[发明专利]针对KVM虚拟化服务器的性能评估方法

说明书

本发明涉及一种针对KVM虚拟化服务器的性能评估方法，其先在应用层面，根据服务水平协议中的服务质量参数，即QoS参数，以及目前实际应用环境中常用的性能度量，确定KVM虚拟化服务器性能评估度量指标为响应时间与吞吐量；再根据KVM中资源调度以及资源虚拟化实现方式，结合虚拟化服务器负载特性，借助开放型排队网络模型建立虚拟化服务器性能评估模型；最后基于性能评估模型，说明在Linux操作系统中如何计算性能度量指标，进行虚拟机性能评估。本发明解决了KVM中虚拟化服务器性能评估问题，提高了性能评估效率，避免搭建复杂的性能测试环境，降低了性能评估成本，并且可以得到虚拟化服务器中主要组件的性能度量，可以帮助使用者发现系统性能瓶颈。

技术领域

本发明涉及KVM虚拟化技术，具体是一种针对于KVM(Kernel-based VirtualMachine)中虚拟化服务器性能评估的方法，解决Linux环境中虚拟机性能评估问题，提高虚拟机性能评估效率。

背景技术

上世纪60年代，IBM为其大型机量身打造了分时操作系统，实现多个用户对大型机的共享，并提出了管理程序(hypervisor)的概念，首次提出虚拟化技术，20世纪80年代与90年代早期，随着硬件技术的发展，具有专用功能的独立服务器逐渐取代集中式计算，虚拟化技术发展减缓。目前，传统数据中心服务器资源利用率过低，能源消耗较大，虚拟化技术成为解决这些问题的关键，再次成为研究热点。

虚拟化技术可以将一个物理服务器划分为多个独立和隔离的空间，使得多台服务器可以运行在一个物理服务器之上，提高了资源利用率，节约了成本。在虚拟化系统中虚拟机监控器(VMM，Virtual Machine Monitor)是系统资源的管理者，对硬件资源进行抽象化，以系统调用的方式呈现给运行之上的客户操作系统，是虚拟化平台的核心。

由于虚拟化服务器中存在逻辑资源与物理资源的转换，以及共享资源的分配等问题，增加了系统的复杂性与动态性，并且在虚拟化系统中，虚拟机监控器也需要占用系统资源，因此对虚拟化服务器性能进行评估，判断其是否能够满足用户需求成为研究重点。

目前主要有两种类型的虚拟化服务器性能评估方法，分别为分析的方法与模拟的方法。分析的方法主要是借助数学模型，如排队论，神经网络等，对虚拟化系统进行建模，并结合服务器负载特征对服务器性能进行评估。模拟的方法主要是通过基准测试工具来模拟虚拟化服务器的真实使用环境，通过基准测试输出的结果来评估虚拟化服务器性能。端到端基准测试工具安装复杂，并且某些工具只针对特定虚拟化平台，但是基准测试工具得到的结果准确度较高，分析化的性能评估方法提高了性能评估效率，节约了评估成本，虽然分析化的评估方法得到的结果可能精确度低于模拟的方法，但是可以通过对虚拟化服务器特征的详细分析以及合理抽象来提高评估精确度，因此分析化性能评估方法也是研究者常用的性能评估方法。

KVM是服务器虚拟化领域的新进入者，在2007年被合并入Linux内核，成为Linux系统的默认虚拟化解决方案，并且与OpenStack云计算平台联系紧密，这为KVM的使用提供了巨大空间，KVM正逐渐成为流行的开源虚拟化解决方案，目前对虚拟化服务器性能评估主要集中于Xen虚拟化平台，针对KVM中虚拟化服务器的性能评估研究较少。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种KVM虚拟化环境中的虚拟服务器性能评估方法，帮助服务提供者高效的评估虚拟服务器的性能，并且基于获得的虚拟化服务器中主要组件的性能度量值，也可以帮助使用者发现虚拟化系统的性能瓶颈。

本发明提供一种针对KVM虚拟化服务器的性能评估方法，其包括以下步骤：

S1：在应用层面，确定KVM中虚拟化服务器性能评估度量项为响应时间与吞吐量；

S2：根据KVM中虚拟化资源实现方式，确定KVM虚拟化环境中，非I/O请求与I/O请求在虚拟化服务器中的处理过程；