论文部分内容阅读
近些年,随着信息化产业的蓬勃发展和云计算的迅速兴起,作为云计算基础理论的虚拟化技术再一次成为了计算机界万众瞩目的焦点。与此同时,多核平台的迅速普及、多核及众核技术的出现,大大扩展了虚拟化技术所能掌控的视角,使其不再单独依赖于强大的硬件资源才能发挥作用。传统的虚拟机调度算法并未充分考虑并行任务的执行效率问题,也没有充分利用多核及众核自身具有的特点,当多个虚拟机联合执行并行计算任务时,虚拟机管理器仍采用时分复用方式分配物理CPU(PCPU),导致并行任务串行化,效率大大降低。现代多核处理器平台具备多个可用的计算核心,满足多个虚拟机并发执行的需要,首先,本文针对多核平台下的并行虚拟机调度问题,提出了一种基于并行任务特征的虚拟机调度算法。该算法的核心思想是在调度并行任务(如MapReduce调度模型)时,实现虚拟CPU(VCPU)与物理CPU(PCPU)之间的直接映射,使得执行并行任务的虚拟机可以充分利用底层的硬件资源,实现真正意义上的并行执行。基于这种思想,提出了多核环境下针对于Xen虚拟机管理监视器执行并行任务的调度算法。此外,本文针对多核平台下,当串行任务与并行任务混合请求时的虚拟机调度问题,在虚拟机管理器中设计增加了任务状态检测和调度决策模块,根据各个任务请求量比例,将多处理器核按动态方式分别分配给执行串行任务的虚拟机和执行并行任务的虚拟机,前者仍使用传统的虚拟机调度算法,而后者则采用定制的CON-Credit同步算法。经过理论证明及相关实验验证,增加调度决策模块后对于混合任务请求时,提出的CON-Credit调度算法有效地提升了并行任务的执行效率,并充分利用了多核处理器资源,使得多核环境下虚拟机系统的整体性能得到优化。