VMware vSphere (və ya hər hansı digər texnologiya yığını) əsasında virtual infrastrukturu idarə edirsinizsə, yəqin ki, istifadəçilərdən tez-tez şikayətlər eşidirsiniz: “Virtual maşın yavaşdır!” Bu məqalələr silsiləsində mən performans göstəricilərini təhlil edəcəyəm və nəyin və niyə yavaşladığını və yavaşlamamasına necə əmin olunacağını söyləyəcəyəm.
Virtual maşın performansının aşağıdakı aspektlərini nəzərdən keçirəcəyəm:
- CPU,
- RAM,
- DİSK,
- Şəbəkə.
CPU ilə başlayacağam.
Performansı təhlil etmək üçün bizə lazımdır:
- vCenter Performans Sayğacları – qrafiklərinə vSphere Client vasitəsilə baxıla bilən performans sayğacları. Bu sayğaclar haqqında məlumat müştərinin istənilən versiyasında (C#-da qalın müştəri, Flex-də veb müştəri və HTML5-də veb müştəri) mövcuddur. Bu məqalələrdə biz C# müştərisinin ekran görüntülərindən istifadə edəcəyik, çünki onlar miniatürdə daha yaxşı görünür :)
- ESXTOP – ESXi komanda xəttindən işləyən yardım proqramı. Onun köməyi ilə siz real vaxt rejimində performans sayğaclarının dəyərlərini əldə edə və ya əlavə təhlil üçün bu dəyərləri müəyyən müddət ərzində .csv faylına yükləyə bilərsiniz. Sonra, mən sizə bu alət haqqında ətraflı məlumat verəcəyəm və mövzu ilə bağlı sənədlərə və məqalələrə bir neçə faydalı bağlantı təqdim edəcəyəm.
Bir az nəzəriyyə
ESXi-də ayrı bir proses - VMware terminologiyasındakı dünya - hər bir vCPU-nun (virtual maşın nüvəsi) işləməsi üçün cavabdehdir. Xidmət prosesləri də var, lakin VM performansını təhlil etmək baxımından onlar daha az maraqlıdır.
ESXi-də bir proses dörd vəziyyətdən birində ola bilər:
- qaçış – proses bəzi faydalı işləri yerinə yetirir.
- Gözləmək – proses heç bir iş görmür (boş) və ya giriş/çıxışı gözləyir.
- Costop – çoxnüvəli virtual maşınlarda baş verən vəziyyət. Hipervisor CPU planlaşdırıcısı (ESXi CPU Scheduler) fiziki server nüvələrində bütün aktiv virtual maşın nüvələrinin eyni vaxtda icrasını planlaşdıra bilməyəndə baş verir. Fiziki dünyada bütün prosessor nüvələri paralel işləyir, VM daxilindəki qonaq ƏS oxşar davranışı gözləyir, ona görə də hipervizor öz saat dövrünü daha tez bitirmək qabiliyyətinə malik olan VM nüvələrini yavaşlatmalıdır. ESXi-nin müasir versiyalarında CPU planlaşdırıcısı rahat birgə planlaşdırma adlanan mexanizmdən istifadə edir: hipervizor “ən sürətli” və “ən yavaş” virtual maşın nüvəsi (əyri) arasındakı boşluğu nəzərə alır. Boşluq müəyyən bir həddi keçərsə, sürətli nüvə kostop vəziyyətinə daxil olur. VM nüvələri bu vəziyyətdə çox vaxt sərf edərsə, bu, performans problemlərinə səbəb ola bilər.
- Hazır – hipervizor onun icrası üçün resurslar ayıra bilmədikdə proses bu vəziyyətə daxil olur. Yüksək hazır dəyərlər VM performans problemlərinə səbəb ola bilər.
Əsas virtual maşın CPU performans sayğacları
CPU İstifadəsi, %. Müəyyən bir dövr üçün CPU istifadə faizini göstərir.
Necə təhlil etmək olar? Əgər VM ardıcıl olaraq CPU-dan 90% istifadə edirsə və ya 100%-ə qədər zirvələr varsa, problemimiz var. Problemlər təkcə VM daxilində tətbiqin “yavaş” işləməsində deyil, həm də VM-nin şəbəkə üzərindən əlçatmazlığında ifadə oluna bilər. Monitorinq sistemi VM-nin vaxtaşırı yıxıldığını göstərirsə, CPU İstifadəsi qrafikindəki zirvələrə diqqət yetirin.
Virtual maşının CPU yükünü göstərən standart Siqnal var:
Bəs nə etməli? VM-nin CPU İstifadəsi daim damdan keçirsə, onda siz vCPU-ların sayını artırmaq (təəssüf ki, bu həmişə kömək etmir) və ya VM-ni daha güclü prosessorları olan serverə köçürmək barədə düşünə bilərsiniz.
MHz-də CPU İstifadəsi
vCenter İstifadəsi üzrə qrafiklərdə %-də yalnız bütün virtual maşın üçün görə bilərsiniz; fərdi nüvələr üçün qrafiklər yoxdur (Esxtop-da nüvələr üçün % dəyərləri var). Hər bir nüvə üçün MHz-də istifadəni görə bilərsiniz.
Necə təhlil etmək olar? Belə olur ki, proqram çoxnüvəli arxitektura üçün optimallaşdırılmayıb: o, yalnız bir nüvədən 100% istifadə edir, qalanları isə yüksüz işləyir. Məsələn, standart ehtiyat parametrləri ilə MS SQL prosesi yalnız bir nüvədə başlayır. Nəticədə, ehtiyat nüsxə disklərin yavaş sürətinə görə deyil (istifadəçinin əvvəlcə şikayət etdiyi şey) deyil, prosessorun öhdəsindən gələ bilmədiyi üçün yavaşlayır. Problem parametrləri dəyişdirməklə həll edildi: ehtiyat nüsxə bir neçə faylda (müvafiq olaraq, bir neçə prosesdə) paralel olaraq işləməyə başladı.
Nüvələrə qeyri-bərabər yüklənmə nümunəsi.
Nüvələrin qeyri-bərabər yükləndiyi və bəzilərinin 100% zirvələri olduğu bir vəziyyət də var (yuxarıdakı qrafikdə olduğu kimi). Yalnız bir nüvənin yüklənməsi zamanı olduğu kimi, CPU İstifadəsi üçün siqnal işləməyəcək (bütün VM üçündir), lakin performans problemləri olacaq.
Bəs nə etməli? Virtual maşındakı proqram nüvələri qeyri-bərabər yükləyirsə (yalnız bir nüvəni və ya nüvələrin bir hissəsini istifadə edir), onların sayını artırmağın mənası yoxdur. Bu halda, VM-ni daha güclü prosessorları olan serverə köçürmək daha yaxşıdır.
Siz həmçinin server BIOS-da enerji istehlakı parametrlərini yoxlamağa cəhd edə bilərsiniz. Bir çox administrator BIOS-da Yüksək Performans rejimini aktivləşdirir və bununla da C vəziyyətləri və P vəziyyətləri enerji qənaət texnologiyalarını söndürür. Müasir Intel prosessorları digər nüvələr hesabına fərdi prosessor nüvələrinin tezliyini artıran Turbo Boost texnologiyasından istifadə edir. Lakin o, yalnız enerjiyə qənaət texnologiyaları işə salındıqda işləyir. Əgər onları söndürsək, prosessor yüklənməmiş nüvələrin enerji istehlakını azalda bilməz.
VMware serverlərdə enerjiyə qənaət edən texnologiyaları söndürməməyi, lakin enerjinin idarə edilməsini mümkün qədər hipervizora buraxan rejimləri seçməyi tövsiyə edir. Bu halda, hipervizorun enerji istehlakı parametrlərində Yüksək Performans seçməlisiniz.
İnfrastrukturunuzda artan CPU tezliyini tələb edən fərdi VM-lər (və ya VM nüvələri) varsa, enerji istehlakının düzgün tənzimlənməsi onların işini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.
CPU Hazırdır
VM nüvəsi (vCPU) Hazır vəziyyətdədirsə, faydalı iş görmür. Bu vəziyyət hipervizor virtual maşının vCPU prosesinin təyin oluna biləcəyi pulsuz fiziki nüvə tapmadıqda baş verir.
Necə təhlil etmək olar? Tipik olaraq, əgər virtual maşının nüvələri 10%-dən çox vaxt Hazır vəziyyətdədirsə, siz performans problemlərini görəcəksiniz. Sadə dillə desək, VM-nin fiziki resursların əlçatan olmasını gözlədiyi vaxtın 10%-dən çoxu.
vCenter-də CPU Ready ilə əlaqəli 2 sayğaca baxa bilərsiniz:
- hazırlıq,
- Hazırdır.
Hər iki sayğacın dəyərlərinə həm bütün VM, həm də fərdi nüvələr üçün baxmaq olar.
Hazırlıq dəyəri dərhal faizlə göstərir, ancaq Real vaxt rejimində (son saat üçün məlumatlar, ölçmə intervalı 20 saniyə). Bu sayğacdan yalnız "dabanlarda isti" problemləri axtarmaq üçün istifadə etmək daha yaxşıdır.
Hazır sayğac dəyərlərinə tarixi baxımdan da baxmaq olar. Bu, nümunələr yaratmaq və problemin daha dərindən təhlili üçün faydalıdır. Məsələn, əgər virtual maşın müəyyən vaxtda performans problemləri yaşamağa başlayırsa, siz CPU Ready dəyərinin intervallarını bu VM-nin işlədiyi serverdəki ümumi yüklə müqayisə edə və yükü azaltmaq üçün tədbirlər görə bilərsiniz (əgər DRS varsa). uğursuz).
Hazır, Hazırlıqdan fərqli olaraq, faizlə deyil, millisaniyələrlə göstərilir. Bu, Summation tipli sayğacdır, yəni ölçmə dövründə VM nüvəsinin Hazır vəziyyətdə nə qədər olduğunu göstərir. Sadə bir düsturdan istifadə edərək bu dəyəri faizə çevirə bilərsiniz:
(CPU hazır toplama dəyəri / (saniyələrlə diaqram defolt yeniləmə intervalı * 1000)) * 100 = CPU hazır %
Məsələn, aşağıdakı qrafikdəki VM üçün bütün virtual maşın üçün pik Hazır dəyəri aşağıdakı kimi olacaq:
Hazır faizi hesablayarkən iki məqama diqqət yetirməlisiniz:
- Bütün VM üçün Ready dəyəri nüvələr arasında Ready dəyərinin cəmidir.
- Ölçmə intervalı. Real vaxt üçün bu 20 saniyədir və məsələn, gündəlik qrafiklərdə 300 saniyədir.
Aktiv problemlərin aradan qaldırılması ilə bu sadə məqamlar asanlıqla əldən verilə bilər və mövcud olmayan problemlərin həllinə qiymətli vaxt sərf edilə bilər.
Aşağıdakı qrafikdəki məlumatlara əsasən Hazırı hesablayaq. (324474/(20*1000))*100 = bütün VM üçün 1622%. Nüvələrə baxsanız, o qədər də qorxulu deyil: 1622/64 = hər nüvəyə 25%. Bu halda, tutmağı tapmaq olduqca asandır: Ready dəyəri qeyri-realdır. Ancaq bir neçə nüvəli bütün VM üçün 10-20% -dən danışırıqsa, hər bir nüvə üçün dəyər normal diapazonda ola bilər.
Bəs nə etməli? Yüksək Hazır dəyəri serverdə virtual maşınların normal işləməsi üçün kifayət qədər prosessor resurslarının olmadığını göstərir. Belə bir vəziyyətdə, prosessor (vCPU: pCPU) tərəfindən həddindən artıq abunəni azaltmaq qalır. Aydındır ki, buna mövcud VM-lərin parametrlərini azaltmaqla və ya VM-lərin bir hissəsini digər serverlərə köçürməklə nail olmaq olar.
Birgə dayanacaq
Necə təhlil etmək olar? Bu sayğac da Summation tiplidir və Hazırla eyni şəkildə faizlərə çevrilir:
(CPU co-stop cəmləmə dəyəri / (saniyələrlə diaqram defolt yeniləmə intervalı * 1000)) * 100 = CPU co-stop %
Burada VM-dəki nüvələrin sayına və ölçmə intervalına da diqqət yetirmək lazımdır.
Kostop vəziyyətində nüvə faydalı iş görmür. VM ölçüsünün düzgün seçilməsi və serverdə normal yüklənmə ilə birgə dayanma sayğacı sıfıra yaxın olmalıdır.
Bu vəziyyətdə yük açıq şəkildə anormaldır :)
Bəs nə etməli? Çox sayda nüvəyə malik bir neçə VM bir hipervizorda işləyirsə və CPU-da həddindən artıq abunə varsa, o zaman ko-stop sayğacı arta bilər ki, bu da bu VM-lərin işində problemlərə səbəb olacaq.
Həmçinin, bir VM-nin aktiv nüvələri hiper-treading aktivləşdirilmiş bir fiziki server nüvəsindəki iplərdən istifadə edərsə, birgə dayanma artacaq. Bu vəziyyət, məsələn, VM-nin işlədiyi serverdə fiziki olaraq mövcud olan nüvələrdən daha çox nüvəyə malik olduqda və ya VM üçün “üstünlük” parametri aktiv olduqda yarana bilər. Bu parametr haqqında oxuya bilərsiniz .
Yüksək co-stop səbəbiylə VM performansında problemlərin qarşısını almaq üçün bu VM-də işləyən proqram təminatı istehsalçısının tövsiyələrinə və VM-nin işlədiyi fiziki serverin imkanlarına uyğun olaraq VM ölçüsünü seçin.
Ehtiyatda nüvələr əlavə etməyin; bu, təkcə VM-nin özü üçün deyil, həm də serverdəki qonşuları üçün performans problemlərinə səbəb ola bilər.
Digər faydalı CPU ölçüləri
qaçış – ölçmə müddəti ərzində vCPU-nun RUN vəziyyətində nə qədər vaxt (ms) olması, yəni əslində faydalı işi yerinə yetirməsi.
boş – ölçmə müddəti ərzində vCPU-nun nə qədər müddət (ms) fəaliyyətsiz vəziyyətdə olduğu. Yüksək Boş vaxt dəyərləri problem deyil, vCPU-nun sadəcə "etməli heç bir işi" yox idi.
Gözləmək – ölçmə müddəti ərzində vCPU-nun Gözləmə vəziyyətində nə qədər müddət (ms). IDLE bu sayğacda olduğundan, yüksək Gözləmə dəyərləri də problemi göstərmir. Lakin Gözləmə yüksək olduqda Gözləmə Boşluğu aşağıdırsa, bu o deməkdir ki, VM I/O əməliyyatlarının tamamlanmasını gözləyirdi və bu, öz növbəsində, sabit diskin və ya VM-nin hər hansı virtual qurğusunun işində problemi göstərə bilər.
Maksimum məhduddur – təyin edilmiş resurs limitinə görə ölçmə müddəti ərzində vCPU-nun nə qədər (ms) Hazır vəziyyətdə olması. Performans izaholunmaz dərəcədə aşağıdırsa, bu sayğacın dəyərini və VM parametrlərində CPU limitini yoxlamaq faydalıdır. VM-lərin həqiqətən bilmədiyiniz məhdudiyyətləri ola bilər. Məsələn, bu, VM-nin CPU limitinin təyin olunduğu şablondan klonlandığı zaman baş verir.
Mübadilə gözləyin – ölçmə müddəti ərzində vCPU-nun VMkernel Swap ilə əməliyyatı nə qədər gözlədiyi. Bu sayğacın dəyərləri sıfırdan yuxarıdırsa, VM-də mütləq performans problemləri var. RAM sayğacları haqqında məqalədə SWAP haqqında daha çox danışacağıq.
ESXTOP
vCenter-dəki performans sayğacları tarixi məlumatları təhlil etmək üçün yaxşıdırsa, problemin operativ təhlili ESXTOP-da daha yaxşı aparılır. Burada bütün dəyərlər hazır formada təqdim olunur (heç bir şeyi tərcümə etməyə ehtiyac yoxdur) və minimum ölçmə müddəti 2 saniyədir.
CPU üçün ESXTOP ekranı "c" düyməsi ilə çağırılır və belə görünür:
Rahatlıq üçün Shift-V düymələrini basaraq yalnız virtual maşın proseslərini tərk edə bilərsiniz.
Fərdi VM nüvələri üçün ölçülərə baxmaq üçün “e” düyməsini basın və maraq göstərən VM-nin GID-ni daxil edin (aşağıdakı ekran görüntüsündə 30919):
İcazə verin, standart olaraq təqdim olunan sütunları qısaca nəzərdən keçirim. Əlavə sütunlar "f" düyməsini basaraq əlavə edilə bilər.
NWLD (Dünyaların Sayı) – qrupdakı proseslərin sayı. Qrupu genişləndirmək və hər bir proses üçün (məsələn, çoxnüvəli VM-nin hər nüvəsi üçün) ölçüləri görmək üçün “e” düyməsini basın. Bir qrupda birdən çox proses varsa, qrup üçün metrik dəyərlər fərdi proseslər üçün göstəricilərin cəminə bərabərdir.
%İSTİFADƏ EDİLİB – bir proses və ya proseslər qrupu tərəfindən neçə server CPU dövrü istifadə olunur.
%RUN – ölçmə dövründə proses nə qədər RUN vəziyyətində olub, yəni. faydalı iş gördü. O, %USED-dən onunla fərqlənir ki, o, hyper-threading, tezlik miqyası və sistem tapşırıqlarına sərf olunan vaxtı (%SYS) nəzərə almır.
%SYS – sistem tapşırıqlarına sərf olunan vaxt, məsələn: emalın kəsilməsi, giriş/çıxış, şəbəkə əməliyyatı və s. VM-də böyük I/O varsa, dəyər yüksək ola bilər.
%OVRLP – VM prosesinin işlədiyi fiziki nüvə digər proseslərin tapşırıqlarına nə qədər vaxt sərf edir.
Bu göstəricilər bir-biri ilə aşağıdakı kimi əlaqələndirilir:
%USED = %RUN + %SYS - %OVRLP.
Adətən %USED metrikası daha informativdir.
%GÖZLƏMƏK – ölçmə müddəti ərzində prosesin Gözləmə vəziyyətində olması. IDLE-ni aktivləşdirir.
%BOŞ – ölçmə müddəti ərzində prosesin nə qədər müddət ərzində İSTİFADƏ vəziyyətində olması.
%SWPWT – ölçmə müddəti ərzində vCPU-nun VMkernel Swap ilə əməliyyatı nə qədər gözlədiyi.
%VMWAIT – ölçmə müddəti ərzində vCPU-nun nə qədər vaxt hadisəni gözləmə vəziyyətində olduğu (adətən I/O). vCenter-də oxşar sayğac yoxdur. Yüksək dəyərlər VM-də I/O ilə bağlı problemləri göstərir.
%GÖZLƏYİN = %VMWAIT + %BOŞDA + %SWPWT.
VM VMkernel Swap-dan istifadə etmirsə, performans problemlərini təhlil edərkən %VMWAIT-ə baxmaq məsləhətdir, çünki bu metrik VM-nin heç nə etmədiyi vaxtı (%IDLE) nəzərə almır.
%RDY – ölçmə dövründə nə qədər müddət ərzində proses Hazır vəziyyətdə idi.
%CSTP – ölçmə müddəti ərzində prosesin nə qədər müddət ərzində başlıq vəziyyətində olması.
%MLMTD – təyin edilmiş resurs limitinə görə ölçmə müddəti ərzində vCPU-nun nə qədər Hazır vəziyyətdə olması.
%GÖZLƏYİN + %RDY + %CSTP + %RUN = 100% – VM nüvəsi həmişə bu dörd vəziyyətdən birində olur.
Hipervizorda CPU
vCenter-də hipervizor üçün CPU performans sayğacları da var, lakin onlar maraqlı deyil - onlar sadəcə serverdəki bütün VM-lər üçün sayğacların cəmidir.
Serverdə CPU vəziyyətinə baxmaq üçün ən əlverişli yol Xülasə sekmesindedir:
Server üçün, eləcə də virtual maşın üçün standart Siqnal var:
Server CPU yükü yüksək olduqda, onun üzərində işləyən VM-lər performans problemləri yaşamağa başlayır.
ESXTOP-da server CPU yükləmə məlumatları ekranın yuxarı hissəsində təqdim olunur. Hipervizorlar üçün çox informativ olmayan standart CPU yükünə əlavə olaraq daha üç göstərici var:
CORE UTIL(%) – fiziki server nüvəsinin yüklənməsi. Bu sayğac ölçmə dövründə nüvənin nə qədər vaxt işlədiyini göstərir.
PCPU UTIL(%) – hiper-işləmə aktivdirsə, onda hər fiziki nüvəyə iki mövzu (PCPU) var. Bu metrik hər bir ipin işi tamamlamaq üçün nə qədər vaxt sərf etdiyini göstərir.
İSTİFADƏ EDİLMİŞ PCPU(%) – PCPU UTIL(%) ilə eynidir, lakin tezlik miqyasını (ya enerjiyə qənaət məqsədi ilə əsas tezliyi azaltmaq, ya da Turbo Boost texnologiyası sayəsində əsas tezliyi artırmaq) və hiper yivlənməni nəzərə alır.
PCPU_USED% = PCPU_UTIL% * effektiv əsas tezlik / nominal nüvə tezliyi.
Bu ekran görüntüsündə bəzi nüvələr üçün Turbo Boost sayəsində İSTİFADƏ edilmiş dəyər 100%-dən çoxdur, çünki əsas tezlik nominaldan yüksəkdir.
Hyper-threading-in necə nəzərə alındığı haqqında bir neçə kəlmə. Proseslər serverin fiziki nüvəsinin hər iki telində vaxtın 100%-i yerinə yetirilirsə, nüvə nominal tezlikdə işləyirsə, onda:
- Nüvə üçün CORE UTIL 100% olacaq,
- Hər iki mövzu üçün PCPU UTIL 100% olacaq,
- Hər iki mövzu üçün istifadə olunan PCPU 50% olacaq.
Ölçmə zamanı hər iki ip 100% işləməyibsə, o zaman iplərin paralel işlədiyi dövrlərdə nüvələr üçün istifadə olunan PCPU yarıya bölünür.
ESXTOP həmçinin server CPU enerji istehlakı parametrləri ilə ekrana malikdir. Burada serverin enerjiyə qənaət texnologiyalarından istifadə edib-etmədiyini görə bilərsiniz: C vəziyyətləri və P vəziyyətləri. "p" düyməsi ilə çağırılır:
Ümumi CPU Performans Problemləri
Nəhayət, VM CPU performansı ilə bağlı problemlərin tipik səbəblərini nəzərdən keçirəcəyəm və onları həll etmək üçün qısa məsləhətlər verəcəyəm:
Əsas saat sürəti kifayət deyil. VM-ni daha güclü nüvələrə təkmilləşdirmək mümkün deyilsə, Turbo Boost-un daha səmərəli işləməsi üçün güc parametrlərini dəyişdirməyə cəhd edə bilərsiniz.
Yanlış VM ölçüsü (çox/az nüvə). Bir neçə nüvə quraşdırsanız, VM-də yüksək CPU yükü olacaq. Çox varsa, yüksək ko-stop tutun.
Serverdə CPU-nun həddindən artıq çox olması. VM yüksək Hazırdırsa, CPU abunəliyini azaldın.
Böyük VM-lərdə səhv NUMA topologiyası. VM (vNUMA) tərəfindən görülən NUMA topologiyası serverin NUMA topologiyasına (pNUMA) uyğun olmalıdır. Diaqnostika və bu problemin mümkün həlli yolları, məsələn, kitabda yazılmışdır . Daha dərinə getmək istəmirsinizsə və VM-də quraşdırılmış ƏS-də lisenziyalaşdırma məhdudiyyətləriniz yoxdursa, VM-də hər dəfə bir nüvəli çoxlu virtual rozetkalar edin. Çox şey itirməyəcəksiniz :)
CPU haqqında mənim üçün hamısı budur. Suallar verin. Növbəti hissədə RAM haqqında danışacağam.
Faydalı linklər
Mənbə: www.habr.com