優化虛擬環境避免關鍵資源過度分配

2024-09-01 13:43:51

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供稿：網友

隨著業務逐漸向下一代虛擬化技術過渡，系統整合率持續提升，對虛擬化環境的管理也愈加重要。新增加的虛擬機（VM）將給服務器資源分配帶來壓力，并可能成為影響網絡性能的潛在風險。

　　解決資源緊張的方案正不斷完善。首先，硬件商們正不斷提高物理主機所能支持的內存容量。與之相應，虛擬機軟件產商們不斷更新產品，使其能夠管理更多內存。

　　不僅如此，隨著越來越多的企業投入桌面虛擬化的懷抱，他們發現每臺物理服務器上能夠運行更多的虛擬機，因為虛擬桌面相對于虛擬服務器，所需內存會更少。內存一直都是提升系統整合率所需面對的最大限制因素?，F在，內存問題已經基本解決，關注的焦點也逐漸轉向其他可能產生性能瓶頸的領域--由網絡流量產生的IOPS。

　　虛擬機優化

　　虛擬化環境管理的關鍵在于--確保網絡層配置不會產生不必要的競爭，這也是所有虛擬化產商的建議，在任何情況下，應該避免關鍵資源被過度分配。

　　若將兩臺對網絡性能要求極高的虛擬機部署在同一宿主服務器上，共享相同網卡，結果不言而喻。這將導致它們爭奪網絡資源，同理，CPU與內存同樣也可能產生類似的競爭。

　　但是在某些環境下，這種配置是可以接受的。如兩臺虛擬機間經常通信并傳輸大量數據，這種情況下將兩者部署在同一宿主上是可行的。

　　當兩臺虛擬機通過宿主上同一虛擬交換機（vSwitch）進行數據交互時，不會在物理數據層產生流量。所有網絡通信都在宿主機內產生。

　　這種情況下，不用當心物理網卡的速率瓶頸，而要考慮宿主服務器的CPU與總線速度?？蓞⒖记岸薟eb與后端數據庫服務器之間數據傳輸這樣的典型例子。

　　你會發現，此種“避免連接”的簡單方法適用于很多場景，但真正的網絡優化要求管理員對所有虛擬機之間關系有充分的理解。大部分虛擬化管理軟件允許通過設置密切（affinity）與非密切（anti-affinity）規則來闡述服務器間的關系。（見圖 1）

優化虛擬環境避免關鍵資源過度分配

　　可創建規則約束說明虛擬機間關系，例如數據庫與Web服務器必須位于同臺宿主機，而運行微軟活動目錄的虛擬機必須部署在不同宿主上。這將帶來足夠的應用擴展性與可用性，大部分廠家也建議采用向外擴展--而不是向上擴展技術來確保可用性與可擴展性。

　　虛擬網絡可用性優化的下一步是配置虛擬機中的操作系統。許多虛擬化提供商都提供優化過的網卡驅動以提升虛擬機網絡性能。

　　舉例來說，VMware擁有vmxnet2與vmxnet3驅動集，Microsoft Hyper-V則擁有一系列集成網絡設備（見圖 2）。要能使用這些設備，需要安裝虛擬化產品所提供的相關集成插件。

優化虛擬環境避免關鍵資源過度分配

　　增強型網卡驅動可減少宿主服務器將網絡數據包從虛擬環境傳輸至物理環境時所需的CPU輪詢次數。若沒有安裝，可能會影響宿主機的網絡性能并增加CPU開銷。

　　這些驅動為客戶系統提供了獨立的半虛擬化特性，使虛擬機比未安裝驅動前更容易為虛擬化感知（VM-aware）。半虛擬化是一種理念嘗試，讓系統的任何部分都更適應虛擬化環境。

　　不僅如此，這些驅動通常還提供一些高級的網絡增強功能特性。如果你想調整系統的最大傳輸單元（MTU）大小，那么就必須安裝增強網絡驅動與相關工具。

　　記?。壕推浔旧矶?，虛擬化不會提高服務器性能。如果虛擬機能勝過物理服務器，那很大程度上是因為運行虛擬機的宿主服務器在各方面性能上都遠超過那臺物理服務器，這需要依賴強大的外部力量才能實現，如使用更快的物理服務器，給虛擬機分配更多的資源，升級放置虛擬機文件的存儲系統等。

　　關于Windows或Linux等物理服務器的優化方法在虛擬化環境下仍然適用。所以如果你知道如何修改Windows注冊表來優化TCP/IP性能，同樣能將其運用在虛擬環境中。如配置防火墻與禁用不必要服務等設置優化，可以節約網絡帶寬，降低應用系統負載，這些在虛擬化世界中一樣行得通。
作者：Mike Laverick 譯者：陳德文

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