实现SMP机群虚拟化的方法.doc

实现 SM P机群虚拟化的方法 彭近兵 龙 翔 肖利民 (北京航空航天大学 计算机学院 , 北京 100191 ) 摘 要 : 机群是一类重要的并行计算机体系结构 ,成本低廉 ,可扩展性强 ,但编程复 杂 ,管理难度大 . 利用虚拟化技术可以将机群抽象成具有共享内存特征的虚拟机 ,支持共享内 存的编程模式 ,从而克服机群的不足 . 当前 ,在该领域有少量探索性的研究成果 ,但都不能支持 对称多处理机 ( SM P, Symm e tric M u ltip roce sso r)机群虚拟化. 本文提出一种新颖的虚拟化 SM P 机群的方法 ,即利用硬件虚拟化技术 ,在操作系统 (O S, Op e ra ting System )之下构建分布式虚拟 机监视器 (DVMM , D istribu ted V irtua l M ach ine Mon ito r) ,通过 DVMM 对机群的资源进行感知 、 整合 、虚拟化和呈现 ,使 SM P机群对 O S呈现为一台具有共享内存特征的虚拟机 ; 通过 DVMM 与 O S配合 ,实现在虚拟机上透明地运行并行应用软件. 关 键 词 : 虚拟化 ; 虚拟机监视器 ; 分布式虚拟机监视器 ; 对称多处理机 ; 机群 中图分类号 : TP 316; TP 316. 4 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 1001 25965 ( 2009 ) 03 20300 204 So lu t ion for SM P c lu ster v ir tua l iza t ion Peng J inb ing Long X iang X iao L i m in ( Schoo l of Comp u ter Sc ience and Techno logy, B eijing U n ive rsity of A e ronau tic s and A stronau tic s, B e ijing 100191 , Ch ina) A b s tra c t: C lu ste r is a k ind of impo rtan t p a ra lle l comp u te r a rch itec tu re w ith the advan tage s of low co st and good sca lab ility, bu t a lso w ith the p itfa lls of poo r p rogramm ab ility and d ifficu lt adm in istra tion. B y m ean s of the virtua liza tion techno logie s, a d istribu ted c lu ste r cou ld be ab strac ted to a sha re2m emo ry virtua l m ach ine fo r suppo rting the sha re2m emo ry p rogramm ing mode, so tha t the p itfa lls of a c lu ste r cou ld be ove rcom e. Cu r2 ren tly, the re we re on ly a few p rim a ry study re su lts in th is a rea, and they cou ld no t suppo rt the virtua liza tion of SM P ( symm e tric m u ltip roce sso r) c lu ste rs. A nove l so lu tion wa s p re sen ted, wh ich wa s con struc ting a DVMM ( d istribu ted virtua l m ach ine mon ito r) on a SM P c lu ste r ba sed on ha rdwa re2a ssisted virtua liza tion techno logie s. The DVMM con ta ined som e symm e trica l and coop e ra tive VMM s d istribu ted on m u lti2node. The coop e ra tion a2 mong the VMM s virtua lized the d istribu ted ha rdwa re re sou rce s of the c lu ste r. Thu