试析合理分配虚拟机资源，降低整合风险

瓮福紫金化工股份有限公司　钟远红　申学军　雷　霆



试析合理分配虚拟机资源，降低整合风险

瓮福紫金化工股份有限公司钟远红申学军雷霆

【摘要】为虚拟机配置过多的资源，会浪费了其他虚拟机可能要用到的资源，而资源分配过少又势必导致虚拟机性能低下，因此，了解哪些资源会对虚拟机稳定性产生影响、合理配置虚拟机资源，降低整合风险成为了一项重要的工作。

【关键词】VMware；内存共享；虚拟机资源合理配置

0　前言

随着信息技术的发展、2025中国制造的即将来临，企业信息量的与日俱增的速度，已给企业网络环境带来巨大压力。新的硬件投入（如增加新的服务器、路由器、防火墙、交换机）增加了入成本和运行维护成本，因此虚拟机技术的出现和配置提上了优化日程。

虚拟机配置资源不仅指单个虚拟机资源，还包括虚拟机共享的资源。应用性能表现良好绝非偶然。需要对应用以及交付给应用的资源有所了解。虚拟机资源涉及多个方面：CPU、内存、网络以及磁盘。在规划虚拟机时应该考虑这些资源之间的关系，否则，将导致虚拟机内的应用程序性能表现不佳。

1　虚拟机系统概况

1.1现状分析

在虚拟环境及云环境中，普遍存在一现象：不知道应用将要做什么或者不知道究竟需要什么，故而采取传统的解决方法——过度配置。服务器中工作负载类型、规模差异巨大，整合起来看，好似已经饱和了。但是，在配置处理之前没有进行细致的分析，缺少合理的计划，过度配置就并不比性能低下或者服务终端风险更为安全了。我们应当以省钱的方法解决这一问题。

在VMware虚拟机内安装好系统之后，内存往往在安装时已经分配好，但是我们的PC在打开虚拟机后，在使用过程中会发现一个问题：要么就是电脑本身系统内存不够而变得比较卡；要么就是虚拟机上的系统因为内存不足而变得卡。

限制过量分配将提高整合比率，但是面临整合挑战。比如，与拥有100台服务器的经营者沟通并告诉他使用70台就够了，对有10个数据中心的执行总裁说7个就够用了。这样的节省成本差异就大了。而且能够节省大量的成本。纵观整个企业，通过整合节省的成本将非常显着，有可能会达到数百万美元。这样做同样能够节省软件成本，不仅仅是硬件。因为当有过多冗余的实例时，通常需要的许可数也会增加。

1.2设计要点分析

虚拟化解决方案的底部是要进行虚拟化的机器。这台机器可能直接支持虚拟化，也可能不会直接支持虚拟化；那么就需要系统管理程序层的支持。系统管理程序，或称为 VM(Virtual Motion)，可以看作是平台硬件和操作系统的抽象化。在某些情况中，这个系统管理程序就是一个操作系统；此时，它就称为主机操作系统。系统管理程序之上是客户机操作系统，也称为虚拟机（VM）。这些VM都是一些相互隔离的操作系统，将底层硬件平台视为自己所有。但是实际上，是系统管理程序为它们制造了这种假象。

设计任何一个虚拟机VIEW方案，都得从“接入客户端选型”、“VIEW MANAGER配置架构（相对独立的分布式架构）”、ESX服务器性能考量及分配、存储设计与优化、虚拟机系统桌面优化、其他辅助功能六个方面出发考量。

（1）明确设计调整用途、访问方式、支持流媒体方式及格式、预计最终用户设备数量（并发数和总计数都要详细斟酌）、客户端设备的外围设备；

（2）网络延时在80ms以内效果较好，150ms以内属于可接受；

（3）每个VIEW Manager 配置4G内存，双至强CPU；（4）在单独的ESX主机群部署，使用专用的资源池；（5）重定向用户数据、应用程序配置文件至基本虚拟机操作系统之外（常通过“文件夹重定向”功能定向至NAS、SMB或者CIFS ）；

（6）使用“重复数据删除、高可用性”的存储技术；

（7）使用Composer功能，提供较小的VDI虚拟机，以此加快新虚拟机的部署速度和自动化程度；

（8）每个LUN限制一个母盘的的快照，每个母盘链接虚拟机上限500个；

（9）使用ThinApp简化应用的部署和降低存储的消耗。

2　合理分配VMware虚拟机资源建议

2.1CPU

虚拟机CPU频率越高虚拟机的运行速度也就越高，每个vCPU只运行在一个物理核心之上，vCPU数量越多越有助于提升应用的性能。在ESXi服务器内，所有的虚拟机共享使用物理CPU。ESXi服务器的核心数越多，每个vCPU获得的核心份额也就越大，但并非为虚拟机分配多个vCPU久能提高让应用运行。只有多线程应用才能有效地使用多个vCPU。

2.2RAM

ESXi服务器内RAM资源通常有限，允许虚拟机使用ESXi服务器所有的物理内存而且会尽量避免占用物理内存却没有真正使用的情况。只为虚拟机分配完成工作所需要的内存。物理内存被完全用完后，虚拟机能够 “内存回收”。 当虚拟机占用的物理内存被回收后，存在的一个风险就是会对虚拟机的性能造成影响。虚拟机被回收的内存越多，相应的风险也就越大。当虚拟机操作系统将未被使用的内存用作磁盘缓存时，将会显著降低对磁盘系统的性能要求。

3　网络带宽

这即包括虚拟机和虚拟交换机之间的带宽，还包括虚拟交换机与外部网络之间的带宽。对于与外部物理网络的连接，一定要确保ESXi主机具备速度最快的物理网卡；10Gb是一个不错的选择，即使物理网卡的数量很少，但10Gb能够允许虚拟机承受突发的网络流量。

4　磁盘性能

虚拟机磁盘性能受阵列磁盘数量、类型以及运行在其上的虚拟机的数量的限制。虚拟机等待磁盘IO、虚拟机CPU空闲对性能的影响有很大不同。等待IO的虚拟机无法做其他工作，因此高I/O等待时间意味着性能肯定会下降。进行周密的存储设计以避免上述情况的发生至关重要。

4.1合理选择磁盘

（1）hypervisor必须被配置为忽略直通LUN；

（2）提供其他磁盘存储选项；

（3）差分磁盘。

4.2合理分配磁盘空间

磁盘空间分配不存在唯一的标准，这只是一条不应该被严格执行的指南，在分配磁盘前应该仔细考虑不同应用的资源需求、性能需求、用户流量模式以及负载增长预期都不相同。因为很多变量可能会影响计算资源的分配。

4.3合理利用磁盘空间

使用动态扩展磁盘或者其他精简配置技术来预留磁盘空间，或者使用重复数据删除技术移除重复的内容并降低存储容量需求。

4.4使用物理磁盘提升虚拟机性能

磁盘选择通常涉及磁盘大小、速度、主轴以及数据布局。硬盘体积越小，其盘面也就越小，旋转速度更快，延迟更小也就是寻道时间更短。小磁盘查找数据的速度更快、功耗更低，能够降低数据中心存储的能耗。因数据分散在多个磁盘上，可以同时在多个磁盘上查找数据能够提升性能，故而常采用RAID 5或者RAID 6磁盘组，支持多个轴，并在存储阵列或者服务器内提供全面的数据保护。

4.5采用动态数据分布方案

将自动在最外侧的磁道访问最重要或者访问最为频繁的数据。请记住整个磁盘盘片以相同的速度旋转，因此最外侧的磁道实际上要比内侧磁道的读写速度更快。尽管整个磁盘的速度仍旧受磁盘缓存大小的限制，但是动态数据分布能够更快速地访问最重要或者最为频繁的数据。

5　结束语

当下虚拟机系统CPU利用率低，需要技术管理人员对资源进行合理优化配置，整合服务器，减少占用空间，同时减少电力和散热需求。真正达到提高资源利用率、降低成本、节能减排、构建绿色IT的目的，提升IT灵活性，提升系统管理效率，为业务系统提供完善的连续性保障。

参考文献

[1]CNET科技资讯网12月22日国际报道新版VMware软件将能够更高效地利用内存.