一、KVM基础功能
(1)支持
硬件支持 VT-x VT-d
系统支持 kernel > 3.5
(2)计算机系统的子系统
CPU 处理器
Memory 内存
Storage 存储
Network 网络
Display 显示
二、 CPU
SMP(Symmetrical Multi-Processing),对称多处理技术,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。
SMT(Simultaneous multithreading),同时多线程。SMT 可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源。
CMP(Chip multiprocessors),即单芯片多处理器,也指多核心。其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。与CMP比较, SMT处理器结构的灵活性比较突出。
NUMA (非统一内存访问),是一种用于多处理器的电脑记忆体设计,内存访问时间取决于处理器的内存位置。 在NUMA下,处理器访问它自己的本地存储器的速度比非本地存储器(存储器的地方到另一个处理器之间共享的处理器或存储器)快一些。
NUMA架构在逻辑上遵循对称多处理(SMP)架构。
1、vCPU (virtual CPU)
(1)进程模式
用户模式 (User Mode): 主要处理I/O的模拟和管理,由QEMU实现。
内核模式 (Kernel Mode) :主要处理高性能和高安全的指令。
客户模式 (Guest Mode) :主要执行Guest的大部分命令。
图1 vCPU在KVM中的三种执行模式
(2)kvm
图2 KVM系统的分层架构
2、SMP
SMP(Symmetric Multi-Processor)对称多处理器。是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。
3、CPU 超配
虚拟机的 vCPU总数可以超过物理CPU数量,这个叫 CPU over-commit(超配)。KVM允许 over-commit,这个特性使得虚拟机能够充分利用宿主机的 CPU 资源,但前提是在同一时刻,不是所有的虚拟机都满负荷运行。
4、CPU 模型
(1)CPU模型
qemu64
qemu32
直接传递
其它POWER
(2)VMM自定义策略的CPU类型,可以提供一些高级的过滤功能,同一组硬件平台上的动态迁移更加平滑和安全。
CPU类型存放位置及定义格式:
more /usr/share/libvirt/cpu_map.xml | grep "model name"
<domain type='kvm'> <cpu mode='custom' match='exact'> <model fallback='allow'>Westmere</model> </cpu> </domain>
(3)使用物理机CPU类型,定义如下:
<domain type='kvm'> <cpu mode='host-passthrough'> </cpu> </domain>
(4)使用物理机CPU类型特点:
物理CPU特性供虚拟机使用,嵌套
公有云,客户看到物理CPU,体验会比较好
虚拟机的迁移会有问题
(5)使用物理机CPU的虚拟机vCPU参数配置文件:
文件所在位置:/etc/libvirt/qemu/
打开文件:virsh edit centos-2-1(虚拟机名)
<vcpu placement='static'>16</vcpu> <cpu mode='host-passthrough' check='partial'> <topology sockets='2' cores='4' threads='2'/> </cpu>
注:CPU插槽为2,内核为4,超线程为2。
(6)使用coreduo CPU的虚拟机vCPU参数配置文件:
<vcpu placement='static'>4</vcpu> <cpu mode='custom' match='exact' check='partial'> <model fallback='allow'>coreduo</model> <topology sockets='1' cores='2' threads='2'/> </cpu>
注:CPU插槽为2,内核为4,超线程为2。
5、进程的处理器亲和性和vCPU绑定
进程的处理器亲和性(Processor Affinity),即CPU的绑定设置,是指将进程绑定到特定的一个或多个CPU上去执行,而不允许将进程调度到其他的CPU上。
(1)开机进入grub时,隔离1,2号CPU:
grub add
isolcpus=1,2
(2)查处理器编号对应的进程总数:
ps -eLo psr | grep 0 | wc -l
ps -eLo psr | grep 1 | wc -l
ps -eLo psr | grep 2 | wc -l
ps -eLo psr | grep 3 | wc –l
(3)查CPU编号对应的进程等信息:
ps -eLo ruser,pid,ppid,lwp,psr,args | awk '{if($5==1) print $0}'
ps -eLo ruser,pid,ppid,lwp,psr,args | awk '{if($5==2) print $0}'
参数:
migration:用于进程在没CPU间迁移
kworker:用于处理workqueues
ksoftirqd:用于调度CPU软中断的进程
-e:显示所有进程
-L:显示LWP(light weight process)
-o:自定义输出
psr:处理器编号
lwp:线程ID
ruser:运行进程的用户
pid:进程ID
ppid:父进程ID
args:运行的命令和参数
(4)字符安装虚拟机并绑定:
virt-install --name=c1 --disk path=/kvm/c1.img --memory=1024 --vcpus=2 --graphics spice --location=/kvm/CentOS.iso
ps -eLo ruser,pid,ppid,lwp,psr,args | grep qemu | grep -v grep
处理器和vCPU绑定:
taskset --help
taskset -pc 1 5339
处理器和vCPU绑定:
virsh vcpuinfo centos7.0
virsh vcpupin centos7.0 0 20
virsh vcpupin centos7.0 1 21
virsh vcpupin centos7.0 2 22
virsh vcpupin centos7.0 3 23