騰訊云兩項技術方案獲評KVM2020年度核心突破
截至目前，騰訊云在KVM社區(qū)已貢獻超過170個patch，超過20個技術特性，其中8個被評為KVM年度核心突破，貢獻國內排名第一。
KVM是當前云計算中計算虛擬化的主流技術。云服務商基于KVM對物理機進行虛擬化，方便用戶從虛擬資源池中按需獲取計算能力。KVM Forum是Linux基金會組織的年度高端技術論壇會議，也是KVM虛擬化社區(qū)最重要和最權威的大會。大會上發(fā)布的全球企業(yè)KVM開源貢獻榜則是衡量企業(yè)在KVM領域技術實力和開源貢獻的權威榜單。
聚焦業(yè)界痛點，實現虛擬化領域新突破
物理機的虛擬化過程不可避免會帶來性能損耗。憑借龐大的用戶群和KVM集群規(guī)模推動技術的優(yōu)化迭代，讓虛擬機性能無限接近物理機，一直是騰訊云在虛擬化領域技術攻關的方向。
2020年，針對IPI(處理器中斷)和Timer(定時器)這兩個業(yè)務場景中出現頻次最多、性能影響最大以及最難克服的難題，騰訊云提出了快速處理的框架, 繞過虛擬化開銷，使得IPI和Timer處理的性能提升分別有30%和16.5%，被評為2020年度KVM核心突破。
今年，針對大規(guī)格虛擬機(多CPU和大內存)場景中性能下降明顯的問題，騰訊云經過深入研究和探索，自主設計了完全支持CPU并行化的vMMU方案,，克服了KVM原有設計中CPU執(zhí)行被迫串行化帶來的性能損失，實現了虛擬機內存管理機制的架構升級,。目前，該方案已經在騰訊云穩(wěn)定運行，經過業(yè)務打磨后也已經貢獻給開源社區(qū)。
另外，針對操作系統(tǒng)中元數據對內存資源占用過高的問題，騰訊云設計了全新的文件系統(tǒng)Dmemfs(Direct Memory File System), 可以直接管理部分系統(tǒng)預留的虛擬機內存服務，提高系統(tǒng)的資源利用率降低平臺成本。這個方案不僅提高了系統(tǒng)的資源利用率, 能夠降低平臺成本并最終讓利于用戶，同時也給系統(tǒng)開銷降低提供了一種新的思路。目前，這一方案也被貢獻到了開源社區(qū)。
最早擁抱KVM，騰訊云持續(xù)推進虛擬化開源建設
作為最早擁抱KVM技術的云計算服務商，騰訊云2013年便基于對虛擬化技術未來發(fā)展方向的判斷，全面采用開源社區(qū)支持的KVM技術，并著力解決了KVM技術應用于生產環(huán)境過程中遇到的虛擬機穩(wěn)定性、性能、安全等問題。2014年起，騰訊云云服務器CVM已全部基于KVM技術生產，同年，騰訊云已開始向KVM社區(qū)貢獻成果。
2015年，在面臨宿主機硬件批次性缺陷問題，騰訊云在技術沉淀和業(yè)務打磨下逐步提升了熱遷移的性能和穩(wěn)定性，率先打造出成熟的大規(guī)格的虛擬機熱遷移解決方案，獲得業(yè)內的一致認可。
2016年，騰訊云開始組建開源團隊專門負責向社區(qū)貢獻成果并解決社區(qū)反饋的問題，不斷提升社區(qū)版本的性能和穩(wěn)定性，推動KVM成為虛擬化主流技術。
2017年，基于在虛擬機熱遷移上的優(yōu)異表現和貢獻，騰訊云被邀請在KVM Forum上發(fā)表主題演講。
2018年, 騰訊云提出了PV TLB shootdown、PV IPI方案, 對TLB刷新以及IPI進行了優(yōu)化, 這些方案能夠提升大規(guī)格配置虛擬機的性能, 降低虛擬化層損耗，使得部分workload(應用場景)性能提升達到130%~150%, 也因此受邀在KVM Forum上發(fā)表了主題演講，KVM社區(qū)對此有著高度評價, 還被評為了年度核心突破。
2019年KVM Forum上，騰訊云Yield IPI、C-state MSRs、Exitless Timers方案再次對IPI和Timer進行進一步優(yōu)化，3個方案再次被評為2019年度核心突破。值得一提的是，2019年騰訊云還推出35ms內啟動一臺虛擬機的輕量級虛擬化技術，創(chuàng)造了業(yè)界目前能最快啟動一臺虛擬機的記錄。
通過不斷的技術探索和革新, 騰訊云在KVM虛擬化領域積累了很多前沿性技術, 在整理和完善后全部貢獻給KVM開源社區(qū)，從而實現技術紅利共享與普惠。
騰訊云虛擬化技術負責?陳?東表示，未來，騰訊云將繼續(xù)擁抱虛擬化領域的變化，一方面通過持續(xù)創(chuàng)新解決騰訊云線上遇到的各種挑戰(zhàn)并將產出反饋給社區(qū)，另一方面探索云計算領域的新技術，做好前沿技術的預演和積累，堅定不移地持續(xù)為虛擬化開源社區(qū)做出貢獻。
