网络I/O虚拟化关键题目研究

admin · 发表于 2023-9-27 17:45:15

题目：

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雅宝题库解析：
近年来，计算机虚拟化技术取得了飞速的发展，并且虚拟机在CPU、内存方面的性能已经接近物理机性能。然而，如何达到高性能的网络I/O虚拟化依旧是一个巨大的挑战。随着多核技术的普及，如何利用充足的多核计算资源来提高网络I/O虚拟化性能是国内外学术界普遍关注的重要题目。本文以提供高并发、透明、高效的网络I/O虚拟化服务为目的，对多核结构下网络I/O虚拟化的关键题目展开了研究。本文的主要研究内容包括多核结构下高并发网络I/O虚拟化方法、硬件辅助虚拟机网络I/O性能的优化、虚拟机环境下LRO机制的研究以及原型系统的设计和实现。1）通过分析基于驱动域网络I/O虚拟化方法在多核结构下存在的题目，研究了可以有效提供高并发网络I/O虚拟化服务和提高多核计算资源利用率的网络I/O虚拟化方法，该方法实现的均衡事件通道投递机制以及高并发的网络后端驱动可以保证多个网络I/O服务程序可以并行地运行在多核处理器上。2）在不影响虚拟机网络I/O性能的前提下，为降低基于驱动域网络I/O虚拟化方法在硬件辅助虚拟机中CPU开销，研究并设计了事件通道触发控制方法，该方法通过减少与网络I/O相关的事件通道触发频率，从而可以减少硬件辅助虚拟机发生模式切换带来的CPU开销。3）研究虚拟环境下LRO网络I/O优化方法，该方法可以通过数据包聚合来有效地减少协议栈处理数据包的数量，并且可以减少整个虚拟化系统中确认数据包的数量，从而可以降低网络I/O虚拟化中基于数据包的处理开销。基于上述研究工作构建了原型系统，对本文的研究成果及关键技术的正确性和有效性进行验证。结果表明，本文达到预期的研究目标。

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