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虚拟机高性能透明域间通信系统设计与实现

作　者: 童威
导　师: 陈浩
学　校: 湖南大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 虚拟机完全虚拟化域间通信操作系统
分类号: TP302
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 50次
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内容摘要

近几年,虚拟化技术在服务器整合、软件调试、系统安全和灾难恢复等众多方面的优势日渐突出,成为学术界和工业界关注的热点。然而,虚拟机天然的隔离特性使得虚拟机之间的信息交互和数据传输变得非常困难。尤其是在虚拟网络环境下,数据的传输并非通过真实的原生网络设备而是虚拟网络设备,从而导致数据传输质量更加难以保障,不仅如此,网络本身也很容易受到攻击。为了提升虚拟机之间的数据传输性能,本文虚拟机域间通信问题进行研究,主要工作有如下几个方面：首先,本文阐述了虚拟机域间通信问题的经典解决方案,分析了它们的优缺点,并以此为基础提出了优秀的域间通信系统应该实现的三个目标：灵活高效、对应用程序透明和完全二进制兼容。其次,借鉴动态链接库原理的基本思想,提出了虚拟机域间通信系统的基本实现思路,进而说明域间通信系统实现动态虚拟机发现的必要性。再次,本文提出了基于完全虚拟化技术的VSI (Virtual Socket Interpreter)高性能透明域间通信系统来有效的解决域间通信问题。该系统以动态虚拟机发现为基础,借鉴动态链接库的实现原理,在TCP/IP协议和虚拟机专用通信协议之间构建完全映射,从而充分挖掘域间通信链路的潜力,提高数据传输效率。系统测试与结果分析表明：VSI域间通信系统能有效的提高域间通信的传输带宽,具有和传统TCP/IP传输方式持平的传输延迟,经过IPERF、SSH等程序的测试表明,VSI域间通信系统具有良好的兼容性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-9
插图索引  9-10
附表索引  10-11
第1章绪论  11-18
  1.1 虚拟化技术简介  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-16
  1.3 背景与研究内容  16-17
  1.4 文章框架结构  17-18
第2章 VSI域间通信系统的设计  18-29
  2.1 VSI域间通信系统简介  18-19
  2.2 VSI域间通信系统的设计思路  19-25
    2.2.1 VMware系列虚拟机工作架构及特点  20-21
    2.2.2 VMCI协议特点  21-23
    2.2.3 动态链接库原理和动态拦截工具Pin  23-25
  2.3 系统实现和工作流程  25-27
    2.3.1 系统总体架构  25-27
    2.3.2 工作机制和处理流程  27
  2.4 技术难点分析  27-28
  2.5 小结  28-29
第3章 VSI域间通信系统的主要实现技术  29-39
  3.1 数据传输  29-30
  3.2 语义转换  30-36
    3.2.1 语义控制  30-32
    3.2.2 语义映射  32-35
    3.2.3 语义识别  35-36
  3.3 链路管理  36-38
    3.3.1 链路的分类管理  36-37
    3.3.2 多方通信链路的管理  37-38
  3.4 总结  38-39
第4章系统测试与结果分析  39-49
  4.1 测试环境  39-40
    4.1.1 硬件环境  39
    4.1.2 软件环境  39-40
  4.2 性能测试  40-47
    4.2.1 性能评价指标  40-41
    4.2.2 性能测试与分析  41-47
  4.4 与其他域间通信系统的比较  47-48
  4.5 小结  48-49
总结与展望  49-50
参考文献  50-54
致谢  54-55
附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录  55-56
附录B 攻读硕士学位期间所参与的项目  56

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