[發(fā)明專利]虛擬化平臺下I/O通道的調(diào)整方法和調(diào)整裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310027312.7
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103116517A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張潔;金鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F13/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及虛擬化平臺下I/O通道的調(diào)整方法和調(diào)整裝置。

背景技術(shù)

虛擬化是將計算機物理資源如服務器、網(wǎng)絡、內(nèi)存及存儲等予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來應用這些資源。這些資源的新虛擬部分是不受現(xiàn)有資源的架設(shè)方式，地域或物理組態(tài)所限制。物理存在的宿主機HOST運行多個虛擬機(Virtual?Machine，簡稱為VM)，HOST管理所有的物理硬件設(shè)備及資源，將一個獨占設(shè)備虛擬成多個虛擬設(shè)備，供多個用戶線程同時使用，每個用戶能夠看到的設(shè)備就是虛擬設(shè)備，物理硬件設(shè)備對用戶透明。

虛擬化環(huán)境下，VM并不能直接訪問硬件設(shè)備，HOST為VM提供連通硬件設(shè)備的數(shù)據(jù)通路，即I/O通道。本發(fā)明中，通道包括VM的前端設(shè)備Front?Device和VM的后端設(shè)備Back?Device之間的數(shù)據(jù)通道、以及VM的后端設(shè)備和HOST的本地設(shè)備Native?Device之間的數(shù)據(jù)通道；其中，VM的前端設(shè)備是虛擬機中看到的設(shè)備，實際是HOST為VM模擬的設(shè)備；VM的后端設(shè)備是HOST操作系統(tǒng)中與VM的前端設(shè)備相對接的軟件模擬設(shè)備；HOST的本地設(shè)備Native?Device是HOST的物理設(shè)備。

圖1描述了現(xiàn)有技術(shù)中一種虛擬化平臺下簡單多I/O通道技術(shù)，圖1中以兩個虛擬機VM1和VM2為例，VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間有多個I/O通道(圖1中以兩個I/O通道為例)，數(shù)據(jù)處理模塊是VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間的橋梁，用于數(shù)據(jù)拷貝、數(shù)據(jù)過濾或是其他數(shù)據(jù)處理業(yè)務，包括多個工作線程(圖1中以兩個工作線程為例)，工作線程的個數(shù)和VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間I/O通道的個數(shù)相同，且其中每個I/O通道對應一個工作線程，VM的后端設(shè)備與網(wǎng)橋Bridge之間以及網(wǎng)橋Bridge與本地設(shè)備Native?Device之間是單通道，VM的后端設(shè)備通過該單通道實現(xiàn)與本地設(shè)備Native?Device之間的數(shù)據(jù)傳輸。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題：VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間的I/O通道個數(shù)是在創(chuàng)建VM的時候確定，VM整個生命周期中該I/O通道個數(shù)不能改變，因此VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間的I/O通道所占用的通道資源也不能改變，當VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間的I/O吞吐量發(fā)生變化時，無法調(diào)整I/O通道資源，在I/O吞吐量下降時，無法釋放空閑的I/O通道資源，造成I/O通道資源浪費；在I/O吞吐量增加時，無法增加I/O通道資源，I/O通道數(shù)據(jù)傳輸能力無法提高，系統(tǒng)性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供虛擬化平臺下I/O通道的調(diào)整方法和HOST調(diào)整裝置，以實現(xiàn)動態(tài)地調(diào)整多個VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間I/O通道資源的分配，從而提高系統(tǒng)性能。

第一方面，本發(fā)明提供了一種虛擬化平臺下I/O通道的調(diào)整方法，包括：

宿主機HOST統(tǒng)計運行在所述HOST上的多個虛擬機VM當前時刻的平均I/O吞吐量；在當前時刻的平均I/O吞吐量大于第一閾值時，所述HOST在所述多個VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間增加用于處理VM的工作線程，以使得增加工作線程后的所述多個VM的平均I/O吞吐量小于第一閾值；或者，在當前時刻的平均I/O吞吐量小于第二閾值時，所述HOST在所述多個VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間減少用于處理VM的工作線程，以使得減少工作線程后的所述多個VM的平均I/O吞吐量大于第二閾值；其中，所述第一閾值大于所述第二閾值；所述HOST根據(jù)增加或減少后的用于處理VM的工作線程，分別調(diào)整所述多個VM的前端設(shè)備中的隊列與用于處理VM的工作線程的對應關(guān)系，和所述多個VM的后端設(shè)備中的隊列與用于處理VM的工作線程的對應關(guān)系，以便于在所述多個VM的前端設(shè)備和所述多個VM的后端設(shè)備之間形成多個數(shù)據(jù)傳輸通道。

在第一種可能的實現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面，如果當前時刻的平均I/O吞吐量大于第一閾值，所述HOST在所述多個VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間增加用于處理VM的工作線程的步驟之前，進一步包括：

所述HOST將在所述多個VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間增加用于處理VM的工作線程所帶來的CPU利用率的增長和所帶來的I/O吞吐量的增長進行比較；如果所述I/O吞吐量的增長大于CPU利用率的增長，則執(zhí)行所述HOST在所述多個VM的前端設(shè)備和后端設(shè)備之間增加用于處理VM的工作線程的步驟。