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题名高能物理计算环境中KVM虚拟机的性能优化与应用
被引量：10
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作者
黄秋兰
李莎
程耀东
陈刚
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机构
中国科学院高能物理研究所计算中心
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出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2015年第1期67-70,共4页
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基金
国家自然科学基金(11305192
11205179)资助
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文摘
高能物理是典型的高性能计算的应用,对CPU计算能力要求很高,并且CPU利用率的高低直接影响高能物理的计算效率。虚拟化技术在实现资源共享和资源高利用率方面表现出很大的优势。基于KVM(Kernel-based Virtual Machine)虚拟机进行性能测试和性能优化。首先对KVM虚拟机的处理器、磁盘IO和网络IO等参数进行测试,给出虚拟机和物理机的性能差异和定量分析,然后从KVM虚拟机架构上分析影响KVM性能的各种因素,从硬件级、内核级对影响性能的因素包括扩展页表EPT(Extented Page Table)和CPU的亲和性(CPU affinity)展开研究,以对KVM进行性能优化。优化结果表明,KVM的CPU性能的损失率可以降低至3%左右。最后,给出了高能物理计算的虚拟集群,结果显示虚拟机群的计算性能能够满足高能物理计算的需求。
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关键词
高性能计算
KVM
CPU亲和性
扩展页表
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Keywords
HPC
KVM
CPU affinity
Extended page table
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分类号
TP301
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名基于EPT的内存虚拟化研究与实现
被引量：5
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作者
李勇
郭玉东
王晓睿
时光
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机构
信息工程大学信息工程学院
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出处
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2010年第18期4101-4104,共4页
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文摘
为降低虚拟机监控器在内存虚拟化方面的开销,提高内存虚拟化性能,分析了两种的内存虚拟化机制,着重对基于Intel扩展页表的内存虚拟化机制进行了研究,分析了基于扩展页表的两种内存虚拟化方案优劣,并进一步分析了影响内存虚拟化性能的因素。针对扩展页表页故障,提出了页池的动态内存分配方案。内存虚拟化实现表明,采用扩展页表实现内存虚拟化能简化了设计流程,有效地提高了内存虚拟化性能。
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关键词
虚拟机监控器
扩展页表
客户机操作系统
内存虚拟化
地址转换
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Keywords
VMM
EPT
guest OS
memory virtualization
address translation
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分类号
TP311.1
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名基于VMFUNC的虚拟机自省触发机制
被引量：2
- 3
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作者
刘维杰
王丽娜
谈诚
徐来
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机构
空天信息安全与可信计算教育部重点实验室(武汉大学)
武汉大学计算机学院
软件工程国家重点实验室(武汉大学)
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出处
《计算机研究与发展》
EI
CSCD
北大核心
2017年第10期2310-2320,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(61373169
61672394)
+2 种基金
国家"八六三"高技术研究发展计划基金项目(2015AA016004)
国家科技支撑计划基金项目(2014BAH41B00)
NSFC-通用技术基础研究联合基金项目(U1536204)~~
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文摘
虚拟化技术作为云计算的基础得到了广泛应用,但随之而来的虚拟机安全问题日趋严重.虚拟机自省作为一种从外部监控虚拟机内部运行状态的方法,为解决虚拟机安全问题提供了新视角,但同时也引入了巨大开销,阻碍了实际应用.提出了一种基于VMFUNC的虚拟机自省(virtual machine introspection,VMI)触发机制.该机制借助CPU硬件特性VM-Function以及RDTSC指令模拟,将调用时产生VM Exit开销降至最低;利用VMFUNC的功能为目标虚拟机切换备用扩展页表,避免VMI程序运行时对虚拟机执行的中断;通过重载VMFUNC指令和Xentrace的功能实现高效的触发与信息传递机制,主动触发VMI程序运行,克服了VMI程序常驻带来的大量资源消耗.实现了虚拟机自省即服务系统,并进行了实验验证.结果表明:本系统带来额外性能开销不超过2%,使VMI在实际云环境中的广泛应用成为了可能.
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关键词
云计算安全
虚拟机自省
VMFUNC
扩展页表指针切换
虚拟机自省即服务
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Keywords
cloud computing security
virtual machine introspection
VMFUNC
extended page table pointer(EPTP)switching
VMI-as-a-service
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名一种利用EPT机制的动态物理内存隔离方法
被引量：1
- 4
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作者
孔维亮
滕俊章
薛猛
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机构
[
[
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出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2021年第12期2654-2659,共6页
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基金
“核高基”国家科技重大专项项目(2013JH00103)资助。
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文摘
传统的物理内存保护机制主要依赖具体硬件和操作系统实现,存在可靠性低、隔离性差、安全性弱等缺点.Intel VT的VM X架构通过引入扩展页表(Extended Page Table,EPT)机制实现对物理内存的访问控制.在深入分析EPT实现原理的基础上,设计了一种动态物理内存隔离与访问验证方法,并设计了原型系统PMM (Physical Memory Monitor),该系统能够隐藏Linux操作系统应用程序进程访问的物理内存.在Linux操作系统上进行了原型实现和验证,实验结果表明,该方法能够隐藏应用程序进程访问的物理内存,防止应用程序的物理内存隐私数据和功能代码被非法访问和篡改,并且带来较少的性能开销.
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关键词
扩展页表
访问控制
动态物理内存隔离
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Keywords
EPT
access control
dynamicphysical memory isolation
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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