Hyper-V zapewnia bardzo solidne i wydajne rozwiązanie wirtualizacji, które obsługuje obciążenia produkcyjne w wielu dzisiejszych centrach danych przedsiębiorstw. Jak w przypadku każdego rozwiązania wirtualizacji, z pewnością istnieją kwestie wydajności i dostrajania, które można wykonać, aby zwiększyć wydajność hiperwizora, a także obciążeń maszyn wirtualnych działających w środowisku.

Kluczowe obszary każdego rozwiązania hiperwizora w przypadku dostosowywania wydajności obejmują samego hosta hiperwizora, procesory, pamięć, magazyn i sieć. Każdy z tych głównych obszarów jest krytyczny dla zapewnienia, że ​​obciążenia produkcyjne działają zgodnie z oczekiwaniami. Każdy z nich może potencjalnie stać się wąskim gardłem dla solidnej wydajności produkcyjnej.

Strojenie wydajności Microsoft Hyper-V

Tweaking Hyper-V polega na przyjrzeniu się każdemu z głównych komponentów środowiska wirtualizacji Hyper-V i upewnieniu się, że każdy z nich jest skonfigurowany zgodnie z najlepszymi praktykami opisanymi przez Microsoft. Ponadto istnieją inne poprawki wydajności, które można rozważyć i wdrożyć. Jak wspomniano, krytyczne obszary wydajności Hyper-V obejmują:

• Strojenie/konfiguracja hosta i hiperwizora Hyper-V,
• Rozważania dotyczące procesorów CPU (procesorów), systemów operacyjnych gości i procesorów wirtualnych,
• Pamięć,
• Magazynowanie,
• Sieć

Przyjrzyjmy się każdemu z tych elementów i zajmijmy się poprawkami wydajności. Można wdrożyć na każdym z tych poziomów, a które mogą poprawić wydajność obciążenia produkcyjnego.

Zagadnienia dotyczące wydajności hiperwizora Hyper-V

Nie trzeba dodawać, że host hypervisora ​​Hyper-V skorzysta na sprzęcie zaprojektowanym do obsługi często zwiększanych obciążeń związanych z hostem hypervisora. Skonfigurowanie hosta Hyper-V z bardziej wydajnym sprzętem do obsługi obciążeń Hyper-V z pewnością wpłynie korzystnie na ogólną wydajność. Myśląc o sprzęcie hypervisora, weź pod uwagę zalecenia firmy Microsoft dotyczące sprzętu, który jest w stanie obsłużyć ogólne obciążenia wirtualizacji:

Procesory

Upewnij się, że procesory skonfigurowane z hostem Hyper-V obsługują translację adresów drugiego poziomu (Second Level Address Translation – SLAT) i rozszerzone tabele stron (Extended Page Tables – EPT), a także zagnieżdżone tabele stron (Nested Page Tables – NPT).

Pamięć podręczna

Upewnij się, że procesory mają dostępną konfigurację pamięci podręcznej. Jest to korzystne nie tylko dla obciążeń, które mają duży zestaw roboczy w pamięci, ale także dla obciążeń produkcyjnych, które mają dużą liczbę procesorów wirtualnych.

Pamięć

Konfiguracje partycji pamięci głównej i podrzędnej są ważne w przypadku Hyper-V. Partycja główna obsługuje operacje wejścia/wyjścia w imieniu maszyn wirtualnych i inne operacje, takie jak tworzenie punktów kontrolnych. Rozmiar partycji podrzędnych powinien być oparty na obciążeniach uruchomionych maszyn wirtualnych.

Pamięć masowa

Upewnij się, że sprzęt pamięci masowej ma wystarczającą przepustowość pamięci masowej, aby obsługiwać zarówno bieżące obciążenia, jak i potencjalne przyszłe obciążenia na hoście. Obejmuje to upewnienie się, że kontrolery RAID i dyski są odpowiednio skonfigurowane, aby sprostać wymaganiom obciążenia.

Plan zasilania

Należy wziąć pod uwagę wydajność, ponieważ system Windows Server domyślnie używa planu zasilania Balanced, aby umożliwić najlepszą kombinację oszczędzania energii i wydajności. Jest to znane jako Demand Based Switching.

Jednak podczas korzystania z planu zasilania Balanced najwyższa wydajność procesora jest stosowana tylko wtedy, gdy host jest zajęty. Aby zapewnić najlepszą wydajność obciążeń Hyper-V w każdym czasie, należy włączyć plan zasilania High-Performance, ponieważ pozwala on procesorom działać z pełną prędkością w każdym czasie. To skutecznie wyłącza mechanizm Demand Based Switching.

Windows Server Core

Instalacja Server Core z systemem Windows Server 2016 zapewnia niezwykle małą powierzchnię do hostowania ról serwera, takich jak Hyper-V. Nie zawiera interfejsu graficznego do interakcji z systemem Windows Server, ale może być administrowana za pomocą programu Windows PowerShell i różnych konsol zarządzania MMC z innej stacji roboczej lub serwera zarządzającego.

Zapewnia to kilka korzyści dla Hyper-V, takich jak znacznie mniejsza powierzchnia zajmowana przez system operacyjny i mniejsza powierzchnia ataku dla bezpieczeństwa, a także mniejsza powierzchnia do instalowania aktualizacji systemu Windows.

Rozważania na temat procesorów CPU, systemów operacyjnych gości i procesorów wirtualnych

W środowiskach wirtualnych moc obliczeniowa i wydajność są niezwykle ważne. Często określanie wydajności procesorów i konfigurowanie układu procesorów w kontekście maszyn wirtualnych to zupełnie inna sprawa niż wydajność procesorów i konfigurowanie dla fizycznego hosta. Ponadto upewnienie się, że systemy operacyjne gości są skonfigurowane i mają usługi integracyjne umożliwiające im działanie z maksymalną wydajnością w ramach Hyper-V, jest zdecydowanie brane pod uwagę.

Usługi integracji maszyn wirtualnych

Dla osób znających VMware Tools, Hyper-V ma coś podobnego o nazwie Hyper-V Integration Services. Integration Services to usługi, które zawierają sterowniki dla urządzeń I/O specyficznych dla Hyper-V, co zmniejsza obciążenie procesora i poprawia ogólną przepustowość I/O maszyny wirtualnej.

Upewnij się, że zweryfikowałeś obsługiwane przez Hyper-V systemy operacyjne gościa tutaj: https://technet.microsoft.com/library/hh831531.aspx.

Konfiguracja procesora wirtualnego i vNUMA

Windows Server 2016 obsługuje do 240 procesorów wirtualnych na maszynę wirtualną.

Czy to oznacza, że ​​należy skonfigurować tak wiele procesorów wirtualnych dla wszystkich maszyn wirtualnych? Nie.

Dodawanie niepotrzebnych procesorów wirtualnych zwiększa obciążenie maszyny wirtualnej, jeśli nie potrzebuje ona dodatkowych procesorów. Dobrą zasadą jest rozpoczęcie od (1) procesora wirtualnego. Zwiększ liczbę procesorów tylko wtedy, gdy maszyny wirtualne wymagają więcej niż (1) procesora przy obciążeniu szczytowym.

Zwróć uwagę na granice NUMA. Windows Server 2016 Hyper-V umożliwia prezentowanie wirtualnej topologii NUMA maszynom wirtualnym, dzięki czemu topologia maszyn wirtualnych jest zoptymalizowana tak, aby pasowała do topologii NUMA podstawowego hosta Hyper-V. Warto jednak zwrócić uwagę na granice NUMA i fizyczny układ procesora w hoście Hyper-V. Przed Windows Server 2016 ta technologia vNUMA nie była implementowana. Może to prowadzić do złej wydajności z powodu braku optymalizacji NUMA.

Pamięć operacyjna

Podobnie jak w przypadku wydajności procesorów wirtualnych dla obciążenia maszyny wirtualnej, pamięć maszyny wirtualnej musi być odpowiednio skonfigurowana. Obejmuje to określanie rozmiaru maszyny wirtualnej nie tylko dla normalnych obciążeń, ale także obciążeń występujących w godzinach szczytu. Hyper-V oferuje pamięć dynamiczną. Dzięki pamięci dynamicznej Hyper-V może odzyskiwać pamięć z maszyn wirtualnych, które jej nie używają, co skutkuje znacznie wyższymi wskaźnikami konsolidacji dla serwerów działających na hostach Hyper-V. Hyper-V w systemie Windows Server 2016 monitoruje stan środowiska wykonawczego systemu operacyjnego zarządzania partycją główną, aby określić, ile pamięci można bezpiecznie przydzielić partycjom podrzędnym. Dzięki temu partycje główne nadal utrzymują wysoką wydajność i niezawodność.

Pamięć masowa a wydajność

Istnieje wiele kwestii do rozważenia z perspektywy pamięci masowej Hyper-V. Należą do nich typy kontrolerów wirtualnych używanych w maszynach wirtualnych, formaty VHD/VHDX, a także odciążanie w celu uzyskania lepszej wydajności pamięci masowej. Biorąc pod uwagę typy kontrolerów pamięci masowej wirtualnej, pierwszym jest IDE.

IDE – starszy format, który jest emulowany dla starszych systemów operacyjnych, które mogą nie być w stanie uruchomić usług integracji Hyper-V. Dyski IDE powinny być również używane tylko dla dysków systemu operacyjnego ze względu na ograniczenia wydajności związane z maksymalnym rozmiarem wejścia/wyjścia, który można wydać.

SCSI (kontroler SAS) – ten typ kontrolera wirtualnego może obsługiwać do 64 urządzeń i zaleca się podłączanie wielu dysków do jednego wirtualnego kontrolera SCSI i skalowanie w poziomie za pomocą kontrolerów, ponieważ są one potrzebne do podłączania dodatkowych dysków. SCSI nie jest emulowany jak kontroler IDE, więc jest preferowany dla każdego dysku innego niż dysk systemu operacyjnego. W rzeczywistości w przypadku maszyn wirtualnych drugiej generacji jest to jedyny dostępny kontroler.

Virtual Fiber Channel – ten wirtualny kontroler może być używany w celu umożliwienia dostępu do kanału światłowodowego i kanału światłowodowego przez sieć Ethernet.

Format dysku wirtualnego

Począwszy od systemu Windows Server 2012 i nowszych, nowe dyski VHD, które są tworzone, są tworzone z wyrównaniem 4 KB. Należy pamiętać, że samo przeniesienie dysku VHD z poprzedniej wersji Hyper-V nie powoduje automatycznej konwersji dysku VHD do nowego formatu. Istnieje jednak polecenie, które może wykonać to zadanie:

Format dysku wirtualnego VHDX

Jeśli to możliwe, użyj nowego formatu dysku wirtualnego VHDX dla wydajności. Obejmuje on następujące korzyści wydajnościowe:

• Ulepszona wydajność na dyskach o dużych sektorach.
• Większe rozmiary bloków.
• 4 KB logiczny sektor, co jest lepsze pod względem wydajności.
• Mniejsze rozmiary plików i usuwanie mapowania.

Jeśli dokonujesz uaktualnienia do systemu Windows Server 2016 z poprzedniej wersji Hyper-V, ze względu na poprawę wydajności zaleca się przekonwertowanie dysków VHD na format VHDX.

Offloaded Data Transfer

Wykorzystując pamięć masową obsługującą technologię Offloaded Data Transfer (odciążonego transferu danych), system Windows Server Hyper-V sprawdzi możliwości pamięci masowej podłączonej do funkcji Hyper-V. Jeśli pamięć masowa wspomagana sprzętowo jest dostępna, kopie i inne operacje, takie jak scalanie punktów kontrolnych, ominą stos programowy i wykorzystają możliwości wspomagane sprzętowo.

Udoskonalenia wydajności sieci

Windows Server 2016 oferuje wiele nowych udoskonaleń wydajnościowych dla stosu sieciowego Hyper-V. Jednym z nich jest konwergentna sieć, która zapewnia znacznie bardziej wydajny i solidny model konfiguracji sieci dla wielu sieci. Wiele z tych nowych funkcji korzysta z SMB Direct, a także kontrolerów sieciowych obsługujących RDMA. Zapewniają one możliwości odciążania, które omijają wszelkie niepotrzebne ścieżki na drodze do przesłania danych. Istnieją inne możliwości odciążania, o których należy wiedzieć, w tym:

• Odciąża żądania sieciowe na wszystkich dostępnych rdzeniach procesora.
• Dynamiczna kolejka maszyn wirtualnych (skalowanie wirtualnej strony odbiorczej).

Podsumowanie

Istnieje wiele kwestii wydajności, które można i trzeba wziąć pod uwagę w przypadku Microsoft Windows Server Hyper-V. Hyper-V jest już niezwykle wydajnym hiperwizorem „out of the box”. Dzięki dodatkowym kwestiom wydajności i projektowi administratorzy mogą wycisnąć znacznie więcej wydajności ze swoich środowisk Hyper-V. Przyjrzeliśmy się kilku potencjalnym obszarom dostosowań wydajności, w tym samemu hiperwizorowi Hyper-V. Wraz z konfiguracją maszyny wirtualnej, procesorem, pamięcią, magazynem i siecią. Biorąc pod uwagę powyższe zalecenia dotyczące wydajności i inne w każdym z głównych obszarów środowiska Hyper-V. Administratorzy mogą upewnić się, że nie ma wąskich gardeł wydajności w żadnym z wymienionych obszarów. Dzięki dobrze zaprojektowanemu środowisku Hyper-V wraz z kwestiami wydajności po drodze, środowisko Hyper-V będzie w stanie działać niezwykle wydajnie.

---

Dziękuję Ci, za poświęcony czas na przeczytanie tego artykułu. Jeśli był on dla Ciebie przydatny, to gorąco zachęcam Cię do zapisania się na mój newsletter, jeżeli jeszcze Cię tam nie ma. Proszę Cię także o “polubienie” mojego bloga na Facebooku oraz kanału na YouTube – pomoże mi to dotrzeć do nowych odbiorców. Raz w tygodniu (niedziela punkt 17.00) otrzymasz powiadomienia o nowych artykułach / projektach zanim staną się publiczne. Możesz również pozostawić całkowicie anonimowy pomysł na wpis/nagranie.

Link do formularza tutaj: https://beitadmin.pl/pomysly

Pozostaw również komentarz lub napisz do mnie wiadomość odpisuję na każdą, jeżeli Masz jakieś pytania:).