Optymalizacja wydajności maszyn wirtualnych CPU , RAM, I/O

Optimization of Virtual Machine Performance: CPU , RAM, I/O

nr katalogowy: 154872
10.15199/13.2025.6.6

Streszczenie:
Współczesne środowiska chmurowe oparte na wirtualizacji zawdzięczają swoją efektywność optymalnemu zarządzaniu zasobami – CPU, pamięci RAMoraz operacją wejścia/wyjścia (I/O). Wyzwaniem pozostaje sprawna reakcja na przydzielenie zasobów w sposób dynamiczny, jednocześnie odpowiadający na zapotrzebowanie aplikacji zachowując sprawność obliczeniową oraz eliminując opóźnienia. W artykule zostało przedstawione podejście do optymalizacji wydajności maszyn wirtualnych z wykorzystaniem algorytmów przydziału zasobów w czasie rzeczywistym oraz harmonogramach opartych na zasobach. Wskazano trzy wiodące algorytmy wspierające efektywne zarządzanie CPU, RAM i I/O: (1) algorytm alokacji proporcjonalnej, zapewniający dynamiczny i sprawiedliwy podział zasobów w zależności od zapotrzebowania, (2) algorytm priorytetowy, umożliwiający obsługę krytycznych aplikacji w czasie rzeczywistym oraz (3) algorytm oparty na obciążeniu, który efektywnie rozkłada zasoby w środowiskach o zmiennym i intensywnym ruchu. Artykuł ukazuje strukturę i zastosowanie każdego z algorytmów, analizując ich przydatność w kontekście optymalizacji wydajności

Abstract:
Modern cloud environments based on virtualization owe their efficiency to optimal resource management – including CPU, RAM, and input/output (I/O) operations. A key challenge remains the ability to dynamically allocate resources in response to application demands while maintaining computational efficiency and minimizing latency. This article presents an approach to optimizing virtual machine performance using real-time resource allocation algorithms and resource-based scheduling strategies. It highlights three leading algorithms that support effective management of CPU, RAM, and I/O: (1) the proportional allocation algorithm, which ensures a dynamic and fair distribution of resources based on actual demand; (2) the priority-based algorithm, which enables real-time support for critical applications; and (3) the load-based algorithm, which efficiently distributes resources in high-traffic, variable-load environments. The article outlines the structure and practical use of each algorithm, analyzing their applicability in the context of performance optimization.

Katarzyna Smogór