半虚拟化框架Virtio的网络请求性能优化

• 作者: 刘禹燕 牛保宁
• 来源期刊: 小型微型计算机系统
• 学科: 工学
• 关键词: 云计算 虚拟化技术 超级调用 网络性能 系统切换
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 计算机软件与数据库研究
• 页码范围: 105-110
• 页数: 6页
• 分类号: TP391
• 字数: 7125字
• 语种: 中文

摘要

云计算服务模式中的平台即服务PaaS(Platform as a service)本质上是物理资源的虚拟化,是构建云计算数据中心的基础.虚拟化通常在硬件和应用中增加虚拟层,对云服务的系统性能(比如数据吞吐量、延时和每秒处理事务数)有直接影响.在常用的虚拟化平台KVM中,半虚拟化框架Virtio的网络请求处理过程占用CPU资源最多的场景是I/O请求数据转换时超级调用(hypercall)导致的系统切换,造成性能瓶颈.针对这一问题,提出一种双端聚合方法TAM(Two-end Aggregation Method)来降低虚拟层对云服务系统性能的影响.TAM方法以Virtio网络模块virtio-net为基础,首先将通过virtio-net前端模块的请求聚合,然后传入共享通道,virtio-net后端将共享通道Virtqueue队列描述符列表中的可用请求逐一取出,分别处理后统一通知前端,通过双端聚合,将多次超级调用的开销减为一次,降低CPU开销,从而提升系统性能.使用Netperf、Ping进行实验,测试表明:使用双端聚合优化方法TAM的Virtio网络模型,其数据吞吐量和每秒处理事务数相比只聚合前端的AHC方法分别提高5.76％和4.3％,延时减少46.2％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	牛保宁	太原理工大学计算机科学与技术学院	37	146	5.0	11.0
2	刘禹燕	太原理工大学计算机科学与技术学院	1	0	0.0	0.0