计算虚拟化:资源隔离、多处理器结构、NUMA亲和性、IONUMA
物理机器是由CPU、内存和I/O装备等一组资源构成的实体。类似,虚拟机由虚拟CPU,虚拟内存和虚拟I/O装备等组成。
计算虚拟化是指在硬件层和利用层之间增加虚拟化层,对包括CPU、内存等计算机资源的表示、访问和管理进行简化,并为这些资源提供标准的I/O接口。
通过虚拟化技术在一台物理机上虚拟和运行多台虚拟机,从而提升计算机硬件资源的利用率。
随着虚拟化技术的引入,利用层取得了软硬件解耦的好处,同时虚拟化技术也带来了性能的损失。如何保障利用层的高性能,下降虚拟化层对系统性能的影响?
例如华为CloudCore解决方案通过资源隔离、NUMA亲和、绑核等计算性能优化关键技术保证业务虚拟机的性能
计算资源虚拟化可以简单理解为将pCPU(物理CPU)以vCPU(虚拟CPU)的情势分配给虚拟机使用。
资源隔离:支持每一个刀片服务器上虚拟化层资源隔离,用于限制虚拟化层进程的资源占用,避免虚拟化层进程和业务虚拟机之间抢占资源相互影响。vCPU绑核:把某个虚拟机的vCPU与pCPU做一对一绑定并独占pCPU。
从服务器CPU架构来看,目前的商用服务器大体可以分为三类:
多处理器结构(SMP:SymmetricMultiProcessor)海量并行处理结构(MPP:MassiveParallelProcessing)非一致存储访问结构(NUMA:NonUniformMemoryAccess):NUMA架构中,CPU可以访问全部系统内存,且访问本地内存的速度将远远高于访问远端内存。
NUMA亲和性:
采取NUMA亲和性创建VM,使得VM的vCPU和内存资源来自于计算节点的同一个NUMANODE,有效提升VM访问内存的性能,对内存访问频繁性的利用性能提升更加明显。
IONUMA:
当使用IONUMA时,VM的虚拟网卡也来自于同一NUMANODE的物理网卡,避免跨NUMANODE,从而提升VM的网络IO。
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