共生關係感知的虛擬機間通信最佳化技術研究

《共生關係感知的虛擬機間通信最佳化技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由任怡擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：共生關係感知的虛擬機間通信最佳化技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：任怡
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

虛擬機間通信效率已成為虛擬雲平台中網路密集型套用的主要性能瓶頸之一。一種普遍而有效的最佳化方法是採用共享記憶體支持共生虛擬機間通信。現有方法對虛擬機線上遷移支持不足，存在共享記憶體利用率低及無法動態調節的問題。針對上述問題，本項目將研究高效、自適應的共生關係感知的虛擬機間通信最佳化技術，重點突破自適應的虛擬機線上遷移支持、負載感知的共享記憶體按需動態分配和管理等技術，以進一步提高通信效率、支持虛擬機線上遷移和動態部署、提高共享記憶體利用率。將結合虛擬雲平台套用、通過實驗驗證上述方法的正確性和有效性。項目研究具有重要的理論價值和廣泛的套用前景。

結題摘要

虛擬機間通信效率已成為虛擬雲平台中網路密集型套用的主要性能瓶頸之一。一種普遍而有效的最佳化方法是採用共享記憶體支持共生虛擬機間通信。現有方法不支持基於多核CPU的通信最佳化，對虛擬機線上遷移支持不足，共享記憶體利用率低且無法動態調節，安全可信有待增強。針對上述問題，本項目重點研究了多目標驅動的共生關係感知的虛擬機間通信最佳化模型、自適應的虛擬機線上遷移與動態部署支持、多虛擬機間共享記憶體的彈性管理及安全可信增強等技術，在改善通信性能、支持虛擬機線上遷移、提高共享記憶體利用率、增強安全可信方面取得突破。本項目主要貢獻包括：第一，面向通信效率最佳化、虛擬機線上遷移和動態部署支持、多層透明性三個目標，研究了共享記憶體通道所在軟體棧的層次與通信效率及透明性間的關聯，確定了軟體棧層次和設計策略，建立了多目標驅動的共生關係感知的虛擬機間通信最佳化模型及原型系統，並對其網路I/O性能、虛擬機線上遷移支持及透明性進行了驗證；第二，針對虛擬機線上遷移支持這一難點技術，深入研究了自適應的虛擬機線上遷移與動態部署支持技術，突破了虛擬機線上遷移感知技術，提出了共生虛擬機的動態發現、面向雙通信模式的自適應切換等方法，驗證了方法的正確性和有效性；第三，針對虛擬機間共享記憶體利用率低、安全可信能力有待提高等問題，提出了負載感知的共享記憶體按需動態分配和管理方法，在多虛擬機的安全可信增強技術上取得突破，驗證了所提方法及關鍵機制的有效性。項目按照研究計畫展開研究，達到了預期研究目標，形成了預期研究成果。項目研究過程中，已錄用/發表論文共8篇，包括CCF A類國際會議1篇、CCF C類國際會議2篇，軟體學報等國內外期刊論文5篇，已有3篇被SCI檢索、2篇被EI檢索，授權專利3項，構建了共生關係感知的虛擬機間通信最佳化原型系統，驗證了本項目所提出方法的高效、自適應、安全等特性。項目研究具有重要的理論價值和廣泛的套用前景。