別讓VM拖累你的數據中心 虛擬化性能如何提升？
過去10年里，虛擬技術幫助IT工程師實現了整合資源，節約成本，助力企業增長等目標。不過，虛擬化究竟能產生多大影響呢？跟現代服務器技術打交道的工程師應該懂得利用該技術資源，幫助企業增長、擴大。通過在一臺物理主機上安裝多個虛擬機器，數據中心運行會更流暢，而且硬件設備的數量可以相對減少。新型的惠普ProLiant服務器配置了英特爾8核處理器，可以負載5至6臺虛擬機。那么，明明可以實施虛擬化，為什么我們還緊抓住硬件不放呢？
虛擬化變得越來越容易，網絡工程師也越發能接受虛擬技術。然而，現在對該技術的運用卻出現了下降趨勢。最近，許多公司的做法是，買一臺服務器，把工作負荷放在存儲網絡（SAN），再安裝管理程序和虛擬機。盡管這個方法可行，但IT管理員卻常常略過影響虛擬服務器性能的某些重要步驟。
了解虛擬技術
一般來講，虛擬技術有兩種類型：主機架構和裸機架構。主機架構環境下，服務器有預先安裝的操作系統，例如Windows Server 2008。管理員會在原操作系統上加載安裝虛擬化軟件。裸機架構則完全移除原有操作系統，重新安裝Linux/Unix-based kernel作為管理程序。基本上，虛擬技術是直接安裝在硬件上的。Citrix Systems的XenServer適用裸機架構，VMware公司兩種技術都能提供。
裸機架構的最大優勢在于虛擬機不需要其他軟件就能直接訪問基礎硬件資源。不過，裸機架構要求更新型的硬件，譬如機載服務器必須是Intel-VT或是 AMD-V。這意味著，升級的舊服務器利用不了這項技術。雖然如此，主機架構管理程序總是可以利用的。
資源利用
無論對于物理主機還是虛擬機，合理的資源分配都是至關重要的。在部署前，必須了解利用這些硬件要達到什么目的。要進行不間斷的高端SQL查詢？或者公司計劃安裝一些應用軟件滿足一部分用戶不定期訪問的要求？明白了目標是什么，管理員才能進行合理架設，處理相應工作負荷，更重要的是，伴隨基礎設施的變化，整個架構也能做出相應調整。
談到物理硬件，有三個主要的升級辦法：
1. 硬盤驅動器——對于升級硬盤驅動器能顯著改善虛擬機性能的說法，大家幾乎沒有異議。如果現有環境不是把存儲網絡作為工作負荷的中心，可以考慮用多個高速硬盤來實現升級。對于小型公司，由于不需使用集中存儲排列，通常是升級物理硬件內置容量。也就是說，通過更新性能更好的驅動來升級RAID排列，整個運行環境會有很大提高，冗余也會增加。
對于已有存儲區域網的較大規模環境，考慮利用現有的技術。存儲區域網老化了嗎？依附在存儲區域網上的驅動是否運行得夠快，能夠快速和無縫地訪問一項工作負荷嗎？IT工程師考慮這個問題時，經常會跳過更換存儲區域網這個想法，而讓他們感到疑惑的是——盡管有了新服務器和新虛擬化軟件，他們的虛擬基礎設施為何運行緩慢。
2. CPU——虛擬機裝到物理機上時，機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。物理主機有空間允許CPU升級甚至是增加。許多機器配置了開放性CPU槽，以備擴容之需。
3. RAM——升級RAM可能是挖掘虛擬主機性能最經濟有效的辦法。通過在主機上升級內存，能夠給每臺虛擬機分配更多的RAM。任何一臺服務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是如何利用資源的。從而，可以根據實際需要，額外分配內存給特定機器以提高效率。
虛擬機資源利用
一臺虛擬機的運行需要有基礎硬件提供的資源。越多的資源供給，虛擬機的運行就越好、越快。這就是為什么適當的虛擬機大小如此重要的原因。資源供應量低于或超過最佳標準，不但對單虛擬機性能有害，而且對主機上的其他虛擬機也會產生不利影響。
“驗證一臺虛擬機所需的合適資源量是一個需要持續進行的重要過程。在監測一臺運行中的虛擬機時，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工作負荷，或者移除沒使用的資源。”MTM Technologies公司的系統顧問Tim O’Brien說道。
當一個環境的基礎架構支持多臺物理主機及其附屬的眾多虛擬機時，資源管理會顯得更為重要。現如今，很多環境都具備失效備援功能，當某臺物理服務器連接失敗時，其它主機能夠分配該服務器在處理的虛擬工作負荷。這也解釋了為什么一個過度分配的虛擬機在只依靠一臺服務器時會有一大堆問題，原因是沒有資源可共享。
O’Brien補充說道：“虛擬技術在如何對待資源使用這方面的探索由來已久。我一向建議采用動態內存分配，可以更有效的使用資源，提高虛擬機整體密度。”
VM運行的最佳操作
如果想要提高虛擬機或是物理主機的性能，請記住以下幾點：
使用本機軟件虛擬化工具。XenServer和VMware都自帶了paravirtualization技術。也就是說，Xen工具或是VMare工具可以促進對操作系統資源進行更好的虛擬化使用。舉個例子，VMare有自己的網卡驅動，能更好地與其基礎管理程序配合使用。這些工具與大多數虛擬化平臺兼容，虛擬機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系統時，調整硬盤可能會是個問題。Server 2003和XP VMs會格式化它們的虛擬盤，導致與默認的實在內存發生偏離。直接導致虛擬機性能降低。
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上進行實時病毒掃描，那就是在冒風險——主機操作系統速度可能嚴重降低。優化防病毒配置可以幫助提高虛擬機性能。
部署新物理主機時，確保所有固件和BIOS都更新完。很多時候，由廠商部署的調整，對在該硬件上運行的虛擬機有很大影響。
絕不要忘記對虛擬機環境進行定期維護。對虛擬硬盤碎片進行必要的清除，同時對主機操作系統和虛擬化軟件進行必要的更新。
就像平常的操作系統，沒有視覺特效虛擬機運行得更流暢。所以，去除類似的設置，虛擬機運行得更快。
在部署新環境時，虛擬化工程師經常會忽略一些重要細節，諸如持續監測VM資源、硬盤狀況、簡單的預防性維護等。忽視小細節，留下大麻煩。所以，一定要抽出必要時間來保證虛擬機和物理主機的正常運轉。
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