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xen CPU分配管理

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CPU管理

与内存一样,你也可以管理虚拟机的CPU分配。如果虚拟机使用的是准虚拟化,CPU的分配也可以动态更改。为虚拟机分配CPU时,不一定要根据 服务器中的物理CPU数目来分。如果你愿意,是可以这么做。不过,这样做是绝对优化不了性能的。如果将虚拟机与指定的物理CPU绑定,会帮助你大大地提高 虚拟机性能。除此之外,还可以调整CPU的运行队列(run queue),使某台虚拟机在CPU中具有更高的优先级。

所有可运行的虚拟CPU(VCPU)都是由物理CPU中的本地运行队列管理的。这个队列是按优先级进行排序的,队列中的每个VCPU平分CPU 资源。VCPU的优先级状态有两种值:over和under。Over表示它占用的CPU资源超过了资源平分值,under表示低于这个平分值。如果 VCPU的当前状态为under,调度程序下次则会优先服务该VCPU。如果调度程序发现在其CPU上没有虚拟机为under状态,则会看其它CPU中是 否有VCPU状态为under,如果发现,则立即服务该VCPU。通过这种方式,所有CPU都会平均分配CPU资源。

通过设置weight和cap参数值,管理员可以管理CPU的优先级。Weight参数用于分配CPU cycle,是一个相对值。一个weight为128的VCPU比一个weight为64的VCPU获得的CPU cycle多一倍。因此,利用这个参数可以决定哪个VCPU获得更多,哪个获得更少。第二个设置CPU的参数是cap,它设置的是domain获得的 CPU cycle百分数,是一个绝对值。如果设置为100,就表示那个VCPU会100%地占用物理CPU的可用cycle。如果cap为50,则表示该 VCPU占用的CPU cycle绝不会超过总量的一半。

在如下命令示例中, id为3的虚拟机weight为128,允许使用两个物理CPU的所有CPU cycle:

xm sched-credit -d 3 -w 128 -c 200

对于虚拟CPU,还要做的一个重要工作就是CPU分配。默认情况下,虚拟CPU与物理CPU是没有固定联系的。要提高性能,就需要为它们建立一 个这样的联系,这个工作很简单易行。为虚拟CPU和物理CPU建立“联系”的主要好处是可以防止虚拟CPU到处游荡。如果没有“联系”,调度程序会为虚拟 CPU选择一个物理CPU。当某个物理CPU处于繁忙状态时,虚拟CPU就会被转移,由另一个物理CPU服务。这个工作对性能的影响是很大的。因此,将虚 拟CPU与物理CPU绑定是个不错的办法。

绑定虚拟CPU时,首先利用xm list命令查看当前配置。然后,在你要查看CPU详细信息的domain中使用xm vcpu-list命令,命令输出结果如下:

lin:~ # xm vcpu-list 2

这个命令显示,ID 2 domain当前使用了一个CPU(ID 0),该CPU当前在物理CPU 0。为了确认它的状态,可以使用如下命令:

xm vcpu-pin 2 0 1

如果你再使用xm vcpu-list命令,你会看见CPU Affinity由原来的“any cpu”变为了CPU 1。

注意,这个设置是无法被写入的。意思是,每次重启虚拟机之后,你都必须再重新设置。

最后,你还可以更改虚拟机分配的CPU数量。要更改此设置,既可以利用虚拟机管理器(Virtual Machine Manager)进行,也可以使用xm vcpu-set命令。例如,将domain 1分配的VCPU数改为4个,则:

xm vcpu-set 1 4

使用该命令时,你会发现它有时不起作用。这是因为,虚拟机的操作系统还必须支持动态更改CPU数量,不然就不能这样更改了。所以,在虚拟机的配置文件中更改其VCPU数更有效,而且不会因为重启虚拟机而失效。

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