[发明专利]一种基于非一致性I/O访问构架的性能监控器及其监控方法

摘要

本发明公开了一种基于非一致性I/O访问构架的性能监控器及其监控方法，涉及高性能网络下虚拟化领域，包括主机性能监控模块、虚拟机I/O性能监控模块和虚拟机热页监控模块，主机性能监控模块被配置为利用linux内核提供的性能监控单元计算硬件资源的使用情况；虚拟机I/O性能监控模块被配置为完成对虚拟机的I/O请求进行的监控；虚拟机热页监控模块被配置为通过perf监控虚拟机中内存页的被使用情况。I/O设备的远程访问带来了极大的性能下降和额外的开销，因此本发明所述性能监控器及其监控方法，主要针对虚拟化环境中，虚拟机摆放在距离I/O不同距离的不同节点上时虚拟机队硬件资源的使用情况进行分析和监测，方便测量和计算多种资源之间的相互影响作用。

主权项

1.一种基于非一致性I/O访问构架的性能监控器，其特征在于，包括主机性能监控模块、虚拟机I/O性能监控模块和虚拟机热页监控模块，所述主机性能监控模块被配置为利用linux内核提供的性能监控单元计算硬件资源的使用情况；所述虚拟机I/O性能监控模块被配置为完成对虚拟机的I/O请求进行的监控；所述虚拟机热页监控模块被配置为通过perf监控虚拟机中内存页的被使用情况；/n一种基于非一致性I/O访问构架的性能监控方法，其特征在于，包括以下步骤：/n提供主机性能监控模块、虚拟机I/O性能监控模块和虚拟机热页监控模块；/n利用linux提供的perf_event接口，对硬件信息进行采集；/n使用PERF_TYPE_HARDWARE的不同类型对每个虚拟机的VCPU进行记录；/n通过计算缓存未命中的次数以及缓存命中次数计算出缓存命中率；/n通过在宿主机中/proc/stat中监测宿主机的运行情况进行计算；/n通过整个系统的时间和各线程的运行时间，周期性的计算每个线程的运行时间以计算CPU利用率；/n从宿主机中/proc/meminfo文件中提取当前内存的使用量以及内存总量以计算内存使用率；/n其中，所述虚拟机I/O性能监控模块的虚拟机I/O性能监控步骤为：/n第一步：通过读取/proc/interrupts中网卡中断的信息，获取不同CPU收到的网卡IO中断次数；/n第二步：将虚拟机摆放在不同的NUMA节点，绑定在不同的物理CPU上，在虚拟机中跑不同的应用，通过在虚拟机中读取网卡中断信息，查看虚拟机中IO请求数量；/n第三步：通过进行对比主机中和不同虚拟机中IO请求情况，判断虚拟机摆放在不同节点上的IO请求情况；/n第四步：确定IO密集型操作的虚拟机；/n其中，所述虚拟机热页监控模块的虚拟机热页监控步骤为：/n第一步：通过perf获取虚拟机中的进程页的使用情况，如果正在使用，则记为当时的“热”，每隔固定时间读取虚拟机内存页使用情况；/n第二步：维护一个所有页状态向量P(P1,P2,P3…Pn)，在每个检测的瞬时如果内存页正在使用，则置1，如果内存页没有使用，则置0；/n第三步：对每隔t时间进行一次采样，每一个内存页维护一个m维FIFO队列，记录每个瞬时某个确定页Pi的页面使用情况Pi(Pi1,Pi2,Pi3…Pim)；/n第四步：经过m次采样，形成一个内存页使用情况的矩阵；每个页面Pi在j时间点是否被使用的状态记为Pij；/n第五步：计算每个页面当前的“热度”，通过给定不同权值W(W1,W2,W3…Wm)对页面热度进行计算，第i个页面的热度Wi＝Pi1*Wi1,Pi2*Wi2,Pi3*Wi3…Pim*Wim；/n第六步：比较每个页面的“热度”，如果最热页的热度大于两倍次热页，则判断当前页面为“热页”，同时通知系统发现“热页”。/n