● 摘要
面向分布式虚拟化技术在屏蔽分布式环境、提高资源利用率、简化管理复杂度等方面具有优势，近年来在学术界和工业界都受到了日益广泛的关注。 由于分布式环境下网卡资源存在异构性和多样性，客户操作系统管理复杂、无法实现全虚拟化，因此实现分布式虚拟机监控器中网卡资源的虚拟化成为虚拟化领域的热点和难点之一。 本文采用硬件辅助虚拟化技术，通过扩展XEN开源虚拟机，在DVMM（分布式虚拟机监控器）中完成I/O指令模拟，提出了一种基于硬件辅助的分布式虚拟机监控器中网卡虚拟化的方法。 本文的主要工作和贡献包括： 1.修改并扩展了XEN虚拟机，建立了针对DVMM环境的设备模型，满足了该环境对网卡的功能需求。 2.采取指令传输，远程执行，结果返回的方法，构建I/O指令的模拟执行流程，解决了网卡I/O指令的跨节点处理问题。 3.利用硬件辅助虚拟化技术捕捉I/O指令，采用EBIOS呈现虚拟网卡，实现了VMM层的网卡监控与呈现，解决了异构性，对客户操作系统透明呈现。 4.基于以上方法，实现了DVMM网卡虚拟化原型系统，系统部署于虚拟机监控器层次，与现有的多机虚拟化项目中的网卡虚拟化方法相比，具有透明性高，无需修改客户操作系统，管理简易的特点。 通过功能验证与性能分析，本文实现的网卡虚拟化系统对DVMM的网卡资源进行了有效的整合和使用，降低了管理复杂度，获得了较好的性能。 关键词：虚拟化，虚拟机监控器，网卡，硬件辅助虚拟化