VMware vSphere (немесе кез келген басқа технологиялық стек) негізінде виртуалды инфрақұрылымды басқарсаңыз, пайдаланушылардан: «Виртуалды машина баяу!» деген шағымдарды жиі естисіз. Осы мақалалар топтамасында мен өнімділік көрсеткіштерін талдап, не және неліктен баяулайтынын және оның бәсеңдемейтініне қалай көз жеткізу керектігін айтамын.
Мен виртуалды машина өнімділігінің келесі аспектілерін қарастырамын:
- ОРТАЛЫҚ ЕСЕПТЕУІШ БӨЛІМ,
- Жедел жады,
- ДИСК,
- Желі.
Мен процессордан бастаймын.
Өнімділікті талдау үшін бізге қажет:
- vCenter өнімділік есептегіштері – графиктерін vSphere Client арқылы көруге болатын өнімділік есептегіштері. Бұл есептегіштер туралы ақпарат клиенттің кез келген нұсқасында қолжетімді (C# тілінде қалың клиент, Flex тілінде веб-клиент және HTML5-те веб-клиент). Бұл мақалаларда біз C# клиентінің скриншоттарын қолданамыз, өйткені олар миниатюрада жақсырақ көрінеді :)
- ESXTOP – ESXi пәрмен жолынан жұмыс істейтін қызметтік бағдарлама. Оның көмегімен сіз нақты уақыт режимінде өнімділік есептегіштерінің мәндерін ала аласыз немесе одан әрі талдау үшін белгілі бір кезеңге осы мәндерді .csv файлына жүктей аласыз. Әрі қарай, мен сізге осы құрал туралы толығырақ айтып беремін және құжаттамаға және тақырып бойынша мақалаларға бірнеше пайдалы сілтемелер беремін.
Біраз теория
ESXi жүйесінде бөлек процесс – VMware терминологиясындағы әлем – әрбір vCPU (виртуалды машина ядросы) жұмысына жауап береді. Сондай-ақ қызмет көрсету процестері бар, бірақ VM өнімділігін талдау тұрғысынан олар қызықты емес.
ESXi жүйесіндегі процесс төрт күйдің бірінде болуы мүмкін:
- жүгіру – процесс кейбір пайдалы жұмыстарды орындайды.
- күту – процесс ешқандай жұмыс жасамайды (бос жүріс) немесе енгізу/шығару күтуде.
- Costop – көп ядролы виртуалды машиналарда болатын жағдай. Бұл гипервизорлық процессор жоспарлаушысы (ESXi CPU Scheduler) физикалық сервер өзектеріндегі барлық белсенді виртуалды машина ядроларының бір уақытта орындалуын жоспарлай алмаған кезде орын алады. Физикалық әлемде процессордың барлық ядролары параллель жұмыс істейді, VM ішіндегі қонақ ОЖ ұқсас әрекетті күтеді, сондықтан гипервизорға сағаттық циклді тезірек аяқтау мүмкіндігі бар VM өзектерін баяулатуға тура келеді. ESXi заманауи нұсқаларында процессорды жоспарлаушы жеңіл бірлескен жоспарлау деп аталатын механизмді пайдаланады: гипервизор «ең жылдам» және «ең баяу» виртуалды машина ядросы (қиғаш) арасындағы алшақтықты қарастырады. Егер саңылау белгілі бір шекті мәннен асып кетсе, жылдам ядро костоп күйіне өтеді. Егер VM ядролары осы күйде көп уақыт жұмсаса, ол өнімділік мәселелерін тудыруы мүмкін.
- дайын – гипервизор оны орындау үшін ресурстарды бөле алмаған кезде процесс осы күйге енеді. Жоғары дайын мәндер VM өнімділігі мәселелерін тудыруы мүмкін.
Негізгі виртуалды машинаның CPU өнімділігін есептегіштері
CPU пайдалану, %. Берілген кезеңдегі процессорды пайдалану пайызын көрсетеді.
Қалай талдау керек? Егер VM процессорды үнемі 90%-да пайдаланса немесе 100%-ға дейін шыңдар болса, бізде проблемалар бар. Мәселелер VM ішіндегі қолданбаның «баяу» жұмысында ғана емес, сонымен қатар желі арқылы VM қол жетімді еместігінде де көрінуі мүмкін. Бақылау жүйесі VM мезгіл-мезгіл құлап кететінін көрсетсе, CPU пайдалану графигіндегі шыңдарға назар аударыңыз.
Виртуалды машинаның процессорлық жүктемесін көрсететін стандартты дабыл бар:
Не істеу? Егер виртуалды компьютердің CPU пайдалануы үнемі төбеден өтіп жатса, онда сіз vCPU санын көбейту (өкінішке орай, бұл әрқашан көмектеспейді) немесе виртуалды компьютерді неғұрлым қуатты процессорлары бар серверге жылжыту туралы ойлай аласыз.
CPU пайдалану МГц
vCenter Usage графиктерінде % түрінде сіз тек бүкіл виртуалды машинаны көре аласыз, жеке ядролар үшін графиктер жоқ (Esxtop-та өзектер үшін % мәндері бар). Әрбір ядро үшін МГц-де пайдалануды көре аласыз.
Қалай талдау керек? Қолданба көп ядролы архитектура үшін оңтайландырылмаған кезде болады: ол тек бір ядроны 100% пайдаланады, ал қалғандары жүктемесіз бос тұрады. Мысалы, әдепкі сақтық көшірме параметрлерімен MS SQL процесті тек бір ядрода бастайды. Нәтижесінде сақтық көшірме дискілердің баяу жылдамдығына байланысты емес (бұл пайдаланушы бастапқыда шағымданған), бірақ процессор жеңе алмайтындықтан баяулайды. Мәселе параметрлерді өзгерту арқылы шешілді: сақтық көшірме бірнеше файлдарда (сәйкесінше, бірнеше процестерде) параллель орындала бастады.
Өзектерге біркелкі емес жүктеменің мысалы.
Сондай-ақ (жоғарыдағы графиктегідей) өзектер біркелкі емес жүктелетін және олардың кейбіреулерінде 100% шыңдары бар жағдай бар. Тек бір ядроны жүктегендей, CPU пайдалану дабылы жұмыс істемейді (бұл бүкіл VM үшін), бірақ өнімділік мәселелері болады.
Не істеу? Егер виртуалды машинадағы бағдарламалық жасақтама ядроларды біркелкі жүктесе (тек бір ядроны немесе ядролардың бір бөлігін пайдаланса), олардың санын көбейтудің қажеті жоқ. Бұл жағдайда VM-ді неғұрлым қуатты процессорлары бар серверге көшірген дұрыс.
Сондай-ақ, BIOS серверіндегі қуат тұтыну параметрлерін тексеріп көруге болады. Көптеген әкімшілер BIOS жүйесінде Жоғары өнімділік режимін қосады және осылайша C-күйлері мен P-күйлері энергия үнемдеу технологияларын өшіреді. Қазіргі Intel процессорлары басқа ядролардың есебінен жеке процессор өзектерінің жиілігін арттыратын Turbo Boost технологиясын пайдаланады. Бірақ ол энергия үнемдейтін технологиялар қосылған кезде ғана жұмыс істейді. Егер біз оларды өшірсек, процессор жүктелмеген ядролардың қуат тұтынуын азайта алмайды.
VMware серверлерде қуатты үнемдейтін технологияларды өшірмеуді, бірақ қуатты басқаруды мүмкіндігінше гипервизорға қалдыратын режимдерді таңдауды ұсынады. Бұл жағдайда гипервизордың қуат тұтыну параметрлерінде Жоғары өнімділікті таңдау керек.
Егер инфрақұрылымыңызда процессор жиілігін арттыруды қажет ететін жеке виртуалды құрылғылар (немесе VM ядролары) болса, қуат тұтынуды дұрыс реттеу олардың жұмысын айтарлықтай жақсартады.
CPU дайын
VM ядросы (vCPU) Дайын күйде болса, ол пайдалы жұмысты орындамайды. Бұл жағдай гипервизор виртуалды машинаның vCPU процесін тағайындауға болатын бос физикалық ядроны таппаған кезде орын алады.
Қалай талдау керек? Әдетте, егер виртуалды машинаның өзектері Дайын күйінде 10%-дан астам уақыт болса, өнімділік мәселелерін байқайсыз. Қарапайым сөзбен айтқанда, VM физикалық ресурстардың қол жетімді болуын күтетін уақыттың 10% -дан астамы.
vCenter жүйесінде CPU Ready бағдарламасына қатысты 2 есептегішті көруге болады:
- дайындығы,
- Дайын.
Екі есептегіштің мәндерін бүкіл VM үшін де, жеке ядролар үшін де көруге болады.
Дайындық мәнді бірден пайызбен көрсетеді, бірақ тек Нақты уақытта (соңғы сағаттағы деректер, өлшеу аралығы 20 секунд). Бұл есептегішті тек «өкшедегі ыстық» мәселелерді іздеу үшін қолданған дұрыс.
Дайын есептегіш мәндерді тарихи тұрғыдан да қарауға болады. Бұл үлгілерді орнату және мәселені тереңірек талдау үшін пайдалы. Мысалы, егер виртуалды машина белгілі бір уақытта өнімділік мәселелеріне тап бола бастаса, CPU Ready мәнінің аралықтарын осы VM жұмыс істеп тұрған сервердегі жалпы жүктемемен салыстыруға және жүктемені азайту шараларын қолдануға болады (егер DRS болса сәтсіз).
Дайын, Дайындықтан айырмашылығы, пайызбен емес, миллисекундпен көрсетіледі. Бұл Summation түріндегі есептегіш, яғни ол өлшеу кезеңінде VM өзегі Дайын күйде қанша уақыт болғанын көрсетеді. Қарапайым формуланы пайдаланып бұл мәнді пайызға түрлендіруге болады:
(CPU дайын жиынтық мәні / (диаграмманың әдепкі жаңарту аралығы секундтарда * 1000)) * 100 = CPU дайын %
Мысалы, төмендегі графиктегі VM үшін бүкіл виртуалды машина үшін ең жоғары Дайын мәні келесідей болады:
Дайын пайызды есептеу кезінде сіз екі тармаққа назар аударуыңыз керек:
- Бүкіл VM үшін Дайын мәні ядролардағы Дайын қосындысы болып табылады.
- Өлшеу аралығы. Нақты уақытта бұл 20 секунд, ал, мысалы, күнделікті диаграммаларда 300 секунд.
Белсенді ақаулықтарды жою арқылы бұл қарапайым нүктелерді оңай өткізіп жіберуге болады және жоқ мәселелерді шешуге құнды уақыт жұмсалуы мүмкін.
Төмендегі графиктегі деректерге сүйене отырып, Дайынды есептейік. (324474/(20*1000))*100 = бүкіл VM үшін 1622%. Егер сіз өзектерге қарасаңыз, бұл соншалықты қорқынышты емес: 1622/64 = 25% бір ядроға. Бұл жағдайда аулауды анықтау өте оңай: Ready мәні шындыққа сәйкес келмейді. Бірақ егер біз бірнеше ядросы бар бүкіл VM үшін 10-20% туралы айтатын болсақ, онда әрбір ядро үшін мән қалыпты ауқымда болуы мүмкін.
Не істеу? Жоғары Дайын мәні серверде виртуалды машиналардың қалыпты жұмысы үшін жеткілікті процессор ресурстары жоқ екенін көрсетеді. Мұндай жағдайда процессордың (vCPU: pCPU) артық жазылуын азайту ғана қалады. Әлбетте, бұған бар VM параметрлерін азайту немесе VM бөлігін басқа серверлерге көшіру арқылы қол жеткізуге болады.
Бірлескен аялдама
Қалай талдау керек? Бұл есептегіш де Қосынды түріне жатады және Дайын сияқты пайыздарға түрлендіріледі:
(CPU бірлескен тоқтату жиынының мәні / (диаграмманың әдепкі жаңарту аралығы секундтарда * 1000)) * 100 = CPU бірлескен тоқтауы %
Мұнда сіз сондай-ақ VM-дегі ядролардың санына және өлшеу интервалына назар аударуыңыз керек.
Костоп күйінде ядро пайдалы жұмыс атқармайды. VM өлшемін дұрыс таңдағанда және сервердегі қалыпты жүктемеде бірлескен тоқтату есептегіші нөлге жақын болуы керек.
Бұл жағдайда жүктеме анық емес :)
Не істеу? Егер бір гипервизорда ядроларының саны көп бірнеше VM жұмыс істеп тұрса және орталық процессорда артық жазылым болса, онда ко-стоп есептегіші ұлғаюы мүмкін, бұл осы VM-лердің өнімділігінде проблемаларға әкеледі.
Сондай-ақ, егер бір виртуалды компьютердің белсенді ядролары гипер-тексеру қосылған бір физикалық сервер ядросындағы ағындарды пайдаланса, бірлескен тоқтату артады. Бұл жағдай, мысалы, виртуалды компьютерде ол жұмыс істеп тұрған серверде физикалық қол жетімдіден көп ядролар болса немесе VM үшін «артықшылықтыHT» параметрі қосылған болса туындауы мүмкін. Бұл параметр туралы оқуға болады .
Бірлескен тоқтатудың жоғары болуына байланысты VM өнімділігімен проблемаларды болдырмау үшін осы VM жұмыс істейтін бағдарламалық құрал өндірушісінің ұсыныстарына және VM жұмыс істейтін физикалық сервердің мүмкіндіктеріне сәйкес VM өлшемін таңдаңыз.
Резервке өзектерді қоспаңыз; бұл тек VM өзі үшін ғана емес, сонымен қатар оның сервердегі көршілері үшін де өнімділік мәселелерін тудыруы мүмкін.
Басқа пайдалы CPU көрсеткіштері
жүгіру – өлшеу кезеңінде қанша уақыт (мс) vCPU RUN күйінде болды, яғни ол пайдалы жұмысты нақты орындады.
Жұмыс істемейтін – өлшеу кезеңінде vCPU қанша уақыт (мс) әрекетсіз күйде болды. Жұмыссыз режимнің жоғары мәндері проблема емес, vCPU-де «ештеңе істеу керек емес».
күту – өлшеу кезеңінде vCPU күту күйінде қанша уақыт (мс) болды. IDLE осы есептегішке қосылғандықтан, күтудің жоғары мәндері де ақаулықты көрсетпейді. Бірақ күту жоғары болғанда күту бос күйі төмен болса, бұл VM енгізу/шығару әрекеттерінің аяқталуын күтіп тұрғанын білдіреді және бұл өз кезегінде қатты дискінің немесе VM кез келген виртуалды құрылғыларының өнімділігіндегі ақаулықты көрсетуі мүмкін.
Максималды шектелген – белгіленген ресурс шегіне байланысты өлшеу кезеңінде vCPU қанша уақыт (мс) Дайын күйде болды. Егер өнімділік түсініксіз төмен болса, онда бұл есептегіштің мәнін және VM параметрлеріндегі CPU шегін тексеру пайдалы. VM құрылғыларында сіз білмейтін шектеулер болуы мүмкін. Мысалы, бұл процессор шегі орнатылған үлгіден VM клондалған кезде орын алады.
Күтуді ауыстырыңыз – өлшеу кезеңінде vCPU VMkernel Swap операциясын қанша уақыт күтті. Егер бұл есептегіштің мәндері нөлден жоғары болса, онда VM-де өнімділік мәселелері сөзсіз. SWAP туралы толығырақ ЖЖҚ есептегіштері туралы мақалада айтатын боламыз.
ESXTOP
vCenter жүйесіндегі өнімділік есептегіштері тарихи деректерді талдау үшін жақсы болса, мәселенің операциялық талдауы ESXTOP ішінде жақсырақ орындалады. Мұнда барлық мәндер дайын түрде берілген (ештеңені аударудың қажеті жоқ) және өлшеудің ең аз кезеңі 2 секундты құрайды.
CPU үшін ESXTOP экраны «c» пернесі арқылы шақырылады және келесідей көрінеді:
Ыңғайлы болу үшін Shift-V пернелерін басу арқылы виртуалды машина процестерін ғана қалдыра аласыз.
Жеке VM өзектеріне арналған көрсеткіштерді көру үшін «e» түймесін басып, қызықты VM GID кодын енгізіңіз (төмендегі скриншотта 30919):
Әдепкі бойынша ұсынылған бағандарға қысқаша өтуге рұқсат етіңіз. Қосымша бағандарды «f» түймесін басу арқылы қосуға болады.
NWLD (әлемдер саны) – топтағы процестер саны. Топты кеңейту және әрбір процестің көрсеткіштерін көру үшін (мысалы, көп ядролы VM жүйесіндегі әрбір ядро үшін) «e» түймесін басыңыз. Егер топта бірнеше процесс болса, онда топтың метрикалық мәндері жеке процестерге арналған көрсеткіштердің қосындысына тең болады.
% ПАЙДАЛАНҒАН – процесс немесе процестер тобы қанша серверлік процессорлық циклді пайдаланады.
% RUN – өлшеу кезеңінде процесс қанша уақыт RUN күйінде болды, яғни. пайдалы жұмыс жасады. Оның %USED-тен айырмашылығы, ол гипер-ағынды, жиілікті масштабтауды және жүйелік тапсырмаларға (%SYS) жұмсалған уақытты есепке алмайды.
%SYS – жүйелік тапсырмаларға жұмсалған уақыт, мысалы: үзілістерді өңдеу, енгізу/шығару, желі жұмысы және т.б. Егер VM үлкен енгізу/шығару болса, мән жоғары болуы мүмкін.
%OVRLP – VM процесі іске қосылған физикалық ядро басқа процестердің тапсырмаларына қанша уақыт жұмсайды.
Бұл көрсеткіштер бір-бірімен келесідей байланысты:
% ПАЙДАЛАНҒАН = % RUN + % SYS - % OVRLP.
Әдетте % ПАЙДАЛАНҒАН көрсеткіші көбірек ақпараттандырады.
% КҮТІҢІЗ – өлшеу кезеңінде процесс Күту күйінде қанша уақыт болды. IDLE функциясын қосады.
%ЖҰМЫС ІСТЕМЕЙТІН – өлшеу кезеңінде процесс қанша уақыт бойы бос күйде болды.
%SWPWT – өлшеу кезеңінде vCPU VMkernel Swap операциясын қанша уақыт күтті.
%VMWAIT – өлшеу кезеңінде қанша уақыт vCPU оқиғаны күту күйінде болды (әдетте енгізу/шығару). vCenter жүйесінде мұндай есептегіш жоқ. Жоғары мәндер VM-дегі енгізу/шығару ақауларын көрсетеді.
%WAIT = %VMWAIT + %IDLE + %SWPWT.
Егер VM VMkernel Swap қолданбаса, өнімділік мәселелерін талдаған кезде %VMWAIT-ке қараған жөн, себебі бұл көрсеткіш VM ештеңе істемеген уақытты (%IDLE) есепке алмайды.
%RDY – өлшеу кезеңінде процесс қанша уақыт Дайын күйде болды.
%CSTP – өлшеу кезеңінде процесс қанша уақыт шығын күйінде болды.
%MLMTD – белгіленген ресурс шегіне байланысты өлшеу кезеңінде vCPU қанша уақыт Дайын күйде болды.
%WAIT + %RDY + %CSTP + %RUN = 100% – VM ядросы әрқашан осы төрт күйдің бірінде болады.
Гипервизордағы процессор
vCenter-де гипервизорға арналған процессор өнімділігі есептегіштері де бар, бірақ олар қызық емес – олар жай ғана сервердегі барлық виртуалды құрылғылар үшін есептегіштердің қосындысы.
Сервердегі процессордың күйін көрудің ең қолайлы жолы «Қорытынды» қойындысында:
Сервер үшін де, виртуалды машина үшін де стандартты дабыл бар:
Сервердің процессорлық жүктемесі жоғары болған кезде, онда жұмыс істейтін VM құрылғыларында өнімділік мәселелері туындай бастайды.
ESXTOP бағдарламасында сервердің CPU жүктемесі туралы деректер экранның жоғарғы жағында көрсетіледі. Гипервизорлар үшін өте ақпараттандырмайтын стандартты процессорлық жүктемеден басқа, тағы үш көрсеткіш бар:
CORE UTIL(%) – физикалық сервер өзегін жүктеу. Бұл есептегіш өлшеу кезеңінде өзек қанша уақыт жұмыс істегенін көрсетеді.
PCPU UTIL(%) – егер гипер-ағынды қосу қосылса, әрбір физикалық ядроға екі ағын (PCPU) болады. Бұл көрсеткіш әр ағын жұмысты аяқтауға қанша уақыт кеткенін көрсетеді.
PCPU ҚОЛДАНЫЛДЫ(%) – PCPU UTIL(%) сияқты, бірақ жиілікті масштабтауды (энергияны үнемдеу мақсатында негізгі жиілікті азайту немесе Turbo Boost технологиясына байланысты негізгі жиілікті арттыру) және гипер-ағынды ескереді.
PCPU_USED% = PCPU_UTIL% * тиімді негізгі жиілік / номиналды ядро жиілігі.
Бұл скриншотта Turbo Boost арқасында кейбір ядролар үшін USED мәні 100%-дан жоғары, себебі негізгі жиілік номиналдыдан жоғары.
Гипер-ағынның қалай ескерілетіні туралы бірнеше сөз. Егер процесстер сервердің физикалық ядросының екі ағынында уақыттың 100% орындалса, ядро номиналды жиілікте жұмыс істейді, онда:
- Ядро үшін CORE UTIL 100% болады,
- Екі ағын үшін де PCPU UTIL 100% болады,
- Екі ағын үшін де ҚОЛДАНЫЛҒАН PCPU 50% болады.
Өлшеу кезеңінде екі жіп те уақыттың 100% жұмыс істемесе, онда жіптер параллель жұмыс істеген кезеңдерде өзектер үшін ҚОЛДАНЫЛҒАН PCPU екіге бөлінеді.
ESXTOP-та серверлік процессордың қуат тұтыну параметрлері бар экран да бар. Мұнда сервер энергияны үнемдейтін технологияларды пайдаланатынын көре аласыз: C-күйлері және P-күйлері. «p» пернесі арқылы шақырылады:
Жалпы CPU өнімділігі мәселелері
Соңында, мен VM CPU өнімділігімен байланысты ақаулардың әдеттегі себептерін қарастырамын және оларды шешу үшін қысқаша кеңестер беремін:
Негізгі сағат жылдамдығы жеткіліксіз. Егер виртуалды компьютерді қуаттырақ ядроларға жаңарту мүмкін болмаса, Turbo Boost тиімдірек жұмыс істеуі үшін қуат параметрлерін өзгертуге болады.
VM өлшемі дұрыс емес (тым көп/аз ядролар). Бірнеше ядроны орнатсаңыз, VM-де жоғары CPU жүктемесі болады. Егер көп болса, жоғары аялдаманы ұстаңыз.
Сервердегі процессордың көп жазылуы. VM жоғары Дайын болса, CPU артық жазылуын азайтыңыз.
Үлкен VM құрылғыларындағы қате NUMA топологиясы. VM (vNUMA) арқылы көрінетін NUMA топологиясы сервердің NUMA топологиясына (pNUMA) сәйкес келуі керек. Бұл мәселенің диагностикасы және ықтимал шешімдері, мысалы, кітапта жазылған . Егер сіз тереңірек барғыңыз келмесе және VM-де орнатылған ОЖ-да лицензиялау шектеулері болмаса, VM-де бір уақытта бір ядролы көптеген виртуалды ұяшықтарды жасаңыз. Сіз көп жоғалтпайсыз :)
Мұның бәрі мен үшін процессор туралы. Сұрақ қою. Келесі бөлімде мен ЖЖҚ туралы айтатын боламын.
Пайдалы сілтемелер
Ақпарат көзі: www.habr.com