चोरी: जसले भर्चुअल मेसिनबाट CPU समय चोर्छ

नमस्ते! म तपाइँलाई भर्चुअल मेसिन भित्र चोरी गर्ने मेकानिक्सको बारेमा र केहि गैर-स्पष्ट कलाकृतिहरूको बारेमा बताउन चाहन्छु जुन हामीले यसको अनुसन्धानको क्रममा फेला पारेका थियौं, जुन मैले क्लाउड प्लेटफर्मको प्राविधिक निर्देशकको रूपमा डुब्नपरेको थियो। Mail.ru क्लाउड समाधान। प्लेटफर्म KVM मा चल्छ।

CPU चोरी समय भनेको भर्चुअल मेसिनले यसको कार्यान्वयनको लागि प्रोसेसर स्रोतहरू प्राप्त गर्दैन। यो समय भर्चुअलाइजेशन वातावरणमा अतिथि अपरेटिङ सिस्टमहरूमा मात्र गणना गरिन्छ। यी धेरै आवंटित स्रोतहरू कहाँ जानका लागि कारणहरू, जीवनमा जस्तै, धेरै अस्पष्ट छन्। तर हामीले यो पत्ता लगाउने निर्णय गर्‍यौं, र धेरै प्रयोगहरू पनि गर्‍यौं। यो होइन कि हामीलाई चोरीको बारेमा सबै कुरा थाहा छ, तर हामी अब तपाईलाई केहि रोचक बताउनेछौं।

1. चोरी के हो

त्यसोभए, चोरी एक मेट्रिक हो जसले भर्चुअल मेसिन भित्र प्रक्रियाहरूको लागि प्रोसेसर समयको कमीलाई संकेत गर्दछ। वर्णन गरे अनुसार KVM कर्नेल प्याचमास्टिल्थ त्यो समय हो जसको समयमा हाइपरभाइजरले होस्ट OS मा अन्य प्रक्रियाहरू कार्यान्वयन गरिरहेको छ यद्यपि यसले कार्यान्वयनको लागि भर्चुअल मेसिन प्रक्रियालाई लामबद्ध गरेको छ। अर्थात्, प्रक्रिया कार्यान्वयन गर्न तयार हुँदा र प्रक्रियालाई प्रोसेसर समय छुट्याइएको समय बीचको भिन्नताको रूपमा चोरी गणना गरिन्छ।

भर्चुअल मेसिन कर्नेलले हाइपरभाइजरबाट चोरी मेट्रिक प्राप्त गर्दछ। एकै समयमा, हाइपरभाइजरले यो चलिरहेको अन्य प्रक्रियाहरू ठ्याक्कै निर्दिष्ट गर्दैन, यो केवल भन्छ "जब म व्यस्त छु, म तपाईंलाई समय दिन सक्दिन।" KVM मा, चोरी गणनाको लागि समर्थन थपिएको छ प्याचहरू। यहाँ दुई मुख्य बुँदाहरू छन्:

• भर्चुअल मेसिनले हाइपरभाइजरबाट चोरीको बारेमा सिक्छ। त्यो हो, नोक्सानको दृष्टिकोणबाट, भर्चुअल मेसिनमा प्रक्रियाहरूको लागि यो एक अप्रत्यक्ष मापन हो जुन विभिन्न विकृतिहरूको अधीनमा हुन सक्छ।
• हाइपरभाइजरले भर्चुअल मेसिनसँग यो के गरिरहेको छ भन्ने बारे जानकारी साझा गर्दैन - मुख्य कुरा यो हो कि यसले यसमा समय खर्च गर्दैन। यस कारणले गर्दा, भर्चुअल मेसिनले चोरी सूचकमा विकृतिहरू पत्ता लगाउन सक्दैन, जुन प्रतिस्पर्धी प्रक्रियाहरूको प्रकृतिद्वारा मूल्याङ्कन गर्न सकिन्छ।

२. चोरीलाई के असर गर्छ

२.१। गणना चोरी

अनिवार्य रूपमा, चोरी सामान्य CPU उपयोग समयको रूपमा लगभग समान गणना गरिन्छ। रिसाइक्लिंग कसरी मानिन्छ भन्ने बारे धेरै जानकारी छैन। सायद किनभने धेरै मानिसहरूले यो प्रश्नलाई स्पष्ट ठान्छन्। तर यहाँ पनि खाडलहरू छन्। यस प्रक्रियासँग आफैलाई परिचित गर्न, तपाइँ पढ्न सक्नुहुन्छ ब्रेन्डन ग्रेग द्वारा लेख: तपाईंले उपयोगको गणना गर्दा र निम्न कारणहरूले गर्दा यो गणना त्रुटिपूर्ण हुने अवस्थाहरूको बारेमा धेरै कुराहरू सिक्नुहुनेछ:

• प्रोसेसर धेरै तताउँछ, जसले गर्दा चक्रहरू छोड्न सकिन्छ।
• टर्बो बूस्ट सक्षम/असक्षम गर्नुहोस्, जसले प्रोसेसर घडी आवृत्ति परिवर्तन गर्दछ।
• समय स्लाइसको लम्बाइमा परिवर्तन जुन प्रोसेसर पावर-बचत प्रविधिहरू जस्तै SpeedStep प्रयोग गर्दा हुन्छ।
• औसत गणना गर्न समस्या: 80% मा एक मिनेट उपयोग अनुमान 100% को छोटो अवधिको फट लुकाउन सक्छ।
• स्पिन लकले प्रोसेसरलाई पुन: दावी गर्ने कारण बनाउँछ, तर प्रयोगकर्ता प्रक्रियाले यसको कार्यान्वयनमा कुनै प्रगति देख्दैन। नतिजाको रूपमा, प्रक्रिया द्वारा गणना गरिएको प्रोसेसर उपयोग एक सय प्रतिशत हुनेछ, यद्यपि प्रक्रियाले भौतिक रूपमा प्रोसेसर समय खपत गर्दैन।

मैले चोरीको लागि समान गणना वर्णन गर्ने लेख फेला पारेको छैन (यदि तपाईंलाई थाहा छ भने, टिप्पणीहरूमा साझा गर्नुहोस्)। तर, स्रोत कोड द्वारा न्याय, गणना संयन्त्र रिसाइकिलिंग लागि जस्तै हो। साधारण रूपमा, अर्को काउन्टर कर्नेलमा थपिएको छ, सीधा KVM प्रक्रिया (भर्चुअल मेसिन प्रक्रिया) को लागि, जसले CPU समयको लागि पर्खिरहेको KVM प्रक्रियाको अवधि गणना गर्दछ। काउन्टरले यसको स्पेसिफिकेशनबाट प्रोसेसरको बारेमा जानकारी लिन्छ र यसको सबै टिकहरू भर्चुअल मेसिन प्रक्रियाद्वारा प्रयोग गरिएको छ कि छैन भनेर जाँच गर्दछ। यदि यो सबै हो भने, हामी प्रोसेसर भर्चुअल मेसिन प्रक्रियामा मात्र कब्जा गरिएको थियो भनेर मान्दछौं। अन्यथा, हामी सूचित गर्छौं कि प्रोसेसरले केहि गर्दै थियो, चोरी देखा पर्‍यो।

चोरी गणना प्रक्रिया नियमित रिसाइकल गणनाको रूपमा समान समस्याहरूको विषय हो। त्यस्ता समस्याहरू बारम्बार देखापर्छन्‌ भन्‍ने होइन, तर तिनीहरू निरुत्साहित देखिन्छन्‌।

२.२। KVM मा भर्चुअलाइजेसनको प्रकारहरू

व्यापक रूपमा भन्नुपर्दा, त्यहाँ तीन प्रकारका भर्चुअलाइजेशन छन्, ती सबै KVM द्वारा समर्थित छन्। चोरी घटना को संयन्त्र भर्चुअलाइजेशन को प्रकार मा निर्भर हुन सक्छ।

प्रसारण। यस अवस्थामा, भौतिक हाइपरभाइजर यन्त्रहरूको साथ भर्चुअल मेसिन अपरेटिङ सिस्टमको सञ्चालन यस्तो हुन्छ:

1. अतिथि अपरेटिङ सिस्टमले आफ्नो अतिथि उपकरणमा आदेश पठाउँछ।
2. अतिथि यन्त्र चालकले आदेश प्राप्त गर्दछ, यन्त्र BIOS को लागि अनुरोध उत्पन्न गर्दछ र हाइपरभाइजरमा पठाउँछ।
3. हाइपरभाइजर प्रक्रियाले भौतिक यन्त्रको लागि आदेशलाई आदेशमा अनुवाद गर्दछ, यसलाई अन्य चीजहरू बीचमा, अझ सुरक्षित बनाउँछ।
4. भौतिक उपकरण चालकले परिमार्जित आदेश स्वीकार गर्दछ र यसलाई भौतिक उपकरणमा पठाउँछ।
5. आदेशहरू कार्यान्वयन गर्ने परिणामहरू एउटै बाटोमा फिर्ता जान्छन्।

अनुवादको फाइदा यो हो कि यसले तपाईंलाई कुनै पनि उपकरण अनुकरण गर्न अनुमति दिन्छ र अपरेटिङ सिस्टम कर्नेलको विशेष तयारी आवश्यक पर्दैन। तर तपाईंले यसको लागि तिर्नुपर्छ, सबैभन्दा पहिले, गतिमा।

हार्डवेयर भर्चुअलाइजेशन। यस अवस्थामा, हार्डवेयर स्तरमा उपकरणले अपरेटिङ सिस्टमबाट आदेशहरू बुझ्छ। यो सबैभन्दा छिटो र उत्तम तरिका हो। तर, दुर्भाग्यवश, यो सबै भौतिक उपकरणहरू, हाइपरभाइजरहरू र अतिथि अपरेटिङ सिस्टमहरू द्वारा समर्थित छैन। हाल, हार्डवेयर भर्चुअलाइजेशनलाई समर्थन गर्ने मुख्य यन्त्रहरू प्रोसेसरहरू हुन्।

प्याराभर्चुअलाइजेशन। KVM मा यन्त्र भर्चुअलाइजेसनको लागि सबैभन्दा सामान्य विकल्प र अतिथि अपरेटिङ सिस्टमहरूको लागि सामान्यतया सबैभन्दा सामान्य भर्चुअलाइजेशन मोड। यसको विशेषता भनेको केहि हाइपरभाइजर उपप्रणालीहरूसँग काम गर्नुहोस् (उदाहरणका लागि, नेटवर्क वा डिस्क स्ट्याकको साथ) वा मेमोरी पृष्ठहरूको आवंटन हाइपरभाइजर एपीआई प्रयोग गरेर हुन्छ, निम्न-स्तर आदेशहरू अनुवाद नगरी। यो भर्चुअलाइजेसन विधिको बेफाइदा यो हो कि अतिथि अपरेटिङ सिस्टम कर्नेल परिमार्जन गरिनु पर्छ ताकि यसले यो API प्रयोग गरेर हाइपरभाइजरसँग सञ्चार गर्न सक्छ। तर यो सामान्यतया अतिथि अपरेटिङ सिस्टममा विशेष ड्राइभरहरू स्थापना गरेर हल गरिन्छ। KVM मा यो API भनिन्छ virtio API.

प्रसारणको तुलनामा प्याराभर्चुअलाइजेसनको साथ, भर्चुअल मेसिनबाट होस्टमा हाइपरभाइजर प्रक्रियामा सीधै आदेशहरू पठाएर भौतिक उपकरणको मार्गलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गरिएको छ। यसले तपाईंलाई भर्चुअल मेसिन भित्रका सबै निर्देशनहरूको कार्यान्वयनलाई गति दिन अनुमति दिन्छ। KVM मा, यो virtio API द्वारा गरिन्छ, जसले नेटवर्क वा डिस्क एडाप्टर जस्ता निश्चित यन्त्रहरूका लागि मात्र काम गर्छ। यही कारणले भर्चुअल मेसिनहरूमा भर्चियो ड्राइभरहरू स्थापना गरिएका छन्।

यस प्रवेगको नकारात्मक पक्ष यो हो कि भर्चुअल मेसिन भित्र चल्ने सबै प्रक्रियाहरू यसमा रहँदैनन्। यसले केहि विशेष प्रभावहरू सिर्जना गर्दछ जसले चोरीमा स्प्यान गर्न सक्छ। म यस मुद्दाको विस्तृत अध्ययन सुरु गर्न सिफारिस गर्दछु भर्चुअल I/O को लागि API: virtio.

२.३ "निष्पक्ष" तालिका

हाइपरभाइजरमा भर्चुअल मेसिन, वास्तवमा, लिनक्स कर्नेलमा अनुसूची (प्रक्रियाहरू बीचको स्रोत वितरण) को नियमहरू पालना गर्ने एक सामान्य प्रक्रिया हो, त्यसैले यसलाई नजिकबाट हेरौं।

लिनक्सले तथाकथित CFS, Completely Fair Scheduler को प्रयोग गर्दछ, जुन कर्नेल 2.6.23 देखि पूर्वनिर्धारित शेड्युलर भएको छ। यो एल्गोरिथ्म बुझ्नको लागि, तपाइँ लिनक्स कर्नेल आर्किटेक्चर वा स्रोत कोड पढ्न सक्नुहुन्छ। CFS को सार भनेको तिनीहरूको कार्यान्वयनको अवधिको आधारमा प्रक्रियाहरू बीच प्रोसेसर समय वितरण गर्नु हो। प्रक्रियालाई जति धेरै CPU समय चाहिन्छ, कम CPU समय यसले प्राप्त गर्छ। यसले सुनिश्चित गर्दछ कि सबै प्रक्रियाहरू "निष्पक्ष रूपमा" निष्पादित छन् - ताकि एक प्रक्रियाले सबै प्रोसेसरहरूलाई निरन्तर कब्जा गर्दैन, र अन्य प्रक्रियाहरूले पनि कार्यान्वयन गर्न सक्छन्।

कहिलेकाहीँ यो प्रतिमानले रोचक कलाकृतिहरू निम्त्याउँछ। लामो-समय लिनक्स प्रयोगकर्ताहरूले सम्भवतः डेस्कटपमा नियमित पाठ सम्पादकको फ्रिजिङ सम्झन्छन् जब कम्पाइलर जस्ता संसाधन-गहन अनुप्रयोगहरू चलाउँछन्। यो भयो किनभने डेस्कटप अनुप्रयोगहरूमा गैर-संसाधन-गहन कार्यहरूले स्रोत-गहन कार्यहरू, जस्तै कम्पाइलरसँग प्रतिस्पर्धा गरे। CFS ले यो अनुचित छ भन्ने सोच्दछ, त्यसैले यसले आवधिक रूपमा पाठ सम्पादकलाई रोक्छ र प्रोसेसरलाई कम्पाइलरको कार्यहरू ह्यान्डल गर्न दिन्छ। यो एक संयन्त्र प्रयोग गरेर सच्याइएको थियो sched_autogroup, तर कार्यहरू बीच प्रोसेसर समय को वितरण को धेरै अन्य सुविधाहरू रह्यो। वास्तवमा, यो CFS मा सबै कुरा कत्तिको खराब छ भन्ने कथा होइन, तर प्रोसेसर समयको "उचित" वितरण सबैभन्दा सानो काम होइन भन्ने तथ्यमा ध्यान आकर्षित गर्ने प्रयास हो।

अनुसूचक मा अर्को महत्त्वपूर्ण बिन्दु preemption छ। यो प्रोसेसरबाट snickering प्रक्रिया किक आउट गर्न र अरूलाई काम गर्न आवश्यक छ। इजेक्शन प्रक्रियालाई कन्टेक्स्ट स्विचिङ भनिन्छ। यस अवस्थामा, कार्यको सम्पूर्ण सन्दर्भ सुरक्षित गरिएको छ: स्ट्याकको अवस्था, दर्ताहरू, आदि, जस पछि प्रक्रियालाई पर्खन पठाइन्छ, र अर्कोले यसको स्थान लिन्छ। यो OS को लागि महँगो अपरेशन हो र विरलै प्रयोग गरिन्छ, तर यसमा स्वाभाविक रूपमा केहि गलत छैन। बारम्बार सन्दर्भ स्विचिङले OS मा समस्यालाई संकेत गर्न सक्छ, तर सामान्यतया यो निरन्तर हुन्छ र विशेष रूपमा केहि पनि संकेत गर्दैन।

एउटा तथ्यलाई व्याख्या गर्नको लागि यस्तो लामो कथा आवश्यक छ: प्रक्रियाले इमानदार लिनक्स शेड्युलरमा जति धेरै प्रोसेसर स्रोतहरू उपभोग गर्ने प्रयास गर्छ, त्यति नै छिटो यो रोकिनेछ ताकि अन्य प्रक्रियाहरूले पनि काम गर्न सकून्। यो सही हो वा होइन यो एक जटिल प्रश्न हो जुन विभिन्न भार अन्तर्गत फरक तरिकाले हल गर्न सकिन्छ। विन्डोजमा, भर्खरै सम्म, शेड्युलर डेस्कटप अनुप्रयोगहरूको प्राथमिकता प्रशोधनमा केन्द्रित थियो, जसले पृष्ठभूमि प्रक्रियाहरू फ्रिज गर्न सक्छ। सन सोलारिससँग अनुसूचकहरूको पाँच फरक वर्गहरू थिए। जब हामीले भर्चुअलाइजेशन सुरु गर्यौं, हामीले छैटौं थप्यौं, निष्पक्ष साझेदारी अनुसूचक, किनभने अघिल्लो पाँचले सोलारिस जोन भर्चुअलाइजेशनसँग पर्याप्त रूपमा काम गरेन। म पुस्तकहरू जस्तै यस मुद्दाको विस्तृत अध्ययन सुरु गर्न सिफारिस गर्दछु Solaris Internals: Solaris 10 र OpenSolaris कर्नेल आर्किटेक्चर वा लिनक्स कर्नेल बुझ्दै.

२.४ चोरी कसरी निगरानी गर्ने?

भर्चुअल मेसिन भित्र चोरी निगरानी, ​​कुनै अन्य प्रोसेसर मेट्रिक जस्तै, सरल छ: तपाईं कुनै पनि प्रोसेसर मेट्रिक्स उपकरण प्रयोग गर्न सक्नुहुन्छ। मुख्य कुरा यो भर्चुअल मेसिन लिनक्स मा छ। केही कारणले Windows ले आफ्ना प्रयोगकर्ताहरूलाई यो जानकारी प्रदान गर्दैन। 🙁

शीर्ष आदेशको आउटपुट: प्रोसेसर लोडको विवरण, दाहिने स्तम्भमा - चोरी

हाइपरभाइजरबाट यो जानकारी प्राप्त गर्ने प्रयास गर्दा कठिनाई उत्पन्न हुन्छ। तपाईं होस्ट मेसिनमा चोरीको भविष्यवाणी गर्न प्रयास गर्न सक्नुहुन्छ, उदाहरणका लागि, लोड एवरेज (LA) प्यारामिटर प्रयोग गरेर - कार्यान्वयन लाइनमा पर्खिरहेका प्रक्रियाहरूको संख्याको औसत मान। यो प्यारामिटर गणना गर्ने विधि सरल छैन, तर सामान्यतया, यदि LA लाई प्रोसेसर थ्रेडहरूको संख्या 1 भन्दा बढी छ भने, यसले लिनक्स सर्भर केहिसँग ओभरलोड भएको संकेत गर्दछ।

यी सबै प्रक्रियाहरू के पर्खिरहेका छन्? स्पष्ट जवाफ प्रोसेसर हो। तर जवाफ पूर्णतया सही छैन, किनकि कहिलेकाहीँ प्रोसेसर नि: शुल्क छ, तर LA मापन बन्द हुन्छ। सम्झनु NFS कसरी झर्छ र LA कसरी बढ्छ। डिस्क र अन्य इनपुट/आउटपुट उपकरणहरूमा पनि त्यस्तै हुन सक्छ। तर वास्तवमा, प्रक्रियाहरूले कुनै पनि लकको अन्त्यको लागि पर्खन सक्छ, या त भौतिक, I/O उपकरणसँग सम्बन्धित, वा तार्किक, जस्तै mutex। यसमा हार्डवेयरको स्तरमा लक गर्ने (डिस्कबाट उही प्रतिक्रिया), वा तर्क (तथाकथित लकिङ प्रिमिटिभहरू, जसमा संस्थाहरू, म्युटेक्स एडाप्टिभ र स्पिन, सेमाफोरहरू, अवस्था चरहरू, आरडब्ल्यू लकहरू, आईपीसी लकहरू समावेश छन्। ...)

LA को अर्को विशेषता यो हो कि यसलाई अपरेटिङ सिस्टम औसत मानिन्छ। उदाहरण को लागी, 100 प्रक्रियाहरु एक फाइल को लागी प्रतिस्पर्धा गर्दै छन्, र त्यसपछि LA = 50। यति ठूलो मूल्यले अपरेटिङ सिस्टम खराब छ भन्ने संकेत गर्छ। तर अन्य कुटिल लिखित कोडको लागि, यो एक सामान्य अवस्था हुन सक्छ, यो तथ्यको बावजुद मात्र यो खराब छ, र अपरेटिङ सिस्टममा अन्य प्रक्रियाहरू पीडा गर्दैनन्।

यो औसत (र एक मिनेट भन्दा कममा) को कारणले गर्दा, LA सूचक द्वारा कुनै पनि कुरा निर्धारण गर्नु सबैभन्दा इनामदायी कार्य होइन, विशेष मामिलाहरूमा धेरै अनिश्चित परिणामहरूको साथ। यदि तपाईंले यसलाई बाहिर निकाल्ने प्रयास गर्नुभयो भने, तपाईंले विकिपिडिया र अन्य उपलब्ध स्रोतहरूमा भएका लेखहरूले प्रक्रियाको गहिरो व्याख्या नगरी मात्र सरल अवस्थाहरू वर्णन गरेको पाउनुहुनेछ। म इच्छुक सबैलाई फेरि पठाउँछु, यहाँ ब्रेन्डन ग्रेगमा  - तलको लिङ्कहरू पछ्याउनुहोस्। को अंग्रेजी बोल्न धेरै अल्छी छ - LA को बारे मा उनको लोकप्रिय लेख को अनुवाद.

3. विशेष प्रभावहरू

अब हामीले सामना गरेका चोरीका मुख्य केसहरू हेरौं। म तपाईलाई बताउनेछु कि कसरी तिनीहरू माथिका सबैबाट पछ्याउँछन् र तिनीहरू हाइपरभाइजरमा संकेतकहरूसँग कसरी सम्बन्धित छन्।

रिसाइकल। सरल र सबैभन्दा सामान्य: हाइपरभाइजर पुन: प्रयोग गरिएको छ। वास्तवमा, त्यहाँ धेरै भर्चुअल मेसिनहरू छन्, तिनीहरू भित्र उच्च प्रोसेसर खपत, धेरै प्रतिस्पर्धा, LA उपयोग 1 भन्दा बढी छ (प्रोसेसर थ्रेडहरू द्वारा सामान्यीकृत)। सबै भर्चुअल मेसिन भित्र सबै कुरा सुस्त हुन्छ। हाइपरभाइजरबाट प्रसारण हुने चोरी पनि बढ्दै गएको छ, लोड पुन: वितरण गर्न वा कसैलाई बन्द गर्न आवश्यक छ। सामान्यतया, सबै कुरा तार्किक र बुझ्न योग्य छ।

प्याराभर्चुअलाइजेशन बनाम एकल उदाहरणहरू। हाइपरभाइजरमा एउटा मात्र भर्चुअल मेसिन छ; यसले यसको सानो भाग खपत गर्छ, तर ठूलो I/O लोड उत्पादन गर्छ, उदाहरणका लागि डिस्कमा। र कतैबाट एउटा सानो चोरी यसमा देखिन्छ, 10% सम्म (धेरै प्रयोगहरूले देखाएको रूपमा)।

मामला रोचक छ। प्याराभर्चुअलाइज्ड ड्राइभरहरूको स्तरमा ब्लकको कारणले गर्दा चोरी यहाँ ठीक देखिन्छ। भर्चुअल मेसिन भित्र एक अवरोध सिर्जना गरिएको छ, ड्राइभरद्वारा प्रशोधन गरी हाइपरभाइजरमा पठाइन्छ। हाइपरभाइजरमा अवरोध ह्यान्डलिंगको कारण, भर्चुअल मेसिनको लागि यो पठाइएको अनुरोध जस्तो देखिन्छ, यो कार्यान्वयनको लागि तयार छ र प्रोसेसरको लागि पर्खिरहेको छ, तर यसलाई प्रोसेसर समय दिइएको छैन। भर्चुअल युवतीले सोचेकी छिन् कि यो समय चोरी भयो।

यो बफर पठाइएको क्षणमा हुन्छ, यो हाइपरभाइजरको कर्नेल स्पेसमा जान्छ, र हामी यसको लागि पर्खन थाल्छौं। यद्यपि, भर्चुअल मेसिनको दृष्टिकोणबाट, उहाँले तुरुन्तै फर्कनु पर्छ। त्यसैले, चोरी गणना एल्गोरिदम अनुसार, यो समय चोरी मानिन्छ। सम्भवतः, यस अवस्थामा त्यहाँ अन्य संयन्त्रहरू हुन सक्छन् (उदाहरणका लागि, केहि अन्य sys कलहरू प्रशोधन गर्दै), तर तिनीहरू धेरै फरक हुनु हुँदैन।

अनुसूचक बनाम अत्यधिक लोड भर्चुअल मिसिनहरू। जब एक भर्चुअल मेसिनले अरू भन्दा बढी चोरीबाट ग्रस्त हुन्छ, यो अनुसूचकको कारणले हुन्छ। जति धेरै प्रक्रियाले प्रोसेसर लोड गर्छ, समय तालिकाले यसलाई चाँडै बाहिर निकाल्छ ताकि अरूले पनि काम गर्न सकून्। यदि भर्चुअल मेसिनले थोरै उपभोग गर्छ भने, यसले चोरी देख्न सक्दैन: यसको प्रक्रिया इमानदारीपूर्वक बसेर पर्खियो, हामीले यसलाई थप समय दिन आवश्यक छ। यदि भर्चुअल मेसिनले यसको सबै कोरहरूमा अधिकतम लोड उत्पादन गर्छ भने, यो प्राय: प्रोसेसरबाट बाहिर निकालिन्छ र तिनीहरूले यसलाई धेरै समय नदिने प्रयास गर्छन्।

यो अझ नराम्रो हुन्छ जब भर्चुअल मेसिन भित्रका प्रक्रियाहरूले थप प्रोसेसर प्राप्त गर्ने प्रयास गर्छन् किनभने तिनीहरू डाटा प्रोसेसिंगसँग सामना गर्न सक्दैनन्। त्यसपछि हाइपरभाइजरमा अपरेटिङ सिस्टम, इमानदार अनुकूलनको कारणले, कम र कम प्रोसेसर समय प्रदान गर्नेछ। यो प्रक्रिया हिमपहिरो जस्तै हुन्छ, र आकाशमा हाम फाल्छ, यद्यपि अन्य भर्चुअल मेसिनहरूले यसलाई ध्यान दिन सक्दैनन्। र अधिक कोर, खराब प्रभावित मेसिन। छोटकरीमा, धेरै कोरहरूसँग अत्यधिक लोड भर्चुअल मेशिनहरूले सबैभन्दा बढी पीडित हुन्छन्।

कम LA, तर त्यहाँ चोरी छ। यदि LA लगभग ०.७ छ (त्यो, हाइपरभाइजर अन्डरलोड गरिएको देखिन्छ), तर व्यक्तिगत भर्चुअल मेसिनहरूमा चोरी अवलोकन गरिएको छ:

• प्याराभर्चुअलाइजेसनको विकल्प पहिले नै माथि वर्णन गरिएको छ। भर्चुअल मेसिनले चोरी संकेत गर्ने मेट्रिक्स प्राप्त गर्न सक्छ, यद्यपि हाइपरभाइजर ठीक छ। हाम्रा प्रयोगहरूको नतिजा अनुसार, यो चोरी विकल्प 10% भन्दा बढी हुँदैन र भर्चुअल मेसिन भित्रका अनुप्रयोगहरूको प्रदर्शनमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्नु हुँदैन।
• LA प्यारामिटर गलत तरिकाले गणना गरिएको छ। अझ स्पष्ट रूपमा, प्रत्येक विशिष्ट क्षणमा यो सही रूपमा गणना गरिन्छ, तर जब एक मिनेट भन्दा बढी औसतमा यो कम आँकलन हुन जान्छ। उदाहरणका लागि, यदि हाइपरभाइजरको प्रति तिहाइ एक भर्चुअल मेसिनले यसको सबै प्रोसेसरहरू ठ्याक्कै आधा मिनेटको लागि खपत गर्छ भने, त्यसपछि हाइपरभाइजरमा LA प्रति मिनेट ०.१५ हुनेछ; एकै साथ काम गर्ने चारवटा भर्चुअल मेसिनले ०.६ दिनेछ। र तथ्य यो हो कि तिनीहरू प्रत्येकमा आधा मिनेटको लागि LA सूचक अनुसार 0,15% मा जंगली चोरी थियो अब बाहिर निकाल्न सकिँदैन।
• फेरि, अनुसूचकको कारण जसले निर्णय गर्यो कि कसैले धेरै खाइरहेको छ र कसैलाई पर्खन दिनुहोस्। यस बीचमा, म सन्दर्भ बदल्नेछु, अवरोधहरू ह्यान्डल गर्नेछु र प्रणालीका अन्य महत्त्वपूर्ण कुराहरूको ख्याल राख्नेछु। नतिजाको रूपमा, केहि भर्चुअल मेसिनहरूले कुनै समस्या देख्दैनन्, जबकि अरूले गम्भीर प्रदर्शन गिरावट अनुभव गर्छन्।

4. अन्य विकृतिहरू

भर्चुअल मेसिनमा प्रोसेसर समयको उचित फिर्तीलाई विकृत गर्नका लागि लाखौं कारणहरू छन्। उदाहरणका लागि, हाइपरथ्रेडिङ र NUMA ले गणनामा कठिनाइहरू प्रस्तुत गर्दछ। तिनीहरूले प्रक्रिया कार्यान्वयन गर्न कर्नेलको छनोटलाई पूर्ण रूपमा भ्रमित गर्छन्, किनभने अनुसूचकले गुणांकहरू प्रयोग गर्दछ - वजन, जसले सन्दर्भ स्विच गर्दा गणनालाई अझ गाह्रो बनाउँछ।

टर्बो बूस्ट वा, यसको विपरित, ऊर्जा बचत मोड जस्ता प्रविधिहरूका कारण विकृतिहरू छन्, जुन उपयोगको गणना गर्दा कृत्रिम रूपमा फ्रिक्वेन्सी बढाउन वा घटाउन सक्छ वा सर्भरमा समयको टुक्रा पनि। टर्बो बूस्ट सक्षम गर्नाले अर्को प्रोसेसरको कार्यसम्पादनमा वृद्धिको कारणले एउटा प्रोसेसर थ्रेडको कार्यसम्पादन घटाउँछ। यस क्षणमा, हालको प्रोसेसर फ्रिक्वेन्सीको बारेमा जानकारी भर्चुअल मेसिनमा प्रसारित गरिएको छैन, र यो विश्वास गर्दछ कि कसैले यसको समय चोरी गरिरहेको छ (उदाहरणका लागि, यसले 2 GHz अनुरोध गर्यो, तर आधा प्राप्त भयो)।

सामान्यतया, त्यहाँ विकृति को धेरै कारण हुन सक्छ। तपाइँ एक विशेष प्रणाली मा केहि अन्य पाउन सक्नुहुन्छ। मैले माथि लिङ्कहरू दिएका पुस्तकहरूबाट सुरु गर्नु राम्रो हुन्छ, र perf, sysdig, systemtap जस्ता उपयोगिताहरू प्रयोग गरेर हाइपरभाइजरबाट तथ्याङ्कहरू पुन: प्राप्त गर्दै। दर्जनौं.

Con. निष्कर्ष

1. चोरी को केहि मात्रा paravirtualization को कारण हुन सक्छ, र यो सामान्य मान्न सकिन्छ। तिनीहरू इन्टरनेटमा लेख्छन् कि यो मान 5-10% हुन सक्छ। भर्चुअल मेसिन भित्रका अनुप्रयोगहरूमा निर्भर गर्दछ र यसले यसको भौतिक उपकरणहरूमा राख्छ। यहाँ भर्चुअल मेसिनहरूमा अनुप्रयोगहरूले कस्तो महसुस गर्छ भन्ने कुरामा ध्यान दिनु महत्त्वपूर्ण छ।
2. हाइपरभाइजरमा लोडको अनुपात र भर्चुअल मेसिन भित्रको चोरी सधैं स्पष्ट रूपमा अन्तरसम्बन्धित हुँदैनन्; चोरीको दुवै अनुमान विभिन्न भार अन्तर्गत विशिष्ट परिस्थितिहरूमा गलत हुन सक्छ।
3. अनुसूचकसँग धेरै सोध्ने प्रक्रियाहरूप्रति खराब मनोवृत्ति छ। उसले धेरै माग्नेलाई कम दिन खोज्छ। ठूला भर्चुअल मेसिनहरू खराब छन्।
4. प्याराभर्चुअलाइजेसन बिना पनि थोरै चोरी सामान्य हुन सक्छ (भर्चुअल मेसिन भित्रको लोड, छिमेकीहरूको लोडको विशेषताहरू, थ्रेडहरू र अन्य कारकहरूमा लोड वितरणलाई ध्यानमा राख्दै)।
5. यदि तपाइँ एक विशेष प्रणालीमा चोरी पत्ता लगाउन चाहनुहुन्छ भने, तपाइँ विभिन्न विकल्पहरू अन्वेषण गर्न, मेट्रिक्स सङ्कलन गर्न, तिनीहरूलाई ध्यानपूर्वक विश्लेषण गर्न र लोड कसरी समान रूपमा वितरण गर्ने बारे सोच्नुहोस्। कुनै पनि केसहरूबाट विचलनहरू सम्भव छन्, जुन प्रयोगात्मक रूपमा पुष्टि हुनुपर्छ वा कर्नेल डिबगरमा हेर्नु पर्छ।

स्रोत: www.habr.com