10-资源管理和分配-内存CPU.doc
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1、VSphere的资源管理和分配第一部分:管理内存和CPU分配 第二部分:创建管理pool资源池 第三部分:创建vApp第四部分:网络I/O控制 第五部分:存储I/O控制 第六部分:配置执行vMotion 第七部分:创建管理Cluster第八部分:配置管理DRS 开启HA功能。什么是资源服务器资源种类一般包括 CPU、内存、电源、存储器和网络资源。谁可以提供资源主机和群集(包括数据存储群集)是物理资源的提供方。对于ESXi主机,可用的资源是 主机的硬件规格 减去 虚拟化软件 所用的资源。群集 是一组ESXi主机。可以使用 vSphere Client 创建群集,并将多个主机添加到群集。vCent
2、er Server一起管理这些主机的资源:群集拥有所有ESXi主机的全部 CPU 和内存。谁需要使用资源 虚拟机 是资源用户。创建期间分配的默认资源设置适用于大多数计算机。可以在以后编辑虚拟机设置,以便基于份额分配占资源提供方的总 CPU、内存以及存储 I/O 的百分比,或者分配所保证的 CPU 和内存预留量。打开虚拟机电源时,服务器检查是否有足够的未预留资源可用,并仅在有足够的资源时才允许打开虚拟机电源。此过程称为接入控制。资源池 是灵活管理资源的逻辑抽象。资源池可以分组为层次结构,用于对可用的 CPU 和内存资源按层次结构进行分区。相应地,资源池既可以被视为资源提供方,也可以被视为资源用户
3、。它们向子资源池和虚拟机提供资源,但是,由于它们也消耗其父资源池和虚拟机的资源,因此它们同时也是资源用户。ESXi 主机/ 集群(集中全部主机资源)|父资源池Pool 向上:申请主机/集群中的资源份额 (资源用户角色)向下:给下辖的子资源池或虚拟机分配资源(资源提供角色)|子资源池Pool / 虚拟机VM ESXi主机根据以下因素为每台 虚拟机分配部分 基础硬件资源:ESXi主机(或群集)的可用资源总量。已打开电源的虚拟机数目和这些虚拟机的资源使用情况。管理虚拟化所需的开销。由用户定义的资源限制。管理内存和CPU分配虚拟机内存设置建立虚拟机时 = 编辑虚拟机设置 = 内存配置 设置为4GVM
4、会以该内存值为基准,VM的OS 认为自己的内存确实是 4G (Linux可以通过 free -m 查看)虚拟机认为自己拥有 4G 的内存,并且最多不会使用超过 4G 的内存。超额的关联内存可以超额的关联内存给VM,例如:ESXi主机的物理内存只有8G,但是可以给三个VM分配4G的内存。 P 8G|-VM1VM2VM34G4G4G (仍然可以分配出4G超额内存,每台主机实际使用可能没有4G) ESXi 四大高级内存控制技术 1.page sharing (透明的页面共享)P 8G|-VM1VM2VM3| (内存页)*合并标记的部分ESXi 通过比对各个主机的内存页面数据 Hash 值,找出具有相
5、同属性的内存页面,清空重复区域,并将相同属性页面共享给其它主机使用,这样就省去了“重复”的内存空间开销 2. Ballooning (气球机制)(需要VM安装VMTools)P 8G|-VM1VM2VM35G5G4G实际消耗: 4G- 此时VM3 没有多余的物理内存使用在发生这样的资源紧缺时,Ballooning 技术通过由 VMTools安装在各个VM上的驱动程序,强制VM快速释放运行过程中的闲置内存,(类似于压榨)。假设VM1可以压榨出1G,VM2可以压榨出1G,这样,VM3就可以使用2G的物理内存。 3. Swapping (交换分区)(开辟硬盘空间,取代内存作数据交换,“速度远远低于
6、真实 内存”) A. guest OS swapping : VM虚拟机自身的 swap (使用虚拟硬盘的空间) B. hypervisor swapping :ESXi 主机的 swap (使用真实硬盘或者存储的空间)P 8G ESXi|-VM1VM2VM3 开机。实际使用 2G 5G 3G= 开始时使用1G,后续增长到2G,此时,有1G的内存使用无法满足, ESXi 会将1G内存写入硬盘或者网络存储,产生ESXi主机的 Swap。(磁盘读取速度远远没有内存高,该状况长期持续发生,会造成虚拟机的性能整体下降,最终应该去升级物理内存。) 4. Memory Compression (内存压缩技
7、术)当ESXi 主机不得不做 swap的时候,在将内存数据写入硬盘的同时,ESXi 主机会自动压缩内存数据,50%,可以更加节省硬盘的开辟空间。恢复的时候速度也比较快 虚拟机的内存使用控制 :每个虚拟机均会根据其“配置大小”消耗内存,还会消耗“额外开销内存”以用于“虚拟化操作”。配置大小:它是提供给客户机操作系统的内存量,但“独立于”分配给虚拟机的“ESXi物理 RAM 量”,实际的物理内存使用量,将取决于下文所述的资源设置(份额、预留和限制)。例如,请考虑配置大小为 1GB 的虚拟机。当客户机操作系统引导时,系统会检测到它正运行在具有 1 GB 物理内存的专用计算机上。分配给虚拟机的“ESX
8、i物理主机内存”实际数量取决于其内存资源设置和 ESXi 主机内其他虚拟机的内存争用情况。有些情况下,可能向虚拟机分配全部内容(即 1GB)。在其他情况下,可能会得到较小的分配量。无论实际分配如何,虚拟机操作系统都会继续运行,就好像正运行在具有 1 GB 物理内存的专用计算机上一样。预留值:ESXi主机为虚拟机预留的“ESXi物理内存量下限”,即使内存过载也是如此。将预留设置为确保虚拟机高效运行的足够内存水平,这样就不会有过多的内存分页。在虚拟机使用了其全部预留后,会允许其保留该内存量,并且不会将其回收,即使该虚拟机闲置也是如此。仅在ESXi主机有足够的未使用资源“满足”虚拟机的预留时,vCe
9、nter Server或ESXi才允许您打开虚拟机电源。即使物理服务器负载较重,服务器也会确保该资源量。预留用具体单位(兆赫兹 (GHz) 或兆字节 (MB))表示。例如,某些客户机操作系统(例如 Linux)在引导之后可能不会立即使用所配置的全部内存。在“虚拟机使用其全部预留之前”,VMkernel 可以将其 预留的任何未使用部分 分配给其他虚拟机。但是,在客户机的工作负载增加并消耗其全部预留之后,允许其保留此内存。预留默认为 0。也可以指定预留以保证虚拟机始终可使用最少的必要 CPU 或内存量。限制值:不论何种情况,主机分配给虚拟机的“物理内存的使用量”的上限。服务器分配给虚拟机的资源可大
10、于预留,但决不可大于限制,即使系统上有未使用的资源也是如此。例子:一台XP 虚拟机,配置中设置了1G内存。那么他的“配置大小”就是1G。其内存最大不能超过1G此时在VCenter中设置它的“预留值”为512MB,则,物理内存中,一定会有512MB给XP使用,不能撼动。此时,在512MB - 设置值1G之间的内存到底是物理内存还是 SWAP 呢? 现在还是未知数。 限制,预留 和 内存开销预留限制必须等于或者超过配置的预留,如果虚拟机配置了预留,预留直接从资源池中未预定的内存池中减去,为了开启虚拟机,vCenter必须预定虚拟机的内存 预留值 和 内存开销 。开销内存包括为虚拟机框架缓冲区和各种
11、虚拟化数据结构(如卷影页表)预留的空间。开销内存取决于虚拟机的 虚拟CPU数量 和 虚拟机配置的内存基本设计原则:当计算资源池的限制时,预留值 和 内存开销预留 都需要考虑在内。份额值:当VM对物理资源发生竞争时,份额值决定了资源的“分配比例” 不要看绝对值份额通常指定为高、正常或低, 这些值将分别按 4:2:1 的比例指定份额值。还可以选择自定义为各虚拟机分配特定的份额值(表示比例权重)。指定份额仅对同级虚拟机或资源池有意义。同级将根据其相对份额值共享资源,该份额值受预留值和限制值的约束。为虚拟机分配份额时,始终会相对于其他已打开电源的虚拟机来为该虚拟机指定优先级。下表显示了虚拟机的 默认
12、CPU 和内存份额值。预设高中低三种级别,默认分别按 1:2:4 这个比率指定份额值设置CPU 份额值内存份额值高每个虚拟 CPU 具有 2000 个份额所配置的虚拟机内存的每M具有 20 个份额。正常每个虚拟 CPU 具有 1000 个份额所配置的虚拟机内存的每M具有 10 个份额。低每个虚拟 CPU 具有 500 个份额所配置的虚拟机内存的每M具有 5 个份额。例如,一台具有2个虚拟 CPU 和 1GB 内存且 CPU 和内存份额设置为正常的 SMP虚拟机 具有 2x1000=2000 个 CPU 份额和 10x1024=10240 个内存份额。# SMP :具有一个以上虚拟 CPU 的虚
13、拟机称为 SMP(对称多处理)虚拟机。在每个虚拟机上,ESXi最多支持 64 个虚拟 CPU。配置内存关联:主机-资源分配-CPU 内存 存储器注意下面的概念VM设置内存值内存预留(reservation)内存限制(limit sets) 份额值(shares) VM设置内存值VM能够请求的最大内存数量(实际上可能是ESXi物理内存、也可能是虚拟内存)。 配置内存预留 (reservation)预留reservation:决定了这个VM“至少”能够使用多少物理内存,可以小于虚拟机配置值,虚拟机使用超出预留的部分,可能使用swap,也可能使用物理内存,使用物理内存和swap的比例,有下面的份额值
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