一種面向虛擬化云計(jì)算平臺(tái)的內(nèi)存優(yōu)化技術(shù)輯地址空間和全局?jǐn)U展地址空間構(gòu)成的雙層地址空間映射機(jī)制來構(gòu)建跨物理服務(wù)器資源邊界的高效、可靠的內(nèi)存化；內(nèi)存優(yōu)化；透明；內(nèi)存流動(dòng) 1引言云計(jì)算的興起正在逐漸地改變整個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)工具、把軟件作為一種服務(wù)來使用計(jì)算機(jī)的方式為基準(zhǔn)來靜態(tài)分配資源則會(huì)使得在峰值負(fù)載的情況下．部署多種操作系統(tǒng)平臺(tái)的云數(shù)據(jù)中心來說增加了部 空間映射機(jī)制提供跨越物理服務(wù)器資源邊界、按需輯擴(kuò)展地址空間和全局?jǐn)U展地址空間構(gòu)成的雙層空并通過內(nèi)存資源流動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨物理服務(wù)器的內(nèi)存很難能夠像CPU上下文切換和磁盤控制器的調(diào)度注全虛擬化場(chǎng)景下如何實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)透明地進(jìn)行內(nèi)用虛擬化技術(shù)來無(wú)縫聚合閑置內(nèi)存資源的機(jī)制；通引入了一種基于邏輯擴(kuò)展地址空間和全局?jǐn)U展地址份機(jī)制的高可靠性的擴(kuò)展內(nèi)存區(qū)來優(yōu)化內(nèi)存利用； 制對(duì)于不適合修改操作系統(tǒng)代碼而進(jìn)行空閑內(nèi)存回并分析它們與我們研究工作的異同；第3節(jié)重點(diǎn)介紹基于雙層地址空間映射機(jī)制的遠(yuǎn)程空閑內(nèi)存訪問2相關(guān)研究工作2011年686計(jì)算機(jī)學(xué)2011年686內(nèi)容的頁(yè)面共享機(jī)制—通過共享同一虛擬機(jī)或不同虛擬機(jī)間存儲(chǔ)同樣內(nèi)容的頁(yè)面來達(dá)到節(jié)約內(nèi)存的上述的研究工作主要關(guān)注一臺(tái)物理服務(wù)器內(nèi)不多機(jī)環(huán)境下的內(nèi)存優(yōu)化技術(shù)基本思路就是把空的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存技術(shù)需要在操作系統(tǒng)中插入相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)統(tǒng)的遠(yuǎn)程內(nèi)存技術(shù)在虛擬化環(huán)境下缺乏相應(yīng)的彈3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)存客戶端則利用遠(yuǎn)程內(nèi)存調(diào)節(jié)其內(nèi)部?jī)?nèi)存分配以加圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 服務(wù)器內(nèi)部及不同物理機(jī)之間內(nèi)存的利用率就呈現(xiàn)種不均衡性使得平臺(tái)上的應(yīng)用性能受到一定的限本文引入了一種分布式空閑內(nèi)存池來調(diào)節(jié)內(nèi)存在各先介紹基于雙層地址空間映射機(jī)制的遠(yuǎn)程空閑內(nèi)存為了能夠利用分布在整個(gè)平臺(tái)各個(gè)物理服務(wù)器引入了一個(gè)由雙層地址空間映射構(gòu)成的分布式內(nèi)存圖2雙層空間映射圖雙層地址空間由兩個(gè)邏輯部分和一個(gè)映射組件件根據(jù)一定的規(guī)則完成從全局?jǐn)U展地址空間到邏輯全局?jǐn)U展地址空間用來管理所有被本地虛擬機(jī)監(jiān)控器所使用的遠(yuǎn)樣的設(shè)計(jì)可以根據(jù)空閑內(nèi)存變化動(dòng)態(tài)地調(diào)整可共享件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)同步方法來遷移數(shù)據(jù)、保證數(shù)據(jù)的有 邏輯擴(kuò)展地址空間地址空間和一個(gè)標(biāo)識(shí)其空間的全局唯一標(biāo)識(shí)符構(gòu)地址映射組件的翻譯下最終確定要訪問的遠(yuǎn)程內(nèi)存地址映射組件地址映射組件的核心功能是提供全局?jǐn)U展地址護(hù)相關(guān)的映射關(guān)系來提供高效可靠的遠(yuǎn)程內(nèi)存儲(chǔ)務(wù)器到其它備份服務(wù)器同步數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)遠(yuǎn)程內(nèi)存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮兩個(gè)方面的要擴(kuò)展地址空間到邏輯擴(kuò)展地址空間的多對(duì)一映射機(jī)圖3全局?jǐn)U展地址與邏輯地址映射及尋址2011年688計(jì)算機(jī)學(xué)2011年688擴(kuò)展地址空間的多對(duì)一的映射來達(dá)到數(shù)據(jù)冗余、提均延遲來確定的遠(yuǎn)程服務(wù)器訪問優(yōu)先級(jí)可以最大程負(fù)載增加需要收回共享的內(nèi)存或者服務(wù)器無(wú)法正常程服務(wù)器開始加入全局?jǐn)U展地址空間并被映射到同圖4內(nèi)存服務(wù)器頁(yè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖除了未被分配的內(nèi)存或虛擬機(jī)主動(dòng)共享的內(nèi)存 就可以通過頁(yè)面交換引擎來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到磁盤或遠(yuǎn)程 重播機(jī)制配合來支持對(duì)于不在內(nèi)存中的頁(yè)面的訪 運(yùn)行回滾運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)配合來支持對(duì)于不在本地內(nèi)存 從邏輯擴(kuò)展地址空間到全局?jǐn)U展地址空間的一對(duì)多 提供對(duì)遠(yuǎn)程空閑內(nèi)存地址空間和本地磁盤的訪 圖5中圓環(huán)所代表的是一個(gè)基于共享內(nèi)存的消理的頁(yè)面集合中；面被訪問到時(shí)調(diào)用后者； 法能夠在局部性信息缺失的情況下具有很好的4實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)虛擬機(jī)監(jiān)控器中從虛假物理地址到機(jī)器地址的映射 指令運(yùn)行回滾運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)截取在指令模擬執(zhí)行2011年690計(jì)算機(jī)學(xué)2011年6905實(shí)驗(yàn)分析本測(cè)試用來評(píng)估基于雙層地址空間映射機(jī)制的輪的實(shí)驗(yàn)由于遠(yuǎn)程服務(wù)器的關(guān)機(jī)而使得實(shí)驗(yàn)性能圖6來驗(yàn)證釋放空閑內(nèi)存對(duì)于虛擬機(jī)性能帶來的影響；8GB內(nèi)存構(gòu)成的曙光服務(wù)器來構(gòu)建我們的試驗(yàn)平數(shù)量保證了這些客戶端不成為影響系統(tǒng)性能的瓶頸 研究通過透明方法回收其空閑內(nèi)存時(shí)對(duì)其性能的影該平臺(tái)上創(chuàng)建一個(gè)配置兩個(gè)虛擬CPU和2GB內(nèi)存1024MB的范圍內(nèi)不斷地釋放空閑的內(nèi)存對(duì) 以及在一定的負(fù)載壓力下測(cè)試釋放不同大小的空閑大小為1024MB的虛擬機(jī)在其被釋放了128MB的我們又測(cè)試了在負(fù)載壓力一定的情況下性能隨內(nèi)存在一定的大小范圍內(nèi)對(duì)于性能基本上沒有影況下該最大值是比系統(tǒng)中剩余的空閑內(nèi)存稍小的一由于遠(yuǎn)程內(nèi)存的訪問延遲介于本地內(nèi)存和本地內(nèi)存來存儲(chǔ)內(nèi)存壓力比較小的虛擬機(jī)中的訪問頻率2011年692計(jì)算機(jī)學(xué)2011年692間來加速其執(zhí)行；另外一臺(tái)物理服務(wù)器提供遠(yuǎn)程內(nèi)釋放空閑內(nèi)存后其性能隨釋放內(nèi)存大小的變化關(guān)圖106總結(jié)虛擬化技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)的結(jié)合帶來了全新的對(duì)于提高云平臺(tái)資源的利用率、提高云服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量和降低云用戶的總體擁有成本具有十分重要的制來構(gòu)建跨越物理服務(wù)器資源邊界的內(nèi)存資源抽放空閑內(nèi)存和使用遠(yuǎn)程內(nèi)存的方式來達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)解證明釋放空閑內(nèi)存空間對(duì)虛擬機(jī)性能的影響基本上儲(chǔ)層次的方式來調(diào)解內(nèi)存分配可以達(dá)到最大優(yōu)化內(nèi)空間映射中的全局優(yōu)化以及探索更加有成效的遠(yuǎn)程參考文獻(xiàn)