Настройки виртуальных процессоров в Hyper-V

В этой статье я расскажу о «продвинутых» настройках процессоров виртуальных машин в Hyper-V. Наверняка все эти настройки видели, но мало кто реально пробовал их менять, и еще меньше – знают, для чего они реально нужны и как они работают.

Для примера будем рассматривать некий абстрактный сервер с четырьмя процессорными ядрами. Так же, все виртуальные машины по умолчанию конфигурируются с четырьмя виртуальными процессорами.

Вот они, эти настройки:

Virtual Machine Reserve

Этот параметр означает, что определенный процент ресурсов будет жестко зарезервирован за виртуальной машиной. По умолчанию равен 0%. В первую очередь этот параметр играет роль в ситуации «борьбы за ресурсы» (то есть когда физические процессоры используются на 100%, а виртуальным машинам требуется еще). В этой ситуации те из виртуальных машин, у которых задан этот параметр, гарантированно получат как минимум то, что за ними зарезервировано.

Работает этот параметр следующим образом. Возьмем наш 4-ядерный сервер и 5 виртуальных машин, по 4 виртуальных процессора на каждой. Если установить Virtual Machine Reserve, равный 20%, то от физически имеющихся ресурсов для каждой виртуальной машины будет зарезервировано 0,2 * 4 / 4 = 20%. Это значение отобразиться в поле «Percent of total system resources». Если у сервера будет 8 ядер, то это значение будет уже другое: 0,2 * 4 / 8 = 10%.

Но вернемся к нашим баранам. Если мы запустим все 5 наших виртуальных машин, то все процессорные ресурсы будут заняты, и запустить 6ю виртуальную машину будет можно только в том случае, если Virtual Machine Reserve установлен равным 0%:

А вот теперь более интересный пример. На той же самой 4-ядерной системе создадим две виртуальных машины. Одной из них назначим 4 виртуальных процессора, и установим Virtual Machine Reserve 50%. Это значит, что наша виртуальная машина получает половину от каждого из имеющихся ядер, половину от всех системных ресурсов сервера. Запустим ее. Второй виртуальной машине дадим два виртуальных процессора и Virtual Machine Reserve 80%. Это – 40% от всех системных ресурсов. Казалось бы, 50% + 40% = 90%. То есть вторая виртуальная машина тоже должна запуститься, но на самом деле она не запустится. А все потому, что система попытается найти два ядра, от которых можно «отщипнуть» в резерв 80%, а все 4 ядра зарезервированы на 50% каждое:

Об этом ограничении нужно всегда помнить, и не «играться» с параметром Virtual Machine Reserve без насущной необходимости. Особое внимание нужно уделять при использовании кластерных решений: при сбое одного узла возможна ситуация, что часть виртуальных машин не сможет перезапуститься на доступном узле из-за недостатка ресурсов для резервирования.

Тем не менее, резервирование здесь не совсем «жесткое». Допустим, в примере с 5ю виртуальными машинами и 20% Virtual Machine Reserve все 5 виртуальных машин простаивают. Если вдруг одной из виртуальных машин потребуется больше, чем 20% доступных ресурсов – эти ресурсы будут ей предоставлены, не смотря на то, что все 100% вроде бы как зарезервированы. Дело в том, что процессорный ресурс может легко выделяться виртуальным машинам, и так же легко у них забираться. Так что, если возникнет необходимость – резервы для всех гарантируются.

Для чего можно использовать этот параметр? Главное его назначение – гарантировать ресурсы для бизнес-критичных виртуальных машин, имеющих жесткое SLA. Кроме этого, его можно использовать для искусственного ограничения на количество одновременно запущенных виртуальных машин, хотя по моему мнению – это не самое красивое решение.

Virtual Machine Limit

Этот параметр, как и предыдущий (Virtual Machine Reserve), задается в процентах от доступных виртуальной машине ресурсов. Точно так же, как и предыдущий параметр – есть поле «Percent of total system resources» — все точно так же. По умолчанию равен 0, что означает, что никаких ограничений нет, и виртуальная машина может забирать себе столько процессорных ресурсов, сколько ей необходимо и сколько доступно физически. Ненулевое значение параметра Virtual Machine Limit означает, что виртуальная машина ни при каких условиях не сможет использовать больше процессорных ресурсов, чем разрешено. Единственное применение этого параметра – ограничить «аппетит» виртуальной машины, если используются приложения, которые слишком сильно нагружают процессор.

Так же, как и Virtual Machine Reserve, лимит применяется отдельно к каждому виртуальному процессору. К примеру, если виртуальная машина сконфигурирована с 2 процессорами и установлен лимит 50% — то она получит два виртуальных процессора, каждый из которых ограничивается 50%.

Но есть одно небольшое отличие: лимит задается жестко. Если Virtual Machine Limit равен 50% — виртуальная машина никогда не сможет использовать больше, даже если на сервере больше ничего не запущено. Кроме этого, лимит применяется отдельно к каждому виртуальному процессору. К примеру, если виртуальная машина сконфигурирована с 2 процессорами и установлен лимит 50% — то она получит два виртуальных процессора, каждый из которых лимитирован 50%.

Relative Weight

Третий параметр, о котором я хотел бы рассказать – Relative Weight. В отличие от предыдущих этот параметр – безразмерная величина, и может изменяться от 0 до 10000. По умолчанию равен 100.

До тех пор, пока у сервера имеются свободные системные ресурсы – параметр Relative Weight не проявляет себя абсолютно никак. Будь значение веса хоть 100, хоть 200, хоть 10000 – на работе виртуальных машин это не отразится. Но как только виртуальные машины начинают запрашивать больше процессорных ресурсов, чем сервер готов предоставить физически – тут-то и начинается самое интересное. Если у всех виртуальных машин значение этого параметра одинаково (к примеру, у всех 100) – то каждая из них получит равную долю процессорного ресура. А вот если у одной или нескольких виртуальных машин Relative Weight выше – это значит, что они «равнее, чем другие», и они получат больше процессорного ресурса, чем остальные. А если есть виртуальные машины с еще более высокими значениями этого параметра – то они получат еще больше. Этот параметр хорош тем, что позволяет выделять более критичные виртуальные машины, при этом не боясь, что какая-то из виртуальных машин откажется запускаться, и придется менять настройки еще и для нее. Но есть один небольшой нюанс: Relative Weight вовсе не дает гарантий, что виртуальная машина в трудную минуту получит ровно столько процессорных ресурсов, сколько ей нужно. Если какие-то из виртуальных машин являются особо критичными, и на них распространяются жесткие SLA – лучше использовать Virtual Machine Reserve, который гарантирует выделение ресурсов.

Если систему обслуживают несколько администраторов – то необходимо договориться о единой шкале для параметра Relative Weight. В частности, если один будет ставить для некритичныхвиртуальных машин значение 100, для критичных 200, а другой будет ставить 500 для некритичных и 1000 для критичных – система может повести себя немного непредсказуемо. Но это уже вопрос стандартизации, и в более-менее сложных системах, которые управляются более чем одним администратором – такие договоренности должны быть a priori.

Оригинал статьи http://itband.ru/2011/03/hyper-v-vcpu/