[发明专利]内存性能损耗测试方法和装置

说明书

本申请涉及一种内存性能损耗测试方法和装置，该方法包括：监控云主机及宿主机的用户进程，并在用户进程负载大于第一阈值时终止用户进程，以使云主机和宿主机处于空载状态；重复执行第一文件，并在每次执行第一文件后依次执行同步命令和清除缓存命令，用于释放云主机的slab对象和页缓存；获取环境变量用于限制宿主机并行的线程数及cpu亲和性；获取控制组用于限制宿主机用户进程的内存使用量；重复执行第一命令，并在每次执行第一命令后依次执行同步命令和清除缓存命令，用于释放宿主机的slab对象和页缓存；统计第一文件和第一命令的执行结果，计算得到云主机和宿主机内存带宽均值；综合云主机和宿主机的内存带宽均值计算得到云主机的内存性能损耗比。

技术领域

本申请涉及云计算测试领域，特别是涉及一种内存性能损耗测试方法和装置。

背景技术

继首次提出“云计算”这一概念已经过去了十几年，云计算技术突飞猛进，并在很多领域都发挥出了越来越重要的作用。

虚拟化是云计算领域核心的一项基础技术，它将计算机中的各种实体资源如CPU、内存、存储、网络等进行有效地动态分配和跨区域共享，解决了计算机资源在调度、分配、隔离等各方面的问题，很大程度提高了资源的利用率。

而内存虚拟化则是虚拟化关键技术之一，其是指VMM(虚拟机管理器)给云主机操作系统提供一个从0开始的连续的物理内存，使得云主机认为自己独占整个物理地址空间，如此一来，云主机和物理机上都具有VA和PA的概念，即云主机虚拟地址(Guest VirtualAddress，简称GVA)和云主机物理地址(Guest Physical Address，简称GPA)，以及物理机虚拟地址(Host Virtual Address，简称HVA)和物理机物理地址(Host Physical Address，HPA)。云主机访问内存需要经过GVA-GPA-HVA-HPA的转换过程，综上所述，该转换路径较长且更复杂，增加了内存读写性能的负担。

在早期通过影子页表技术(shadow Page Table，简称sPT)来实现GVA-HPA这一转换，但sPT的维护非常复杂、开销也很大，在一些场景下sPT造成的开销甚至可以占到整个VMM软件负载的75％。为此，各大CPU厂商相继推出了硬件辅助的内存虚拟化技术，比如Intel的EPT(Extended Page Table)和AMD的NPT(Nested Page Table)，它们都是能够从硬件上同时支持GVA-GPA和GPA-HPA的地址转换的技术。然而，虽然EPT技术提升了地址转换速度，但当两层页表均为4级时，其转换过程如图1所示。由于虚拟机内各级页表(gL4，gL3，gL2，gL1)内容只是GPA，查询下一级时必须先将扩展页表(nL4，nL3，nL2，nL1)转换为HPA，使得整个转换路径变的很长，在最坏情况下甚至需要24次硬件查表转换，因此，内存虚拟化的损耗是一个不得不考虑的重要因素。

为了评估内存虚拟化的损耗，目前主流的方法是通过内存性能测试工具stream分别在云主机和宿主机中进行内存性能测试，并根据二者的测试结果进行对比得出性能损耗比。然而，如何尽可能的保证宿主机和云主机在测试中涉及到的资源一致，比如cpu核数、cpu亲和性、内存可用额度、numa访问等，从而使得测试得到的结果更准确是目前需要解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种内存性能损耗测试方法和装置，通过环境变量和控制组的设置使得云主机和宿主机在执行内存性能测试时，所涉及的资源和负载具有一致性，所测得结果更准确。

第一方面，本申请提供了一种内存性能损耗测试方法，所述方法包括：

监控云主机及宿主机的用户进程，并在所述用户进程负载大于第一阈值时终止所述用户进程，以使云主机和宿主机处于空载状态；

重复执行第一文件，并在每次执行第一文件后依次执行同步命令和清除缓存命令，用于释放云主机的slab对象和页缓存；

获取环境变量用于限制宿主机并行的线程数及cpu亲和性；