【摘 要】
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虚拟化是云计算技术的关键组件之一。主流虚拟化技术包括虚拟机、容器与Unikernel三种。相比前两种技术,Unikernel同时具有高隔离性与轻便性两种特点,具有较高的实用价值。Unikernel的问题之一是其不可调试性,即,运行时若是内存分配不合理会影响系统性能,而在运行时,其内存分配是无法改变的。针对具有该问题的典型应用环境——运行JVM(JAVA虚拟机),设计并实现了一个能够在运行时动态调整
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虚拟化是云计算技术的关键组件之一。主流虚拟化技术包括虚拟机、容器与Unikernel三种。相比前两种技术,Unikernel同时具有高隔离性与轻便性两种特点,具有较高的实用价值。Unikernel的问题之一是其不可调试性,即,运行时若是内存分配不合理会影响系统性能,而在运行时,其内存分配是无法改变的。针对具有该问题的典型应用环境——运行JVM(JAVA虚拟机),设计并实现了一个能够在运行时动态调整系统(Unikernel)与应用(JVM)内存分配的系统。具体而言,实现了一个JVM气球,即当系统内存不足时,通过调用JVM内存分配接口,从JVM中借用内存,并映射为系统内存,当系统内存空闲时(未被频繁使用),则释放该内存空间。同时,本文结合蚁群算法实现了一种高效的基于预测的动态内存调整策略,能够通过JVM气球技术合理分配内存。从而达到在运行时条件下,于应用与系统之间动态分配内存的目标。依托于典型Unikernel系统OSv实现了系统原型。测试结果分析表明:方法能够有效改变JVM的堆大小,并能够准确检测与快速处理页面错误。采用该技术后,在稳定少量I/O的情况下,能够大幅提升系统性能,例如,在JVM内存占用率为80%时向系统多次写入少量数据,运行时间能够最高被提升40%;而在突发I/O状况下,系统性能则不会受该技术影响。
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