论文摘要
虚拟化技术，因其所具有的资源量化管理和良好隔离性，目前已经被企业广泛应用于测试开发环境的搭建，同时部分企业应用虚拟化技术将多余的服务器资源贡献出来为用户提供云服务。未来虚拟化技术将更多的应用在企业中，为用户提供更良好的服务，也为企业的资源便捷分配管理提供可能。虚拟化SMP架构下服务器性能相对于非虚拟化环境存在问题。针对虚拟化环境下服务器响应时间分布波动较大，响应时间延长的问题，通过对不同绑定策略下服务器响应时间分布分析，发现在驱动域和客户域虚拟处理器与物理处理器都进行绑定的情况下，服务器的响应时间变得稳定，同时响应延迟较小。但是，虚拟处理器和物理处理器的绑定也导致网卡硬件中断和软件中断在虚拟处理器上的不均衡，直接致使物理处理器上负载的不均衡，部分处理器因为处理大量中断而饱和，进而成为性能瓶颈，致使总处理时间变长。针对该问题，论文提出在驱动域和客户域虚拟处理器和物理处理器都进行绑定的情况下，通过对硬件中断和软件中断进行均衡，实现物理处理器负载均衡的方法。该方法能够避免物理处理器成为服务器性能瓶颈，同时实现虚拟化SMP架构下服务器响应时间的稳定分布。在实验中进一步发现在虚拟化SMP架构下虚拟机管理器对虚拟处理器的调度存在漏洞，导致在大量高并发网络I/O到达时，虚拟处理器调度间隔过小，调度带来的额外开销增大。为此，提出在虚拟机管理器中实现对虚拟处理器调度速率的控制器，对虚拟处理器两次调度之间间隔时间进行监控。当调度间隔小于设定阈值时执行调度速率控制器，调度速率控制器判断是否需要执行虚拟处理器的调度，避免无意义的调度，同时也减少了频繁调度带来的开销，最终实现对虚拟化SMP架构下服务器性能的提升。实验表明，改进后的架构能够有效的改进虚拟化SMP架构下服务器的整体性能，使得每个连接的响应时间更短，也更加稳定，连接处理速率也得到很大的提升，同时保证了物理处理器的负载均衡。