一种面向虚拟化云计算平台的内存优化技术

摘要：将云计算平台中融入现代虚拟化技术，能够有效提升平台资源的使用效率，促进云服务质量发展，降低用户总成本。然而，传统虚拟化技术受物理服务器制约严重。本文针对这一问题，提出一种面向虚拟化云计算平台的内存优化技术。

关键词：虚拟化;云计算平台;存优化技术

引言

将虚拟化技术应用到云计算平台中具有以下几方面优势：更加精细化的资源分享、实现安全隔离、大幅提高稳定性和可靠性。但是应用虚拟化技术构建云数据资源中心具有以下两方面挑战：第一，怎样打破物理服务器边界实现资源优化;第二，怎样灵活识别空闲资源，找出更多的流动空间。

一、建立双层地址空间

为充分利用分布于平台不同物理服务器的闲置内存，结合分布型平台基本特点，文章引进一个由双层地址映射组成的分布型内存库，双层地址空间的科学建立不仅具备较强的可靠性，同时具有较高效率，具体空间结构示意图如图二所示。

二、全局拓展地址空间

用于管理全部被虚拟机器监控设备所应用的外部内存空间资源，主要由地址和服务器账号来体现其地址的基本组成。各个远程服务器能够蕴含不同的地址段，继而依照闲置内存变化情况实时对可共享地址空间进行调整。为实现对空间推出的支持，地址映射以数据同步的手段实现数据迁移，确保数据的高质量和高效率。在外部服务器闲置内存方面，利用地址映射构件呈现到逻辑拓展空间中，利用数个服务器空间的方式完成数据沉余储存。

系统建立以下接口实现全面拓展地址空间：

（一）addry_Gsm-add-speca（_id- server， addr-start_，size）。增加一个外部内存到全面拓展地址空间，折返此内存位于地址空间当中的原本地址。

（二）addry_Gsm-del-speca（_id- server，addr-start_，size）。删减一段全面地址空间。

（三）addry_Gsm-speca-maps（addr-satar，size）。返回逻辑拓展地址当中光的原本地址。

三、逻辑拓展地址空间

处于虚拟机器监控设备当中，其组成包括一个由“0”开始的地址空间以及唯一标识符号组成，利用标识符和地址实现空间地址查找，并利用映射构件翻译功能确立需要访问的外部页面。逻辑拓展地址空间的回收以及申请，均需要由虚拟机器监控设备予以有效控制，继而能够提供灵活性更高的空间应用形式。例如，我们不仅可以用于RAM，还能用作Swap。

四、地址映射构件

该构件的关键功能在于提供全面拓展地址空间，与逻辑拓展空间二者之间的映射，利用协调稳定映射关系的方式，实现外部内存抽象。地址映射构件能够对两种基本数据信息的操作起到支持作用，即数据的同步和储存提取。在这两种支持当中，数据的储存与提取是远程操作的基础内容，完成最基本的数据输入和读取。在数据同步支持方面，它是外部内存服务推出功能的提供者。

（一）高质量、高稳定外部内存访问建立

在外部内存系统设计方面，主要应考虑两个层面：其一，尽可能减小访问延迟现象的发生，提升访问效率;其二，针对分布型系统的稳定性、有效性问题，需要提供高稳定性，以内存为基础的储存服务。

本文综合以上两个层面需求，利用全面拓展地址直至逻辑拓展空间的方式，实现多个对一个的高水平映射原理，以及效率为先的访问储存协议，最终达到提升可靠性和质量的目标。具体映射过程和访问过程实现思路如图二所展示。

（二）闲置内存透明回收

不包括虚拟机器共享内存以及没被分配的内存，因为数据访问形式制约，虚拟机器内部仍然存在一部分具备使用权限，但访问水平相当低的空间。为尽可能的提升空间共享水平，文章采用对虚拟机器透明闲置页面进行高效回收的方法;为达到页面透明回收目的，文章拓展XEN虚拟机器中光的监控设备，实现动态偷取实时性系统。

XEN拓展主要包含以下几个模块：其一，逻辑拓展空间管理，该部分主要负责逻辑拓展空间的管理工作，同时对外部提供接口服务，其中包括删除、申请等一系列操作;其二，交换引擎，这是闲置页面回收的关键组成，利用页面访问找出闲置页面，一经确定便立即利用交换引擎进行外部内存、页表更新;其三，异常模拟，能够有效支持闲置页面回收，如果虚拟设备访问页面被二次装载到内存中，异常模拟便会立刻恢复虚拟设备到访问换出以前的情况，并即可落实执行。其四，全面拓展空间管理，此部分负责对全面拓展空间的管理工作，提供外部闲置空间的同步、映射以及注册等，利用逻辑空间到全面空间的一个对多个映射，能够完成数据信息冗余备份，进一步提升系统的稳定性。

结语

综上所述，将云计算平台中融入现代虚拟化技术，能够大幅提升资源整合能力，对于资源的利用率、提升云服务质量等具有极高的价值。然而，传統虚拟化技术难以打破物理服务器限制，为解决这一问题，本文提出了一种全面化的内存优化思路，利用双层地址映射机制，实现边界内存抽象;为兼顾质量、效率以及稳定性，本文利用释放闲置内存以及应用外部内存的方式予以实现。

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作者简介：司威（1978.10-），男，汉族，甘肃金塔人，青海广播电视大学，双本科，实验师，长期从事计算机科学技术研究。