云计算-论文题目及摘要1

在当前的IT行业中，云计算已经成为了信息技术的核心领域之一，它为各类企业和个人用户提供了高效、灵活的计算资源。本文将围绕两个重要的云计算相关研究展开，它们分别是“Directvisor：Bare-metal Cloud的虚拟化”和“轻量级内核隔离与虚拟化及VM功能”。 我们关注的是“Directvisor：Virtualization for Bare-metal Cloud”。Bare-metal云平台允许用户租用远程物理服务器，并在其上安装自选的操作系统和软件，以充分利用服务器的原始硬件能力。这种对裸机性能的追求，却牺牲了云平台的可管理性。传统的hypervisor因为会引入额外的开销，所以往往不被用于这类环境，导致无法实现如实时迁移和内省等常见管理功能。Directvisor的设计目标就是填补性能、隔离和可管理性之间的鸿沟。与传统hypervisor限制和模拟虚拟机（VM）对硬件的访问不同，Directvisor提倡最大化VM直接访问硬件的能力，以获得接近原生的性能，同时保留对硬件的控制和管理能力。Directvisor通过允许VM直接控制硬件定时器中断和处理器间中断（IPIs），以及减少大部分VM退出操作，超越了传统的直接分配（passthrough）I/O设备。此外，它还支持对具有直接硬件访问权限的VM进行无缝的低停机时间实时迁移和内省。 我们探讨的是“Lightweight Kernel Isolation with Virtualization and VM Functions”。在商业操作系统中，核心内核子系统和数百个动态加载的扩展及设备驱动程序在同一地址空间内执行。内核内部缺乏隔离意味着任何内核子系统或设备驱动程序的漏洞都可能成为攻击整个内核的途径。过去，由于硬件隔离原语的高昂成本，内核内的隔离一直难以实现。然而，现代CPU引入了新的机制，如扩展页表（EPT）切换结合虚拟机功能和内存保护键（MPKs），这些机制提供了跨保护边界的内存隔离和调用。这些新技术降低了内核隔离的成本，提高了系统的安全性，使得在不牺牲性能的前提下，可以有效地隔离内核子系统和设备驱动，防止潜在的攻击。 这两篇论文都展示了虚拟化技术在云计算环境中的创新应用。Directvisor通过优化虚拟化架构，兼顾了高性能和管理性的需求，而轻量级内核隔离则利用新型CPU特性强化了内核安全，降低了被攻击的风险。这些研究对于提升云服务的安全性、可靠性和效率具有重要意义，也为未来的云计算技术发展提供了新的思路和方向。