在资源日益紧缺、人力成本、空间使用成本日益攀升的今天，虚拟化已逐步迎来全面的复兴，并在当前数据中心中得到了广泛地使用。虚拟机平台，将服务器的资源通过抽象和虚拟化进行整合并再次分配，让资源以按需分配的方式，向用户提供服务，从而降低成本，减少维持计算机运行所需要的能源、空间、管理维护等开销。虚拟化技术的规模化发展，对虚拟机的性能提出了较高的要求。尽管CPU、内存的虚拟化都有较好的性能表现，但是I/O设备的虚拟化却仍然维持在较低的水平。因此，如何提高虚拟机中的I/O性能，成为虚拟化领域中的一个重要课题。针对虚拟机中CPU调度算法对I/O系统性能的巨大影响，为了提高I/O请求的响应速度和访问性能，提出了负载均衡的最早截止时间优先调度算法（LEDF）。该算法在SEDF调度算法基础上增加了负载均衡策略，解决了多核架构下的虚拟机CPU任务的负载均衡，并保证了I/O请求的响应时间。实验表明：该算法与现有的调度算法相比，不但能够均衡地分配物理资源给虚拟机，同时还在混合应用环境中能够有效地控制最大响应时间，并能有效降低平均响应时间，保障了I/O响应时间。针对虚拟机在分布式计算集群应用的环境，提出了增强的信用值的虚拟机调度算法（ECREDIT），该算法在CREDIT调度算法的基础上增加了group层，使得调度算法能够通过group层感知到集群的存在。在调度的过程中，根据group层集中调度属于同一个group的虚拟机CPU，同时改进了调度算法的负载均衡策略，使之能够获取更好的性能。实验表明：该算法有效地减少了虚拟机在运行分布式集群任务时的上下文的切换次数，进而提升集群I/O任务的性能。