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H3C CAS 内存管理最佳实践-E0730P01及之后版本-5W100

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H3C CAS 内存管理最佳实践-E0730P01及之后版本-5W100-整本手册.pdf  (552.40 KB)

  • 发布时间:2022/5/17 14:30:24
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H3C CAS云计算管理平台

内存管理最佳实践

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

软件版本:E0730P01及之后版本

资料版本:5W100-20220328

Copyright © 2022 新华三技术有限公司 版权所有,保留一切权利。

非经本公司书面许可,任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部,并不得以任何形式传播。

除新华三技术有限公司的商标外,本手册中出现的其它公司的商标、产品标识及商品名称,由各自权利人拥有。

本文档中的信息可能变动,恕不另行通知。



CAS虚拟化产品内存管理功能介绍

本文主要介绍CAS虚拟化产品内存管理的功能,包括该方案的基础内存参数、内存交换分区、共享内存页和内存隔离等功能的功能介绍、配置方法和方案场景。

1.1  背景

用户在使用虚拟化产品时可能会遇到以下问题:

·     内存资源有限,希望能进一步过载使用,愿意牺牲一点虚拟机性能。

·     过载使用内存资源,是否会影响虚拟机或宿主机的正常运行。

·     资源足够,不想过载使用,但没有对应的策略可以配置或监控。

面对用户的困惑,CAS云计算管理平台能提供什么?我们推出了以下功能来协助用户更好地进行主机内存的管理、分配和使用:

·     基础内存参数配置:用于设置主机上所有虚拟机内存分配比例。

·     内存交换(SWAP)分区:是一种通过磁盘分区的方式来弥补系统内存过载使用时内存不足的技术手段。开启此功能可以最大程度保证服务器的正常运行。

·     共享内存页:允许内核在多个进程(包括虚拟机)之间共享完全相同的内存页,开启此功能,可以减少每个虚拟机实际占用的内存,使一个物理主机中可以创建更多的虚拟机,进而提高虚拟机密度,提升物理资源利用率。

·     内存隔离配置:可以限制该主机上所有在线虚拟机使用的总内存,从而为主机预留足够的内存资源,以保证业务系统的正常运行。当所有在线虚拟机使用的总内存超过限制值后,则不允许再启动新的虚拟机。

1.2  注意事项

·     E0730P01及之后版本支持内存交换分区、共享内存页和内存隔离等功能。

·     安装CAS时需要配置内存交换分区(即SWAP分区,安装时默认会配置内存交换分区),没有内存交换分区将无法启用内存交换功能。

·     开启内存交换分区时,才能开启共享内存页功能。

基础内存参数配置

2.1  功能介绍

基础内存参数配置包括了主机内存预留、虚拟机内存分配比和在线虚拟机内存分配比等功能,以下是相关功能的介绍。

主机内存预留:预留部分内存给主机,让主机更安全、更有效率,预留内存为宿主机总内存的20%10G取小,比如,主机总内存为50G50%*20%=10G,所有主机总内存大于50G,内存预留10G,主机总内存小于50G,预留内存为主机内存的20%

虚拟机内存分配比:主机上虚拟机分配的内存总数/主机的总内存数。

在线虚拟机内存分配比:主机上活动状态虚拟机分配的内存总数/主机的总内存数。

分配比的两种场景也包括大页内存的虚拟机。

2.2  配置方法

(1)     登录CAS云计算管理平台,选择顶部“系统”页签,选择左侧导航树[参数配置]菜单项,进入参数配置页面。

(2)     选择“系统参数”页签,进入系统参数配置页面,选择“CPU内存参数”,单击<修改>按钮。

图1 系统参数配置页面

 

说明

·     主机内存预留:设置主机是否预留内存,默认为是。若设置为“是”,主机内存预留值设定为主机内存的20%10GB之间的最小值,当主机空闲内存大小与将在该主机上运行的虚拟机内存大小之差小于主机的预留内存值时,则不允许启动或在线迁入该虚拟机到当前主机。若选择为“否”,主机下虚拟机启动或在线迁入操作按正常使用情况处理,不会内存预留。

·     虚拟机内存分配比:限制主机上所有虚拟机分配的内存总和,在新增虚拟机、部署虚拟机、克隆虚拟机、迁移虚拟机(包括手动迁移和HADRS等自动迁移)、恢复回收站的虚拟机、DRX、云彩虹迁入、修改虚拟机CPU及内存、OVF模板导入、快照还原、备份还原时,检查当前主机上所有虚拟机分配的内存总和是否超过分配比例。

·     在线虚拟机内存分配比:限制主机上所有运行的虚拟机分配的内存总和,在启动虚拟机、在线修改虚拟机CPU内存、内存快照还原、在线迁移虚拟机、DRS迁移、DRX、云彩虹在线迁入时,检查主机上所有在线的虚拟机的内存是否超过分配比例。

 

(3)     单击<保存>按钮,完成操作。

内存交换(SWAP)分区配置

3.1  功能介绍

linux系统的内存不足或一些程序内存被使用的情况下,内核会将一部分内存直接缓存到磁盘内存交换分区或内存交换文件,当再次使用到相关内存的时候,内核会到对应的内存交换分区或内存交换文件中将对应的内存数据重新加载到内存中。

功能特点:

·     同样的内存大小,可以运行更多的虚拟机业务。

·     可以运行更多的虚拟机,增加内存资源利用率,防止内核自动停止进程,增加系统的稳定性。

·     频繁在磁盘和内核中进行数据交换,会导致程序运行变慢。开启此功能可以最大程度保证服务器的正常运行。

图2 内存交换分区原理图

 

3.2  配置方法

(1)     登录CAS云计算管理平台,选择顶部“云资源”页签,单击左侧导航树[计算/主机池/<主机名>]或者[计算/主机池/集群/<主机名>]菜单项,进入主机概要信息页面。

(2)     选择“高级设置”页签,进入主机的启动项配置页面。

(3)     选择[内存配置]菜单项,进入内存配置页面。修改内存交换分区配置,在内存交换分区配置状态选择框中选择“启用”或“不启用”。

图3 内存交换分区配置页面

 

注意

该功能默认开启

 

(4)     单击<保存>按钮完成操作。

3.3  方案场景

·     内存密集型场景。CVK主机上承载的虚拟机会出现过载情况,虚拟机所使用的内存大于主机总内存的情况。可以承受数据交换导致虚拟机效率降低。

·     内存波动型场景。一般情况下,虚拟机使用的内存较低,但在业务高发阶段虚拟机内存会迅速增加,通过开启内存交换分区,将内存数据交换到内存交换分区,保证系统内存充足。

共享内存页(KSM)配置

4.1  功能介绍

主机开启共享内存页,当虚拟机运行时,其内存中的信息可以被其他相同操作系统或者运行相同软件应用的虚拟机共享。反之,如果虚拟机的操作系统不同且运行的应用是完全不同,那么相同的内存页就很少,共享内存页相同内存合并也会减少。

·     虚拟机内存的内容可以共享给其他相同操作系统或部署相同应用的虚拟机。

·     开启共享内存页时,常用的进程数据会放在缓存和主内存中,一定程度上能提升虚拟机性能。

·     共享内存可以减少每个虚拟机实际占用的内存,使一个物理主机中可以创建更多的虚拟机,进而提高虚拟机密度,提升物理资源利用率。

·     共享内存页会引起内存超用,一方面,会消耗CPU资源进行内存扫描,增加了CPU的消耗;另一方面,在内存资源饱和时,数据会频繁和内存交换分区数据交互,导致虚拟机性能下降。

·     主机开启共享内存页后内存利用率可以达到130%(即100G的内存可以使用到130G的内存)。

图4 共享内存架构图

 

4.2  配置方法

(1)     登录CAS云计算管理平台,选择顶部“云资源”页签,单击左侧导航树[计算/主机池/<主机名>]或者[计算/主机池/集群/<主机名>]菜单项,进入主机概要信息页面。

(2)     选择“高级设置”页签,进入主机的启动项配置页面。

(3)     选择[内存配置]菜单项,进入内存配置页面。修改内存共享配置,在内存共享配置状态选择框中选择“启用”或“不启用”。

图5 共享内存页配置页面

 

注意

该功能默认关闭。

 

(4)     单击<保存>按钮完成操作。

4.3  方案场景

·     主机上部署相同操作系统的虚拟机,或是执行相同业务的虚拟机,最好是同一模板部署出来的场景,如DRX

·     虚拟机读操作远远大于写操作。

·     虚拟机运行时,主机CPU资源较为充足。

内存隔离配置

5.1  功能介绍

通过CGROUP技术,限制主机上虚拟化或容器技术的最大内存使用,以便提供足够的内存资源给主机和用户使用。当所有在线虚拟机使用的总内存超过限制值后,则不允许再启动新的虚拟机。虚拟机使用的大页内存不在这部分限制的内存之中。

开启内存隔离配置后,主机上所有活动状态下的虚拟机总内存不能超过隔离配置的内存大小,虚拟机故障迁移不受此条件限制。1是内存隔离大小的配置规划。

表1 内存隔离大小的配置规划

CVK总内存大小(单位:GB

预留给CVK运行大小(单位:GB

<10

2

10<X<=30

5

30<X<=64

7

64<X<=128

10

128<X<=256

15

256<X<=384

20

>384

25

 

图6 内存隔离配置图

 

5.2  配置方法

(1)     登录CAS云计算管理平台,选择顶部“云资源”页签,单击左侧导航树[计算/主机池/<主机名>]或者[计算/主机池/集群/<主机名>]菜单项,进入主机概要信息页面。

(2)     选择“高级设置”页签,进入主机的启动项配置页面。

(3)     选择[内存配置]菜单项,进入内存配置页面。修改内存隔离配置,在内存隔离配置状态选择框中选择“启用”或“不启用”。虚拟机内存隔离即CVK主机所有虚拟机可用的内存总和,不包括预留内存。

图7 内存隔离配置页面

 

注意

该功能默认开启,如果管理平台是从低版本升级的,则默认关闭。

 

(4)     单击<保存>按钮完成操作。

5.3  方案场景

融合化场景。CVK主机承载虚拟化业务同时,安装了其他业务组件或者ISV的有代理插件,如CAS与爱数代理组件。

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