專利名稱：基于程序輪廓分析的虛擬化平臺性能評測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計算機(jī)系統(tǒng)性能測試方法，尤其涉及一種基于程序輪廓分析的虛擬化平臺性能評測方法。
背景技術(shù)：
基準(zhǔn)測試(Benchmark)是計算機(jī)性能評測的主要方法，它指的是通過執(zhí)行一系列的應(yīng)用程序或指令操作來評價某個計算系統(tǒng)的性能。具體可分為微觀基準(zhǔn)測試(Micro Benchmark)與宏觀基準(zhǔn)測試(Macro Benchmark)兩類。微觀基準(zhǔn)測試通過重復(fù)執(zhí)行某種硬件級或操作系統(tǒng)級的操作來測試計算系統(tǒng)的這種操作的速度，例如CPU運算速度、內(nèi)存讀寫速度、磁盤讀寫速度、網(wǎng)絡(luò)讀寫速度、進(jìn)程切換速度等。而宏觀基準(zhǔn)測試則通過執(zhí)行有意義的典型任務(wù)程序來評測計算系統(tǒng)某類實際應(yīng)用的性能，例如Web應(yīng)用性能、數(shù)據(jù)庫服務(wù)應(yīng)用性能、高性能計算服務(wù)性能、文件服務(wù)性能等。真實的日常應(yīng)用程序由包含各種操作的序列構(gòu)成，難以準(zhǔn)確地從微觀基準(zhǔn)測試得到的各類單一操作的性能推斷。因此，傳統(tǒng)服務(wù)器平臺的評測通常使用宏觀基準(zhǔn)測試工具， 例如性能評測標(biāo)準(zhǔn)化組織 SPEC Gtandard Performance Evaluation Corporation)針對各類服務(wù)器應(yīng)用場景發(fā)布的宏觀基準(zhǔn)測試程序，包括測試CPU任務(wù)性能的SPECcpu、測試高性能計算的SPECmpi、測試網(wǎng)頁服務(wù)性能的SPECweb、測試郵件服務(wù)性能的SPECmail、測試文件系統(tǒng)服務(wù)性能的SPECsfS、測試應(yīng)用程序服務(wù)性能的SPECjEnterpriseJHi JAVA服務(wù)性能的SPECjvm、測試虛擬化平臺服務(wù)器整合性能的SPECvirt_SC等等。這些宏觀基準(zhǔn)測試工具為了讓測試結(jié)果更加準(zhǔn)確更加接近真實應(yīng)用的性能，采用了較大規(guī)模的典型工作負(fù)載 (Workload)，導(dǎo)致測試過程緩慢，例如SPECcpu在htel Q66004核處理器上完整運行一遍需要12小時以上，而測試CPU操作速度的微觀基準(zhǔn)測試僅需要幾分鐘甚至幾秒鐘。一句話， 宏觀基準(zhǔn)測試相比微觀基準(zhǔn)測試，其優(yōu)點是能反映真實應(yīng)用的性能，缺點是測試復(fù)雜度高。計算系統(tǒng)虛擬化技術(shù)指的是將物理資源與操作系統(tǒng)去耦合，使操作系統(tǒng)運行在虛擬的硬件資源上，真實的硬件資源虛擬機(jī)管理器(Virtual Machine Manager)來管理和調(diào)度。一方面實現(xiàn)了服務(wù)器整合(Server Consolidation)，使得一個物理平臺上可以同時運行多個操作系統(tǒng)，提高了資源利用率，減少了對電力、空間等資源的需求；另一方面各個操作系統(tǒng)可以在相互獨立的空間內(nèi)運行，在虛擬機(jī)管理器的管理下各個操作系統(tǒng)的性能和可用性不受彼此影響，保證了良好的隔離性與可用性。虛擬化平臺的這種服務(wù)器整合能力大大豐富了它的應(yīng)用場景，包括網(wǎng)頁服務(wù)、郵件服務(wù)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、應(yīng)用程序服務(wù)、文件系統(tǒng)服務(wù)等。因此，對虛擬化平臺的性能評測需要包含所有這些應(yīng)用場景的宏觀基準(zhǔn)測試，這使得其測試復(fù)雜度相比傳統(tǒng)單一場景的宏觀基準(zhǔn)測試進(jìn)一步增加，此外各種宏觀基準(zhǔn)測試的安裝配置需要較復(fù)雜的人工操作，這些因素都大大提高了測試成本。輪廓分析是一種動態(tài)程序分析，它在程序執(zhí)行的過程中獲取程序行為相關(guān)的信息，常常用來發(fā)現(xiàn)程序代碼中造成性能瓶頸的部分，以便開發(fā)者們優(yōu)化程序性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種基于輪廓分析的虛擬化平臺性能評測方法，解決了傳統(tǒng)宏觀基準(zhǔn)測試復(fù)雜度過高，時間長，成本高的問題。一種基于輪廓分析的虛擬化平臺性能評測方法，包括(1)利用插樁、采樣和外部監(jiān)控三類輪廓分析技術(shù)獲取宏觀負(fù)載的資源請求，包括CPU各類操作數(shù)量、造成虛擬機(jī)上下文切換的虛擬機(jī)敏感操作數(shù)量、內(nèi)存讀寫數(shù)量及緩存命中率、磁盤讀寫數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡(luò)讀寫數(shù)據(jù)量；(2)對待測虛擬化平臺進(jìn)行微觀基準(zhǔn)測試，獲取待測虛擬化平臺的資源供給能力， 包括CPU各類操作速度、虛擬機(jī)敏感操作延時、內(nèi)存讀寫速度及緩存讀寫速度、磁盤讀寫速度、網(wǎng)絡(luò)讀寫速度；(3)計算宏觀負(fù)載的響應(yīng)時間、CPU利用率、磁盤利用率和網(wǎng)絡(luò)利用率。如所有資源操作都是串行的，則響應(yīng)時間可以表示為
權(quán)利要求
1. 一種基于輪廓分析的虛擬化平臺性能評測方法，包括(1)利用插樁、采樣和外部監(jiān)控三類輪廓分析技術(shù)獲取宏觀負(fù)載的資源請求，包括 CPU各類操作數(shù)量、造成虛擬機(jī)上下文切換的虛擬機(jī)敏感操作數(shù)量、內(nèi)存讀寫數(shù)量及緩存命中率、磁盤讀寫數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡(luò)讀寫數(shù)據(jù)量；(2)對待測虛擬化平臺進(jìn)行微觀基準(zhǔn)測試，獲取待測虛擬化平臺的資源供給能力，包括CPU各類操作速度、虛擬機(jī)敏感操作延時、內(nèi)存讀寫速度及緩存讀寫速度、磁盤讀寫速度、網(wǎng)絡(luò)讀寫速度；(3)計算宏觀負(fù)載的響應(yīng)時間、CPU利用率、磁盤利用率和網(wǎng)絡(luò)利用率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于輪廓分析的虛擬化平臺性能評測方法，包括利用輪廓分析技術(shù)獲取宏觀負(fù)載的資源請求，包括CPU各類操作數(shù)量、造成虛擬機(jī)上下文切換的虛擬機(jī)敏感操作數(shù)量、內(nèi)存讀寫數(shù)量及緩存命中率、磁盤讀寫數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡(luò)讀寫數(shù)據(jù)量；利用微觀基準(zhǔn)測試獲取待測虛擬化平臺的資源供給能力，包括CPU各類操作速度、虛擬機(jī)敏感操作延時、內(nèi)存讀寫速度及緩存讀寫速度、磁盤讀寫速度、網(wǎng)絡(luò)讀寫速度；計算宏觀負(fù)載的響應(yīng)時間、CPU利用率、磁盤利用率和網(wǎng)絡(luò)利用率。本發(fā)明方法使用程序輪廓分析技術(shù)獲取宏觀負(fù)載的資源請求，利用微觀基準(zhǔn)測試得到待測虛擬平臺的資源供給，并結(jié)合前兩者分析計算宏觀性能，降低了測試的復(fù)雜度與成本。
文檔編號G06F11/34GK102222034SQ20111020001
公開日2011年10月19日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者何欽銘, 葉德仕, 李星, 陳建海, 黃達(dá)偉 申請人:浙江大學(xué)