多核环境下虚拟机VCPU调度研究:问题与挑战

虚拟机VCPU调度策略和机制是影响虚拟机系统性能的关键因素.由于虚拟机系统改变了传统的软件栈结构,简单地将传统操作系统中所采用的调度策略和算法移植到虚拟机监视器层用于虚拟机VCPU的调度,会导致虚拟机系统性能的偏离甚至严重下降,虚拟机系统下层的物理处理器采用多核结构更增加了虚拟机VCPU调度的复杂性.详细介绍并分析了虚...     

SCVMM 2008的虚拟机模板：利用模板快速一致地提供虚拟机

SCVMM的虚拟机模板功能可以快速一致地提供虚拟机。     

面向MicrosoftVirtualPC的虚拟机远程检测方法

虚拟机技术的广泛应用给信息安全带来新的问题和挑战,由于现有的安全扫描系统检测不到虚拟机的存在,所以无法扫描虚拟机的安全漏洞。文中提出了一种面向VPC（Microsoft VirtualPC）的虚拟机远程检测方法,此方法根据虚拟机MAC地址中携带的厂商标识符,能正确地识别网络中存在的VPC虚拟机;并利用虚拟机与宿主机的关联性快速寻找到虚拟机的宿主机,为进一步扫描虚拟机的安全漏洞和管理虚拟机网络提供基础。实验结果表明,该方法能准确地检测网络中存在的VPC虚拟机。     

面向Microsoft Virtual PC的虚拟机远程检测方法

虚拟机技术的广泛应用给信息安全带来新的问题和挑战,由于现有的安全扫描系统检测不到虚拟机的存在,所以无法扫描虚拟机的安全漏洞。文中提出了一种面向VPC (Microsoft Virtual PC)的虚拟机远程检测方法,此方法根据虚拟机MAC地址中携带的厂商标识符,能正确地识别网络中存在的VPC虚拟机;并利用虚拟机与宿主机的关联性快速寻找到虚拟机的宿主机,为进一步扫描虚拟机的安全漏洞和管理虚拟机网络提供基础。实验结果表明,该方法能准确地检测网络中存在的VPC虚拟机。     

Xen虚拟机间的磁盘I/O性能隔离

针对当前的虚拟化技术无法使各个虚拟机平等地或按特定比例地共享磁盘带宽、无法保证虚拟机间的I/O性能隔离的问题,基于Xen半虚拟化技术中的块IO请求处理过程,提出一种适用于Xen虚拟机间的磁盘I/O性能隔离算法-XIOS(XenI/O Scheduler)算法,在通用块层调度各虚拟机的块IO操作(bio结构),在I/O调度层保障延迟需求.实验结果表明该算法有效地在虚拟机间按比例地分配磁盘带宽.     

浅谈虚拟机在网络教学中的应用

本文介绍了用VMware虚拟机软件构建虚拟机操作系统的方法。运用虚拟机,可在一台计算机运行真实操作系统的同时运行多个虚拟机,并可模拟出一个局域网网络环境,极大地方便了计算机教学的开展。     

客户虚拟机磁盘数据安全性的保护方法

虚拟环境中,客户虚拟机的磁盘数据的访问由特权虚拟机来完成,这使得恶意的黑客或者系统管理员可以通过控制特权虚拟机随意地访问和修改客户虚拟机的磁盘数据,对客户虚拟机的磁盘数据安全性带来了极大的威胁。通过虚拟机监控器对客户虚拟机的磁盘数据使用数据加密和哈希校验的方法,可以有效地保护客户虚拟机的磁盘数据在访问过程中的隐私性和完整性,从而确保虚拟环境中,客户虚拟机磁盘数据的安全。该方法可以有效增强Xen虚拟架构下客户虚拟机磁盘数据的安全性。实验结果显示该方法真实有效且性能开销很小,是一种有效地保护客户虚拟机磁盘数据的安全性的方法。     

基于共享内存的Xen虚拟机间通信的研究

当虚拟机技术应用在服务器整合等领域时,虚拟机之间的通信会非常频繁.虚拟机本身的通信机制将成为瓶颈.目前,在Xen中不同的虚拟机间进行通信时,不仅通信路径长.而且虚拟机间的切换会造成很大的性能开销.在深人研究Xen虚拟机通信机制的基础上,提出了一种基于共享内存的通信方法,用于提高同一台物理机器上不同虚拟机之问通信的性能.实验结果表明,该方法极大地增加了虚拟机之间的通信带宽,并且有效平衡一f各个虚拟机的CPU利用率.     

基于虚拟机自省的隐藏文件检测方法

通过检测虚拟机内部的隐藏文件,检测工具可以及时判断虚拟机是否受到攻击.传统的文件检测工具驻留在被监视虚拟机中,容易遭到恶意软件的攻击.基于虚拟机自省原理,设计并实现一种模块化的虚拟机文件检测方法FDM. FDM借助操作系统内核知识,解析虚拟机所依存的物理硬件,构建虚拟机文件语义视图,并通过与内部文件列表比较来发现隐藏文件. FDM将硬件状态解析和操作系统语义信息获取以不同模块实现,不仅具备虚拟机自省技术的抗干扰性,还具备模块化架构的可移植性与高效性.实验结果表明, FDM能够准确快速地检测出虚拟机内部的隐藏文件.     

基于Xen虚拟机的内存资源实时监控与按需调整

在虚拟计算环境中,难以实时地监控与分配内存资源。针对以上问题,基于Xen虚拟计算环境,提出一种能够实时监控Xen虚拟机内存(VMM)使用情况的XMMC方法并进行了实现。所提方法运用Xen虚拟机提供的超级调用,其不仅能实时地监控虚拟机内存使用情况,而且能实时动态按需分配虚拟机内存。实验结果表明,XMMC方法对虚拟机应用程序造成的性能损失很小,低于5%;能够对客户虚拟机的内存资源占用情况进行实时的监测与按需调整,为多虚拟机的管理提供方便。     

x86汇编语言多任务虚拟机的设计与实现

基于虚拟机技术的设计思想,设计一个具有多任务特性的汇编程序虚拟机并实现。针对汇编程序的特点,设计汇编虚拟机内核多任务调度机制,使之可同时运行多个汇编程序。通过实验证明,在此具有多任务特性的x86汇编虚拟机上能够较好地实现多任务的无错误运行。     

面向业务动态变化的虚拟机迁移技术研究

针对数据中心内业务需求动态变化下虚拟机的迁移问题,提出了一种基于动态资源需求相关性的虚拟机迁移算法。该算法首先对各个虚拟机的资源需求变化以及服务器资源利用率的动态特性之间的相关性进行定量评估,再根据相关性最优匹配原则以及虚拟机的服务水平协议（SLA）以确定各个待迁移虚拟机的最佳迁移策略。通过与其它虚拟机迁移算法比较,结果表明该算法能更有效地降低动态环境下虚拟机的迁移成本、提高服务器资源利用率以及降低数据中心的能耗。该算法能较好地适用于资源需求动态变化环境下的虚拟机迁移,达到物理资源的高效利用。     

基于硬件虚拟化的虚拟机进程代码分页式度量方法

云环境下恶意软件可利用多种手段篡改虚拟机（VM）中关键业务代码,威胁其运行的稳定性。传统的基于主机的度量系统易被绕过或攻击而失效,针对在虚拟机监视器（VMM）层难以获取虚拟机中运行进程完整代码段并对其进行完整性验证的问题,提出基于硬件虚拟化的虚拟机进程代码分页式度量方法。该方法以基于内核的虚拟机（KVM）作为虚拟机监视器,在VMM层捕获虚拟机进程的系统调用作为度量流程的触发点,基于相对地址偏移解决了不同版本虚拟机之间的语义差异,实现了分页式度量方法在VMM层透明地验证虚拟机中运行进程代码段的完整性。实现的原型系统——虚拟机分页式度量系统（VMPMS）能有效度量虚拟机中进程,性能损耗在可接受范围内。     

云仿真工具Cloudsim在虚拟机放置中的应用

研究了云仿真工具Cloudsim的体系结构、核心类和应用实例.对云计算中的虚拟机放置问题建立数学模型,引入一个新的近似算法——CF算法解决虚拟机放置问题.最后在Cloudsim平台上实现了对算法的仿真测试并和Cloud-sim自带的FCFS算法进行对比.结果表明,适当地改进虚拟机放置算法,能有效提高云计算的资源利用率,且Cloudsim能够很好地支持扩展仿真,实现虚拟机放置算法的仿真工作.     

羽VMware Workstation构建网络实验环境

学习网络技术，首先要精通虚拟机。只有利用好虚拟机，才能够为我们快速方便地搭建好网络实验环境。     

一种基于虚拟机自省的安全容器管理方法

随着容器的发展,基于容器的云原生被广大云服务商应用。相较于虚拟机,容器更加轻量,但是容器面临着隔离能力不足的问题,如果攻击者从虚拟机内容器中逃逸,运行于虚拟机内的容器管理工具也可能受到攻击,不再可信。文章提出一种基于虚拟机自省的安全容器管理方法来管理虚拟机内容器,该方法可以在虚拟机外自动获取并更改虚拟机内容器的执行状态。由于管理工具在虚拟机管理层中运行,因此即使虚拟机被攻击者控制,虚拟机也是安全的。为了实现自动干预目标容器的执行状态,文章提出一种无客户端的系统调用注入方法,可以高效地重用目标虚拟机的系统调用。此外,文章提出一种高性能的内核保护和恢复方法,用于在不可信虚拟机操作系统中正确执行管理操作。实验结果表明,文章提出的方法可以执行常见的容器管理操作。     

一种基于VMM的内核级Rootkit检测技术

针对云平台中的虚拟机内核级Rootkit破坏租户虚拟机完整性的问题,文章提出一种基于VMM(虚拟机监视器,Virtual Machine Monitor)的内核级Rootkit检测技术。该技术以在关键路径设置陷入点的方式构建TML(True Module List),得到虚拟机中真实的内核模块视图,在VMM层利用自下而上的调用方式获取虚拟机用户态视图,并在VMM层获取重构的虚拟机内核态视图,通过交叉对比这三个视图检测隐藏在虚拟机中的Rootkit。最后,利用该技术在KVM(基于内核的虚拟机,Kernel-based Virtual Machine)中实现了原型系统,实验结果表明系统能迅速准确地检测出虚拟机中的Rootkit,并依据TML报告内核级Rootkit的详细信息,系统的综合性能损耗在可接受范围内。     

基于负载波动预测的虚拟机自主迁移启发式方法

成熟的虚拟化技术使云计算软件架构可以灵活、高效、充分地管理和利用硬件资源。虚拟机迁移是实现动态资源管理的关键技术,也是保障云计算平台负载均衡和高可用的重要前提。提出一种基于虚拟机负载波动预测的启发式迁移方法。通过分析虚拟机负载波动平衡情况,设计启发式方法预测虚拟机的负载点和负载波浪的转势时间。实验数据表明,该方法有较强的自适应性,可有效改善虚拟机自主迁移的效率,达到辅助迁移虚拟机的目的。     

基于动态调整阈值的虚拟机迁移算法

针对当前数据中心服务器能耗优化和虚拟机迁移时机合理性问题,提出一种基于动态调整阈值（DAT）的虚拟机迁移算法。该算法首先通过统计分析物理机历史负载数据动态地调整虚拟机迁移的阈值门限,然后通过延时触发和预测物理机的负载趋势确定虚拟机迁移时机。最后将该算法应用到实验室搭建的数据中心平台上进行实验验证,结果表明基于DAT的虚拟机迁移算法比静态阈值法关闭的物理机数量更多,云数据中心能耗更低。基于DAT的虚拟机迁移算法能根据物理机的负载变化动态迁移虚拟机,达到提高物理机资源利用率、降低数据中心能耗、提高虚拟机迁移效率的目的。     

一种基于ESXi的虚拟机备份与恢复系统

设计并实现了一种基于ESXi的虚拟机备份与恢复系统。通过远程抓取虚拟机变化的数据块,并将其备份到备份服务器来实现灾难冬份,通过将备份数据写回到远程虚拟机来实现灾难恢复。系统只需部署于备份服务器,便可快速高效地备份虚拟机。并不会增加虚拟机的额外负载;提供Web服务器可使用户远程控制备份恢复任务;支持多种备份与恢复策略。