[發明專利]一種創建虛擬機的方法、虛擬機監控器及虛擬機系統

有效

• 申請號: 201110061738.5
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN102141931A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 邱軍;葉川
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F12/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 戴云霓

技術領域

本發明涉及虛擬機技術，具體地涉及一種創建虛擬機的方法、虛擬機監控器及虛擬機系統。

背景技術

虛擬化技術是一種將底層硬件設備與上層操作系統、應用程序分離的去耦合方法，其引入虛擬機監控器(Virtual?Machine?Monitor，VMM)層來直接管理底層硬件資源，并創建與底層硬件無關的虛擬機(Virtual?Machine，VM)供上層操作系統和應用程序使用。虛擬化技術作為當前流行的云計算(Cloud?Computing)平臺的底層重要支撐技術之一，可以大大提高物理設備的資源使用效率。如圖1所示，經過系統虛擬化后，一臺物理機器上可以同時運行多個虛擬機VM，物理機器上支持同時運行的虛擬機數量稱為虛擬機密度(Virtual?Machine?Density)，虛擬機密度越大，資源利用率越高。

為提高虛擬機密度，CPU虛擬化時采用調度的方式使得虛擬機的虛擬處理器可以共享物理CPU，如果不考慮性能，理論上可以虛擬出任意多個虛擬CPU。外設虛擬化通過軟件模擬或連接到外部子系統，例如SAN(存儲域網絡，Storage?AreaNetwork)，同樣可以虛擬出任意多份。但在內存虛擬化方面，將同一個物理內存頁給多個虛擬機同時使用的前提是虛擬機之間具有頁面內容完全相同的頁，因此虛擬內存量理論上不能超過物理內存量。為使虛擬內存量大于物理內存量的限制，業界提出了Memory?Overcommitted(虛擬內存量大于物理內存)方法，該方法包括：氣球驅動(Balloon?Driver)、基于頁內容的內存頁共享(Content?Based?Page?Sharing，CBPS)、內存頁交換(Memory?Page?Swap)、內存頁壓縮(Memory?Page?Compression)和Populate?on?Demand(PoD)等。

氣球驅動(Balloon?Driver)安裝在客戶機操作系統(Guest?Operating?System，GOS)內部，并誘導GOS釋放或分配內存，氣球驅動將相應的內存收回或分配給GOS，從而實現自動伸縮內存調節。

基于頁內容的內存頁共享CBPS方法是掃描全局物理頁，發現頁內容相同的頁就共享，從而釋放冗余頁，減少虛擬機的物理內存使用量。

內存頁交換(Memory?Page?Swap)或內存頁壓縮方法(Memory?Page?Compression)選擇虛擬機的若干頁交換到磁盤等外部設備上，或無損壓縮成1/n頁大小，從而釋放出內存給更多的虛擬機使用。

PoD方法為每個虛擬機分配指定數量的內存頁作為內存池(Memory?Pool)，剛啟動的時候虛擬機的虛擬內存都是空的，沒有對應到物理內存頁，只有當虛擬內存真正被訪問的時候才從內存池中拿出物理頁。

發明人在實現本發明的過程中發現，現有技術至少存在以下不足：

以上技術都沒有考慮虛擬機創建后并啟動GOS這個過程當中內存使用情況，而是先將虛擬機需要的內存全部分配給虛擬機，然后再回收部分內存，這使得物理機器能并發啟動虛擬機的數量受到物理內存量的限制，從而降低了虛擬機密度。

發明內容

本發明實施例的目的在于，提供一種創建虛擬機的方法、虛擬機監控器及虛擬機系統。

一方面，本發明實施例提供了一種創建虛擬機的方法，所述方法包括：將虛擬機的偽物理內存(Pseudo-physical?Memory)對應的客戶機頁框號GFN映射到一共享零頁，所述共享零頁為物理內存中頁面內容全為零的頁；當所述虛擬機寫所述GFN時，如果產生頁面異常則分配物理內存頁以解除所述客戶機頁框號GFN與所述共享零頁的映射關系，并建立所述客戶機頁框號GFN與物理內存頁的機器頁框號MFN的映射關系。

另一方面，本發明實施例提供了一種虛擬機監控器，所述虛擬機監控器包括：初始化虛擬內存單元，用于將虛擬機的偽物理內存對應的客戶機頁框號GFN映射到一共享零頁，所述共享零頁為物理內存中頁面內容全為零的頁；寫時拷貝單元，用于當所述虛擬機寫所述GFN時，如果產生頁面異常則分配物理內存頁以解除所述客戶機頁框號GFN與所述共享零頁的映射關系，并建立所述客戶機頁框號GFN與所述物理內存頁的機器頁框號MFN的映射關系。