基于同質內存掃描的合并方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及虛擬化集群系統的內存優化技術領域，特別是一種基于同質內存掃描的合并方法及裝置，針對虛擬化集群系統的內存優化需要，構建一種利用虛擬化技術來無縫聚合同質內存資源的方法及裝置，對系統中的空閑內存資源進行統一管理，為在全局內搜尋同質內存提供基礎。包括：將內存頁面存入動態內存池；查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則進行下一步；查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中。

Method and device for merging based on homogeneous memory scanning

The invention relates to the technical field of memory optimization of virtual cluster system, especially a merging method and device for homogeneous memory scanning based on the virtual cluster system memory optimization, and construction of a device using virtualization technology to seamless aggregation method of homogeneous memory resources, unified management of the system of free memory resources, provide the basis for the search of homogeneous memory in the global scope. Including: the memory page to find the dynamic memory pool; dynamic memory pool memory page exists in homogeneous memory pages, the tree will be stable if, dynamic memory pool of memory pages to add to the stability of the tree; if not, the next step is to find the dynamic memory pool; the memory page exists homogeneous memory pages in the unstable tree, if the dynamic memory pool of memory pages to add to the stability of the tree; if not, the dynamic memory pool of memory pages to add to the unstable tree.

【技術實現步驟摘要】
基于同質內存掃描的合并方法及裝置
本專利技術涉及虛擬化集群系統的內存優化
，特別是一種基于同質內存掃描的合并方法及裝置。
技術介紹
每個虛擬機上的內存會完整的映射到物理內存上，由于一臺服務器上的多個虛擬機運行同一操作系統，因此物理內存中存在大量相同的內存頁面，在這里稱之為同質內存。現代操作系統設計中，共享內存己經成為一個普遍采用的技術，正是通過這一特點，我們可以將這些同質內存讓多個虛擬機共享，通過掃描內存中的頁，找到不同虛擬機之間的相同的內存頁，然后將相同的內存頁進行合并，當某個虛擬機需要修改內存頁時，重新申請一個內存頁，拷貝原來頁數據到此內存頁，將此內存頁給需要改變內存頁的虛擬機，從而達到降低總體內存需求，通過資源復用提高單臺服務器內的資源優化，我們將這種方法稱之為“節流”。雖然同質內存共享技術大大節省了內存的使用量，但是為了充分利用服務器的各資源，管理員通常將不同類型的服務器應用，如計算密集型，通信密集型，密集型等，放在同一臺服務器上以提高單臺服務器的利用率，由于單臺服務器上的同構虛擬機數量的減少，又會影響的使用效果。同時虛擬機中數據可分為讀頻繁和寫頻繁，因此對于某些內存頁并且對內存也數據進行不加區分的進行共享，這就導致了對于寫頻繁的內存頁頻繁的被分離出去，而由于分頁造成的開銷遠遠大于實用同質內存復用帶來的性能提升。
技術實現思路
鑒于此，本專利技術提供一種基于同質內存掃描的合并方法及裝置，針對虛擬化集群系統的內存優化需要，構建一種利用虛擬化技術來無縫聚合同質內存資源的方法及裝置，對系統中的空閑內存資源進行統一管理，為在全局內搜尋同質內存提供基礎。為了達到上述目的，本專利技術是通過以下技術方案實現的：本專利技術提供一種基于同質內存掃描的合并方法，包括：將內存頁面存入動態內存池；查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則進行下一步；查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中。進一步地，將內存頁面存入動態內存池之前，還包括：創建動態內存池。進一步地，將內存頁面存入動態內存池，包括：為發生讀寫操作的內存頁面添加去重標識；將添加了去重標識的內存頁面存入動態內存池。進一步地，將添加了去重標識的內存頁面存入動態內存池，包括：將添加了去重標識的內存頁面存入有限環形棧，有限環形棧最上層放置最新存入的內存頁面。進一步地，將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中，包括：計算動態內存池中的內存頁面的哈希值；將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹。進一步地，將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中之后，還包括：將添加到非穩定樹中的內存頁面標記為只讀。本專利技術還提供一種基于同質內存掃描的合并裝置，包括：內存頁面存入模塊，用于將內存頁面存入動態內存池；第一查找模塊，用于查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面；第二查找模塊，用于查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面；第一添加模塊，用于將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；第二添加模塊，用于將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中。進一步地，還包括：動態內存池創建模塊，用于創建動態內存池。進一步地，還包括：去重標識添加模塊，用于為發生讀寫操作的內存頁面添加去重標識。進一步地，還包括：哈希計算模塊，用于計算動態內存池中的內存頁面的哈希值；進一步地，還包括：內存頁面屬性更改模塊，用于將添加到非穩定樹中的內存頁面標記為只讀。本專利技術提供一種基于同質內存掃描的合并方法，具有如下有益效果：根據讀寫順序對內存頁面進行無序的掃描以查找同質內存頁面，并將其合并到穩定樹中，把內存服務器對虛擬文件系統的讀操作的對象以及虛擬文件系統寫操作的目標做為掃描的主要內存頁面，在動態內存池中捕獲所有內存讀寫的提示，然后在動態內存池中全局查找同質內存頁面，可以大大提高單個頁面的共享度，從而節省更多的內存頁面。基于同質內存掃描的合并裝置的有益效果與基于同質內存掃描的合并方法類似，不再贅述。附圖說明圖1為本專利技術實施例所提供的基于同質內存掃描的合并方法的流程示意圖；圖2為本專利技術實施例所提供的基于同質內存掃描的合并方法的流程示意圖的另一種實施方式；圖3為本專利技術實施例所提供的基于同質內存掃描的合并裝置的結構示意圖。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。以下結合具體情況說明本專利技術的示例性實施例：請參考圖1，圖1為本專利技術實施例所提供的基于同質內存掃描的合并方法的流程示意圖；本專利技術提供一種基于同質內存掃描的合并方法，包括：步驟S101、將內存頁面存入動態內存池；步驟S102、查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則進行步驟S103；步驟S103、將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則進行步驟S104；步驟S104、查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則進行步驟S103；若否，則進行步驟S105；步驟S105、將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中。請參考圖2，圖2為本專利技術實施例所提供的基于同質內存掃描的合并方法的流程示意圖的另一種實施方式；本實施例提供一種基于同質內存掃描的合并方法，包括：步驟S201、創建動態內存池；步驟S202、為發生讀寫操作的內存頁面添加去重標識；步驟S203、將添加了去重標識的內存頁面存入動態內存池；在本實施例中，將添加了去重標識的內存頁面存入有限環形棧，有限環形棧最上層放置最新存入的內存頁面。步驟S204、查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則進行步驟S205；步驟S205、將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則進行步驟S206；步驟S206、查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則進行步驟S205；若否，則進行步驟S207；步驟S207、計算動態內存池中的內存頁面的哈希值；步驟S208、將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹；步驟S209、將添加到非穩定樹中的內存頁面標記為只讀；值得說明的是，原生的KSM處理流程可以從以下KSM的原理中得到解釋：KSM即KernelSamePageMerging，同時也被稱為是一個內核模塊，KSM作為內核中的守護進程定期執行頁面掃描，識別副本頁面并合并副本，釋放這些頁面以供它用。執行上述操作的過程對用戶透明。例如，副本頁面被合并（然后被標記為只讀），但是，如果這個頁面的其中一個用戶由于某種原因更改該頁面，該用戶將收到自己的副本。KSM使用的方法與內存去親合中使用的方法不同。在傳統的去稱合中，對象被散列化，然后使用散列值進行初始相似性檢查。當散列值一致時，下一步是進行一個實際對象比較，以便正式確定這些對象是否一致。KSM在它的第一個實現中采用這種本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于同質內存掃描的合并方法，其特征在于，包括：?將內存頁面存入動態內存池；?查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則進行下一步；?查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中。

【技術特征摘要】
1.一種基于同質內存掃描的合并方法，其特征在于，包括：將內存頁面存入動態內存池；查找動態內存池中的內存頁面是否在穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則進行下一步；查找動態內存池中的內存頁面是否在非穩定樹中存在同質內存頁面，若是，則將動態內存池中的內存頁面添加到穩定樹中；若否，則將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中。2.根據權利要求1所述的基于同質內存掃描的合并方法，其特征在于，將內存頁面存入動態內存池之前，還包括：創建動態內存池。3.根據權利要求1所述的基于同質內存掃描的合并方法，其特征在于，將內存頁面存入動態內存池，包括：為發生讀寫操作的內存頁面添加去重標識；將添加了去重標識的內存頁面存入動態內存池。4.根據權利要求3所述的基于同質內存掃描的合并方法，其特征在于，將添加了去重標識的內存頁面存入動態內存池，包括：將添加了去重標識的內存頁面存入有限環形棧，有限環形棧最上層放置最新存入的內存頁面。5.根據權利要求1所述的基于同質內存掃描的合并方法，其特征在于，將動態內存池中的內存頁面添加到非穩定樹中，包括：計算動態內存池中的內存頁面的哈希值；將動態內存池...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戚勇，
申請(專利權)人：鄭州云海信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：河南,41