QEMU-KVM设备虚拟化研究与改进
这是一篇关于QEMU,KVM,Intel,VT,技术,虚拟化,云计算,物联网的论文, 主要内容为随着物联网、云计算等学科的迅速发展,虚拟化技术又迎来了一个新的春天,特别是在竞争激烈的今天,实现资源的共享和高效利用已经成为了一个新的主题。虚拟机就是充分利用设备虚拟化来模拟出一套完整的硬件平台。通过分时处理的方法将机器硬件进行共享,并且抽象出一个中间层将操作系统和硬件环境相分离,因此提高了计算机硬件的使用效率,增强了硬件的兼容性。但是随着计算机硬件技术的不断发展,Intel、AMD等硬件厂商设计出了多种硬件虚拟化技术来支持虚拟机高效运行,所以怎么充分使用这些硬件辅助虚拟化技术将成为一个新的挑战. 本文研究基于当今非常流行的开源虚拟机KVM(Kernel-based virtualmachine),通过对KVM进行二次开发和改进,实现了提出的虚拟化应用解决方案。通过将纯QEMU和经过修改的QEMU-KVM进行性能对比,表明利用Intel VT硬件辅助虚拟化技术加速过的系统性能有明显的提升。在研究中,本文具有以下两个创新点: 1.提出了一个时钟设备的虚拟化改进方案。 本文通过对中断和时钟虚拟化的研究,借助Intel VT技术,通过保存-再触发方式解决时钟中断的注入丢失问题,并且通过批量注入方式来提高实现时钟中断的注入效率,减小系统损耗。 2.提出了一个固定虚拟PCI设备I/O基地址的改进方法。 本文通过对虚拟PCI设备地址初始化进行拦截和修改,实现给指定的设备固定分配I/O基地址。 基于以上的创新点研究以及虚拟化技术的基础研究,本文取得了以下研究成果。 1.实现了一个硬件管理器的虚拟化。 本文针对Intel VT硬件辅助虚拟化技术,将QEMU中的硬件模拟部分转移到KVM中实现,完成了一个硬件管理器的虚拟化实例,同时提出了一个完整的设备虚拟化应用解决方案。 2.完成了系统时钟和基于VT-x的虚拟中断研究,提出了时钟设备改进方法。 提出了一个在虚拟化过程中减少虚拟时钟丢失的改进方法。通过将虚拟时钟丢失中断进行保存和再触发以及虚拟中断批量注入来解决时钟丢失问题。 3.完成了对QEMU-KVM中设备I/O虚拟化的研究。 本文一方面对QEMU中的虚拟设备模拟进行研究,同时另一方面对KVM中的设备注册和I/O拦截进行研究,通过两个方面的结合,实现了将设备虚拟化I/O部分从QEMU中转移到KVM。 目前国内外研究虚拟机技术的资料非常少,特别是针对当前硬件辅助虚拟化技术的资料更是稀少,本文作为这方面的研究,提出了一些自己的理论,弥补了设备虚拟化中理论的空白,为更深一步研究虚拟机技术提供了理论的依据。同时虚拟机技术也是云存储、物联网等技术的基础,它为系统共享硬件资源提供了有效保证,有着广阔的发展空间。
QEMU-KVM设备虚拟化研究与改进
这是一篇关于QEMU,KVM,Intel,VT,技术,虚拟化,云计算,物联网的论文, 主要内容为随着物联网、云计算等学科的迅速发展,虚拟化技术又迎来了一个新的春天,特别是在竞争激烈的今天,实现资源的共享和高效利用已经成为了一个新的主题。虚拟机就是充分利用设备虚拟化来模拟出一套完整的硬件平台。通过分时处理的方法将机器硬件进行共享,并且抽象出一个中间层将操作系统和硬件环境相分离,因此提高了计算机硬件的使用效率,增强了硬件的兼容性。但是随着计算机硬件技术的不断发展,Intel、AMD等硬件厂商设计出了多种硬件虚拟化技术来支持虚拟机高效运行,所以怎么充分使用这些硬件辅助虚拟化技术将成为一个新的挑战. 本文研究基于当今非常流行的开源虚拟机KVM(Kernel-based virtualmachine),通过对KVM进行二次开发和改进,实现了提出的虚拟化应用解决方案。通过将纯QEMU和经过修改的QEMU-KVM进行性能对比,表明利用Intel VT硬件辅助虚拟化技术加速过的系统性能有明显的提升。在研究中,本文具有以下两个创新点: 1.提出了一个时钟设备的虚拟化改进方案。 本文通过对中断和时钟虚拟化的研究,借助Intel VT技术,通过保存-再触发方式解决时钟中断的注入丢失问题,并且通过批量注入方式来提高实现时钟中断的注入效率,减小系统损耗。 2.提出了一个固定虚拟PCI设备I/O基地址的改进方法。 本文通过对虚拟PCI设备地址初始化进行拦截和修改,实现给指定的设备固定分配I/O基地址。 基于以上的创新点研究以及虚拟化技术的基础研究,本文取得了以下研究成果。 1.实现了一个硬件管理器的虚拟化。 本文针对Intel VT硬件辅助虚拟化技术,将QEMU中的硬件模拟部分转移到KVM中实现,完成了一个硬件管理器的虚拟化实例,同时提出了一个完整的设备虚拟化应用解决方案。 2.完成了系统时钟和基于VT-x的虚拟中断研究,提出了时钟设备改进方法。 提出了一个在虚拟化过程中减少虚拟时钟丢失的改进方法。通过将虚拟时钟丢失中断进行保存和再触发以及虚拟中断批量注入来解决时钟丢失问题。 3.完成了对QEMU-KVM中设备I/O虚拟化的研究。 本文一方面对QEMU中的虚拟设备模拟进行研究,同时另一方面对KVM中的设备注册和I/O拦截进行研究,通过两个方面的结合,实现了将设备虚拟化I/O部分从QEMU中转移到KVM。 目前国内外研究虚拟机技术的资料非常少,特别是针对当前硬件辅助虚拟化技术的资料更是稀少,本文作为这方面的研究,提出了一些自己的理论,弥补了设备虚拟化中理论的空白,为更深一步研究虚拟机技术提供了理论的依据。同时虚拟机技术也是云存储、物联网等技术的基础,它为系统共享硬件资源提供了有效保证,有着广阔的发展空间。
基于虚拟化的网络演练竞技平台的设计与实现
这是一篇关于网络攻防,虚拟化,KVM,演练竞技,ThinkPHP,Libvirt的论文, 主要内容为随着云计算和虚拟化技术越来越受到关注,对基于虚拟化的实验教学平台的研究也越来越多,但对于网络攻防演练竞技类的平台的研究却并没有很多。并且当今网络安全的竞技比赛还是基于实体物理机来进行,形式比较传统。为此,本文拟借助虚拟化技术,设计并实现一个基于虚拟化的网络演练竞技平台。本平台是一个基于KVM虚拟化技术的B/S架构的竞技平台,提供基于互联网的信息安全攻防实战演练竞技比赛。平台有创建题库、创建比赛、设置比赛环境、学生参赛、评分、成绩查看等完整的逻辑流程,可以实现学生在虚拟的竞技环境中进行比赛,支持不同客户端的访问。该平台旨在解决传统竞技平台的环境搭建困难、使用受限和破坏性大等问题,通过互联网平台为学生提供攻防实战演练竞技平台,从而促使学生不断学习积累新知识,并将掌握的知识应用到实际问题中,进而提高学生的实践和应用能力,使学生既有扎实的理论基础,又有较强的动手操作和应用能力。针对以上目标,论文在写作和系统的设计方面主要做了以下工作:(1)通过对网络演练竞技平台的研究背景和国内外现状的了解,通过和部分高校老师人员的沟通,确定本论文的研究内容和目标,.并给出了论文内容的组织框架。(2)详细介绍在平台开发过程中使用到的关键技术和框架等,包括虚拟化技术、数据库技术、平台框架、libvirt接口,并对相关技术进行了学习,为之后平台的设计和实现打下理论基础。(3)通过总结上面所述的理论和技术,提出基于虚拟化的网络攻防演练竞技平台的软件架构,并对平台的需求分析和概要设计进行了详细的阐述。平台主要包括系统管理子系统、竞技管理子系统、竞技比赛子系统,分别对应管理员、教师、学生角色。(4)根据平台的概要设计,对平台进行了详细设计并给出详细介绍。根据详细设计,使用关键技术进行实际开发,对各模块采用特定的语言和框架,使资源得到最大化利用,并介绍了详细的实现过程。(5)搭建测试环境,对系统进行功能测试和性能测试,并针对有关问题进行了改进。
云计算管理平台中的KVM代理模块的设计与实现
这是一篇关于KVM,云计算,虚拟化,多线程技术的论文, 主要内容为云计算是将分布在不同地理位置的计算资源利用互联网组织成一台虚拟的超级计算机,来实现系统对资源的统一管理和调度,同时向用户提供按需服务在云计算技术中,虚拟化技术是其研究的一个热点问题,对于一个基于虚拟化技术的统一云计算管理平台来说,应该对多种虚拟化技术进行支持本文主要是解决云计算统一管理平台对KVM虚拟化技术的支持 本文针对云计算管理平台对KVM虚拟化技术支持的问题,研究了现有的云计算管理平台的系统架构和KVM虚拟化技术的相关细节论文在阐述了云计算虚拟化技术的相关概念的基础上,分析了云计算管理平台中不同模块的具体功能实现,同时利用数据流图对系统的数据和过程进行建模;给出了云计算管理平台Agent的应用架构,设计了双方通信的数据格式和Agent Client EventListener的函数接口,并采用多线程技术事件处理技术和Socket编程方面的知识对其进行了代码的实现;实现了支持KVM虚拟化技术的Agent包的开发 通过安装Agent程序包来搭建云计算管理平台的测试环境对测试结果和预期结果进行比较,可以得出系统能够很好的支持KVM虚拟化技术,并达到了预定的设计目标
桌面虚拟化技术在高校网络实验平台上的应用研究
这是一篇关于虚拟化,桌面虚拟化,高校机房桌面虚拟化,KVM的论文, 主要内容为本课题研究的意义在于长城学院网络实验平台成功进行了桌面虚拟化的改造,改善了网络实验平台的管理模式,使得教学更加高效便利,管理更加方便,这对于其他高校及中小学的网络环境升级与改造有一定的借鉴作用。论文在学术方面的价值在于运用KVM、QEMU、Libvirt和SPICE等创新性技术,提供了桌面虚拟化架构的开源解决方案。课题目前现状既在当今社会,信息技术高速发展,给人类的工作带来极大便利的同时,计算机终端(PC)的迅猛增加,也使得运行维护工作的压力越来越大。这其中涉及到诸如网络安全、系统变更与优化、数据备份等方面的诸多工作。而高校机房,作为计算机集中使用的地点,具有计算机终端数量多,使用时间长,发热量大,能耗高,容易感染计算机病毒,系统要求变化多样等运行维护的难题。课题总体设计思路为采用桌面虚拟化技术对以上存在的问题进行解决。虚拟化技术在最近几年得到迅速发展,从桌面系统到后台服务器、从存储系统到互联网络,虚拟化所能涉及的领域越来越广泛。桌面虚拟化技术作为虚拟化技术重要的组成部分,也在迅猛发展,并为解决上述问题,提供了一个可行的方案。桌面虚拟化,采用集中管理,分散显示的处理方式,通过虚拟化技术,将计算机的运算过程集中到服务器端,通过网络传输,将处理结果显示到终端显示器。如在高校机房,通过桌面虚拟化技术,就可以把分布存放的诸多计算机终端统一管理起来,对计算机运维工作起到极大的帮助作用。论文中针对虚拟化技术,首先从国外和国内两方面介绍了当今虚拟化技术的发展现状,然后深入的介绍了虚拟化技术、桌面虚拟化技术的基础理论知识;针对如何实现桌面虚拟化这个问题,论文中段部分优化设计了基于KVM的桌面虚拟化架构系统。采用的桌面显示协议为SPICE协议,重点研究设计了桌面虚拟化服务器端、中间件和桌面客户端三大组成部分,其中的设计包括实现服务器端内核级虚拟化的KVM,将个人计算机进行虚拟化模拟的QEMU,完成桌面显示的SPICE服务器,用于对虚拟化环境进行管理的Host Agent和用于提供虚拟机信息的Guest Agent等功能模块的实现细节。研究结果即实现了桌面虚拟化的架构系统,为进一步实现桌面虚拟化打下基础。论文中还针对长城学院部分机房如何实现桌面虚拟化进行了论述。论文从实际应用的角度对长城学院部分机房的计算机终端进行了桌面虚拟化。根据长城学院机房建设需求,论述了桌面虚拟化建设的硬件方案及桌面虚拟化系统软件的实施方案,并与传统分散物理机从系统布置时间、系统更换时间、系统更新等方面进行了对比,从而更加清晰的展现出桌面虚拟化技术对高校网络实验平台提供的技术支持,极大的方便了高校网络实验平台的管理与系统的部署,并响应国家节能减排号召,为绿色校园做出贡献。课题最后的成果为对长城学院部分机房实现了基于KVM的桌面虚拟化,并且具备良好的使用效果,基本解决了传统机房既分散物理单机的诸多管理及运行弊端。桌面虚拟化是属于云计算的一种,在未来高校教学领域,云计算会为教学的改革与发展提供越来越重要的技术支持。
桌面虚拟化技术在高校网络实验平台上的应用研究
这是一篇关于虚拟化,桌面虚拟化,高校机房桌面虚拟化,KVM的论文, 主要内容为本课题研究的意义在于长城学院网络实验平台成功进行了桌面虚拟化的改造,改善了网络实验平台的管理模式,使得教学更加高效便利,管理更加方便,这对于其他高校及中小学的网络环境升级与改造有一定的借鉴作用。论文在学术方面的价值在于运用KVM、QEMU、Libvirt和SPICE等创新性技术,提供了桌面虚拟化架构的开源解决方案。课题目前现状既在当今社会,信息技术高速发展,给人类的工作带来极大便利的同时,计算机终端(PC)的迅猛增加,也使得运行维护工作的压力越来越大。这其中涉及到诸如网络安全、系统变更与优化、数据备份等方面的诸多工作。而高校机房,作为计算机集中使用的地点,具有计算机终端数量多,使用时间长,发热量大,能耗高,容易感染计算机病毒,系统要求变化多样等运行维护的难题。课题总体设计思路为采用桌面虚拟化技术对以上存在的问题进行解决。虚拟化技术在最近几年得到迅速发展,从桌面系统到后台服务器、从存储系统到互联网络,虚拟化所能涉及的领域越来越广泛。桌面虚拟化技术作为虚拟化技术重要的组成部分,也在迅猛发展,并为解决上述问题,提供了一个可行的方案。桌面虚拟化,采用集中管理,分散显示的处理方式,通过虚拟化技术,将计算机的运算过程集中到服务器端,通过网络传输,将处理结果显示到终端显示器。如在高校机房,通过桌面虚拟化技术,就可以把分布存放的诸多计算机终端统一管理起来,对计算机运维工作起到极大的帮助作用。论文中针对虚拟化技术,首先从国外和国内两方面介绍了当今虚拟化技术的发展现状,然后深入的介绍了虚拟化技术、桌面虚拟化技术的基础理论知识;针对如何实现桌面虚拟化这个问题,论文中段部分优化设计了基于KVM的桌面虚拟化架构系统。采用的桌面显示协议为SPICE协议,重点研究设计了桌面虚拟化服务器端、中间件和桌面客户端三大组成部分,其中的设计包括实现服务器端内核级虚拟化的KVM,将个人计算机进行虚拟化模拟的QEMU,完成桌面显示的SPICE服务器,用于对虚拟化环境进行管理的Host Agent和用于提供虚拟机信息的Guest Agent等功能模块的实现细节。研究结果即实现了桌面虚拟化的架构系统,为进一步实现桌面虚拟化打下基础。论文中还针对长城学院部分机房如何实现桌面虚拟化进行了论述。论文从实际应用的角度对长城学院部分机房的计算机终端进行了桌面虚拟化。根据长城学院机房建设需求,论述了桌面虚拟化建设的硬件方案及桌面虚拟化系统软件的实施方案,并与传统分散物理机从系统布置时间、系统更换时间、系统更新等方面进行了对比,从而更加清晰的展现出桌面虚拟化技术对高校网络实验平台提供的技术支持,极大的方便了高校网络实验平台的管理与系统的部署,并响应国家节能减排号召,为绿色校园做出贡献。课题最后的成果为对长城学院部分机房实现了基于KVM的桌面虚拟化,并且具备良好的使用效果,基本解决了传统机房既分散物理单机的诸多管理及运行弊端。桌面虚拟化是属于云计算的一种,在未来高校教学领域,云计算会为教学的改革与发展提供越来越重要的技术支持。
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