[發(fā)明專利]一種針對實時虛擬機實例管理的方法

有效

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• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN111143025B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 周江福;衛(wèi)寧;張哲;李國兵;陳卓;李宗軍;鐘俊
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

一種針對實時虛擬機實例管理的方法，首先分離實時虛擬機宿主機指定物理CPU上的線程，在啟動實時虛擬機的時候，把虛擬機的vCPU附加到該物理CPU上，然后鎖定內存使實時虛擬機啟動時得到足夠內存，使用主機透傳把宿主機上的實時網(wǎng)卡綁定給實時虛擬機，最后在宿主機后臺禁用實時虛擬機的虛擬網(wǎng)卡功能，快照功能，遷移功能，暫停功能，在線修改CPU、內存、磁盤功能，克隆功能。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，通過把CPU上的其他線程全部分離，一個CPU上最多附加一個實時虛擬機的CPU，保證了實時虛擬機vCPU的性能。

技術領域

本發(fā)明涉及一種針對實時虛擬機實例管理的方法。

背景技術

現(xiàn)有的虛擬機實例管理技術，就是配置虛擬機的CPU、內存、磁盤、網(wǎng)卡、控制臺、串口、PCI透傳，并查看虛擬機狀態(tài)，創(chuàng)建、刪除、啟動、暫停、恢復、關閉、重啟、斷電、遷移虛擬機的技術。上述現(xiàn)有技術中虛擬機的CPU是作為線程附加到宿主機CPU上，稱為vCPU，vCPU作為普通線程與宿主機CPU上的其他線程會競爭CPU資源，因此單個vCPU的性能肯定遠遠不如物理機CPU的性能，并且實時性也無法得到保證；虛擬機上分配的內存并不會馬上在宿主機上占用同等大小的內存，而是按照虛擬機用多少、主機就分配多少的方式，如果出現(xiàn)內存超分配的情況，即已啟動的虛擬機分配的內存之和大于宿主機可用內存，當每個虛擬機內存占用較多的時候，就會產生虛擬機上還有剩余內存，但宿主機內存已經全部分配，導致虛擬機非常卡的情況；給虛擬機創(chuàng)建一張?zhí)摂M網(wǎng)卡，虛擬網(wǎng)卡連接虛擬網(wǎng)絡，虛擬網(wǎng)絡連接物理網(wǎng)卡，虛擬機就通過這種方式與外界通信，如圖1所示為虛擬網(wǎng)卡通過虛擬網(wǎng)絡連接物理網(wǎng)卡示意圖，虛擬機的虛擬網(wǎng)卡通過虛擬機網(wǎng)絡與物理網(wǎng)卡通信，那么網(wǎng)絡延遲就會變高。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種針對實時虛擬機實例管理的方法，解決了現(xiàn)有技術中CPU、內存、網(wǎng)卡管理對于實時操作系統(tǒng)和實時虛擬機不滿足要求的問題，建立了管理實時虛擬機的CPU、內存、網(wǎng)卡的方法，通過對虛擬機CPU、內存、網(wǎng)卡的管理，減少虛擬機延遲、卡頓，提高虛擬機性能，以符合實時虛擬機對實時性的需求。

本發(fā)明的技術解決方案是：一種針對實時虛擬機實例管理的方法，包括如下步驟：

(1)分離實時虛擬機宿主機指定物理CPU上的線程，在啟動實時虛擬機的時候，把虛擬機的vCPU附加到該物理CPU上；

(2)鎖定內存使實時虛擬機啟動時得到足夠內存，且不會用于交換內存；

(3)使用主機透傳把宿主機上的實時網(wǎng)卡綁定給實時虛擬機，且實時虛擬機在對應的宿主機啟動，且實時網(wǎng)卡不能被當前實時虛擬機之外的虛擬機使用；

(4)在宿主機后臺禁用實時虛擬機的虛擬網(wǎng)卡功能，快照功能，遷移功能，暫停功能，在線修改CPU、內存、磁盤功能，克隆功能。

所述的步驟(1)中分離虛擬機宿主機指定物理CPU上的線程的方法為：

控制啟動參數(shù)isocpus＝cpu號，使宿主機上普通線程不會運行在isocpus指定的cpu上，進而使宿主機在啟動后，其他線程不會附加到這些cpu上。

所述的步驟(2)中鎖定內存使實時虛擬機啟動時得到足夠內存，且不會用于交換內存的方法為：

(21)使用大頁分配連續(xù)的內存，然后令虛擬機管理進程使用大頁內存空間，再分配給虛擬機；

(22)設置memballoon的屬性model＝'none'用于禁止內存氣泡，或者不設置maxMemory的值，設置currentMemory的值為memory的值，以禁止內存大小動態(tài)調整；

(23)設置memtune的swap_hard_limit和hard_limit為memory的值，以禁止交換內存。

所述的使用主機透傳把宿主機上的實時網(wǎng)卡綁定給實時虛擬機的方法為：