一种面向虚拟化云计算平台的内存优化技术

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  摘要:将云计算平台中融入现代虚拟化技术,能够有效提升平台资源的使用效率,促进云服务质量发展,降低用户总成本。然而,传统虚拟化技术受物理服务器制约严重。本文针对这一问题,提出一种面向虚拟化云计算平台的内存优化技术。
  关键词:虚拟化;云计算平台;存优化技术
  引言
  将虚拟化技术应用到云计算平台中具有以下几方面优势:更加精细化的资源分享、实现安全隔离、大幅提高稳定性和可靠性。但是应用虚拟化技术构建云数据资源中心具有以下两方面挑战:第一,怎样打破物理服务器边界实现资源优化;第二,怎样灵活识别空闲资源,找出更多的流动空间。
  一、建立双层地址空间
  为充分利用分布于平台不同物理服务器的闲置内存,结合分布型平台基本特点,文章引进一个由双层地址映射组成的分布型内存库,双层地址空间的科学建立不仅具备较强的可靠性,同时具有较高效率,具体空间结构示意图如图二所示。
  二、全局拓展地址空间
  用于管理全部被虚拟机器监控设备所应用的外部内存空间资源,主要由地址和服务器账号来体现其地址的基本组成。各个远程服务器能够蕴含不同的地址段,继而依照闲置内存变化情况实时对可共享地址空间进行调整。为实现对空间推出的支持,地址映射以数据同步的手段实现数据迁移,确保数据的高质量和高效率。在外部服务器闲置内存方面,利用地址映射构件呈现到逻辑拓展空间中,利用数个服务器空间的方式完成数据沉余储存。
  系统建立以下接口实现全面拓展地址空间:
  (一)addry_Gsm-add-speca(_id- server, addr-start_,size)。增加一个外部内存到全面拓展地址空间,折返此内存位于地址空间当中的原本地址。
  (二)addry_Gsm-del-speca(_id- server,addr-start_,size)。删减一段全面地址空间。
  (三)addry_Gsm-speca-maps(addr-satar,size)。返回逻辑拓展地址当中光的原本地址。
  三、逻辑拓展地址空间
  处于虚拟机器监控设备当中,其组成包括一个由“0”开始的地址空间以及唯一标识符号组成,利用标识符和地址实现空间地址查找,并利用映射构件翻译功能确立需要访问的外部页面。逻辑拓展地址空间的回收以及申请,均需要由虚拟机器监控设备予以有效控制,继而能够提供灵活性更高的空间应用形式。例如,我们不仅可以用于RAM,还能用作Swap。
  四、地址映射构件
  该构件的关键功能在于提供全面拓展地址空间,与逻辑拓展空间二者之间的映射,利用协调稳定映射关系的方式,实现外部内存抽象。地址映射构件能够对两种基本数据信息的操作起到支持作用,即数据的同步和储存提取。在这两种支持当中,数据的储存与提取是远程操作的基础内容,完成最基本的数据输入和读取。在数据同步支持方面,它是外部内存服务推出功能的提供者。
  (一)高质量、高稳定外部内存访问建立
  在外部内存系统设计方面,主要应考虑两个层面:其一,尽可能减小访问延迟现象的发生,提升访问效率;其二,针对分布型系统的稳定性、有效性问题,需要提供高稳定性,以内存为基础的储存服务。
  本文综合以上两个层面需求,利用全面拓展地址直至逻辑拓展空间的方式,实现多个对一个的高水平映射原理,以及效率为先的访问储存协议,最终达到提升可靠性和质量的目标。具体映射过程和访问过程实现思路如图二所展示。
  (二)闲置内存透明回收
  不包括虚拟机器共享内存以及没被分配的内存,因为数据访问形式制约,虚拟机器内部仍然存在一部分具备使用权限,但访问水平相当低的空间。为尽可能的提升空间共享水平,文章采用对虚拟机器透明闲置页面进行高效回收的方法;为达到页面透明回收目的,文章拓展XEN虚拟机器中光的监控设备,实现动态偷取实时性系统。
  XEN拓展主要包含以下几个模块:其一,逻辑拓展空间管理,该部分主要负责逻辑拓展空间的管理工作,同时对外部提供接口服务,其中包括删除、申请等一系列操作;其二,交换引擎,这是闲置页面回收的关键组成,利用页面访问找出闲置页面,一经确定便立即利用交换引擎进行外部内存、页表更新;其三,异常模拟,能够有效支持闲置页面回收,如果虚拟设备访问页面被二次装载到内存中,异常模拟便会立刻恢复虚拟设备到访问换出以前的情况,并即可落实执行。其四,全面拓展空间管理,此部分负责对全面拓展空间的管理工作,提供外部闲置空间的同步、映射以及注册等,利用逻辑空间到全面空间的一个对多个映射,能够完成数据信息冗余备份,进一步提升系统的稳定性。
  结语
  综上所述,将云计算平台中融入现代虚拟化技术,能够大幅提升资源整合能力,对于资源的利用率、提升云服务质量等具有极高的价值。然而,传統虚拟化技术难以打破物理服务器限制,为解决这一问题,本文提出了一种全面化的内存优化思路,利用双层地址映射机制,实现边界内存抽象;为兼顾质量、效率以及稳定性,本文利用释放闲置内存以及应用外部内存的方式予以实现。
  参考文献:
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  作者简介:司威(1978.10-),男,汉族,甘肃金塔人,青海广播电视大学,双本科,实验师,长期从事计算机科学技术研究。
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