XenVMC:一种共生关系感知的虚拟机域间通信优化机制

摘要

对于网络密集型应用,提高虚拟机域间通信效率十分重要.传统虚拟机域间通信不区分通信双方是否处于同一物理计算机上,均采用基于TCP/IP的通信方法,性能损耗大.可通过判断通信双方的共生(co-located)关系,使得位于同一物理计算机上的虚拟机基于共享内存进行快速通信,而处于不同物理计算机上的虚拟机仍沿用TCP/IP模式.目前,研究人员提出了多种优化方案,也取得了显著成果,但在虚拟机间通信效率、虚拟机在线迁移支持、编程透明性保证等方面仍存在不足:或者性能损耗较大,或者不具备应用层编程透明性,或者需要给内核加patch,或者不支持虚拟机在线迁移.为此,设计并实现了一种共生关系感知的虚拟机域间通信优化机制——XenVMC:该机制性能足够高;支持虚拟机在线迁移;满足应用层编程透明、操作系统内核和VMM透明;同时支持TCP协议和UDP协议.Netpeff测试结果表明,在TCP RR、UDP_ RR、TCP_STREAM和UDP STREAM这四个选项下,与传统的TCP/IP通信机制比较,XenVMC机制下共生虚拟机间通信的峰值性能分别是其10.9倍、11.9倍、3.27倍和9.76倍,平均效率分别是其9.88倍、10.07倍、4.68倍和2.16倍,这验证了在提高数据截获层次,缩短通信路径的情况下,能够显著提高共生虚拟机间通信性能.