CN110399204A - 一种kvm的内存配置方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种KVM的内存配置方法、装置、设备及可读存储介质，该方法包括：如果KVM所在操作系统支持THP，则获取分配给KVM的THP的数量，其中，THP的数量是基于分配给KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给KVM的内存中能够设置的THP的数量；将THP的数量写入操作系统的相应参数中，以指示操作系统设置相应数量的THP，并将设置的THP挂载到操作系统的指定目录下；基于设置的THP修改KVM的配置信息，并重启KVM，以使得配置信息对应的THP配置生效；其中，配置的THP用于存储KVM对应的索引信息及数据信息。本申请降低了查询内存所需的时间消耗，提高了KVM使用内存的效率。

Description

一种KVM的内存配置方法、装置、设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及虚拟机技术领域，更具体地说，涉及一种KVM的内存配置方法、装置、设备及可读存储介质。
背景技术
KVM(Kernel-based Virtual Machine，基于内核的虚拟机)是自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各个主要发行版本中的特性；它使用Linux自身的调度器进行管理，所以相对于Xen(开放源代码虚拟机监视器)，其核心源码很少。目前，KVM已成为学术界的主流虚拟化技术之一。
Linux中进程使用内存页表来实现数据信息及对应索引信息的存储，从而在查询数据时需要由内存页表中实现索引信息及数据信息的查询。内存页表的大小为4Kb，当存在大量的数据时，也会产生大量的内存页表来实现数据信息及对应索引信息的存储，那么KVM在实现索引信息及数据信息的查询时，则需要依次遍历每个内存页表进行查询，这会导致查询内存的时间消耗延长，降低KVM使用内存的效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种KVM的内存配置方法、装置、设备及可读存储介质，能够降低查询内存消耗的时间，提高KVM使用内存的效率。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种KVM的内存配置方法，包括：
如果KVM所在操作系统支持THP，则获取分配给所述KVM的THP的数量，其中，THP的数量是基于分配给所述KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量；
将THP的数量写入所述操作系统的相应参数中，以指示所述操作系统设置相应数量的THP，并将设置的THP挂载到所述操作系统的指定目录下；
基于设置的THP修改所述KVM的配置信息，并重启所述KVM，以使得所述配置信息对应的THP配置生效；其中，配置的THP用于存储所述KVM对应的索引信息及数据信息。
优选的，获取分配给所述KVM的THP的数量之前，还包括：
检测所述操作系统的THP功能是否已开启，如果是，则执行获取分配给所述KVM的THP的数量的步骤，否则，则开启所述THP功能后再执行获取分配给所述KVM的THP的数量的步骤。
优选的，将THP的数量写入所述操作系统的相应参数中，包括：
将THP的数量写入所述操作系统的临时启动参数及永久启动参数中。
优选的，重启所述KVM之后，还包括：
判断所述KVM重启后所述配置信息对应的THP配置是否生效，如果是，则确定此次配置完成，如果否，则输出对应的配置失败信息。
优选的，判断所述KVM重启后所述配置信息对应的THP配置是否生效，包括：
由所述操作系统用于监控所述KVM的模块中读取分配给所述KVM对应THP后被占用的THP的总数量及分配给所述KVM对应THP前被占用的THP的总数量，并判断两者之差与分配给所述KVM的THP的数量是否一致，如果是，则确定重启后所述KVM的THP配置生效，如果否，则确定重启后所述KVM的THP配置未生效。
优选的，确定在分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量，包括：
将分配给所述KVM的内存与THP的页大小的整数商加1作为分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量。
优选的，所述KVM的内存配置方法基于python语言实现。
一种KVM的内存配置装置，包括：
数量确定模块，用于：如果KVM所在操作系统支持THP，则获取分配给所述KVM的THP的数量，其中，THP的数量是基于分配给所述KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量；
第一配置模块，用于：将THP的数量写入所述操作系统的相应参数中，以指示所述操作系统设置相应数量的THP，并将设置的THP挂载到所述操作系统的指定目录下；
第二配置模块，用于：基于设置的THP修改所述KVM的配置信息，并重启所述KVM，以使得所述配置信息对应的THP配置生效；其中，配置的THP用于存储所述KVM对应的索引信息及数据信息。
一种KVM的内存配置设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述KVM的内存配置方法的步骤。
一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述KVM的内存配置方法的步骤。
本发明提供了一种KVM的内存配置方法、装置、设备及可读存储介质，其中，该方法包括：如果KVM所在操作系统支持THP，则获取分配给所述KVM的THP的数量，其中，THP的数量是基于分配给所述KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量；将THP的数量写入所述操作系统的相应参数中，以指示所述操作系统设置相应数量的THP，并将设置的THP挂载到所述操作系统的指定目录下；基于设置的THP修改所述KVM的配置信息，并重启所述KVM，以使得所述配置信息对应的THP配置生效；其中，配置的THP用于存储所述KVM对应的索引信息及数据信息。本申请为KVM配置相应的THP实现索引信息及数据信息的存储，THP为存储量远大于页表的存储单元，从而在实现索引信息及数据信息的查询时大大减小了需要查询的存储单元的数量，减少了需要查询的存储单元间的跳转，从而降低了查询内存所需的时间消耗，提高了KVM使用内存的效率。并且，本申请上述为KVM配置相应的THP的过程均是自动实现的，无需人工参与，从而可以方便、快捷的实现THP的配置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种KVM的内存配置装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其示出了本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法的流程图，可以包括：
S11：如果KVM所在操作系统支持THP(Transparent HugePages，透明大页)，则获取分配给KVM的THP的数量，其中，THP的数量是基于分配给KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给KVM的内存中能够设置的THP的数量。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法的执行主语可以为对应的内存配置装置，而该内存配置装置可以设置于操作系统内，因此本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法的执行主语可以为操作系统，具体来说，本实施例中的操作系统可以为Linux系统。
在需要为KVM配置THP时，需要先确定KVM所在操作系统(或者说KVM所在操作系统的发行版)是否支持THP，如果操作系统不支持THP，则无法为KVM配置THP，直接报错退出即可；如果操作系统支持THP，才能够按照相应步骤实现THP的配置。在一种具体应用场景中，可以是判断操作系统的目录/sys/kernel/mm/transparent_hugepage是否存在，若不存在，则操作系统不支持THP，若存在，则操作系统支持THP。
在KVM所在操作系统支持THP的情况下，本申请基于分配给KVM的内存及THP的页大小确定THP的数量，其中，分配给KVM的内存通常为操作系统在创建KVM时为其分配的存储索引信息及数据信息的内存，而THP的页大小是固定的，因此基于这两项即可确定出分配给KVM的内存中能够容下多少THP，也即确定出THP的数量。
S12：将THP的数量写入操作系统的相应参数中，以指示操作系统设置相应数量的THP，并将设置的THP挂载到操作系统的指定目录下。
将THP的数量写入操作系统的相应参数中，也即实现THP的数量到操作系统的保存固化，从而能够使得操作系统由参数中获取到THP的数量，并配置相应数量的THP；从而使得操作系统能够在获知所需配置的THP的数量的前提下再实现THP的配置，避免了THP出现浪费或者不足的情况发生。另外在实现THP向相应参数的写入后，还需要将设置的THP挂载到操作系统的指定目录下，该指定目录为操作系统中需要实现的配置对应的目录，在一种具体应用场景中，可以是将HTP挂载到指定目录/dev/HugePages；只有将THP挂载到操作系统的指定目录下，THP才能够实现正常的工作。
S13：基于设置的THP修改KVM的配置信息，并重启KVM，以使得配置信息对应的THP配置生效；其中，配置的THP用于存储KVM对应的索引信息及数据信息。
对于THP在操作系统中的配置相应操作完成后，还需要实现THP对应KVM的配置，具体来说，需要修改KVM的配置信息为启动THP的模式，以指示KVM由操作系统中获取上述THP的数量个THP。可以是操作系统执行基于分配给KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给KVM的内存中能够设置的THP的数量的步骤，再将THP的数量通知给KVM；也可以是指示KVM自己执行基于分配给KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给KVM的内存中能够设置的THP的数量的步骤；均在本发明的保护范围之内。从而在重启KVM后，KVM能够基于配置信息实现相应的配置，也即获取THP为后续索引信息及数据信息的存储做准备。
本申请为KVM配置相应的THP实现索引信息及数据信息的存储，THP为存储量远大于页表的存储单元，从而在实现索引信息及数据信息的存储时大大减小了需要查询的存储单元的数量，减少了需要查询的存储单元间的跳转，从而降低了查询内存所需的时间消耗，提高了KVM使用内存的效率。并且，本申请上述为KVM配置相应的THP的过程均是自动实现的，无需人工参与，从而可以方便、快捷的实现THP的配置。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法，获取分配给KVM的THP的数量之前，还可以包括：
检测操作系统的THP功能是否已开启，如果是，则执行获取分配给KVM的THP的数量的步骤，否则，则开启THP功能后再执行获取分配给KVM的THP的数量的步骤。
需要说明的是，在判断出操作系统支持THP后，还可能存在操作系统的THP功能未开启的情况，具体来说，如果操作系统的THP功能开启，则可以在操作系统中实现THP，否则，则说明虽然操作系统支持THP，但是其当前不允许配置THP。因此，为了保证后续THP的配置步骤的顺利实现，本实施例中在获取分配给KVM的THP的数量之前，还需要判断操作系统的THP功能是否已经开启，如果开启，则直接执行获取分配给KVM的THP的数量的步骤及后续步骤，否则，则需要开启THP功能后再执行获取分配给KVM的THP的数量的步骤。在一种具体应用场景中，可以通过判断操作系统的文件/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enable的值来确定THP功能是否开启，若上述文件的值为[always]，则表示操作系统的THP功能开启，若不是[always]，则表示系统THP功能未开启，则将/sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enable的值改为[always]以开启THP功能。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法，将THP的数量写入操作系统的相应参数中，可以包括：
将THP的数量写入操作系统的临时启动参数及永久启动参数中。
需要说明的是，操作系统包括临时启动参数和永久启动参数，其中，临时启动参数即为无需操作系统重启即可根据为临时启动参数设置的值进行配置的参数，但是在操作系统重启后临时启动参数将不再具有具体的值，因此本实施例将THP的数量写入操作系统的临时启动参数，是为了在写入后无需重启操作系统即可立即实现THP的数量对应的配置；而永久启动参数为需要操作系统重启才会根据为永久启动参数设置的值进行配置的参数，但是在操作启动重启后永久启动参数具有的值与操作启动系统重启前是一致的，因此本实施例将THP的数量写入操作系统的永久启动参数，是为了在操作系统重启后仍能够按照THP的数量实现相应的配置。可见，本实施例将THP的数量分别写入操作系统的临时启动参数及永久启动参数，既使得无需重启操作系统即可实现THP数量对应的THP配置，也可使得重启操作系统后仍可实现THP的数量对应的THP配置，从而提高了此次THP的配置的速度，又保证了THP的数量的长期有效性。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法，重启KVM之后，还可以包括：
判断KVM重启后配置信息对应的THP配置是否生效，如果是，则确定此次配置完成，如果否，则输出对应的配置失败信息。
为了保证KVM对应THP的配置成功实现，本实施例中在重启KVM之后，还需要判断KVM重启后配置信息对应的THP配置是否生效，也即KVM当前是否具有THP且具有的THP的数量与确定出的THP的数量相同，如果是，则确定THP配置生效，也即此次配置成功完成，否则，则说明配置过程中出现了错误，导致未实现此次配置，此时可以输出相应的配置失败信息，以使得工作人员可以及时获知配置失败的情况，进而人工介入查询失败原因，以在后续能够成功实现THP的配置。其中，配置失败信息可以包括THP的数量、THP的页大小，KVM的标识等，具体可以根据实际需要进行设定。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法，判断KVM重启后配置信息对应的THP配置是否生效，可以包括：
由操作系统用于监控KVM的模块中读取分配给KVM对应THP后被占用的THP的总数量及分配给KVM对应THP前被占用的THP的总数量，并判断两者之差与分配给KVM的THP的数量是否一致，如果是，则确定重启后KVM的THP配置生效，如果否，则确定重启后KVM的THP配置未生效。
需要说明的是，操作系统中可以包括监控KVM的模块，该模块会实时记录操作系统被占用的THP的总数量，以供查询或使用。从而在判断KVM重启后配置信息对应THP是否生效时可以由该模块中读取分配给KVM对应的THP之后操作系统中被占用的THP的总数量、分配给KVM对应的THP之前操作系统中被占用的THP的总数量，将前一个总数量减去后一个总数量得到的数量即为应分配给KVM的THP的数量，此时将上述相减所得的数量与分配给KVM的THP的数量比对，如果两者一致，则说明KVM已经具有对应数量的THP，也即THP配置生效，否则则说明THP配置未生效，从而通过这种方式可以方便快捷的确定出THP配置是否生效的情况。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法，确定在分配给KVM的内存中能够设置的THP的数量，可以包括：
将分配给KVM的内存与THP的页大小的整数商加1作为分配给KVM的内存中能够设置的THP的数量。
本实施例中可以将分配给KVM的内存的大小作为被除数，THP的页大小作为除数，对其做除法运算，得到对应的整数商加1，并将该整数商加1所得的值作为THP的数量，从而通过这种简单运算快速实现THP的数量的确定，且保证分配给KVM的THP足够其使用。在一种具体应用场景中，该运算可以表示为(虚拟机分配的内存/(THP的页大小*1024)+1)，其中，1024是为了使得内存大小与页大小统一单位的。进而指示操作系统仅设置相应数量的THP，避免了多余THP的设置的浪费。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法，KVM的内存配置方法可以基于python语言实现。
其中，Python语言是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，通过该语言实现内存配置方法的实现，能够使得实现方式更加灵活且便利。
本申请公开的上述技术方案，通过整合分析操作系统的版本信息、内核的配置、操作系统启动配置和虚拟机配置，综合确定出KVM使用THP的最小数量，并自动化实现KVM的THP配置。从而优化KVM的内存性能。
本发明实施例还提供了一种KVM的内存配置装置，如图2所示，该内存配置装置具体可以包括：
数量确定模块11，用于：如果KVM所在操作系统支持THP，则获取分配给KVM的THP的数量，其中，THP的数量是基于分配给KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给KVM的内存中能够设置的THP的数量；
第一配置模块12，用于：将THP的数量写入操作系统的相应参数中，以指示操作系统设置相应数量的THP，并将设置的THP挂载到操作系统的指定目录下；
第二配置模块13，用于：基于设置的THP修改KVM的配置信息，并重启KVM，以使得配置信息对应的THP配置生效；其中，配置的THP用于存储KVM对应的索引信息及数据信息。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置装置，还可以包括：
功能检测模块，用于：获取分配给KVM的THP的数量之前，检测操作系统的THP功能是否已开启，如果是，则执行获取分配给KVM的THP的数量的步骤，否则，则开启THP功能后再执行获取分配给KVM的THP的数量的步骤。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置装置，第一配置模块可以包括：
数量写入单元，用于：将THP的数量写入操作系统的临时启动参数及永久启动参数中。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置装置，还可以包括：
生效判断模块，用于：重启KVM之后，判断KVM重启后配置信息对应的THP配置是否生效，如果是，则确定此次配置完成，如果否，则输出对应的配置失败信息。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置装置，生效判断模块可以包括：
生效判断单元，用于：由操作系统用于监控KVM的模块中读取分配给KVM对应THP后被占用的THP的总数量及分配给KVM对应THP前被占用的THP的总数量，并判断两者之差与分配给KVM的THP的数量是否一致，如果是，则确定重启后KVM的THP配置生效，如果否，则确定重启后KVM的THP配置未生效。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置装置，数量确定模块可以包括：
数量确定单元，用于：将分配给KVM的内存与THP的页大小的整数商加1作为分配给KVM的内存中能够设置的THP的数量。
本发明实施例提供的一种KVM的内存配置装置，KVM的内存配置装置可以基于python语言实现。
本发明实施例还提供了一种KVM的内存配置设备，可以包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序时实现如上任一项KVM的内存配置方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上任一项KVM的内存配置方法的步骤。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种KVM的内存配置装置、设备及可读存储介质中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种KVM的内存配置方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种KVM的内存配置方法，其特征在于，包括：
如果KVM所在操作系统支持THP，则获取分配给所述KVM的THP的数量，其中，THP的数量是基于分配给所述KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量；
将THP的数量写入所述操作系统的相应参数中，以指示所述操作系统设置相应数量的THP，并将设置的THP挂载到所述操作系统的指定目录下；
基于设置的THP修改所述KVM的配置信息，并重启所述KVM，以使得所述配置信息对应的THP配置生效；其中，配置的THP用于存储所述KVM对应的索引信息及数据信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取分配给所述KVM的THP的数量之前，还包括：
检测所述操作系统的THP功能是否已开启，如果是，则执行获取分配给所述KVM的THP的数量的步骤，否则，则开启所述THP功能后再执行获取分配给所述KVM的THP的数量的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将THP的数量写入所述操作系统的相应参数中，包括：
将THP的数量写入所述操作系统的临时启动参数及永久启动参数中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，重启所述KVM之后，还包括：
判断所述KVM重启后所述配置信息对应的THP配置是否生效，如果是，则确定此次配置完成，如果否，则输出对应的配置失败信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，判断所述KVM重启后所述配置信息对应的THP配置是否生效，包括：
由所述操作系统用于监控所述KVM的模块中读取分配给所述KVM对应THP后被占用的THP的总数量及分配给所述KVM对应THP前被占用的THP的总数量，并判断两者之差与分配给所述KVM的THP的数量是否一致，如果是，则确定重启后所述KVM的THP配置生效，如果否，则确定重启后所述KVM的THP配置未生效。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定在分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量，包括：
将分配给所述KVM的内存与THP的页大小的整数商加1作为分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述KVM的内存配置方法基于python语言实现。
8.一种KVM的内存配置装置，其特征在于，包括：
数量确定模块，用于：如果KVM所在操作系统支持THP，则获取分配给所述KVM的THP的数量，其中，THP的数量是基于分配给所述KVM的内存及THP的页大小确定的在分配给所述KVM的内存中能够设置的THP的数量；
第一配置模块，用于：将THP的数量写入所述操作系统的相应参数中，以指示所述操作系统设置相应数量的THP，并将设置的THP挂载到所述操作系统的指定目录下；
第二配置模块，用于：基于设置的THP修改所述KVM的配置信息，并重启所述KVM，以使得所述配置信息对应的THP配置生效；其中，配置的THP用于存储所述KVM对应的索引信息及数据信息。
9.一种KVM的内存配置设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述KVM的内存配置方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述KVM的内存配置方法的步骤。
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