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好马配好鞍 服务器虚拟化需要怎样的CPU?

归档日期:06-11       文本归类:多处理器分配      文章编辑:爱尚语录

  虚拟化已经成为不可避免的应用趋势。那么,用户在进行服务器虚拟化的前期准备工作时,首先应该考虑的什么呢?这必须得从服务器的“心”说起,因为正如人类一样,只有拥有了一颗强健的“心脏”,人们才能胜任多种类的工作。

  很多人一直将虚拟化看作是一种神秘的技术,认为只有大型的应用环境才需要使用虚拟化技术。其实呢?虚拟化并不仅限于大中型网络环境,即使是小型的网络环境,通过虚拟化也可以让管理变得简单,并且降低成本。

  如果有一种技术可以任意扩充计算环境,那么它一定是虚拟化。通过一台物理服务器来运行多个虚拟服务器,用户可以降低运营成本,并且业务可以更加高效。不管用户所在的企业是有两台服务器还是两千台,都能够以不同的方式从虚拟化中获得好处,更好的消息是,做到这些并不难,而且廉价。

  即使是一个小型的基础架构,应用虚拟化也能够让管理变得简单并且降低成本,成本的降低是来自于减少物理服务器的数量,从而也可以降低能耗并减少冷却设备,并且可以有效降低服务器蔓延。当有新的商业应用的时候,企业并不需要去购买新的硬件,需要做的仅仅是添加新的虚拟服务器。

  如果企业仅有一台服务器,虚拟化并不会节省多少费用。但是如果企业有两台以上的服务器,或者有随时扩大规模的计划,应用虚拟化可以带来不一样的体验。

  现在已经很难购买到非多核的服务器,但很多小型企业并不需要多么强的性能,购买昂贵的服务器处理简单的任务无疑是在浪费能耗,而且会散发更多的热量。但是多核服务器对于虚拟化来说更有意义,因为多核服务器能够承载更多的虚拟机。

  成功应用虚拟化的关键是往往是从物理服务器开始。物理服务器将运行多个虚拟服务器,虽然一台物理服务器要承载数以十计的虚拟服务器,但是它所需要的CPU资源要比用户想象的要少。

  通过应用虚拟化软件——VMware VSphere、微软Hyper-v、Citrix XenServer或者其它,可以在四核、六核或八核CPU上运行多个虚拟服务器。这是因为当前很多服务器大部分时间都运行在接近空闲的状态,当虚拟机执行任务时,它们消耗的资源设计CPU、内存、硬盘和网络I/O,只有一小部分虚拟机需要占用大量的CPU资源。利用这个平衡法则,还可以将多台物理服务器整合成一台服务器。

  但这也不是一成不变的,一些特定的服务器,比如数据库服务器,通常状况下都要运行较大负载,在较小的基础架构中就不适合进行虚拟化。进行虚拟化要考虑主机的可用硬件资源,以及虚拟化软件的特性和虚拟机的要求。

  当企业要进行一个小的虚拟化项目时的第一步是选择硬件,通常会以一台服务器开始,所以尽量要在预算范围内获得尽可能最佳的资源组合。一个好的经验是,选择具有更多核心、主频更高的服务器作为物理主机(Host Server),所以如果在主频2.93GHz的4核CPU和主频2.4GHz的12核CPU之间选择,最好选择后者,这是因为更多核心的CPU传输虚拟机负载要更加快速。就好比要装载更多的货物,你需要的是一辆卡车而不是一辆跑车。

  做好CPU的选择后,下一个需要考虑的部分是内存。虚拟机要消耗大量的内存,所以需要尽可能的加大内存,并选择尽可能快速的内存。在主机中,为虚拟机分配比物理主机更多的虚拟CPU要相对容易,但是超度分配内存却不行。主机具有更大的内存意味着可以运行更多的虚拟机。这对一些不提供共享内存功能的管理程序来说非常重要,一些管理程序要求为每一个虚拟机设置固定的内存,这些内存完全分配给指定的虚拟机。

  存储同样是必需重点关注的因素。在小型网络环境中可能不会采用SAN或者NAS来存储虚拟机镜像,而由物理主机来进行存储。在这种情况下,物理主机的硬盘容量当然是越大越好。通常情况下,采用SATA接口硬盘,组建RAID 5或RAID 6阵列就可以满足需求。尽管采用SAS硬盘可以提供更好的存储性能,但是要更加昂贵些。如果可能的话,确认物理主机可以支持RAID 5或RAID 6阵列,确保数据的安全性。

  再回到虚拟化的核心——CPU,其实除了CPU的内核增多后给虚拟化增加了可能外,芯片厂商在内核中还增加了虚拟化技术,使得服务器虚拟化不必完全依赖软件,而是可以从CPU层面就对虚拟化进行了优化。

  以增强型英特尔虚拟化技术(IntelVirtualization Technology)为例,这是一系列的技术特性,也是英特尔智能计算理念中“可扩展”的重要体现,它针对的就是当前在企业和机构中部署和应用越来越广泛的虚拟化应用。

  增强型英特尔虚拟化技术融合了针对处理器的VT-x、针对芯片组的VT-d和针对网络连接组件的VT-c技术,可确保服务器平台上的多个虚拟机直接访问和充分利用系统的计算、I/O、存储和网络资源,并实现灵活的迁移和高效便携的管理,从而帮助用户在每台服务器上整合及稳定地运行更多的应用和更为繁重的工作负载,最终降低其总拥有成本。

  从更加通俗的角度来说,应用了增加英特尔虚拟化技术的服务器,就实现了计算资源的透明化和灵活调配。它就如同一个工作效率非常高的银行服务台,其每个窗口都可以充分利用整个银行的资源,为一个用户或一系列的用户提供最好的服务,一旦某个窗口的工作压力太大或出现了问题,那么其他窗口的资源都可以被调过来支援它,或者是将它已经无法顺利推进的工作接手过去。

  以针对处理器的VT-x技术为例,它包括了英特尔VT FlexPriority——当处理器执行任务时,往往会收到需要注意的其它设备或应用发出的请求或“中断”命令。为了最大程度减少对性能的影响,处理器内的一个专用寄存器(APIC任务优先级寄存器,或 TPR)将对任务优先级进行监控。如此一来,只有优先级高于当前运行任务的中断才会被及时关注;英特尔虚拟化灵活迁移技术(IntelVT FlexMigration)——虚拟化的一个重要优势是能够在无需停机的情况下,将运行中的应用在物理服务器之间进行迁移。

  英特尔虚拟化灵活迁移技术旨在实现基于英特尔处理器的当前服务器与未来服务器之间的无缝迁移,即使新的系统可能包括增强的指令集也不例外。借助此项技术,管理程序能够在迁移池内的所有服务器中建立一套一致的指令,实现工作负载的无缝迁移。这便生成了可在多代硬件中无缝运行的更加灵活、统一的服务器资源池。

  增强型英特尔虚拟化技术被广泛应用到了基于Nehalem架构的新至强处理器中,包括至强5500系列、至强5600系列和至强7500系列。

  此外,上述处理器还采用了全新的快速通道互联技术(Quick Path Interconnect)。快速通道互联技构架的推出具有划时代的意义,这种点对点的传输架构打破了传统前端总线结构中内存和I/O带宽的瓶颈,前所未有地提升了内存和I/O带宽。以至强7500处理器为例,每颗处理器集成了两个内存控制器,每个内存控制器支持两个内存通道,支持DDR3-1066内存规格,内存带宽达到了上一代至强7400的9倍。

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