基于硬件虚拟化的虚拟机文件完整性监控

为保护虚拟机敏感文件的完整性,针对外部监控中基于指令监控方式性能消耗大、兼容性低和灵活性差等缺点,提出一种基于硬件虚拟化的文件完整性监控（OFM）系统。该系统以基于内核的虚拟机（KVM）作为虚拟机监视器,可动态实时地配置敏感文件访问监控策略;OFM可修改虚拟机系统调用表项以透明拦截文件操作相关系统调用,以监控策略为依据判定虚拟机进程操作文件的合法性,并对非法进程进行处理。在虚拟机中采用性能测试软件Unixbench进行仿真,其中OFM在文件监控方面优于基于指令的监控方式,且不影响虚拟机其他类型系统调用。实验结果表明,OFM可以有效地监控虚拟机文件的完整性,具有更好的兼容性、灵活性和更低的性能损耗。     

基于Xen的虚拟显示性能测试与评价

针对虚拟化环境下图形显示的特点,该文充分考虑了在虚拟化环境下显示性能的特殊性,选取了六个不同的应用．将其作为评价虚拟化环境下显示性能的重要指标;与此同时提出了一个虚拟化环境下虚拟机显示性能的评价标准．作为判断虚拟环境下虚拟机显示性能好坏的依据。     

基于Xen的虚拟显示性能测试与评价

针对虚拟化环境下图形显示的特点,该文充分考虑了在虚拟化环境下显示性能的特殊性,选取了六个不同的应用,将其作为评价虚拟化环境下显示性能的重要指标;与此同时提出了一个虚拟化环境下虚拟机显示性能的评价标准,作为判断虚拟环境下虚拟机显示性能好坏的依据。     

虚拟机宿主服务器及其性能收集方法研究

介绍了虚拟化技术的概念和研究范围,接着探讨计算平台虚拟化及高可用等特性,引入虚拟机宿主服务器的概念,指出为了发挥虚拟化技术的特性,对虚拟机宿主服务器进行性能数据收集的必要性,以EsxServer和Xen为性能收集对象,分别探讨性能收集方法.具体方法是针对不同虚拟化产品,相应使用了Linux命令查询解析、虚拟化监视器命令解析及数据管理对象访问.最后以虚拟化产品厂商提供的性能监视数据作为参照,指出了性能收集方法的优劣.     

基于Xen的I／O准虚拟化驱动研究

针对全虚拟化下客户端虚拟机无法“感知”虚拟机监视器的问题,对基于Xen的I／O准虚拟化驱动进行研究,通过实验可知,准虚拟化驱动能够消除全虚拟化方式下虚拟机监视器“黑箱”特性的限制,可以实现和虚拟机监视器的密切配合,从而提高I／O性能。在虚拟机Xen的全虚拟化环境中加入准虚拟化驱动,采用对比测试方法验证了该驱动能大幅提升网络性能。     

基于可信轻量虚拟机监控器的安全架构*

虚拟化技术越来越多地被用于增强商用操作系统的安全性。现有的解决方案通常将虚拟机管理软件（VMM）作为可信集,利用其作为底层架构的优势来为上层软件提供安全功能。这些方案都是基于通用虚拟机管理软件,因而存在以下问题：a）虚拟化性能上开销大;b）作为可信集相对比较庞大;c）不能提供有效的信任链证明自身可信性。针对上述问题,提出以轻量虚拟机监控器作为可信集的安全架构——Cherub架构,Cherub利用主流处理器的安全扩展指令和硬件辅助虚拟化技术在运行的操作系统中插入轻量级的虚拟机监控器,并利用该虚拟机监控器作为可信集用于实现多种安全目标。实验结果证明了该架构的有效性,并具有代码量小、动态可加载和虚拟化开销小等优点。     

JE-Java芯片系统关键技术的研究与设计

本文在对 Java虚拟机指令系统、应用程序和 Java芯片操作系统等进行深入分析和深刻理解的基础上 ,提出了一个用于非因特网访问设备的 JE-Java芯片系统。它的性能与国外的类似产品相当 ,而结构更加简单。本文首先通过对 Java虚拟机指令系统的分析和对Java典型应用程序的测试 ,提炼出 Java虚拟机指令的执行特点 ,明确了 Java芯片系统中需要解决的关键问题。为了解决 Java虚拟机指令系统中指令不定长、面向堆栈和地址虚拟化等问题 ,本文研究了 Java芯片中取指部件、堆栈缓冲部件和地址转换机制以及相应物理存储器的管理等关键技术。文中提…     

虚拟机KVM与XEN的性能分析

随着电脑硬件的发展,使得虚拟机技术获得了良好的发展基础和广泛的应用前景。虚拟机已经越来越多的被使用。虚拟化是为了简化管理,优化资源的解决方案。该文对开源的两种虚拟化软件XEN、KVM进行了整体性能、性能隔离度、可扩展性进行了测试,并提供了测试结果。该文主要目的在于了解不同架构的虚拟机管理程序究竟有什么区别,帮助用户根据不同的需要做出选择。究竟使用哪种虚拟机更好。     

基于虚拟化技术的客户虚拟机内核模块检测方法

虚拟化技术是云计算的关键技术之一.同时,监视虚拟机又是虚拟化平台的一个重要功能.为了更好的获取客户虚拟机的内部信息,在Xen虚拟化环境中设计并实现了一种轻量级的虚拟机内核模块检测方法KMDM. KMDM驻留在宿主机里面,利用虚拟机自省机制来获取被监控虚拟机的内核模块信息.实验结果表明, KMDM能够全面检测客户虚拟机的内核模块信息,检测结果准确、可靠.     

跨虚拟机的可信检测

随着网络计算以及"云计算"的兴起,虚拟化技术得到了更多重视与应用。在计算机技术中,安全问题一直是非常重要研究课题。运用虚拟化技术,可以发现一些新的方法来解决传统非虚拟化计算机环境下的安全问题。设计并实现了虚拟机之间的检测方法,来对目标虚拟机进行可信检测。该方法最大的优势在于其对目标虚拟机进行可信检测的同时,可以避免恶意软件对检测程序本身的攻击。     

基于优化的COW虚拟块设备的虚拟机按需部署机制

基于COW(Copy-on-Write)读写模式的虚拟块设备有利于实现大规模虚拟机环境下虚拟机的快速部署.文中为虚拟机管理器中的COW虚拟块设备设计了一种优化方法,能够提高COW磁盘的访问性能以及生成多个小尺寸的COW磁盘映像文件,以降低通过网络部署虚拟机的开销.基于优化的COW虚拟块设备,文中提出了虚拟机环境下的虚拟机按需部署机制及关键技术问题的解决方案.基于Linux平台和QEMU虚拟机,实现了基于优化COW虚拟块设备的虚拟机按需部署原型系统.实验表明,优化的COW虚拟块设备、基于COW磁盘有效工作集的优化部署以及COW磁盘回收等方法能够有效地支持虚拟机环境下低开销的、按需的虚拟机部署.     

云计算环境下的虚拟机快速克隆技术

虚拟机克隆技术是指在云计算环境下快速复制出多个虚拟机（VM）并将这些VM分发到多台物理主机上,克隆出来的VM共享相同的初始状态然后独立运行提供服务。虚拟机克隆使得云计算提供商能够快速有效地部署系统资源。给出了一种虚拟机快速克隆方法,利用写时拷贝技术来创建虚拟磁盘和内存状态的快照,然后用按需分配内存技术和多点传送技术来请求和传输这些状态信息。在C3云平台上的实验表明,此方法在不中断源虚拟机中运行服务的情况下,实现了云计算中的快速虚拟机克隆。     

虚拟机管理器中面向虚拟块设备的一种通用快照扩展机制

基于虚拟机环境下虚拟块设备多样性的特点以及对高可用、容错等能力的需求,本文针对目前主流的虚拟机体系结构,提出了一种在虚拟机管理器中为虚拟块设备扩展通用快照功能的机制,能够为虚拟机环境下的多种虚拟块设备提供统一和可扩展的快照服务,有效避免了大幅修改底层的多种具体的虚拟块设备驱动。基于Linux平台,为QEMU扩展了通用的快照功能,验证了快照扩展机制的可行性,并通过实验测试分析了快照对虚拟机性能的影响。     

虚拟机迁移系统网络连接重定向技术*

针对虚拟机（virtual machine,VM）在不同子网间进行在线迁移时,因网络接入点发生改变而无法继续通信的问题,设计和实现了基于代理移动IP（proxy mobile IP,PMIP）的网络连接重定向系统。当VM迁移到外部子网时,将其看做移动节点,不改变IP地址,通过外部网络和家乡网络之间的双向隧道传输所有来自和发往该VM的网络数据。此方案中跨子网的在线迁移行为对VM以及与VM通信的节点透明。实验证明了该系统可以保证VM较快的网络切换速度和较好的网络通信性能。     

虚拟机迁移中一种新的物理主机异常状态检测算法

提出了一种新的物理主机异常状态检测算法PHSDA(Physical host status anomalous detection algorithm)。PHSDA算法包括两个阶段;在超负载检测中,采用一种迭代权重线性回归方法来预测物理资源的使用效率情况;在低负载检测中,利用多维物理资源的均方根来确定其资源使用阈值下限,避免异常状态的物理主机数量的增加; PHSDA检测算法配合迁移过程中后续的虚拟机选择策略和虚拟机放置策略,就可以形成一个全新的虚拟机迁移模型PHSDA-MMT-BFD。以CloudSim模拟器作为PHSDA的仿真环境。经PHSDA策略优化过后的新虚拟机迁移实验表明：比近几年的BenchMark迁移模型比较起来,可以很好的降低云数据中心的能量消耗,虚拟机迁移次数减少,云服务质量明显提高。     

可移动的虚拟桌面:无线云终端

无线云终端的手段之一可以使手机用户获取运行在机房服务器的手机虚机的桌面。由于手机品牌繁多,这一手段促进了移动终端的中央管理。介绍此技术的方法,包括手机虚机的基础平台和管理软件。测试结果显示:大批量的用户可以经过3G无线传输使用Android和WinMobile的桌面。在未来,移动终端还有潜力同时获取虚拟桌面、视频,以及传输物联网应用的传感信息,并使用机房里小巧的手机虚机及物理服务器的能力。     

云计算中基于多目标优化的动态资源配置方法

目前,云平台的大多数动态资源分配策略只考虑如何减少激活物理节点的数量来达到节能的目的,以实现绿色计算,但这些资源再配置方案很少考虑到虚拟机放置的稳定性。针对应用负载的动态变化特征,提出一种新的面向多虚拟机分布稳定性的基于多目标优化的动态资源配置方法,结合各应用负载的当前状态和未来的预测数据,综合考虑虚拟机重新放置的开销以及新虚拟机放置状态的稳定性,并设计了面向虚拟机分布稳定性的基于多目标优化的遗传算法（MOGANS）进行求解。仿真实验结果表明,相对于面向节能和多虚拟机重分布开销的遗传算法（GA-NN）,MOGANS得到的虚拟机分布方式的稳定时间是GA-NN的10.42倍;同时,MOGANS也较好权衡了多虚拟机分布的稳定性和新旧状态转换所需的虚拟机迁移开销之间的关系。     

面向MicrosoftVirtualPC的虚拟机远程检测方法

虚拟机技术的广泛应用给信息安全带来新的问题和挑战,由于现有的安全扫描系统检测不到虚拟机的存在,所以无法扫描虚拟机的安全漏洞。文中提出了一种面向VPC（Microsoft VirtualPC）的虚拟机远程检测方法,此方法根据虚拟机MAC地址中携带的厂商标识符,能正确地识别网络中存在的VPC虚拟机;并利用虚拟机与宿主机的关联性快速寻找到虚拟机的宿主机,为进一步扫描虚拟机的安全漏洞和管理虚拟机网络提供基础。实验结果表明,该方法能准确地检测网络中存在的VPC虚拟机。     

面向虚拟机环境的Cache动态划分算法设计与实现

为改善虚拟化系统的cache隔离性,提高系统的整体性能,面向虚拟化环境设计并实现了一种cache动态划分算法。该算法采用页面着色的思想,通过为虚拟机分配私有颜色页面来实现cache的划分,同时能够根据虚拟机的cache需求为其动态调整cache容量。在Xen虚拟环境中实现了该算法。实验结果表明,该算法可以在较低开销的情况下,显著提高多虚拟机上并发程序的全局性能。     

Java指令集结构的研究

1 引言 Java是一种编程语言,用其编写的程序具有安全、模块化和可移植等特点。当前Java在Internet有广泛应用,在网站主页的HTML代码中嵌入Java类文件,可以增强界面的动画效果,这种类文件称为小程序(Applet),它是Java源程序的可执行代码。当浏览器访问包含小程序的主页时,相应的类文件从服务器传送到在客户机上运行的Java虚拟机(JVM)上,由JVM生成相应的类对象,并执行相应的方法。Netscape浏览器中就包含这种JVM。