云计算系统下多虚拟机内存的协同优化方式

李恩屹

摘 要：随着云时代的到来，人们的生活与云计算平台的联系也日益紧密，虚拟化技术可以将各类计算机资源实现抽象化处理，有效提升了虚拟机的运行效率，本文主要就云计算系统下多虚拟机内存的协同优化方式进行分析。

關键词：云计算系统；多虚拟机内存；协同优化

随着科学技术的发展和网络技术的迅猛发展，云计算成为当今学术界最为流行的一种新型计算模式。而虚拟化技术是云计算的一种保障措施，它有效保证了基础设施资源的动态部署，同时也在云计算的安全隔离方面起到了重要作用。本文对于多虚拟机内存协同优化策略在云计算中的应用做出了阐述。

1 云计算平台的特点分析

与传统的以计算机为基础的计算模式相比较，云计算更为注重网络数据，建立起一个以网络为中心、向用户提供资源的系统。根据服务层次的不同，可以分为以下三种：

1）基础设施即服务是用户按照自己的需要而安装的各种软件。

2）平台即服务是通过网络提供的编程软件等。

3）软件即服务用户在客户端需要的软件。

系统虚拟化技术就是整个基础设施服务的核心，它是把多个计算和存储资源进行网络虚拟化处理，有效降低成本、提高服务能力。这里所说的虚拟化包括中央处理器的虚拟化、内存的虚拟化和输入输出设备的虚拟化。目前关于在中央处理器和输入输出设备的分时复用技术的研究已经较为成熟，但是对于内存的分时共享技术的研究还有所欠缺，这也成为了系统虚拟技术的一个瓶颈问题，也成为当今业界作为关注的热点。

2 云计算平台中多虚拟机内存协同优化策略

我们通过优化虚拟机的内存来达到掌握虚拟机目前的运行状态，以及预测虚拟机近期需要负载情况的目的。合理调配虚拟机的内存，使过度占据的内存得以有效回收，提供给内存较为紧张的虚拟机，这样在保证虚拟机性能的前提下对内存进行合理分配。当前对虚拟机进行合理分配的策略主要有页面服用技术、内存动态调整机制和多虚拟机内存平衡技术三种。

2.1 页面复用技术

这一技术又分为页面交换和页面共享两种技术。页面复用也就是虚拟机里面一部分物理内存页面能够跟有效与HOST OS的交换磁盘分区进行交换，这就使得内存空间有效扩大，能够超出实际的内存大小。通过页面复用技术虚拟机的内存资源得以优化配置，使用效率也大大提高了。

2.2 内存动态调整机制主要包括气球驱动技术和热插拔技术两种类型

前者是对内存进行动态调整的主要方式。这种方式把虚拟机中一些闲置的页面回收回来，去满足大量的虚拟机请求。热插拔技术是指对虚拟机的内存如果出现波动情况，那么此项技术就可以对操作系统的内存管理接口进行处理，使其随着需要进行增减，从而使得虚拟机的地址空间根据需要具有了伸缩能力。

2.3 多虚拟机的平衡技术又分成了单台物理机和多台物理机间的平衡

单台物理机技术中又分为缺页率曲线技术和内存分配策略。多台物理机间平衡技术引入了双层地质空间映射机制。

3 多虚拟机内存动态管理体系结构

多虚拟机的内存管理最终目的就是要使其能够根据需要进行自动调节。合理利用内存资源，根据实际情况给虚拟机进行内存空间分配，从而达到虚拟机的内存发挥出最大的效率，多个虚拟机的内存能够进行合理均衡地分配。这就要求多虚拟机内存管理系统能够具有以下几个方面的功能：

1）有效监测功能。对内存资源的使用情况进行动态监测，对闲置空间能够动态分配，使内存资源能够合理调节。

2）对客户操作系统进行有效监测功能。对所有的的客户的内存资源的使用情况进行统计。

3）合理调节客户操作系统的内存值。在内存资源充裕的情况下，能够根据需要进行调节。

4）均衡各用户操作系统的内存值。在内存资源紧缺的情况下，能够根据各用户机的使用情况进行均衡处理。

多虚拟机的内存动态管理系统又分为内存信息采集、管理策略、调节机制三个组成部分。其中内存信息采集模块分为虚拟机监视模块和物理监视模块两方面。管理策略有包括自发调节和全局调节两个方面的策略。

内存信息采集模块的主要任务就是对客户的内存使用情况进行信息的收集，这是管理策略的的决策信息提供者。内存监视模块就是按照一定的时间周期对内存的情况进行统计，并传达给管理模块。内存监视模块对虚拟机内存使用情况和交换空间的使用情况进行检测，根据检测结果是内存得以合理分配。

4 结语

本文针对多虚拟机内存的管理系统进行了分析，对它的资源管理和内存分配策略进行了详尽的阐述。总而言之，虚拟化技术可以将各类计算机资源实现抽象化处理，有效提升了虚拟机的运行效率，目前，这一技术已经在国内外得到了广泛应用，取得了良好的成效。

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