随着多核平台和云计算技术的迅速发展,非一致性内存访问(NUMA)架构已经在云数据中心中占据支配地位。然而,虚拟化环境并不能很好地支持NUMA架构。由于虚拟化层引入的语义隔阂,虚拟机监控器对运行在虚拟机内部的应用程序的特征了解很少。更为重要地,为了保证虚拟机监控器的通用性,虚拟CPU的负载均衡机制不考虑应用程序的访存特征,从而可能带来严重的共享资源竞争和不必要的远端内存访问延迟开销。在虚拟化服务器中,一种面向NUMA架构的虚拟CPU调度系统可以用来提高访存密集型应用程序的性能,同时能够维持虚拟化层的透明性。面向NUMA架构的虚拟CPU调度系统为每个虚拟CPU采集性能监控数据(PMU),并且分析它们的访存特征。接着,在每个采样周期结束时,根据每个虚拟CPU的访存特征,在将所有的访存密集型虚拟CPU平均分配到每个NUMA节点的基础上,尽量将它们分配到本地节点,从而有效地缓解共享资源竞争和减少不必要地远端内存访问延迟开销。此外,当一个物理CPU将进入空闲状态时,面向NUMA架构的虚拟CPU调度系统优先从本地节点的物理CPU运行队列中为该空闲物理CPU选择一个可运行的虚拟CPU,从而有助于维持均衡的共享缓存竞争和减少额外的远端内存访问。从实验结果可以看到,面向NUMA架构的虚拟CPU调度系统能够极大地提升访存密集型应用程序的性能。具体地,与Xen虚拟机监控器的Credit调度器相比,面向NUMA架构的虚拟CPU调度系统可以达到45.2%的性能提升。同时,该系统引入的额外开销是几乎可忽略的。