azeqjz OpenStack: OpenStack中的CPU綁核、NUMA親和、大頁內(nèi)存
CPU綁核策略
對Libvirt驅(qū)動而言，虛擬機(jī)的vCPU可以綁定到主機(jī)的物理CPU上（pCPU）。這些配置可以改善虛擬機(jī)實(shí)例的精確度與性能。
注意：
應(yīng)該摔死主機(jī)組來隔離綁核虛擬機(jī)與非綁核虛擬機(jī)，因?yàn)榉墙壓颂摂M機(jī)不會顧及綁核虛擬機(jī)的資源需求。
$ openstack flavor set FLAVOR-NAME \
--property hw:cpu_policy=CPU-POLICY \
--property hw:cpu_thread_policy=CPU-THREAD-POLICY
有效的CPU-POLICY值為：
- shared: (默認(rèn)值) 虛擬機(jī)的vCPU允許在主機(jī)pCPU上自由浮動，盡管可能受到NUMA策略的限制。
- dedicated: 虛擬機(jī)vCPU被嚴(yán)格綁定到一組主機(jī)pCPU上。當(dāng)CPU綁定生效時(shí)，虛擬機(jī)CPU拓?fù)鋾徒壎ǖ腃PU拓?fù)洳呗砸恢隆＿@意味著超分率為1.0。例如，如果2個(gè)vCPU的虛擬機(jī)綁定到有兩個(gè)線程的物理CPU核，那么虛擬機(jī)的CPU拓?fù)錇橐粋€(gè)socket、一個(gè)核、兩線程。
有效的CPU-THREAD-POLICY值為：
- prefer: (默認(rèn)值) 主機(jī)可能是也可能不是SMT（同時(shí)多線程simultaneous multithreading-based）架構(gòu)，如果應(yīng)用SMT架構(gòu)時(shí)，優(yōu)選兄弟線程。
- isolate: 應(yīng)用在主機(jī)可能不是SMT架構(gòu)，或者必須模擬非SMT架構(gòu)。當(dāng)主機(jī)不是SMT架構(gòu)時(shí)，每個(gè)vCPU相當(dāng)于一個(gè)核。如果主機(jī)應(yīng)用SMT架構(gòu)，也就是說一個(gè)物理和有多個(gè)兄弟線程，每個(gè)vCPU也相當(dāng)于一個(gè)物理核。其他虛擬機(jī)的vCPU不會放在同一個(gè)核上。選中的核上只有一個(gè)兄弟線程可用。
- require: 主機(jī)必要使用SMT架構(gòu)。每個(gè)vCPU被分配在兄弟線程上。如果主機(jī)沒有SMT架構(gòu)，那就不使用此主機(jī)。如果主機(jī)使用SMT架構(gòu)，卻沒有足夠空閑線程的核，那么nova調(diào)度失敗。
注意：
hw:cpu_thread_policy只在hw:cpu_policy設(shè)置為dedicated時(shí)有效。
NUMA拓?fù)?/h2>
Libvirt驅(qū)動程序可以為虛擬機(jī)vCPU定義放置的NUMA節(jié)點(diǎn)，或者定義虛擬機(jī)從哪個(gè)NUMA節(jié)點(diǎn)分配vCPU與內(nèi)存。對于內(nèi)存與vCPU超過計(jì)算節(jié)點(diǎn)NUMA容量的flavor，NUMA拓?fù)涠x允許主機(jī)更好地利用NUMA并提高GuestOS的性能。
$ openstack flavor set FLAVOR-NAME \
--property hw:numa_nodes=FLAVOR-NODES \
--property hw:numa_cpus.N=FLAVOR-CORES \
--property hw:numa_mem.N=FLAVOR-MEMORY
FLAVOR-NODES: (整數(shù)) 限制虛擬機(jī)vCPU線程運(yùn)行的可選NUMA節(jié)點(diǎn)數(shù)量。如果不指定，則vCPU線程可以運(yùn)行在任意可用的NUMA節(jié)點(diǎn)上。
N: (整數(shù)) 應(yīng)用CPU或內(nèi)存配置的虛擬機(jī)NUMA節(jié)點(diǎn)，值的范圍從0到FLAVOR-NODES - 1。比如為0，則運(yùn)行在NUMA節(jié)點(diǎn)0；為1，則運(yùn)行在NUMA節(jié)點(diǎn)1.
FLAVOR-CORES: (英文逗號分隔的整數(shù)) 映射到虛擬機(jī)NUMA節(jié)點(diǎn)N上的虛擬機(jī)vCPU列表。如果不指定，vCPU在可用的NUMA節(jié)點(diǎn)之間平均分配。
FLAVOR-MEMORY: (整數(shù)，單位MB) 映射到虛擬機(jī)NUMA節(jié)點(diǎn)N上的虛擬機(jī)內(nèi)存大小。如果不指定，則內(nèi)存平均分配到可用NUMA節(jié)點(diǎn)。
例子：Flavor定義虛擬機(jī)有4個(gè)vCPU，4096MB內(nèi)存，以下表示虛擬機(jī)的vCPU與內(nèi)存可以分布在2個(gè)NUMA節(jié)點(diǎn)。虛擬機(jī)的0號與1號vCPU在NUMA 0上，2號與3號vCPU在NUMA 1上。虛擬機(jī)的2048MB內(nèi)存在NUMA 0上，另外的2048MB內(nèi)存分配到在NUMA 1上。
$ openstack flavor set aze-FLAVOR \
--property hw:numa_nodes=2 \
--property hw:numa_cpus.0=0,1 \
--property hw:numa_cpus.1=2,3 \
--property hw:numa_mem.0=2048 \
--property hw:numa_mem.1=2048 \
注意：
hw:numa_cpus.N與hw:numa_mem.N只在設(shè)置hw:numa_nodes時(shí)有效。另外，只有當(dāng)實(shí)例的NUMA節(jié)點(diǎn)具有非對稱的CPU和RAM分配（對于某些NFV工作負(fù)載很重要）時(shí)才需要。
注意：
N是虛擬機(jī)NUMA節(jié)點(diǎn)的索引，并不一定對應(yīng)主機(jī)NUMA節(jié)點(diǎn)。例如，在兩個(gè)NUMA節(jié)點(diǎn)的平臺，根據(jù)hw:numa_mem.0，調(diào)度會選擇虛擬機(jī)NUMA節(jié)點(diǎn)0，但是卻是在主機(jī)NUMA節(jié)點(diǎn)1上，反之亦然。類似的，F(xiàn)LAVOR-CORES也是虛擬機(jī)vCPU的編號，并不對應(yīng)與主機(jī)CPU。因此，這個(gè)特性不能用來約束虛擬機(jī)所處的主機(jī)CPU與NUMA節(jié)點(diǎn)。
警告：
如果hw:numa_cpus.N或hw:numa_mem.N的值比可用CPU或內(nèi)存大，則會引發(fā)錯(cuò)誤。
大頁內(nèi)存分配
$ openstack flavor set FLAVOR-NAME \
--property hw:mem_page_size=PAGE_SIZE
有效的PAGE_SIZE值為：
- small: (默認(rèn)值) 使用最小的內(nèi)存頁面，例如x86平臺的4KB。
- large: 虛擬機(jī)RAM使用大頁內(nèi)存。例如x86平臺的2MB或1G。
- any: 取決于計(jì)算驅(qū)動程序。此情況下，Libvirt驅(qū)動可能會嘗試尋找內(nèi)存大頁，但最終回落到小頁。其他的驅(qū)動則可能選擇可用策略。
注意：
大頁內(nèi)存可以分配給虛擬機(jī)內(nèi)存，而不考慮Guest OS是否使用。如果Guest OS不使用大頁內(nèi)存，則它值會識別小頁。反過來，如果Guest OS計(jì)劃使用大頁內(nèi)存，則一定要給虛擬機(jī)分配大頁內(nèi)存。否則虛擬機(jī)的性能將不及預(yù)期。
