云服務(wù)器虛擬化超分與虛機(jī)性能關(guān)系分析

虛擬化技術(shù)是云計(jì)算商業(yè)模式的基礎(chǔ)，它也是推動云計(jì)算經(jīng)濟(jì)的核心技術(shù)。虛擬化是指使用虛擬化軟件在計(jì)算機(jī)硬件上創(chuàng)建抽象層，將單個(gè)計(jì)算機(jī)的硬件元素（包括處理器、內(nèi)存、存儲器等）分成多個(gè)虛擬計(jì)算機(jī) (VM)， 每個(gè) VM 都運(yùn)行自己的操作系統(tǒng) (OS) ，類似于獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。這樣虛擬化技術(shù)能讓一臺服務(wù)器變成幾臺甚至上百臺互相隔離的虛擬服務(wù)器，不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內(nèi)存、存儲、I/O等硬件變成可以動態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合池化，讓IT對業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。虛擬化能夠提高企業(yè)資源運(yùn)營效率，節(jié)約能耗，降低經(jīng)濟(jì)成本和空間浪費(fèi)。

服務(wù)器虛擬化示意圖

CPU虛擬化公式：

vCPU數(shù)量=CPU數(shù)量*每顆CPU核數(shù)*線程數(shù)*超分比

CPU和vCPU的關(guān)系

   “超分”是云計(jì)算虛擬化技術(shù)的一個(gè)必然現(xiàn)象，超分也是虛擬化平臺的優(yōu)勢，它能夠?qū)⒖煞峙浣o客戶的vCPU總數(shù)大于實(shí)際可用的物理CPU總數(shù)。因?yàn)槲锢頇C(jī)中的客戶虛機(jī)不可能都處于高負(fù)荷的狀態(tài)，所以適當(dāng)?shù)某钟兄谫Y源的充分利用。 但當(dāng)有些持續(xù)高CPU計(jì)算場景（如渲染）平臺用戶量過多時(shí)， CPU超分率數(shù)值過大會嚴(yán)重影響物理機(jī)性能，導(dǎo)致業(yè)務(wù)性能卡頓，影響服務(wù)體驗(yàn)。那超分與虛機(jī)性能關(guān)系是怎樣的呢？

       其實(shí)超分是這樣一個(gè)概念：就是控制最大開出的vcpu資源數(shù)，比如物理資源總核數(shù)為1000，不管在1:3還是1:5的超分下，當(dāng)已經(jīng)開出的資源小于1000時(shí)，基本上虛機(jī)獨(dú)立占用物理CPU的時(shí)間片，性能和獨(dú)享CPU性能基本一致，當(dāng)開出的資源是3000vCPU，且全部都在運(yùn)行時(shí)，不管是1:3的超分還是1:5的超分，其實(shí)性能也是一樣，都是3vCPU共同使用一個(gè)物理CPU的時(shí)間片，當(dāng)設(shè)置的超分越高，可開出的最大虛機(jī)資源就越多，那么當(dāng)實(shí)際資源開的比較多時(shí)，就會存在CPU的時(shí)間片競爭，導(dǎo)致性能下降。太高的超分，如果在資源基本都開滿的情況下會導(dǎo)致CPU調(diào)度時(shí)延的增加，CPU調(diào)度時(shí)延和CPU復(fù)用比增長對應(yīng)關(guān)系是非線性的，就是超分太大，會導(dǎo)致CPU自身在多個(gè)時(shí)間片的調(diào)度消耗增加，而留給虛機(jī)本身的算力會降得比較多。過大的CPU超分下，Linux系統(tǒng)可能表現(xiàn)為卡死，Windows虛擬機(jī)可能表現(xiàn)為藍(lán)屏。

       因此，結(jié)合天翼云多年業(yè)務(wù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及業(yè)界廣泛采用的實(shí)際情況  對于共享型S系列云主機(jī)，x86服務(wù)器我們推薦采用的超分是1:3；國產(chǎn)化服務(wù)器推薦的是1:2。