Në këtë artikull, do të flasim për numrat e performancës së memories së aksionit (RAM) në vSphere.
Duket se me memorien gjithçka është më e qartë sesa me procesorin: nëse VM ka probleme me performancën, është e vështirë t'i shmangesh. Por, nëse ndodhin, është shumë më e vështirë të merren në kontroll. Por le të fillojmë nga fillimi.
Pak teori
Memoria aksionit e makinave virtuale merret nga memoria e serverëve mbi të cilët operojnë VM-të. Kjo është krejt e qartë:). Nëse nuk ka mjaft memorie të serverit për të gjithë ata që kërkojnë, ESXi fillon të aplikoje teknikat e optimizimit të konsumit të memories (memory reclamation techniques). Ndryshe, sistemet operative të VM-ve do të binin me gabime në qasje në RAM.
Nëse cilat teknika të përdorë ESXi varet nga ngarkesa e memories:
Shteti i memories
Kufiri
Veprime
E Lartë
400% nga minFree
Pasi arrihet kufiri i sipërm, faqe të mëdha të memories ndahen në të vogla (TPS funksionon në modin standard).
Pastroni
100% nga minFree
Faqet e mëdha të memories ndahen në të vogla, TPS punon me detyrim.
E Zbutur
64% nga minFree
TPS + Balloon
E Fortë
32% e minFree
TPS + Kompresion + Swap
I ulët
16% e minFree
Kompresion + Swap + Block
minFree është memoria RAM e nevojshme për funksionimin e hipervizorit.
Derisa të ESXi 4.1, minFree ishte në përqindje fikse prej 6% të volumit të memorjes RAM të serverit (përqindja mund të ndryshohej përmes opsionit Mem.MinFreePct në ESXi). Në versionet më të vonshme, për shkak të rritjes së volumit të memories në servera, minFree filloi të llogaritej në bazë të volumit të memories së hostit dhe jo si një vlerë përqindje fikse.
Vlera minFree (në përllogaritje të default-it) llogaritet si më poshtë:
Përqindja e memories e rezervuar për minFree
Shtrirja e memories
6%
0-4 GB
4%
4-12 GB
2%
12-28 GB
1%
Memoria e mbetur
Për shembull, për një server me 128 GB RAM, vlera MinFree do të jetë si më poshtë:
MinFree = 245,76 + 327,68 + 327,68 + 1024 = 1925,12 MB = 1,88 GB
Vlera e vërtetë mund të ndryshojë për disa qindra MB, kjo varet nga serveri dhe memoria RAM.
Përqindja e memories e rezervuar për minFree
Shtrirja e memories
Vlera për 128 GB
6%
0-4 GB
245,76 MB
4%
4-12 GB
327,68 MB
2%
12-28 GB
327,68 MB
1%
Memoria e mbetur (100 GB)
1024 MB
Për ambientes produktiv, gjendja normale konsiderohet vetëm e lartë. Për ambiente testi dhe zhvillimi, gjendjet e pastra ose të buta mund të jenë të pranueshme. Nëse kujtesa operative në host ka mbetur më pak se 64% MinFree, atëherë VM-të që funksionojnë mbi të, me siguri do të përjetojnë probleme me performancën.
Në çdo gjendje aplikohen teknika të caktuara të rikuperimit të memories, duke filluar nga TPS, që ka një ndikim praktikisht të papërfillshëm në performancën e VM-ve, deri tek swapping. Do ta shpjegoj më hollësisht.
Transparent Page Sharing (TPS). TPS është, në thelb, deduplikimi i faqeve të memories operative të makinave virtuale në server.
ESXi kërkon faqe të njëjta të memories operative të makinave virtuale, duke llogaritur dhe duke krahasuar hash-imazhet e faqeve, dhe i heq dublikimet e faqeve, duke i zëvendësuar ato me lidhje në një faqe të vetme në memories fizike të serverit. Si rezultat, konsumimi i memories fizike ulet dhe është e mundur të arrihet një ripërshkrim i caktuar të memories thuajse pa ulje të performancës.
Ky ky mekanizëm funksionon vetëm për faqet e memories me dimensionin 4 KB (faqet e vogla). Faqet me dimensionin 2 MB (faqet e mëdha) hiper-vizori nuk përpiqet të deduplikojë: shansi për të gjetur faqe të ngjashme të këtij përmasë nuk është i lartë.
NĂ« mĂ«nyrĂ« tĂ« paracaktuar, ESXi alokon memorie pĂ«r faqet e mĂ«dha. Ăarçafimi i faqeve tĂ« mĂ«dha nĂ« tĂ« vogla fillon kur arrihet pragu i gjendjes High dhe ndodh me detyrim, kur arrihet gjendja Clear (shih tabelĂ«n e gjendjeve tĂ« hiper-vizorit).
NĂ«se dĂ«shironi qĂ« TPS tĂ« fillojĂ« punĂ«n pa pritur mbushjen e memories operuese tĂ« hostit, nĂ« Opsionet e Avancuara tĂ« ESXi duhet tĂ« vendosni vlerĂ«n âMem.AllocGuestLargePageâ nĂ« 0 (pĂ«r parazgjedhje Ă«shtĂ« 1). AtĂ«herĂ« alokimi i faqeve tĂ« mĂ«dha tĂ« memories pĂ«r makinat virtuale do tĂ« çaktivizohet.
Që nga dhjetori 2014, në të gjitha lëshimet e ESXi, TPS midis VM-ve është çaktivizuar si parazgjedhje, pasi u gjet një dobësi, e cila teorikisht lejon aksesin e memories operuese të një VM-je nga një tjetër VM. Detajet këtu. Nuk kam hasur informacione mbi implementimin praktik të shfrytëzimit të dobësisë TPS.
Politika TPS kontrollohet pĂ«rmes opsionit tĂ« avancuar âMem.ShareForceSaltingâ nĂ« ESXi:
0 â Inter-VM TPS. TPS funksionon pĂ«r faqet midis VM-ve;
1 â TPS pĂ«r VM me vlera tĂ« njĂ«jta "sched.mem.pshare.salt" nĂ« VMX;
2 (nĂ« mĂ«nyrĂ« default) â Intra-VM TPS. TPS funksionon pĂ«r faqet brenda VM.
Dhe sigurisht ka kuptim të fikni faqet e mëdha dhe të aktivizoni Inter-VM TPS në ambientet testuese. Kjo gjithashtu mund të përdoret për ambiente me shumë VM të homogjene. Për shembull, në ambientet me VDI, kursimi i memories fizike mund të arrijë dhjetra përqind.
Memory Ballooning. Ballooning nuk është më një teknikë kaq e padëmshme dhe transparente për sistemin operativ të VM-së si TPS. Por me përdorim të mençur, mund të jetosh dhe madje të punosh me Ballooning.
Bashkë me Vmware Tools, në VM instalohet një drejtpërdrejtë të veçantë, e quajtur Balloon Driver (ose vmmemctl). Kur hypervisor-i fillon të ketë mungesë të memories fizike dhe kalon në gjendjen Soft, ESXi kërkon nga VM të kthejë memorinë e pacaktuar përmes këtij Balloon Driver. Drejtpërdrejtë, nga ana e tij, punon në nivelin e sistemit operativ dhe kërkon memori të lirë prej tij. Hypervisor-i sheh se cilat faqe të memories fizike janë zënë nga Balloon Driver, merr memorien nga makina virtuale dhe ia kthen hostit. Problemet me funksionimin e OS-së nuk ndodhin, pasi në nivelin e OS-së memoria është e zënë nga Balloon Driver. Me default, Balloon Driver-i mund të marrë deri në 65% të memories së VM-së.
Nëse në VM nuk janë instaluar VMware Tools ose është çaktivizuar Ballooning (nuk e rekomandoj, por ka :), hypervisor-i kalon menjëherë në teknikat më të ashpra të marrjes së memories. Përfundimi: sigurohuni që VMware Tools të jenë në VM.
Funksionimin e Balloon Driver-it mund ta kontrolloni nga OS përmes VMware Tools.
Memory Compression. Kjo teknikë aplikohet kur ESXi arrin një gjendje Hard. Siç e tregon emri, ESXi përpiqet të comprimojë një faqe prej 4 KB të memories RAM në 2 KB, duke çliruar kështu pak hapësirë në memorien fizike të serverit. Kjo teknikë rrit ndjeshëm kohën e qasjes në përmbajtjen e faqeve të memories së VM, pasi faqa duhet të shfletohet paraprakisht. Ndonjëherë, jo të gjitha faqet mund të comprimojnë dhe procesi merr disa kohë. Prandaj, kjo teknikë në praktikë nuk është shumë e efektshme.
Memory Swapping. Pas një faze të shkurtër të Memory Compression, ESXi pothuajse pa përjashtim (nëse VM-të nuk janë transferuar në hoste të tjera ose nuk janë fikur) kalon në Swapping. Dhe nëse ka mbetur shumë pak memorie (gjendja Low), atëherë hipervizori gjithashtu ndalon ndarjen e faqeve të memories për VM, gjë që mund të shkaktojë probleme në OS-të mikpritëse të VM.
Ja si funksionon Swapping. Kur ndizet makina virtuale, krijohet një skedar me zgjatjen .vswp. Me madhësi, ai është i barabartë me memorien e papreanuar të VM-së: kjo është diferenca midis memories të konfiguruar dhe asaj të rezervuar. Kur Swapping funksionon, ESXi shkarkon faqet e memories së makinës virtuale në këtë skedar dhe fillon të punojë me të në vend të memories fizike të serverit. Natyrisht, kjo «memorie» është disa herë më e ngadalshme se e vërteta, edhe nëse .vswp ndodhet në një ruajtje të shpejtë.
Ndryshe nga Ballooning, kur VM-sĂ« i ndahen faqet e pĂ«rdorura, gjatĂ« Swapping mund tĂ« kalojnĂ« nĂ« disk faqet qĂ« pĂ«rdoren aktivisht nga OS ose aplikacionet brenda VM-sĂ«. Si pasojĂ«, performanca e VM-sĂ« bjen deri nĂ« pezullim. VM-ja funksionon formalisht dhe ajo mund tĂ« fiket saktĂ«sisht nga OS. NĂ«se do tĂ« shfaqni durim đ
NĂ«se VM-tĂ« kanĂ« kaluar nĂ« Swap â kjo Ă«shtĂ« njĂ« situatĂ« jo tĂ« zakonshme qĂ« pĂ«r tĂ« Ă«shtĂ« mĂ« mirĂ« tĂ« shmanget sa mĂ« shumĂ« tĂ« jetĂ« e mundur.
Kontrollorët kryesorë të performancës së memories së makinës virtuale
Ja ku arritëm në të rëndësishmen. Për të monitoruar gjendjen e memories në VM, ka këto kontrollorë:
Aktiv â tregon sasin e memories sĂ« operativĂ«s (KB) qĂ« VM ka pasur akses nĂ« periudhĂ«n e mĂ«parshme tĂ« matjes.
PĂ«rdorimi â e njĂ«jtĂ« si Active, por nĂ« pĂ«rqindje tĂ« memories sĂ« operativĂ«s sĂ« konfiguruar tĂ« VM. Llogaritet sipas formulĂ«s: active Ă· madhĂ«sia e memories sĂ« konfiguruar tĂ« makinĂ«s virtuale.
Një përdorim dhe aktiv të lartë, përkatësisht, nuk janë gjithmonë tregues të problemeve të performancës së VM. Nëse VM përdor agresivisht memorjen (të paktën, ka akses në të), kjo nuk do të thotë se ka nevojë për më shumë memorie. Më tepër, është një arsye për të parë se çfarë po ndodh në OS.
Ka një Alarm standard për Përdorimin e Memories për VM:
Shared â sasia e memories sĂ« operativĂ«s tĂ« VM, e deduplicuar pĂ«rmes TPS (brenda VM-Ă«s ose midis VM-eve).
E dhĂ«nĂ« â sasia e memories fizike tĂ« hostit (KB), e cila i Ă«shtĂ« dhĂ«nĂ« VM. PĂ«rfshin tĂ« Mirat e PĂ«rbashkĂ«ta.
E konsumuar (E dhĂ«nĂ« â e pĂ«rbashkĂ«t) â sasia e memories fizike (KB), qĂ« VM po e konsumon nga hosti. Nuk pĂ«rfshin tĂ« Mirat e PĂ«rbashkĂ«ta.
Nëse një pjesë e memories së VM i jepet jo nga memoria fizike e hostit, por nga skedari swap ose memoria merret nga VM përmes Balloon Driver, kjo sasi nuk merret parasysh në E dhënë dhe E konsumuar.
Vlerat e larta të Granted dhe Consumed janë krejt normale. Sistemi operativ gradualisht merr kujtesën nga hipervizori dhe nuk e kthen mbrapsht. Me kalimin e kohës, për VM-të që funksionojnë aktivisht, vlerat e këtyre numrave përafrohen me volumet e kujtesës të konfiguruar, dhe aty mbeten.
Zero â volumi i kujtesĂ«s RAM tĂ« VM (KB), i cili pĂ«rmban zero. Kjo kujtesĂ« konsiderohet nga hipervizori si e lirĂ« dhe mund t'i jepet VM-ve tĂ« tjera. Pasi sistemi operativ mik ka shkruar diçka nĂ« kujtesĂ«n e nulizuar, ajo kalon nĂ« Consumed dhe nuk kthehet mĂ« mbrapsht.
Reserved Overhead â volumi i kujtesĂ«s RAM tĂ« VM (KB) tĂ« rezervuar nga hipervizori pĂ«r funksionimin e VM. Kjo Ă«shtĂ« njĂ« sasi e vogĂ«l, por duhet tĂ« jetĂ« e pranishme nĂ« host, pĂ«rndryshe VM nuk do tĂ« nisĂ«.
Balloon â volumi i kujtesĂ«s RAM (KB) tĂ« hequr nga VM me anĂ« tĂ« Balloon Driver.
Compressed â volumi i kujtesĂ«s RAM (KB) qĂ« ka arritur tĂ« kompresohet.
Swapped â volumi i kujtesĂ«s RAM (KB) qĂ«, pĂ«r shkak tĂ« mungesĂ«s sĂ« kujtesĂ«s fizike nĂ« server, Ă«shtĂ« transferuar nĂ« disk.
Balloon dhe numrat e tjerë të teknikave të rikuperimit të kujtesës janë të barabartë me zero.
Kështu duket grafiku me numrat e Memories së një VM që punon normalisht me 150 GB RAM.
Në grafikun më poshtë, VM ka probleme të dukshme. Nën grafik, tregohet se për këtë VM janë përdorur të gjitha teknikat e përshkruara për menaxhimin e memories. Balloon për këtë VM është ndjeshëm më i madh se sa Consumed. Në fakt, VM është më shumë e vdekur se sa e gjallë.
ESXTOP
Si me CPU, nëse duam të vlerësojmë shpejt situatën në host, si dhe dinamikën e saj me një interval deri në 2 sekonda, duhet të përdorim ESXTOP.
Ekrani i ESXTOP për Memory thirret me tastin "m" dhe duket si në vijim (janë zgjedhur fushat B,D,H,J,K,L,O):
Parametrat që na interesojnë janë:
Mem overcommit avg â vlera mesatare e mbipĂ«rshkrimit tĂ« memories nĂ« host pĂ«r 1, 5 dhe 15 minuta. NĂ«se Ă«shtĂ« mbi zero, kjo Ă«shtĂ« njĂ« arsye pĂ«r tĂ« parĂ« se çfarĂ« po ndodh, por nuk Ă«shtĂ« gjithmonĂ« tregues i problemeve.
NĂ« radhĂ«t PMEM/MB dhe VMKMEM/MB â informacion mbi memorien fizike tĂ« serverit dhe memorien e disponueshme pĂ«r VMkernel. Nga e veçanta kĂ«tu, mund tĂ« shohim vlerĂ«n minfree (nĂ« MB), gjendjen e hostit pĂ«r memory (nĂ« rastin tonĂ«, e lartĂ«).
Në rreshtin NUMA/MB mund të shihni shpërndarjen e memories së operativës sipas NUMA-nodëve (socket-eve). Në këtë shembull, shpërndarja është e pabarabartë, e cila në parim nuk është shumë mirë.
Më pas vjen statistika e përgjithshme për serverin në lidhje me teknikët e rikuperimit të memories:
PSHARE/MB â kjo Ă«shtĂ« statistika TPS;
SWAP/MB â statistika e pĂ«rdorimit tĂ« Swap;
ZIP/MB â statistika e kompresionit tĂ« faqeve tĂ« memories;
MEMCTL/MB â statistika e pĂ«rdorimit tĂ« Balloon Driver.
Për çdo VM, mund të na interesojë informacioni në vijim. Emrat e VM-ve i kam fshirë për të mos tronditur audiencën :). Nëse metrika ESXTOP është e ngjashme me numëruesin në vSphere, jap numëruesin përkatës.
MEMSZ â sasia e memories e cila Ă«shtĂ« konfiguruar pĂ«r VM (MB).
MEMSZ = GRANT + MCTLSZ + SWCUR + untouched.
GRANT â Granted nĂ« MB.
TCHD â Active nĂ« MB.
MCTL? â a Ă«shtĂ« vendosur Balloon Driver nĂ« VM.
MCTLSZ â Balloon nĂ« MB.
MCTLGT â sasia e memories (MB) qĂ« ESXi dĂ«shiron tĂ« tĂ«rheqĂ« nga VM pĂ«rmes Balloon Driver (Memctl Target).
MCTLMAX â sasia maksimale e memories (MB) qĂ« ESXi mund tĂ« tĂ«rheqĂ« nga VM pĂ«rmes Balloon Driver.
SWCUR â sasia aktuale e memories (MB) qĂ« i Ă«shtĂ« dhĂ«nĂ« VM nga skedari Swap.
SWGT â sasia e memories (MB) qĂ« ESXi dĂ«shiron tĂ« japĂ« VM nga skedari Swap (Swap Target).
Gjithashtu përmes ESXTOP mund të shihni informacione më të detajuara rreth topologjisë NUMA të VM-së. Për këtë, duhet të zgjidhni fushat D, G:
NHN â nyjet NUMA mbi tĂ« cilat ndodhet VM-ja. KĂ«tu mund tĂ« vĂ«reni menjĂ«herĂ« VM-tĂ« e gjĂ«ra, tĂ« cilat nuk hyjnĂ« nĂ« njĂ« nyje NUMA.
NRMEM â sa megabajt memorie merr VM-ja nga nyja NUMA e largĂ«t.
NLMEM â sa megabajt memorie merr VM-ja nga nyja NUMA lokale.
N%L â pĂ«rqindja e memories sĂ« VM-sĂ« nĂ« nyjen NUMA lokale (nĂ«se Ă«shtĂ« mĂ« pak se 80% - mund tĂ« ndodhin probleme me performancĂ«n).
Memoria në hipervizor
Nëse numrat e CPU-së në hipervizor zakonisht nuk përbëjnë interes të veçantë, situata me memorien është e kundërta. Përdorimi i lartë i memories në VM nuk do të thotë gjithmonë se ka një problem me performancen, por përdorimi i lartë i memories në hipervizor, përkundrazi, aktivizon teknikën e menaxhimit të memories dhe shkakton probleme me performancën e VM-së. Duhet të monitoroni alarmin e Përdorimit të Memories së Hostit dhe të mos lejoni që VM-ja të kalojë në Swap.
Unswap
Nëse VM ka kaluar në Swap, performanca e saj bie ndjeshëm. Shenjat e Ballooning-ut dhe kompresionit shpejt zhduken pas shfaqjes së memories së lirë në host, por VM nuk nxitohet aspak të kthehet nga Swap në memorien e serverit.
Derisa të arrihet versioni ESXi 6.0, mënyra e vetme e besueshme dhe e shpejtë për të nxjerrë VM nga Swap ishte ri-ngritja (nëse do të saktësojmë, fikja/rikthimi i kontejnerit). Duke filluar nga ESXi 6.0, u shfaq një mënyrë, ndonëse jo plotësisht zyrtare, por funksionale dhe e besueshme për të nxjerrë VM nga Swap. Në një nga konferencat kam arritur të bisedoj me një nga inxhinierët e VMware, që përgjigjej për CPU Scheduler. Ai konfirmoi që mënyra është plotësisht funksionale dhe e sigurt. Në përvojën tonë, nuk kemi vërejtur probleme me të.
Faktikisht komandat për nxjerrjen e VM nga Swap Duncan Epping. Nuk do të përsëris përshkrimin e detajuar, thjesht do të jap një shembull të përdorimit të tij. Siç shihet në screenshot, pas një kohe pas ekzekutimit të komandës të dhënë, Swap në VM zhduket.
Këshilla për menaxhimin e memories në ESXi
Në fund, dua të jap disa këshilla që do t'ju ndihmojnë të shmangni problemet me performancën e VM për shkak të kujtesës operuese:
- Mos lejoni tejkalimin e kujtesës operuese në grupe produktive. Preferohet gjithmonë të keni rreth 20-30% kujtesë të lirë në grup, që DRS (dhe administratori) të ketë hapësirë për manovra, dhe në rastin e migrimit të VM-të të mos kalojnë në Swap. Mos harroni gjithashtu për rezervat për qëndrueshmëri. Nuk është këndshëm kur, pas defektit të një serveri dhe rinisjes së VM-së me anë të HA, disa makina kalojnë akoma në Swap.
- Në infrastrukturat me konsolidim të lartë, përpiquni Tà MOS krijoni VM me kujtesë më shumë se gjysma e kujtesës së host-it. Kjo përsëri do ta ndihmojë DRS-in të shpërndajë pa probleme makinat virtuale midis serverëve të grupit. Ky rregull, sigurisht, nuk është universale :).
- Kujdesi për Alarmet e Përdorimit të Kujtesës së Host-it.
- Mos harroni të instaloni VMware Tools në VM dhe mos e çaktivizoni Ballooning.
- Mundohuni të aktivizoni Inter-VM TPS dhe të çaktivizoni Large Pages në mjedise me VDI dhe mjedise testimi.
- Nëse VM ka probleme me performancën, kontrolloni nëse po përdor kujtesë nga një nodë NUMA të largët.
- Nxirrni VM nga Swap sa më shpejt të jetë e mundur! Përveç gjithçkaje tjetër, nëse VM është në Swap, për arsye të qarta, performanca e ruajtjes dëmtohet.
Kjo është gjithçka për memorien operative nga ana ime. Më poshtë janë artikuj mbi këtë temë për ata që dëshirojnë të thellohen në detaje. Artikulli i ardhshëm do të përqendrohet në ruajtje.
Linqe të dobishme
Burimi: habr.com
