Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Measurement and Analysis of Networking Performance in Virtualised Environments
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT).
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Mobile cloud computing, having embraced the ideas like computation ooading, mandates a low latency, high speed network to satisfy the quality of service and usability assurances for mobile applications. Networking performance of clouds based on Xen and Vmware virtualisation solutions has been extensively studied by researchers, although, they have mostly been focused on network throughput and bandwidth metrics. This work focuses on the measurement and analysis of networking performance of VMs in a small, KVM based data centre, emphasising the role of virtualisation overheads in the Host-VM latency and eventually to the overall latency experienced by remote clients. We also present some useful tools such as Driftanalyser, VirtoCalc and Trotter that we developed for carrying out specific measurements and analysis.

Our work proves that an increase in a VM's CPU workload has direct implications on the network Round trip times. We also show that Virtualisation Overheads (VO) have significant bearing on the end to end latency and can contribute up to 70% of the round trip time between the Host and VM. Furthermore, we thoroughly study Latency due to Virtualisation Overheads as a networking performance metric and analyse the impact of CPU loads and networking workloads on it. We also analyse the resource sharing patterns and their effects amongst VMs of different sizes on the same Host. Finally, having observed a dependency between network performance of a VM and the Host CPU load, we suggest that in a KVM based cloud installation, workload profiling and optimum processor pinning mechanism can be e ectively utilised to regulate network performance of the VMs. The ndings from this research work are applicable to optimising latency oriented VM provisioning in the cloud data centres, which would benefit most latency sensitive mobile cloud applications.

Abstract [sv]

Mobil cloud computing, har anammat ideerna som beräknings avlastning, att en låg latens, höghastighetsnät för att tillfredsställa tjänsternas kvalitet och användbarhet garantier för mobila applikationer. Nätverks prestanda moln baserade på Xen och VMware virtualiseringslösningar har studerats av forskare, även om de har mestadels fokuserat på nätverksgenomströmning och bandbredd statistik. Arbetet är inriktat på mätning och analys av nätverksprestanda i virtuella maskiner i en liten, KVM baserade datacenter, betonar betydelsen av virtualiserings omkostnader i värd-VM latens och så småningom till den totala fördröjningen upplevs av fjärrklienter. Wealso presentera några användbara verktyg som Driftanalyser, VirtoCalc och Trotter som vi utvecklat för att utföra specifika mätningar och analyser. Vårt arbete visar att en ökning av en VM processor arbetsbelastning har direkta konsekvenser för nätverket Round restider.

Vi visar också att Virtualiserings omkostnader (VO) har stor betydelse för början till slut latens och kan bidra med upp till 70 % av rundtrippstid mellan värd och VM. Dessutom är vi noga studera Latency grund Virtualiserings Omkostnader som en nätverksprestanda och undersöka effekterna av CPU-belastning och nätverks arbetsbelastning på den. Vi analyserar också de resursdelningsmönster och deras effekter bland virtuella maskiner i olika storlekar på samma värd. Slutligen, efter att ha observerat ett beroende mellan nätverksprestanda i ett VM och värd CPU belastning, föreslar vi att i en KVM baserad moln installation, arbetsbelastning profilering och optimal processor pinning mekanism kan anvandas effektivt för att reglera VM nätverksprestanda. Resultaten från denna forskning gäller att optimera latens orienterade VM provisione i molnet datacenter, som skulle dra störst latency känsliga mobila molnapplikationer.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 87 p.
Series
TRITA-ICT-EX, 2014:120
Keyword [en]
virtualisation, kvm, cloud computing, network performance
Keyword [sv]
virtualisering, kvm, cloud computing, nätverksprestanda
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-177327OAI: oai:DiVA.org:kth-177327DiVA: diva2:872283
Examiners
Available from: 2015-12-01 Created: 2015-11-18 Last updated: 2018-01-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5245 kB)8 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5245 kBChecksum SHA-512
c2a1fb223da3fd24016a3772d5865a1360d88423d6f269f5755651043c1ffebedbfae94adcd959ee2903618f66654399c9c7c052377ac39964f09c85ba556371
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Information and Communication Technology (ICT)
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 8 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 61 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf