KVM性能优化

Posted 2020-11-01

1>CPU的优化

Inter的cpu运行级别，按权限级别高低Ring3->Ring2->Ring1->Ring0（Ring2和Ring1暂时不使用）Ring3为用户态；Ring0为内核态，Ring3的用户态是没有权限管理硬件的，需要切换到内核态Ring0，这样的切换（系统调用）称为上下文切换。物理机到虚拟机多次的上下文切换，势必会导致性能出现问题。
对于全虚拟化，inter实现了技术VT-x，在CPU硬件上实现了加速转换。
CentOS7默认是不需要开启的。

2>CPU缓存绑定

L1是静态缓存，造价高。
L2,L3是动态缓存，通过脉冲的方式写入0和1，造价较低。
cache解决了cpu处理快，内存处理慢的问题，类似于memcaced和数据库。
如果cpu调度器把进程随便调度到其他cpu上，而不是当前L1,L2,L3的缓存cpu上，缓存就不生效了，就会产生miss，为了减少cache miss，需要把KVM进程绑定到固定的cpu上。
可以使用taskset把某一个进程绑定（cpu亲和力绑定,可以提高20%的性能）在某一个cpu上，例如：taskset -cp 125718（1指的是cpu1,也可以绑定到多个cpu上，25718是指的pid）.
cpu绑定的优点：提高性能，20%以上
cpu绑定的缺点：不方便迁移，灵活性差

3>内存优化

虚拟机的虚拟内存=====EPT=====宿主机的物理内存
VMM通过采用影子列表解决内存转换的问题，影子页表是一种比较成熟的纯软件的内存虚拟化方式，但影子页表固有的局限性，影响了VMM的性能，例如，客户机中有多个CPU，多个虚拟CPU之间同步页面数据将导致影子页表更新次数幅度增加，测试页表将带来异常严重的性能损失。
在此之际，Inter在最新的Core I7系列处理器上集成了EPT技术（对应AMD的为RVI技术），以硬件辅助的方式完成客户物理内存到机器物理内存的转换，完成内存虚拟化，并以有效的方式弥补了影子页表的缺陷，该技术默认是开启的。

KSM内存合并
宿主机上默认会开启ksmd进程，该进程作为内核中的守护进程存在，它定期执行页面扫描，识别副本页面并合并副本，释放这些页面以供它用。CentOS7默认是开启状态

大页内存
Linux默认的内存页面大小都是4K，HugePage进程会将默认的每个内存页面可以调整为2M，CentOS7默认开启的

4>磁盘IO优化

1--Noop Scheduler：简单的FIFO队列，最简单的调度算法，由于会产生读IO的阻塞，一般使用在SSD硬盘，此时不需要调度，IO效果非常好
2--Anticipatory IO Scheduler（as scheduler）适合大数据顺序顺序存储的文件服务器，如ftp server和web server，不适合数据库环境，DB服务器不要使用这种算法。
3--Deadline Schedler：按照截止时间的调度算法，为了防止出现读取被饿死的现象，按照截止时间进行调整，默认的是读期限短于写期限，就不会产生饿死的状况，一般应用在数据库
4--Complete Fair Queueing Schedule：完全公平的排队的IO调度算法，保证每个进程相对特别公平的使用IO

查看本机Centos7默认所支持的调度算法

临时更改某个磁盘的IO调度算法，将deadling模式改为cfq模式

使IO调度算法永久生效，需要修改内核参数
[[email protected] ~]# vim /boot/grub/menu.lst?
kernel /boot/vmlinuz-3.10.0-693.el7.x86_64 ro root=LABEL=/ elevator=deadline rhgb quiet