导读:本文包含了虚拟共享内存论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:内存,虚拟机,多核,文件系统,在线,云安,通信。
虚拟共享内存论文文献综述
沙行勉,吴挺,诸葛晴凤,杨朝树,马竹琳[1]（2019）在《面向同驻虚拟机的高效共享内存文件系统》一文中研究指出云环境中虚拟机之间、虚拟机与宿主机之间存在大量文件传输操作,带来极大性能开销.针对同驻一台物理机的多个虚拟机,共享文件系统是提高文件传输性能的有效途径.新型的非易失性内存具有内存级读写速度、存储密度高、可字节寻址和持久化等优点,可用作高性能的共享文件存储设备.然而,现有共享文件系统的设计基于网路通信或虚拟I/O,不能充分发挥新型非易失性内存的优势.该文面向同驻虚拟机提出一个新型共享内存文件系统设计,在虚拟机之间、虚拟机与宿主机之间提供高效的文件共享机制.在该设计中,共享文件系统被安装在虚拟机与宿主机共享的模拟非易失性内存中,通过共享的页表组织共享文件的数据页.共享文件系统使用虚拟地址空间和处理器中既有的硬件MMU直接访问共享文件,减少文件访问I/O的软件层次和数据拷贝产生的性能开销.文中还对共享数据的并发访问和一致性提供高效的同步机制.该文采用提出的设计,在KVM平台上实现一个高效的共享内存文件系统StargateFS.实验测试结果显示:StargateFS的共享文件平均读写性能比目前最先进的共享文件系统VirtFS快64倍,比Samba和NFS分别快172倍和191倍.(本文来源于《计算机学报》期刊2019年04期）
游资奇[2]（2017）在《面向虚拟机间高效通信的共享内存机制的优化研究》一文中研究指出在大型数据中心等云计算环境中,网络I/O是系统负载的重要组成部分,而虚拟机间网络I/O性能优化也已成为学术界和工业界广为关注的热点问题之一。目前,一种普遍而有效的通信加速方法是——使用共享内存作为位于同一台物理机上的虚拟机间网络通信通道,而跨物理机的虚拟机间通信仍然采用传统的TCP/IP方法。本文在课题组自主研发的共生关系感知的虚拟机间高效透明通信加速软件XenVMC基础上,重点围绕如何改进共生虚拟机集合维护方法、以及如何基于多核技术进行发送方与接收方虚拟机之间缓存的并发访问优化两个重要问题展开研究,并通过构建原型系统及实验手段验证了所提出方法的有效性。论文主要贡献如下:1、在了解云计算最新发展状况的基础上,研究了当前云平台网络架构方面的主要研究热点,分析了网络I/O虚拟化在提升云平台网络整体性能方面的主要研究动态。在了解网络I/O虚拟化最新技术的基础上,深入研究了目前基于软件的网络I/O虚拟化技术的相关工作,并总结目前相关工作的特点和不足,奠定本课题的研究背景和意义。2、Xen平台上使用共享内存加速共生虚拟机间通信是目前普遍采用的一种方法,已经开源并且影响较大的项目包括XenSocket,XWay,XenLoop等。XenSocket不对应用透明,因此使用时需要重新编写应用程序。XWay、XenLoop在使用时则不需要重新编写应用程序。本文将XWay、XenLoop移植到与XenVMC测试环境相同的软硬件平台,基于常用的网络通信性能评测软件netperf,将XenVMC与XWay、XenLoop进行了性能测试对比,验证XenVMC在设计和实现上的优势。3、共生虚拟机集合维护是使用共享内存加速共生虚拟机间网络通信的基础。已有的基于轮询的共生虚拟机集合维护方法让宿主机以一定周期定期收集当前物理机上的虚拟机集合,再交给所有的客户机进行更新。基于轮询的方法无论共生关系是否发生变化,每个轮询周期需要花费一定CPU和网络开销。同时,轮询过程需要遍历物理机上的每一个虚拟机,当虚拟机数量增多时,所花费的开销随之增多。基于轮询的方法的共生虚拟机集合更新固定在每个轮询周期的末尾,这意味着共生关系发生变化时,共生虚拟集合需要等待到轮询周期结束才更新,不能及时响应共生关系变化。本文针对上述不足,提出了一种事件驱动的共生虚拟机集合维护方法CoKeeper,该方法在共生关系发生变化这一事件发生时,以增量的方式更新当前的共生虚拟机集合。设计上,CoKeeper以低消耗、透明性、支持虚拟机规模可扩展和高响应速度为目标。与相对比,实验表明CoKeeper在低开销、虚拟机规模扩展和响应速度方面与基于轮询的方法对比更有优势。4、多核CPU已经在云计算环境中得到广泛使用,使得基于多核平台进一步提高共生虚拟机间通信加速机制的并发性成为可能。已有相关工作通常借助无锁(lock-free)的缓冲区设计实现虚拟机间通信时的数据读写。而目前的大多数相关工作在某一时刻只允许一个读者或者一个读者操作缓冲区,多核环境中无法实现多写者-多读者并发读写,没有充分利用多核硬件资源。本文针对XenVMC已有的设计提出了一种多核优化方法。通过改变XenVMC已有的数据接收流程,让接收方可以多个CPU同时接收数据,同时优化环形缓冲区,让缓冲区支持多读者并发读,使得XenVMC在数据接收方可以多个核并发地接收数据。实验证明多核优化后的XenVMC的UDP通信吞吐率提升至1.2倍左右,事务吞吐率提升至原来的1.5倍左右。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2017-02-01）
王子祺[3]（2016）在《基于共享内存和气球驱动的云平台跨虚拟机隐蔽信道攻击研究》一文中研究指出随着信息技术的发展和成熟,计算机在人类社会生活中扮演着越来越重要的角色。计算机硬件技术的发展,不仅使高性能计算机得到了普及,也推动了许多新兴软件和技术的兴起,例如云计算。在云计算环境中,服务提供商通常使用虚拟化来最大化地利用他们的计算资源,例如：许多虚拟机运行在一个共享的物理架构上。然而,与其他虚拟机并存的特点将引发很严重的安全风险,例如：隐蔽信道攻击。这种攻击利用正常的物理资源进行信息传输并且隐藏了信息传递行为本身,所以非常难以被检测和防御。最近,攻击者能够通过搭建跨虚拟机的隐蔽信道来窃取隐私数据已经被证实。但是,由于共享资源(如：CPU缓存)的特点,现有这类攻击所窃取到的隐私数据通常是受到限制并且是粗粒度的。本文将会提出并模拟实现一种新型的隐蔽信道,该隐蔽信道基于共享内存,并且利用了IaaS云平台上流行的Balloon驱动的弱点来进行数据传输。因此,其成功率更高、传输数据量更大、危害也更严重。对于云平台上的虚拟机来说,共享内存已经成为了获取高性能可配置资源的必要手段,本文这种隐蔽信道就是利用了共享内存作为信息传递的介质。同一个物理主机上的不同虚拟机之间的内存通常是由虚拟机管理器来调控的,也就是说,在VMM管理下的内存资源通常是在不同虚拟机之间流动的。这种共享内存的流动特性再加上Balloon驱动的帮助,使得本文的这种新型隐蔽信道攻击成为可能。与目前其他跨虚拟机隐蔽信道相比,本文这种新型隐蔽信道攻击能够传递更细粒度的数据。为验证这种攻击,我们使用Xen平台进行了攻击的模拟实现,并且从叁个可能影响到传输成功率的因素出发,进行了性能实验。最后,还提出了一些防御思路来抵御这种攻击。(本文来源于《南京大学》期刊2016-05-25）
刘仁仕[4]（2015）在《基于共享内存连接的虚拟机间通信优化机制研究》一文中研究指出硬件性能的提升使得虚拟化技术得以发展,虚拟化技术的发展又使得云计算得到更有效的使用。云计算环境使用虚拟化技术管理和组织计算资源,将虚拟机作为资源封装的基本单位。而虚拟化技术也是云计算环境IaaS(Infrastructure as a Service)层的重要使能技术之一。随着云计算业务需求的拓展,如何提供更好的云计算服务成为学术界、工业界广为关注的问题,其核心和基础问题包括如何提供更快的运算速度、更大的存储空间和更高的网络通信性能。云计算环境中的虚拟化应用涵盖高性能计算、大规模分布式计算、Web事务处理等类型,网络通信是其应用负载的重要组成部分。对于运行在云计算集群虚拟机中的网络密集型应用,改善其通信效率对于提高云计算服务质量十分必要。将位于同一物理机上的虚拟机称为共生(co-located)虚拟机。目前,基于共享内存连接的共生虚拟机间通信优化,是学术界和工业界的一个研究热点。在改善网络通信效率的同时,支持虚拟机在线迁移和灵活部署、保证应用编程透明等特性对于提高虚拟机间通信优化机制的实用价值具有重要意义。因此,需着重研究满足下述几方面应用需求的虚拟机间通信优化机制:(1)改进虚拟机域间通信效率,支持基于共生关系感知的虚拟机域间通信。即支持判断通信双方虚拟机是否是共生虚拟机:如果是,则采用基于共享内存的本地通信模式,从而缩短虚拟机间通信路径,降低通信开销,减少因资源虚拟化带来的额外损耗,消除或者缓解系统性能瓶颈;如果不是,则仍采用基于TCP/IP协议的虚拟机间远程通信模式。(2)支持虚拟机在线迁移(Live Migration)。虚拟机在线迁移是虚拟化技术的重要特性。虚拟机在线迁移是指在不中断服务的前提下,将正在运行的虚拟机从一台物理机移植到另一台物理机上,该特性能够有效支持系统负载平衡、容错恢复、降低能耗及提高可管理性。设计良好的共生关系感知的虚拟机域间通信优化机制在提高虚拟机域间通信效率的同时不应破坏该特性,为此,需支持基于共享内存连接的本地通信与基于TCP/IP的远程通信两种模式之间的自动切换。(3)保证“应用层-操作系统内核-VMM”叁个层次的多层透明性。多层透明性是指无需引入新应用编程接口,无需修改遗留应用,无需修改操作系统已有内核和VMM代码,不采用内核补丁的方式,无需重新编译、链接内核和VMM,即可通过较低软件栈层次中虚拟机间通信优化机制获得性能增益。该特性有助于简化应用开发和软件部署,保证多层透明性,能够极大地提高优化机制的通用性和易用性。(4)支持TCP和UDP语义。当前,大部分网络应用程序都是采用这TCP和UDP协议,一套良好的通信优化机制应该同时支持TCP和UDP语义。针对上述问题,本文在深入研究和分析已有相关工作的基础上,设计并实现了一种基于共享内存连接的共生虚拟机间通信优化机制XenVMC,该机制将共享内存作为共生虚拟机间进行通信的优化通道,取代传统虚拟机间通信路径,在底层提供两套通信协议分别支持TCP和UDP语义,在优化虚拟机域间的通信效率的基础上,支持虚拟机在线迁移且保证多层透明性。具体地,主要研究内容和贡献如下:(1)针对当前学术界和工业界中Xen和Linux获得普遍应用这一情况,基于Xen和Linux平台设计并实现一种基于共享内存连接的共生虚拟机间通信优化机制,这一优化机制采用在系统调用层实现、对共生虚拟机间通信进行旁路,做到优化效率高、保证“应用层-操作系统内核-VMM”叁个层次的多层透明性、通过截获socket通信类型做到支持TCP和UDP,并同已有的相关机制在同一平台进行了对比,实验结果表明,该机制的UDP事务处理效率相对于netfront/netback机制,最高是其10.9倍,相对于Xen Loop机制,最高是其1.9倍;该机制的TCP事务处理效率相对于netfront/netback机制,最高是其11.9倍,相对于XenLoop机制,最高是其1.8倍;该机制的UDP吞吐率相对于netfront/netback机制,最高是其9.76倍,相对于XenLoop机制,最高是其3.2倍;该机制的TCP吞吐率相对于netfront/netback机制,最高是其3.27倍,相对于XenLoop机制,最高是其1.6倍。(2)对共生虚拟机集合变化特征,提出一种基于事件驱动的共生虚拟机集合动态维护算法,相对于基于轮询方法的事后共生虚拟机集合动态维护算法,该算法开销更小、响应速度更快。(3)将这一基于事件驱动的共生虚拟机集合动态维护算法应用于本文所实现的具体机制中,使得共生虚拟机集合维护代价足够小,且保证支持虚拟机在线迁移。实验表明该支持虚拟机在线迁移,迁入迁出时遗留数据能够得到正确处理。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-12-01）
徐海燕,郭京[5]（2014）在《基于共享内存的多核虚拟机系统中的虚拟机间通信》一文中研究指出虚拟化技术已越来越多的应用在各种场合,在一些应用场景下特别是服务器整合应用场景下,对虚拟机系统中各个虚拟机间通信能力有着更迫切的要求。目前在Xen代表的虚拟系统中,虚拟机间基于共享内存的通信不仅要经过多次内存拷贝而且虚拟机间的切换也需要很大的性能开销。本文在深入研究的基础上提出一种基于共享内存和核间中断的多核虚拟机系统中虚拟机间的通信方式,实验证明该通信方式具有较高的带宽和性能。(本文来源于《电子技术与软件工程》期刊2014年03期）
赵阳,刘明芳,林曦君[6]（2013）在《基于KVM共享内存的虚拟可信管道的建立方法》一文中研究指出随着云计算、虚拟化技术的发展,处于同一物理主机上的虚拟机间的通信也遇到了前所未有的安全问题。以可信计算为基础,通过基于KVM(Kernel-based Virtual Machine)的共享内存机制,采用加密的专属安全可信管道,由可信度量来验证交互双方身份的真实性和可靠性,通过加密内存伪地址,并将可信管道与除交互双方之外的其他虚拟机隔离开来,保证了通信交互过程中信息的可信与安全。并对此方法进行了分析和总结。(本文来源于《计算机安全》期刊2013年03期）
李江文[7]（2012）在《Informix共享内存虚拟段探讨》一文中研究指出Informix共享内存虚拟段主要用做内存池以支持会话和线索。所有的会话都有一个或多个内存池。当数据库服务器需要内存时,它会先查看指定的池。如果池中可用的内存不足以满足请求,则数据库服务器将从系统池添加内存。如果数据库服务器不能在系统池中找到足够的内存,则它会动态地给虚拟部分分配更多的段。文章就Informix共享内存虚拟段分配进行探讨和分析。(本文来源于《科技风》期刊2012年01期）
王柳峰[8]（2011）在《基于虚拟化的云计算平台内存资源协同共享技术研究》一文中研究指出随着互联网信息服务的快速增长和用户对信息服务的逐渐依赖,互联网服务提供商面临着以更低成本提供更好服务的挑战,为此拥有按使用付费和高性价比的云计算模式受到了越来越多企业和用户的青睐。借助虚拟化技术,云计算能将大规模计算资源统一管理,提高了资源利用效率,简化了管理和维护成本,并为用户提供易获取、易扩展的按需服务。虚拟化技术能将计算资源逻辑抽象并统一表示,常常成为搭建云计算平台的技术基础,然而在对资源虚拟化的过程中会面对两大挑战:一是性能损失问题;二是虚拟机与服务器之间的“语义鸿沟”。再加上内存资源作为叁大关键计算资源之一,比CPU和I/O设备更难实现复用和共享,所以成为影响系统性能的瓶颈。针对这些难题,本文进行了基于虚拟化的云计算平台内存资源协同共享技术研究和实践工作,主要研究内容包括以下几个方面:一、在深入分析Xen半虚拟化平台的基础上,提出并实现了一个在虚拟机管理器端动态获取各虚拟机内存资源使用状况的方法,跨越了虚拟机与虚拟机管理器之间“语义鸿沟”。二、在深入分析已有研究工作的基础上,本文提出了虚拟机空闲内存划分视图和虚拟机内存资源划分视图,并依此设计实现了虚拟机间内存资源动态调度机制。该机制能在保证虚拟机运行性能的前提下,提高内存资源的利用率;并赋予虚拟机内存资源弹性变化的能力,为云计算中灵活易扩展的按需服务模式提供技术基础。叁、在深入研究Xen基于内容的页共享机制的基础上,本文发现了该机制实现过程中的缺陷和问题,并提出了相应的解决方案。实验证明经本文工作修补和完善的Xen基于内容的页共享机制能够正常运行,并能大幅减少物理服务器上冗余的内存页面,提高了内存资源的利用率。四、基于上述关键技术的研究,本文设计并实现了内存资源在商业模式中的应用机制:为用户购买的内存资源提供灵活多样的可选配置和按使用量计费的技术支持。本文是对系统虚拟化技术中内存资源协同共享技术的一次有益探索,研究成果对于搭建灵活易扩展并拥有海量数据处理能力的云计算平台具有良好的理论价值和实践意义。本文所做的工作已在承研的国家重点基础研究发展计划(973计划)、自然科学基金以及实际的商业环境中得到了应用。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2011-11-01）
朱团结,艾丽蓉[9]（2011）在《基于共享内存的Xen虚拟机间通信的研究》一文中研究指出当虚拟机技术应用在服务器整合等领域时,虚拟机之间的通信会非常频繁,虚拟机本身的通信机制将成为瓶颈。目前,在Xen中不同的虚拟机间进行通信时,不仅通信路径长,而且虚拟机间的切换会造成很大的性能开销。在深入研究Xen虚拟机通信机制的基础上,提出了一种基于共享内存的通信方法,用于提高同一台物理机器上不同虚拟机之间通信的性能。实验结果表明,该方法极大地增加了虚拟机之间的通信带宽,并且有效平衡了各个虚拟机的CPU利用率。(本文来源于《计算机技术与发展》期刊2011年07期）
dream[10]（2008）在《让双系统共享虚拟内存》一文中研究指出现在,很多朋友都在自己的电脑中安装了双系统,例如Windows XP SP2与Windows Vista双系统,而两个系统默认都会设置虚拟内存,两个系统各自占用一块虚拟内存空间,岂不是浪费?倒不如将它们合并合并,反正两个系统又不可能同时运行,合并后好省硬盘空间,方法也不难:(本文来源于《电脑知识与技术(经验技巧)》期刊2008年07期）
虚拟共享内存论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在大型数据中心等云计算环境中,网络I/O是系统负载的重要组成部分,而虚拟机间网络I/O性能优化也已成为学术界和工业界广为关注的热点问题之一。目前,一种普遍而有效的通信加速方法是——使用共享内存作为位于同一台物理机上的虚拟机间网络通信通道,而跨物理机的虚拟机间通信仍然采用传统的TCP/IP方法。本文在课题组自主研发的共生关系感知的虚拟机间高效透明通信加速软件XenVMC基础上,重点围绕如何改进共生虚拟机集合维护方法、以及如何基于多核技术进行发送方与接收方虚拟机之间缓存的并发访问优化两个重要问题展开研究,并通过构建原型系统及实验手段验证了所提出方法的有效性。论文主要贡献如下:1、在了解云计算最新发展状况的基础上,研究了当前云平台网络架构方面的主要研究热点,分析了网络I/O虚拟化在提升云平台网络整体性能方面的主要研究动态。在了解网络I/O虚拟化最新技术的基础上,深入研究了目前基于软件的网络I/O虚拟化技术的相关工作,并总结目前相关工作的特点和不足,奠定本课题的研究背景和意义。2、Xen平台上使用共享内存加速共生虚拟机间通信是目前普遍采用的一种方法,已经开源并且影响较大的项目包括XenSocket,XWay,XenLoop等。XenSocket不对应用透明,因此使用时需要重新编写应用程序。XWay、XenLoop在使用时则不需要重新编写应用程序。本文将XWay、XenLoop移植到与XenVMC测试环境相同的软硬件平台,基于常用的网络通信性能评测软件netperf,将XenVMC与XWay、XenLoop进行了性能测试对比,验证XenVMC在设计和实现上的优势。3、共生虚拟机集合维护是使用共享内存加速共生虚拟机间网络通信的基础。已有的基于轮询的共生虚拟机集合维护方法让宿主机以一定周期定期收集当前物理机上的虚拟机集合,再交给所有的客户机进行更新。基于轮询的方法无论共生关系是否发生变化,每个轮询周期需要花费一定CPU和网络开销。同时,轮询过程需要遍历物理机上的每一个虚拟机,当虚拟机数量增多时,所花费的开销随之增多。基于轮询的方法的共生虚拟机集合更新固定在每个轮询周期的末尾,这意味着共生关系发生变化时,共生虚拟集合需要等待到轮询周期结束才更新,不能及时响应共生关系变化。本文针对上述不足,提出了一种事件驱动的共生虚拟机集合维护方法CoKeeper,该方法在共生关系发生变化这一事件发生时,以增量的方式更新当前的共生虚拟机集合。设计上,CoKeeper以低消耗、透明性、支持虚拟机规模可扩展和高响应速度为目标。与相对比,实验表明CoKeeper在低开销、虚拟机规模扩展和响应速度方面与基于轮询的方法对比更有优势。4、多核CPU已经在云计算环境中得到广泛使用,使得基于多核平台进一步提高共生虚拟机间通信加速机制的并发性成为可能。已有相关工作通常借助无锁(lock-free)的缓冲区设计实现虚拟机间通信时的数据读写。而目前的大多数相关工作在某一时刻只允许一个读者或者一个读者操作缓冲区,多核环境中无法实现多写者-多读者并发读写,没有充分利用多核硬件资源。本文针对XenVMC已有的设计提出了一种多核优化方法。通过改变XenVMC已有的数据接收流程,让接收方可以多个CPU同时接收数据,同时优化环形缓冲区,让缓冲区支持多读者并发读,使得XenVMC在数据接收方可以多个核并发地接收数据。实验证明多核优化后的XenVMC的UDP通信吞吐率提升至1.2倍左右,事务吞吐率提升至原来的1.5倍左右。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
虚拟共享内存论文参考文献
[1].沙行勉,吴挺,诸葛晴凤,杨朝树,马竹琳.面向同驻虚拟机的高效共享内存文件系统[J].计算机学报.2019
[2].游资奇.面向虚拟机间高效通信的共享内存机制的优化研究[D].国防科学技术大学.2017
[3].王子祺.基于共享内存和气球驱动的云平台跨虚拟机隐蔽信道攻击研究[D].南京大学.2016
[4].刘仁仕.基于共享内存连接的虚拟机间通信优化机制研究[D].国防科学技术大学.2015
[5].徐海燕,郭京.基于共享内存的多核虚拟机系统中的虚拟机间通信[J].电子技术与软件工程.2014
[6].赵阳,刘明芳,林曦君.基于KVM共享内存的虚拟可信管道的建立方法[J].计算机安全.2013
[7].李江文.Informix共享内存虚拟段探讨[J].科技风.2012
[8].王柳峰.基于虚拟化的云计算平台内存资源协同共享技术研究[D].国防科学技术大学.2011
[9].朱团结,艾丽蓉.基于共享内存的Xen虚拟机间通信的研究[J].计算机技术与发展.2011
[10].dream.让双系统共享虚拟内存[J].电脑知识与技术(经验技巧).2008
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