別讓VM拖累你的數(shù)據(jù)中心 虛擬化性能如何提升?
過去10年里,虛擬技術(shù)幫助IT工程師實現(xiàn)了整合資源,節(jié)約成本,助力企業(yè)增長等目標。不過,虛擬化究竟能產(chǎn)生多大影響呢?跟現(xiàn)代服務(wù)器技術(shù)打交道的工程師應(yīng)該懂得利用該技術(shù)資源,幫助企業(yè)增長、擴大。通過在一臺物理主機上安裝多個虛擬機器,數(shù)據(jù)中心運行會更流暢,而且硬件設(shè)備的數(shù)量可以相對減少。新型的惠普ProLiant服務(wù)器配置了英特爾8核處理器,可以負載5至6臺虛擬機。那么,明明可以實施虛擬化,為什么我們還緊抓住硬件不放呢?
虛擬化變得越來越容易,網(wǎng)絡(luò)工程師也越發(fā)能接受虛擬技術(shù)。然而,現(xiàn)在對該技術(shù)的運用卻出現(xiàn)了下降趨勢。最近,許多公司的做法是,買一臺服務(wù)器,把工作負荷放在存儲網(wǎng)絡(luò)(SAN),再安裝管理程序和虛擬機。盡管這個方法可行,但IT管理員卻常常略過影響虛擬服務(wù)器性能的某些重要步驟。
了解虛擬技術(shù)
一般來講,虛擬技術(shù)有兩種類型:主機架構(gòu)和裸機架構(gòu)。主機架構(gòu)環(huán)境下,服務(wù)器有預先安裝的操作系統(tǒng),例如Windows Server 2008。管理員會在原操作系統(tǒng)上加載安裝虛擬化軟件。裸機架構(gòu)則完全移除原有操作系統(tǒng),重新安裝Linux/Unix-based kernel作為管理程序?;旧?,虛擬技術(shù)是直接安裝在硬件上的。Citrix Systems的XenServer適用裸機架構(gòu),VMware公司兩種技術(shù)都能提供。
裸機架構(gòu)的最大優(yōu)勢在于虛擬機不需要其他軟件就能直接訪問基礎(chǔ)硬件資源。不過,裸機架構(gòu)要求更新型的硬件,譬如機載服務(wù)器必須是Intel-VT或是 AMD-V。這意味著,升級的舊服務(wù)器利用不了這項技術(shù)。雖然如此,主機架構(gòu)管理程序總是可以利用的。
資源利用
無論對于物理主機還是虛擬機,合理的資源分配都是至關(guān)重要的。在部署前,必須了解利用這些硬件要達到什么目的。要進行不間斷的高端SQL查詢?或者公司計劃安裝一些應(yīng)用軟件滿足一部分用戶不定期訪問的要求?明白了目標是什么,管理員才能進行合理架設(shè),處理相應(yīng)工作負荷,更重要的是,伴隨基礎(chǔ)設(shè)施的變化,整個架構(gòu)也能做出相應(yīng)調(diào)整。
談到物理硬件,有三個主要的升級辦法:
1. 硬盤驅(qū)動器——對于升級硬盤驅(qū)動器能顯著改善虛擬機性能的說法,大家?guī)缀鯖]有異議。如果現(xiàn)有環(huán)境不是把存儲網(wǎng)絡(luò)作為工作負荷的中心,可以考慮用多個高速硬盤來實現(xiàn)升級。對于小型公司,由于不需使用集中存儲排列,通常是升級物理硬件內(nèi)置容量。也就是說,通過更新性能更好的驅(qū)動來升級RAID排列,整個運行環(huán)境會有很大提高,冗余也會增加。
對于已有存儲區(qū)域網(wǎng)的較大規(guī)模環(huán)境,考慮利用現(xiàn)有的技術(shù)。存儲區(qū)域網(wǎng)老化了嗎?依附在存儲區(qū)域網(wǎng)上的驅(qū)動是否運行得夠快,能夠快速和無縫地訪問一項工作負荷嗎?IT工程師考慮這個問題時,經(jīng)常會跳過更換存儲區(qū)域網(wǎng)這個想法,而讓他們感到疑惑的是——盡管有了新服務(wù)器和新虛擬化軟件,他們的虛擬基礎(chǔ)設(shè)施為何運行緩慢。
2. CPU——虛擬機裝到物理機上時,機載處理器利用率更高了。從IT工程師的角度看,更快的CPU總能提供更快的處理速度。物理主機有空間允許CPU升級甚至是增加。許多機器配置了開放性CPU槽,以備擴容之需。
3. RAM——升級RAM可能是挖掘虛擬主機性能最經(jīng)濟有效的辦法。通過在主機上升級內(nèi)存,能夠給每臺虛擬機分配更多的RAM。任何一臺服務(wù)器都能承載比平常更多的RAM。增加RAM之后,工程師就能再次檢查虛擬機是如何利用資源的。從而,可以根據(jù)實際需要,額外分配內(nèi)存給特定機器以提高效率。
虛擬機資源利用
一臺虛擬機的運行需要有基礎(chǔ)硬件提供的資源。越多的資源供給,虛擬機的運行就越好、越快。這就是為什么適當?shù)奶摂M機大小如此重要的原因。資源供應(yīng)量低于或超過最佳標準,不但對單虛擬機性能有害,而且對主機上的其他虛擬機也會產(chǎn)生不利影響。
“驗證一臺虛擬機所需的合適資源量是一個需要持續(xù)進行的重要過程。在監(jiān)測一臺運行中的虛擬機時,工程師要始終留意它的資源使用量。然后作出合適分配,撥出足夠的資源給某項工作負荷,或者移除沒使用的資源。”MTM Technologies公司的系統(tǒng)顧問Tim O’Brien說道。
當一個環(huán)境的基礎(chǔ)架構(gòu)支持多臺物理主機及其附屬的眾多虛擬機時,資源管理會顯得更為重要?,F(xiàn)如今,很多環(huán)境都具備失效備援功能,當某臺物理服務(wù)器連接失敗時,其它主機能夠分配該服務(wù)器在處理的虛擬工作負荷。這也解釋了為什么一個過度分配的虛擬機在只依靠一臺服務(wù)器時會有一大堆問題,原因是沒有資源可共享。
O’Brien補充說道:“虛擬技術(shù)在如何對待資源使用這方面的探索由來已久。我一向建議采用動態(tài)內(nèi)存分配,可以更有效的使用資源,提高虛擬機整體密度。”
VM運行的最佳操作
如果想要提高虛擬機或是物理主機的性能,請記住以下幾點:
使用本機軟件虛擬化工具。XenServer和VMware都自帶了paravirtualization技術(shù)。也就是說,Xen工具或是VMare工具可以促進對操作系統(tǒng)資源進行更好的虛擬化使用。舉個例子,VMare有自己的網(wǎng)卡驅(qū)動,能更好地與其基礎(chǔ)管理程序配合使用。這些工具與大多數(shù)虛擬化平臺兼容,虛擬機配置完畢就要馬上安裝這些工具。
使用比Windows Server 2008或Vista還要老的Windows系統(tǒng)時,調(diào)整硬盤可能會是個問題。Server 2003和XP VMs會格式化它們的虛擬盤,導致與默認的實在內(nèi)存發(fā)生偏離。直接導致虛擬機性能降低。
常用小貼士:
確保防病毒軟件配置正確。如果工程師允許在虛擬機上進行實時病毒掃描,那就是在冒風險——主機操作系統(tǒng)速度可能嚴重降低。優(yōu)化防病毒配置可以幫助提高虛擬機性能。
部署新物理主機時,確保所有固件和BIOS都更新完。很多時候,由廠商部署的調(diào)整,對在該硬件上運行的虛擬機有很大影響。
絕不要忘記對虛擬機環(huán)境進行定期維護。對虛擬硬盤碎片進行必要的清除,同時對主機操作系統(tǒng)和虛擬化軟件進行必要的更新。
就像平常的操作系統(tǒng),沒有視覺特效虛擬機運行得更流暢。所以,去除類似的設(shè)置,虛擬機運行得更快。
在部署新環(huán)境時,虛擬化工程師經(jīng)常會忽略一些重要細節(jié),諸如持續(xù)監(jiān)測VM資源、硬盤狀況、簡單的預防性維護等。忽視小細節(jié),留下大麻煩。所以,一定要抽出必要時間來保證虛擬機和物理主機的正常運轉(zhuǎn)。
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