別讓VM拖累你的數(shù)據(jù)中心虛擬化性能如何提升？

2011-03-30 11:29:26

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(duì)該技術(shù)的運(yùn)用卻出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。最近，許多公司的做法是，買一臺(tái)服務(wù)器，把工作負(fù)荷放在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（SAN），再安裝管理程序和虛擬機(jī)。盡管這個(gè)方法可行，但I(xiàn)T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。

過去10年里，虛擬技術(shù)幫助IT工程師實(shí)現(xiàn)了整合資源，節(jié)約成本，助力企業(yè)增長(zhǎng)等目標(biāo)。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(zhǎng)、擴(kuò)大。通過在一臺(tái)物理主機(jī)上安裝多個(gè)虛擬機(jī)器，數(shù)據(jù)中心運(yùn)行會(huì)更流暢，而且硬件設(shè)備的數(shù)量可以相對(duì)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(fù)載5至6臺(tái)虛擬機(jī)。那么，明明可以實(shí)施虛擬化，為什么我們還緊抓住硬件不放呢？

了解虛擬技術(shù)

一般來講，虛擬技術(shù)有兩種類型：主機(jī)架構(gòu)和裸機(jī)架構(gòu)。主機(jī)架構(gòu)環(huán)境下，服務(wù)器有預(yù)先安裝的操作系統(tǒng)，例如Windows Server 2008。管理員會(huì)在原操作系統(tǒng)上加載安裝虛擬化軟件。裸機(jī)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。基本上，虛擬技術(shù)是直接安裝在硬件上的。Citrix Systems的XenServer適用裸機(jī)架構(gòu)，VMware公司兩種技術(shù)都能提供。

裸機(jī)架構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)在于虛擬機(jī)不需要其他軟件就能直接訪問基礎(chǔ)硬件資源。不過，裸機(jī)架構(gòu)要求更新型的硬件，譬如機(jī)載服務(wù)器必須是Intel-VT或是 AMD-V。這意味著，升級(jí)的舊服務(wù)器利用不了這項(xiàng)技術(shù)。雖然如此，主機(jī)架構(gòu)管理程序總是可以利用的。

資源利用

無論對(duì)于物理主機(jī)還是虛擬機(jī)，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(dá)到什么目的。要進(jìn)行不間斷的高端SQL查詢？或者公司計(jì)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(biāo)是什么，管理員才能進(jìn)行合理架設(shè)，處理相應(yīng)工作負(fù)荷，更重要的是，伴隨基礎(chǔ)設(shè)施的變化，整個(gè)架構(gòu)也能做出相應(yīng)調(diào)整。

談到物理硬件，有三個(gè)主要的升級(jí)辦法：

1. 硬盤驅(qū)動(dòng)器——對(duì)于升級(jí)硬盤驅(qū)動(dòng)器能顯著改善虛擬機(jī)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(chǔ)網(wǎng)絡(luò)作為工作負(fù)荷的中心，可以考慮用多個(gè)高速硬盤來實(shí)現(xiàn)升級(jí)。對(duì)于小型公司，由于不需使用集中存儲(chǔ)排列，通常是升級(jí)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(dòng)來升級(jí)RAID排列，整個(gè)運(yùn)行環(huán)境會(huì)有很大提高，冗余也會(huì)增加。

對(duì)于已有存儲(chǔ)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(chǔ)區(qū)域網(wǎng)老化了嗎？依附在存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)上的驅(qū)動(dòng)是否運(yùn)行得夠快，能夠快速和無縫地訪問一項(xiàng)工作負(fù)荷嗎？IT工程師考慮這個(gè)問題時(shí)，經(jīng)常會(huì)跳過更換存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)這個(gè)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(yùn)行緩慢。

2. CPU——虛擬機(jī)裝到物理機(jī)上時(shí)，機(jī)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(jī)有空間允許CPU升級(jí)甚至是增加。許多機(jī)器配置了開放性CPU槽，以備擴(kuò)容之需。

3. RAM——升級(jí)RAM可能是挖掘虛擬主機(jī)性能最經(jīng)濟(jì)有效的辦法。通過在主機(jī)上升級(jí)內(nèi)存，能夠給每臺(tái)虛擬機(jī)分配更多的RAM。任何一臺(tái)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(jī)是如何利用資源的。從而，可以根據(jù)實(shí)際需要，額外分配內(nèi)存給特定機(jī)器以提高效率。

虛擬機(jī)資源利用

一臺(tái)虛擬機(jī)的運(yùn)行需要有基礎(chǔ)硬件提供的資源。越多的資源供給，虛擬機(jī)的運(yùn)行就越好、越快。這就是為什么適當(dāng)?shù)奶摂M機(jī)大小如此重要的原因。資源供應(yīng)量低于或超過最佳標(biāo)準(zhǔn)，不但對(duì)單虛擬機(jī)性能有害，而且對(duì)主機(jī)上的其他虛擬機(jī)也會(huì)產(chǎn)生不利影響。

“驗(yàn)證一臺(tái)虛擬機(jī)所需的合適資源量是一個(gè)需要持續(xù)進(jìn)行的重要過程。在監(jiān)測(cè)一臺(tái)運(yùn)行中的虛擬機(jī)時(shí)，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(xiàng)工作負(fù)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(dāng)一個(gè)環(huán)境的基礎(chǔ)架構(gòu)支持多臺(tái)物理主機(jī)及其附屬的眾多虛擬機(jī)時(shí)，資源管理會(huì)顯得更為重要。現(xiàn)如今，很多環(huán)境都具備失效備援功能，當(dāng)某臺(tái)物理服務(wù)器連接失敗時(shí)，其它主機(jī)能夠分配該服務(wù)器在處理的虛擬工作負(fù)荷。這也解釋了為什么一個(gè)過度分配的虛擬機(jī)在只依靠一臺(tái)服務(wù)器時(shí)會(huì)有一大堆問題，原因是沒有資源可共享。

O’Brien補(bǔ)充說道：“虛擬技術(shù)在如何對(duì)待資源使用這方面的探索由來已久。我一向建議采用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，可以更有效的使用資源，提高虛擬機(jī)整體密度。”

VM運(yùn)行的最佳操作

如果想要提高虛擬機(jī)或是物理主機(jī)的性能，請(qǐng)記住以下幾點(diǎn)：

使用本機(jī)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(jìn)對(duì)操作系統(tǒng)資源進(jìn)行更好的虛擬化使用。舉個(gè)例子，VMare有自己的網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)，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(tái)兼容，虛擬機(jī)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(shí)，調(diào)整硬盤可能會(huì)是個(gè)問題。Server 2003和XP VMs會(huì)格式化它們的虛擬盤，導(dǎo)致與默認(rèn)的實(shí)在內(nèi)存發(fā)生偏離。直接導(dǎo)致虛擬機(jī)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(jī)上進(jìn)行實(shí)時(shí)病毒掃描，那就是在冒風(fēng)險(xiǎn)——主機(jī)操作系統(tǒng)速度可能嚴(yán)重降低。優(yōu)化防病毒配置可以幫助提高虛擬機(jī)性能。

部署新物理主機(jī)時(shí)，確保所有固件和BIOS都更新完。很多時(shí)候，由廠商部署的調(diào)整，對(duì)在該硬件上運(yùn)行的虛擬機(jī)有很大影響。

絕不要忘記對(duì)虛擬機(jī)環(huán)境進(jìn)行定期維護(hù)。對(duì)虛擬硬盤碎片進(jìn)行必要的清除，同時(shí)對(duì)主機(jī)操作系統(tǒng)和虛擬化軟件進(jìn)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(jī)運(yùn)行得更流暢。所以，去除類似的設(shè)置，虛擬機(jī)運(yùn)行得更快。

在部署新環(huán)境時(shí)，虛擬化工程師經(jīng)常會(huì)忽略一些重要細(xì)節(jié)，諸如持續(xù)監(jiān)測(cè)VM資源、硬盤狀況、簡(jiǎn)單的預(yù)防性維護(hù)等。忽視小細(xì)節(jié)，留下大麻煩。所以，一定要抽出必要時(shí)間來保證虛擬機(jī)和物理主機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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