虛擬化KVM之優化(三)

 

 KVM的優化

1.1 cpu的優化

• inter的cpu的運行級別，（Ring2和Ring1暫時沒什麼用）Ring3爲用戶態，Ring0爲內核態 

Ring3的用戶態是沒有權限管理硬件的，須要切換到內核態Ring0，這樣的切換（系統調用）稱之爲上下文切換，物理機到虛擬機屢次的上下文切換，勢必會致使性能出現問題。

對於全虛擬化，inter實現了技術VT-x,在cpu硬件上實現了加速轉換，CentOS7默認是不須要開啓的

• cpu的緩存綁定cpu的優化

[root@linux-node1 qemu]# lscpu|grep cache
L1d cache:             32K
L1i cache:             32K
L2 cache:              256K
L3 cache:              6144K

L1是靜態緩存，造價高，L2，L3是動態緩存，經過脈衝的方式寫入0和1，造價較低。cache解決了cpu處理快，內存處理慢的問題，相似於memcaced和數據庫。若是cpu調度器把進程隨便調度到其餘cpu上，而不是當前L1，L2,L3的緩存cpu上，緩存就不生效了，就會產生miss，爲了減小cache miss，須要把KVM進程綁定到固定的cpu上，可使用taskset把某一個進程綁定（cpu親和力綁定,能夠提升20%的性能）在某一個cpu上，例如：taskset -cp 1 25718（1指的是cpu1,也能夠綁定到多個cpu上，25718是指的pid）. 
cpu綁定的優勢：提升性能，20%以上 
cpu綁定的缺點：不方便遷移，靈活性差

 1.2 內存優化

內存尋址：

宿主機虛擬內存 -> 宿主機物理內存 
虛擬機的虛擬內存 -> 虛擬機的物理內存 

之前VMM經過採用影子列表解決內存轉換的問題，影子頁表是一種比較成熟的純軟件的內存虛擬化方式，但影子頁表固有的侷限性，影響了VMM的性能，例如，客戶機中有多個CPU，多個虛擬CPU之間同步頁面數據將致使影子頁表更新次數幅度增長，測試頁表將帶來異常嚴重的性能損失。

在此之際，Inter在最新的Core I7系列處理器上集成了EPT技術（對應AMD的爲RVI技術），以硬件輔助的方式完成客戶物理內存到機器物理內存的轉換，完成內存虛擬化，並以有效的方式彌補了影子頁表的缺陷，該技術默認是開啓的

 

• KSM內存合併 

宿主機上默認會開啓ksmd進程，該進程做爲內核中的守護進程存在，它按期執行頁面掃描，識別副本頁面併合並副本，釋放這些頁面以供它用，CentOS7默認是開啓的

[root@linux-node1 qemu]# ps aux|grep ksmd|grep -v grep
root         31  0.0  0.0      0     0 ?        SN   07:07   0:00 [ksmd]

• 大頁內存，CentOS7默認開啓的

[root@linux-node1 qemu]# cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled 
[always] madvise never

1.3 I/O優化

IO調度算法，也叫電梯算法，詳情請看http://www.unixhot.com/article/4
① Noop Scheduler：簡單的FIFO隊列，最簡單的調度算法，因爲會產生讀IO的阻塞，通常使用在SSD硬盤，此時不須要調度，IO效果很是好 
② Anticipatory IO Scheduler（as scheduler）適合大數據順序順序存儲的文件服務器，如ftp server和web server，不適合數據庫環境，DB服務器不要使用這種算法。 
③ Deadline Schedler：按照截止時間的調度算法，爲了防止出現讀取被餓死的現象，按照截止時間進行調整，默認的是讀期限短於寫期限，就不會產生餓死的情況，通常應用在數據庫 
④ Complete Fair Queueing Schedule：徹底公平的排隊的IO調度算法，保證每一個進程相對特別公平的使用IO

2.6 內核： Noop CFQ AS Deadline 默認：CFQ
3.10內核： Noop CFQ Deadline 默認：Deadline

 

[root@linux-node1 qemu]# dmesg|grep -i "scheduler"  #查看本機Centos7默認所支持的調度算法

[    1.207359] io scheduler noop registered
[    1.207362] io scheduler deadline registered (default)
[    1.207404] io scheduler cfq registered

[root@linux-node1 qemu]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler  #centos 7 默認是deadline
noop [deadline] cfq 

 

虛擬磁盤及鏡像

一開始建立的虛擬磁盤就是鏡像

[root@linux-node1 data]# ls centos-7-x86_64
centos-7-x86_64

鏡像製做原則

• 分區的時候，只分一個/根分區，並不須要swap分區，因爲虛擬機的磁盤性能就很差，若是設置了swap分區，當swap工做的時候，性能會更差。例如阿里雲主機，就沒有交換分區。
• 鏡像製做須要刪除網卡（eth0）中的UUID，若是有udev（/etc/udev/rules.d/70-persistent-ipoib.rules）的規則也要刪除
• 關閉selinux，關閉iptables
• 安裝基礎軟件的包：net-tools lrzsz screen tree vim wget