VMware虛拟化的CPU排程原理及實踐建議

ESXi的CPU排程原理

CPU排程器的設計目标           

公平性：確定虛機按照各自配置的份額占用實體CPU。

吞吐量：最大化實體CPU的使用率。

響應性：vCPU從‘就緒’狀态到‘運作’狀态的時間。

擴充性：支援多個vCPU和實體CPU。

ESXi vCPU排程器確定每個虛拟機的vCPU公平高效地使用實體CPU資源。

ESXi CPU排程器的特性介紹

1.基于份額的、時間片排程

時間片50ms。

2.‘彈性’協同排程-Co-schedule (vSMP)

協同排程：一組vCPU程序在同一時間被排程，以取得最佳性能。

目标：同一個虛拟機的vCPU之間的進度差異小于一定值。

3.負載均衡（CPU遷移）

為保證系統pCPU的公平使用，提供vCPU更好的排程性能，将vCPU遷移至使用率不高的pCPU上運作。

CPU資源配置設定實踐建議

假定以CPU超分為主要關注點，*在不發生CPU超分的情況下，整合比越高越好*。

在沒有發生CPU超分的時候，單台實體伺服器上同時運作的每一個虛拟機，都能保證自己被配置設定的每一個虛拟CPU都能實際運作在一顆獨立的實體CPU核上，而不會出現與其他虛拟機的虛拟CPU共享同一實體CPU的時間片的現象，也就是說不會出現實體CPU核的争用現象.

由于沒有實體CPU核的時間片争用，虛拟機将會以類似獨占使用實體伺服器CPU核的方式來運作，是以不會出現由于争用帶來的指令處理等待或延遲時間，虛拟機的性能可以得到充分保證；

在不發生CPU超分的情況下，整合比越低，CPU的閑置率越高，資源浪費越嚴重，此時，主要考慮的問題應該是如何提高整合比，而不是超分.

vSphere的CPU超分比低于或等于 1：1（vCPU：pCPU）是屬于比較低效的使用方式，并不符合最佳實踐.