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    摘要： Xen中默认的credit调度器不能有效的利用高性能网络资源，本文提出了一种改进的负载感知型credit调度模型。在这个模型中，通过监视guest domain的行为，将其分为I/O密集型domain和CPU密集型domain。I/O密集型domain可以获得额外的credit，且该模型通过修改可用的credit的值缩短了I/O响应时间。该负载感知型credit调度模型提升了带宽，降低了响应时间，且不失公平性，使虚拟化基础设施能够更高效地提供云计算服务。32107
    毕业论文关键字：云计算；I/O虚拟化；Xen；SR-IOV；调度
    Research on Workload-Aware Credit Scheduler in Virtualization Environment
    Abstract: The default scheduler of the Xen can’t take full advantage of high performance network. So a workload-aware scheduling model. In the model was proposed in this paper, domains are pided into CPU-intensive domains and I/O-intensive domains by their behavior, and I/O-intensive domains can acquire extra credits. On the other side, the number of credits is adjusted to reduce the response time of I/O. The new scheduling models improve bandwidth and reduce response time by keeping the fairness between I/O-intensive and CPU-intensive domains. Cloud computing services can be provided more efficiently and predictably by virtualization infrastructure.
    Key words: Cloud computing; I/O virtualization; Xen; SR-IOV; scheduling
    目    录
    摘要    1
    引言    1
    1.研究背景和意义    2
    1.1研究背景    2
    1.2研究意义    2
    2.相关技术介绍    2
    2.1 credit调度算法    2
    2.2 Xen的I/O虚拟化模块    3
    2.3 SR-IOV     4
    3.实验分析    5
    3.1credit不足    5
    3.2等待时间长    7
    4.负载感知型credit调度算法    8
    4.1I/O状态监视器    8
      4.2共享credit调度    8
    4.3动态调节调度分片    10
    5.总结与展望    11
    5.1总结    11
    5.2展望    11
    参考文献    11
    致谢    13
    虚拟环境下的负载感知型Credit调度算法研究
    引言
    在虚拟环境下，网络设备也可以虚拟，它允许多个虚拟机同时接入网络。然而，虚拟环境中的网络是不规律的，且具有较高的中断频率。这使网络I/O虚拟化需要消耗更多的CPU资源，尤其在高速网络中，例如10GB的网络连接。因此，虚拟机监视器的资源分配策略会对网络I/O的性能产生非常大的影响。在云基础设施中，虚拟机监视器应该有能力让虚拟机充分利用物理线路的网络速率。然而当前Xen中默认的credit调度器并不能有效的利用高性能网络，因此设计一个利于I/O性能提升的调度算法成为了目前迫切的研究课题。
    1.研究背景和意义
    1.1研究背景
    随着云计算的快速发展，服务提供商需要提升商业的灵活性，来满足客户各种各样的需求。虚拟化是一种利用企业已有的IT设施来创建云基础架构的有效方式。此外，虚拟化可以增加资源的利用率和管理的灵活性。在互联网云计算的大环境下，虚拟化技术越来越受关注，其中Xen虚拟化技术占有重要的位置，然而Xen对网络设备的虚拟化并不理想[1]。这很大程度上影响了云计算服务的用户体验。目前需要一种解决方案来改善Xen虚拟环境下的网络I/O性能。
    1.2研究意义
    Xen虚拟环境中，I/O的性能常常成为整个系统性能表现的瓶颈。高性能网络的I/O通常需要占用大量的CPU资源，因此虚拟系统中的CPU调度算法应该充分考虑到这一问题，由于执行I/O密集型操作虚拟机的特殊性，应该从调度策略上改变I/O密集型domain处于CPU竞争劣势的情况。因此，本文提出了一种新的credit调度模型，通过改善调度算法，使I/O密集型domain能够获得所需的CPU资源，它将改善I/O密集型domain在CPU资源竞争中处于劣势的现状。
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