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你創(chuàng)建的OpenStack高性能虛擬機能實現(xiàn)“零損耗”么?

使用默認參數(shù)創(chuàng)建的虛擬機,虛擬機的VCPU在物理CPU不同核心之間動態(tài)調(diào)度,directadmin下載 美國虛擬主機,另外,由于Linux還可能會將軟中斷,內(nèi)存交換等進程調(diào)度到虛擬機正在使用的物理核心上,這些因素導致這些虛擬機相對于物理機的計算性能可能會產(chǎn)生較大的抖動,不能滿足一些對計算SLA要求很嚴格的業(yè)務,比如,很多金融業(yè)務就要求99.999%的請求處理時間延時不得高于1毫秒。

高性能虛擬機

為了減少 Linux 和 Hypervisor 對虛擬機的影響,讓虛擬機的性能接近物理機,一般可以采用如下優(yōu)化手段:

1.CPU 綁核(pin):將虛擬 CPU 和物理 CPU 逐一綁定起來,這樣不同虛擬機的VCPU各自運行在不同的物理核心上,不會相互影響。

2.CPU隔離(isolate):將虛擬機使用的物理 CPU 從 Linux 隔離出來,Linux Kernel 不再調(diào)度任何應用甚至是任何系統(tǒng)進程到這些 CPU 上,盡量讓這些CPU 100%為虛擬機使用。

3.CPU拓撲(Topology): CPU 分配盡量不要跨 NUMA ,如果必須要跨NUMA,將 NUMA 拓撲結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給 Guest OS ,同時也把 SMT 拓撲結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給 Guest OS 。

OpenStack 環(huán)境

1.OpenStack Mitaka:Mitaka 現(xiàn)在運行的很好, 新版本的 Cell 機制甚至會導致一些不可預料的結(jié)果,我們一直沒有冒險去做升級投入。

2.CentOS 7.3:OpenStack Mitaka 在 CentOS 7.4 的 repo 里面已經(jīng)找不到了,應該是停止支持了,由于擔心一些不必要的包依賴問題,我們繼續(xù)使用 CentOS 7.3 。

3.QEMU: CentOS 7默認的qemu 1.5版本非常老,會導致compute節(jié)點的resource_tracker不能上報numa_topology到controller節(jié)點,導致NUMATopologyFilter無法調(diào)度,所以必須升級到2.6。

升級qemu到2.6

計算節(jié)點配置

使用numactl查看下主機的numa拓撲結(jié)構(gòu),比如下面的輸出說明 cpu 0-3 在一個numa node上,而 cpu 4-7 在另一個 numa node 上:

你創(chuàng)建的OpenStack高性能虛擬機能實現(xiàn)“零損耗”么?

numactl --hardware

比如,我們希望將2,3, 6,7隔離出來,專門給虛擬機用,盡量讓Linux不要將任何用戶進程和系統(tǒng)進程調(diào)度到這些cpu上。

首先,編輯/etc/nova/nova.conf, 配置這臺主機能用來創(chuàng)建VM的cpu為2,3,6,7:

vcpu_pin_set=2,3,6,7

然后,編輯/boot/grub/grub.conf:

grub.conf

1.isolcpus:不要將任何應用和系統(tǒng)進程(softirq, swap.……)調(diào)度到指定的CPU上;

2.nohzfull: 指定的CPU上沒有時鐘中斷;

3.rcunocbs:不要在指定的CPU上調(diào)度執(zhí)行rcb callbacks;

最后,重啟主機生效。

控制節(jié)點配置

修改/etc/nova/nova.conf, 將調(diào)度過濾器NUMATopologyFilter加入到scheduler_default_filters:

scheduler_default_filters=RetryFilter,AvailabilityZoneFilter,RamFilter,ComputeFilter,ComputeCapabilitiesFilter,ImagePropertiesFilter,CoreFilter,域名免費備案 directadmin購買,NUMATopologyFilter

然后,重啟nova-scheduler服務

systemctl restart openstack-nova-scheduler.service

創(chuàng)建支持cpu pin的flavor:

openstack flavor set m1.large --property hw:cpu_policy=dedicated --property hw:cpu_thread_policy=require

CPU-POLICY :

1.shared: (默認)VCPU會在PCPU上任意漂移;

2.dedicated: VCPU會綁定在指定的PCPU上;

3.CPU-THREAD-POLICY :

4.prefer: (默認) VCPU會優(yōu)先選擇同一核心上的超線程。

5.isolate: VCPU會選用不同核心的超線程。

6.require: VCPU優(yōu)先選擇同一核心上的超線程,如果主機的BIOS超線程沒有開啟,就會報告失敗。

除了hw:cpu_policy和hw:cpu_thread_policy,這里還可以定義hw:numa_nodes,hw:numa_cpus.N,hw:numa_mem.N等NUMA策略。

用指定的flavor創(chuàng)建虛擬機:

openstack server create --image cirros --nic net-id=provider-net --flavor m1.large instance-001

驗證

在計算節(jié)點上使用virsh dumpxml domID觀察虛擬機,輸出的xml應該包括類似下面的內(nèi)容:

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