面向网络性能优化的虚拟计算资源调度机制研究

王煜炜，刘敏，房秉毅，秦晨翀，闫小龙

（1. 中国科学院计算技术研究所，北京 100190；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 中国联合网络通信集团有限公司，北京 100032）

面向网络性能优化的虚拟计算资源调度机制研究

王煜炜1,2，刘敏1，房秉毅3，秦晨翀1,2，闫小龙1,2

（1. 中国科学院计算技术研究所，北京 100190；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 中国联合网络通信集团有限公司，北京 100032）

针对基于Xen的vCPU调度机制对虚拟机网络性能的影响进行了深入研究和分析。提出一种高效、准确、轻量级的网络排队敏感类型虚拟机（NSVM）识别方法，可根据当前虚拟机I/O传输特征将容易受到影响的虚拟机进行准确识别和区分。进而设计一种新型虚拟计算资源调度和分配机制 Diff-Scheduler，将不同类型虚拟机的vCPU实施分池隔离调度，同时提高NSVM类型虚拟机vCPU的调度频率。原型系统实验结果表明，相比Xen默认的调度机制，Diff-Scheduler能够大幅提高虚拟机网络性能，同时保证计算资源分配的公平性。

云计算；虚拟化；vCPU调度；网络排队敏感型；虚拟计算资源分配

1 引言

当前，云计算作为新兴的计算服务方式得到了产业界、学术界的广泛关注。亚马逊[1]、谷歌[2]、微软[3]以及国内的阿里巴巴[4]、中国联通[5]、中国移动[6]、中国电信[7]等企业和电信运营商均建立了自己的公有云和私有云平台，从而可以为用户提供高效、安全、灵活的计算服务。随着以大数据为代表的分布式计算框架日益普及，大量执行复杂且网络吞吐量密集任务的应用已经移植到云平台。

虚拟化作为云计算的重要核心技术使多个用户可以高效、隔离地使用物理机资源。……