47、图像部署性能与可扩展性评估

图像部署性能与可扩展性评估

1. 背景与动机

数据中心大部分时间资源利用率较低，且最大资源利用率远高于平均利用率。虚拟化技术可通过同时运行多个虚拟机实例并共享底层物理资源来解决利用率问题，但目前缺乏选择图像部署策略的方案。合理的部署策略对于实现最佳资源利用率和良好的服务质量（QoS）至关重要。若虚拟机分配过多或过少，物理机可能会出现资源利用率过低或过载的情况，导致应用级QoS下降。

实验设置了两种场景：
- M - 1场景 ：将M个虚拟机分配到一台物理机上，测量可扩展性，探究一台物理机适合承载的虚拟机数量。
- M - N场景 ：将M个虚拟机分配到N台物理机上，评估效率并探究最佳的N值。

2. Xen虚拟机监视器

Xen是一款流行的开源x86虚拟机监视器（VMM），支持多个操作系统在单台物理机上并发运行。它支持全虚拟化和半虚拟化方案：
- 半虚拟化 ：客户机运行经过修改的操作系统，使用特殊的超级调用，避免频繁陷入管理程序，实现高性能。
- 全虚拟化 ：从3.0版本开始，通过硬件辅助虚拟化（HVM）技术实现。Intel和AMD分别开发了Intel VT和AMD - V来支持Xen，使未修改的客户操作系统能在虚拟机中运行。

3. 性能评估要求

3.1 M - 1性能评估要求

现代数据中心中，一台物理机通常支持多个虚拟机同时运行以共享物理资源，但部署过多虚拟机可能导致应用QoS下降。此外，不同的工作负载对系