带有非对称存储器的系统中的虚拟机存储器管理技术方案

本发明专利技术涉及带有非对称存储器的系统中的虚拟机存储器管理。本文描述了包括预测虚拟机对计算系统中的非对称存储器池的各部分的存取的预测器组件的系统，其中非对称存储器池包括第一存储器和第二存储器，且其中第一存储器的性能特征与第二存储器的性能特征不相同。该系统还包括存储器管理系统，该存储器管理系统至少部分地基于预测器组件所预测的对非对称存储器池的存取来将第一存储器的各部分分配给虚拟机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机技术，尤其涉及计算机存储技术。
技术介绍
当前，商业云计算服务被装备为向企业提供计算和数据存储服务，从而允许企业替换或补充私人拥有的信息技术(IT)资产，减轻管理和维护这些私人拥有的IT资产的负担。虽然云计算的可行性在过去若干年有所增长，但在云计算被广泛采用之前存在要克服的某些技术障碍。急需解决的一个问题是关于多个顾客对计算资源的共享。云计算平台例行地采用虚拟化来将工作负载封装在虚拟机中，它们随后在云计算服务器上整合。因此，某个云计算服务器可具有在其上运行的与多个不同的顾客相对应的多个虚拟机。理想地，对于使用服务器的任何顾客，与其他顾客相对应的其他虚拟机对服务器上的资源的使用是透明的。当前，云计算提供者基于对资源的使用或保留来向顾客收取费用，诸如但不限于，CPU小时、存储容量和网络带宽。顾客和云计算提供者之间的服务级协定通常基于资源可用性，诸如系统正常运行时间、I/O请求等方面的保证。由此，顾客可加入与云计算服务提供者的协定，其中该协定指定将为顾客保留或对顾客可用的资源量以及系统正常运行时间等方面的保证。然而如果顾客未使用服务器的全部可用资源，则为了云计算服务提供者的利益来使得该顾客与其他顾客共享计算资源。这可以通过虚拟化来进行，从而使得顾客的工作负载可被封装在虚拟机中，且许多虚拟机可在服务器上整合。虚拟化可通过提供故障隔离有助于与独立工作负载的协同主存的连接，从而阻止与一个顾客相对应的应用程序中的故障被传播至与另一顾客相对应的另一应用程序。当前，存在管理在存储器过度预配时如何对待数据的各种虚拟机存储器管理系统。这些系统一般涉及标识何时要将数据从硬盘按页传入存储器或从存储器按页传出至硬盘。然而，这样的系统在发展计算机硬件体系结构方面并未被优化。
技术实现思路
以下是在本文详细描述的主题的简要概述。本
技术实现思路
不旨在是关于权利要求的范围的限制。此处描述了涉及管理虚拟化系统上的非对称存储器资源的各种技术。处理器不断地被开发成具有日益增长的执行能力。然而最近，与这些处理器相关联的能力和复杂性已经使得半导体行业转向包括若干核的多核体系结构，其中每一核常常具有与大部分先进处理器的设计相比较简单、较小的设计。就性能和容量两方面而言，处理器上越来越多的核的数量对存储器造成了越来越多的压力。由此，提出处理器能够对非对称存储器池进行存取的硬件体系结构设计，其中非对称存储器池包括第一存储器和第二存储器，且第一存储器的性能特征与第二存储器的性能特征不相同。换言之，第一存储器在处理器和处理器核方面与第二存储器的等待时间和带宽相比可具有较短的等待时间和较高的带宽。根据此处更详细地描述的一个方面，多个虚拟机可在使用非对称存储器池的虚拟化系统上执行。换言之，虚拟化机器的一个或多个可被分配跨具有不同性能特征的处理器的地址空间。因此，在虚拟化系统中执行的虚拟机可被分配第一存储器的一部分(例如，多个页)以及第二存储器的一部分，其中第一存储器和第二存储器具有不同的性能特征。第一存储器和第二存储器可被监视一阈值时间段来查明虚拟机如何对已经被分配到该虚拟机的第一存储器中的页以及第二存储器中的页进行存取。可以使用所监视的多个虚拟机对第一存储器和第二存储器的存取来预测这些多个虚拟机对第一存储器和第二存储器的将来存取。随后可使用这些预测的将来存取来动态地在多个虚拟机之间分配非对称存储器。 即，可动态地分配来自非对称存储器的存储器以显著地优化虚拟化环境中多个虚拟机的执行。另外，对于在虚拟化环境中执行的任何给定的虚拟机，可积极地管理不同存储器池(第一存储器和第二存储器)之间的页。例如，可采用以上讨论的预测来确定是否应该将分配给特定虚拟机的页在该虚拟机的地址空间中从第一存储器迁移至第二存储器，或反向。在阅读并理解了附图和描述后，可以明白其他方面。 附图说明图1是计算系统中的示例性处理器/存储器体系结构的功能框图。图2是便于管理虚拟化系统中的非对称存储器池的示例性系统的功能框图。图3是便于管理虚拟化系统中的非对称存储器池的示例性系统的功能框图。图4示出带有非对称存储器池的虚拟化系统中的页迁移。图5是带有非对称存储器池的虚拟化系统中的存储器管理系统的示例性实施例的功能框图。图6是示出用于跨虚拟化系统中的非对称存储器池迁移页的示例性方法的流程图。图7是示出用于跨虚拟化系统中的非对称存储器池管理存储器分配的示例性方法的流程图。图8是示例性计算系统。 具体实施例方式现在将参考附图来描述关于管理虚拟化系统中的非对称存储器池的各种技术，在全部附图中相同的附图标记表示相同的元素。另外，本文出于解释的目的示出并描述了各示例性系统的若干功能框图；然而可以理解，被描述为由特定系统组件执行的功能可以由多个组件来执行。类似地，例如，一组件可被配置成执行被描述为由多个组件执行的功能。参考图1，示出了作为此处公开的各方面的基础的示例性硬件体系结构100。体系结构100包括多个处理器102-104。根据一示例，处理器102-104中的一个或多个可以是多核处理器。体系结构100还包括多个第一存储器106-108，它们在此还可被称为“近”存储器。第一近存储器106可只由第一存储器102存取，而第N近存储器可只由第N存储器108 存取。然而要理解的是，近存储器106-108中的每一个可由多个处理器或处理器核存取。体系结构100还包括可由第一处理器102和第N处理器两者存取的第二存储器 110，其中第二存储器110在此还可被称为“远”存储器。根据一示例，近存储器106-108关于处理器102-104可具有与远存储器110关于处理器102-104不相似的性能特征。例如， 近存储器106-108与远存储器110相比关于处理器102-104可具有较佳的性能，其中较佳的性能可以指较短的等待时间和/或较高的带宽。具有不同性能特征的不同存储器(各自可由处理器存取)可被称为非对称存储器，其中非对称存储器池指具有不同性能特征的不同存储器。将不描述各种特定实施例，其中这样的实施例在本质上是示例性的且不旨在限制权利要求书的范围。在第一示例中，第一处理器102和第一近存储器106可驻留在服务器中，而远存储器110可以是可由该服务器和若干其他服务器存取的存储器刀片或存储器排 (memory bank)。在另一示例中，如先前所述，处理器102-104可以是驻留在服务器上的多核处理器，而近存储器106-108可以是片上存储器。在该示例中，近存储器106可由多核处理器上的每一核存取。此外，远存储器110可以是片外存储器。在这样的实施例中，近存储器106-108可以是通过利用3D裸片叠层分别堆叠在处理器102-104上的DRAM，而远存储器 110可以是某种形式的片外存储器。虽然提供了某些示例，但要理解的是，构想了任何合适的分层非对称存储器方案，且这些方案旨在落入本文所附权利要求书的范围之内。现在参考图2，示出了便于管理虚拟化系统中的非对称存储器池的示例性系统 200。系统200包括近存储器202和远存储器204，其中近存储器202在处理器或处理器核方面的性能特征与远存储器204的性能特征不同。系统200还包括多个虚拟机206-208， 其中虚拟机206中的每一个具有分配给其的近存储器202的各部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·B·纳图基，D·T·哈珀三世，P·沙尔马，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：