The invention discloses a virtual resource management system based on heterogeneous multi-core topology awareness, which comprises a real-time access behavior monitoring module of virtual machine, a bottom interconnected topology detection module and a dynamic virtual resource scheduling module. Dynamic virtual resource scheduling module utilizes virtual machine real-time access behavior data and physical machine underlying hardware topology information to schedule virtual resources in real time. The invention also discloses a virtual resource management method based on heterogeneous multi-core topology awareness, which monitors hardware events triggered by real-time access behavior of virtual machines through performance monitoring tools, collects real-time access behavior data of virtual machines, calculates virtual resource access pressure and affinity, and models the underlying interconnection topology structure of physical machines according to relevant data obtained from monitoring. Virtual resource access pressure and affinity are used for virtual resource scheduling. The invention can efficiently utilize multi-core resources and the performance of high-performance hardware, effectively reduce the load of the system, and is suitable for today's high-performance application environment.
【技术实现步骤摘要】
一种基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理系统及方法
本专利技术涉及虚拟机资源管理
,尤其涉及一种基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理系统及方法。
技术介绍
当前数据中心服务器基本上都配备多个处理器以提供强大的计算能力,例如戴尔PowerEdgeR730服务器就配备两个处理器插槽,而PowerEdgeM830配备4个处理器插槽。这些处理器被组织成非一致性内存访问(Non-UniformMemoryAccess,NUMA)架构来提升内存访问的带宽。处理器之间通过互联(interconnect)相互连接进行数据传递和通信。然而,由于不同处理器制造厂商提供的处理器互联解决方案不一样,导致了不同服务器的互联拓扑不相同。比如,Intel处理器之间通过QuickPathInterconnect(QPI)相连接,而AMD处理器之间通过HyperTransport(HT)相连接。Intel的互联拓扑都是对称的,而AMD的互联拓扑却是不对称的。这种不对称的互联拓扑对资源访问效率有着不同的影响,如果在管理应用资源的时候没有意识到这种底层的互联拓扑特性,那么应用的性能也将会受到影响。于此同时,数据中心服务器都被高度虚拟化以充分利用服务器物理资源。虚拟化技术可以允许多个用户运行自己的应用在一个物理服务器上。服务器的硬件资源(CPU,内存,I/O设备等等)被抽象成虚拟资源(虚拟CPU,内存地址映射,虚拟网卡等等)提供给虚拟机使用,同时还负责虚拟机的管理和虚拟机之间的通信等等。虚拟化技术的使用,极大的减少了小型企业对服务器购买的投入,同时也极大的提高了空闲主机的使用效率,所以虚拟化技 ...
【技术保护点】
1.一种基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理系统,其特征在于,包括虚拟机实时访问行为监测模块、底层互联拓扑检测模块和动态虚拟资源调度模块;所述虚拟机实时访问行为监测模块负责监测和采集虚拟机实时访问行为数据,所述底层互联拓扑检测模块负责检测和采集物理机底层硬件拓扑信息,所述动态虚拟资源调度模块综合利用所述虚拟机实时访问行为数据和所述物理机底层硬件拓扑信息来实时调度虚拟资源。
【技术特征摘要】
1.一种基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理系统,其特征在于,包括虚拟机实时访问行为监测模块、底层互联拓扑检测模块和动态虚拟资源调度模块;所述虚拟机实时访问行为监测模块负责监测和采集虚拟机实时访问行为数据,所述底层互联拓扑检测模块负责检测和采集物理机底层硬件拓扑信息,所述动态虚拟资源调度模块综合利用所述虚拟机实时访问行为数据和所述物理机底层硬件拓扑信息来实时调度虚拟资源。2.如权利要求1所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理系统,其特征在于,所述虚拟机实时访问行为数据包括第三层cache丢失的次数、运行期间执行的指令数、读内存次数和写内存次数。3.如权利要求1所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理系统,其特征在于,所述物理机底层硬件拓扑信息包括处理器结点之间的互联拓扑信息。4.一种基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法,其特征在于,应用于如权利要求1所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理系统,包括如下步骤:步骤1:通过性能监测工具监测虚拟机实时访问行为触发的硬件事件,采集虚拟机实时访问行为数据,计算虚拟资源访问压力Pressure和亲和度Affinity;步骤2:根据监控得到的有关数据来对物理机底层互联拓扑结构进行建模,得到处理器结点之间的互联拓扑信息;步骤3:根据当前系统的所述虚拟资源访问压力Pressure和亲和度Affinity进行虚拟资源调度,根据所述物理机底层互联拓扑结构来配置最优资源放置方案。5.如权利要求4所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法,其特征在于,所述步骤1中采集的虚拟机实时访问行为数据包括第三层cache丢失的次数、运行期间执行的指令数、读内存次数和写内存次数。6.如权利要求4所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法,其特征在于,所述步骤1中计算所述虚拟资源访问压力Pressure的公式如下公式一所示:公式一:其中,LLC_Misses表示第三层cache丢失的次数,Instrucion_Retired表示运行期间执行的指令数。7.如权利要求4所述的基于异构多核拓扑感知的虚拟资源管理方法,其特征在于,所述步骤1中计算所述亲和度Affinity的公式...
【专利技术属性】
技术研发人员:管海兵,钱建民,马汝辉,李健,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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