การจัดแบ่งแบนด์วิดท์ของไอโอแบบปรับเปลี่ยนสำหรับสภาวะแบบเสมือน

ภาสกร สุขีพจน์

dc.contributor.advisor	ณัฐวุฒิ หนูไพโรจน์
dc.contributor.author	ภาสกร สุขีพจน์
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
dc.date.accessioned	2021-09-22T23:21:48Z
dc.date.available	2021-09-22T23:21:48Z
dc.date.issued	2559
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77037
dc.description	วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
dc.description.abstract	ในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ปัจจุบัน เทคโนโลยีเวอชวลไลเซชั่นยังคงเป็นสิ่งที่ดึงดูดความสนใจเป็นอย่างมาก ด้วยเทคโนโลยีนี้ทำให้เครื่องแม่ข่ายเดี่ยวได้รับความสามารถในการดำเนินระบบปฏิบัติการหลายระบบอย่างต่อเนื่อง และเป็นอิสระ ซึ่งเป็นการใช้งานทรัพยากรอย่างเต็มที่ และยังเป็นการลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุง เนื่องจากมีการใช้ฮาร์ดแวร์ที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับระบบที่มีเครื่องบริการจำนวนมาก อย่างไรก็ตามการใช้งานทรัพยากรหน่วยเก็บข้อมูลร่วมกันในระบบแบบเสมือนยังคงเป็นปัญหาที่ท้าทาย ซึ่งดูเหมือนว่าการต่อสู้แย่งชิงทรัพยากรของหน่วยเก็บข้อมูลจะมีค่าที่สูงมากเมื่อนำไปเปรียบเทียบกับการแย่งชิงทรัพยากรในหน่วยประมวลผลกลาง และหน่วยความจำ ซึ่งนำไปสู่เวลาในการดำเนินการของไอโอที่ไม่แน่นอน ยิ่งไปกว่านั้นไฮเปอร์ไวเซอร์ไม่สามารถจัดสรรทรัพยากรหน่วยเก็บข้อมูลที่เพียงพอให้กับโดเมนแต่ละโดเมน ดังนั้นระบบจึงไม่สามารถประคับประคองคุณภาพในการให้บริการเอาไว้ได้ การบริหารจัดการทรัพยากรหน่วยเก็บข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ และมีความยืดหยุ่นจึงเป็นแนวทางที่สำคัญ ในการพัฒนาประสิทธิภาพของหน่วยเก็บข้อมูลในระบบแบบเสมือน ในงานวิจัยนี้ได้นำเสนอการจัดแบ่งแบนด์วิดท์ของไอโอแบบปรับเปลี่ยนสำหรับสภาวะเสมือนบนแพลตฟอร์มเซ็น โดยการนำแนวคิดของการจัดการ และควบคุมปริมาณการสื่อสารข้อมูลมาประยุกต์ใช้ในระบบควบคุมแบนด์วิดท์สำหรับใช้ในการแจกจ่ายทรัพยากรดิสก์ โดยการประกันแบนด์วิดท์ต่ำสุด และสูงสุดที่แต่ละโดเมนจะได้รับ กรอบของงานนี้ดำเนินการอยู่บนพื้นที่ของผู้ใช้งาน และทำการสื่อสารกับส่วนต่อประสานของเคอร์เนลของระบบปฏิบัติการเพื่อประสิทธิภาพในการประมวลผล โดยกลุ่มควบคุมของลินุกซ์ได้ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างคลาสของทรัพยากรสำหรับแต่ละโดเมนเกสต์ และนำระบบการจัดตารางคิวอย่างยุติธรรมของลินุกซ์มาใช้เพื่อควบคุมการจัดแบ่งที่เท่าเทียมในกลุ่มของโดเมน เนื่องด้วยคลาสของทรัพยากรจะถูกจัดลำดับความสำคัญออกเป็น 10 ระดับ แบนด์วิดท์ที่เหลืออยู่ของระบบจะถูกนำไปเพิ่มให้กับคลาสที่มีลำดับความสำคัญสูงที่สุดก่อน จากนั้นจึงแบ่งให้กับคลาสที่มีลำดับความสำคัญรองลงมา งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าระบบจัดแบ่งแบนด์วิดท์สามารถประคับประคองแบนด์วิดท์ไอโอของหน่วยเก็บข้อมูล และรับประกันการใช้ทรัพยากรอย่างเต็มประสิทธิภาพของระบบได้อีกด้วย
dc.description.abstractalternative	Server virtualization continues to draw attention to the computer industry today. With virtualization, a single physical server grants an ability to operate multiple services and operating systems independently and simultaneously. It improves the utilization of system resources and also reduces maintenance cost since less hardware is required as compared to the system with multiple servers. However, sharing disk I/O resources in virtualized systems still be a challenging issue. The contention of disk I/O resource seems higher in comparison with CPU and memory contention which leads to uncertain I/O completion time. Moreover, the hypervisor cannot provide sufficient disk I/O resources to the particular domain, so we cannot maintain the quality of service (QoS) of them. Efficient and flexible disk I/O resource management is an important approach to improve disk I/O performance in virtualized systems. In this study, we propose an Adaptive I/O Bandwidth Allocation for Virtualization Environment on Xen platform which selects the Traffic policing and shaping concept to implement the bandwidth control and distribute the disk I/O resource. The framework operates as a user space daemon and communicates with the disk scheduler via kernel interfaces of the operating system by a guarantee of minimum bandwidth and limitation of maximum bandwidth to ensure high-throughput processing. We use the Linux cgroup to create resources class for each guest domain and the Linux CFQ scheduler to build fairness control over the domain group. Since the resource classes are divided into ten priority classes, the remaining bandwidth of the system will be taken by the highest priority class, following by the lower priority classes. The proposed framework is particularly useful in maintaining the disk I/O bandwidth of the specific domain and also guarantees the efficient use of system resources.
dc.language.iso	th
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.relation.uri	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2016.826
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.subject.classification	Computer Science
dc.title	การจัดแบ่งแบนด์วิดท์ของไอโอแบบปรับเปลี่ยนสำหรับสภาวะแบบเสมือน
dc.title.alternative	Adaptive I/O bandwidth allocation for virtualization environment
dc.type	Thesis
dc.degree.name	วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
dc.degree.level	ปริญญาโท
dc.degree.discipline	วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
dc.identifier.DOI	10.58837/CHULA.THE.2016.826