VMware虚拟化的CPU调度原理及实践建议

简介： ESXi的CPU调度原理及实践建议

ESXi的CPU调度原理

  CPU调度器的设计目标

公平性：确保虚机按照各自配置的份额占用物理CPU。
吞吐量：最大化物理CPU的使用率。
响应性：vCPU从‘就绪’状态到‘运行’状态的时间。
扩展性：支持多个vCPU和物理CPU。

ESXi vCPU调度器确保每个虚拟机的vCPU公平高效地使用物理CPU资源。

ESXi CPU调度器的特性介绍
1.基于份额的、时间片调度

时间片50ms。

2.‘弹性’协同调度-Co-schedule (vSMP)

协同调度：一组vCPU进程在同一时间被调度，以取得最佳性能。
目标：同一个虚拟机的vCPU之间的进度差异小于一定值。

3.负载均衡（CPU迁移）

为保证系统pCPU的公平使用，提供vCPU更好的调度性能，将vCPU迁移至利用率不高的pCPU上运行。

CPU资源分配实践建议

假定以CPU超分为主要关注点，*在不发生CPU超分的情况下，整合比越高越好*。

在没有发生CPU超分的时候，单台物理服务器上同时运行的每一个虚拟机，都能保证自己被分配的每一个虚拟CPU都能实际运行在一颗独立的物理CPU核上，而不会出现与其他虚拟机的虚拟CPU共享同一物理CPU的时间片的现象，也就是说不会出现物理CPU核的争用现象.

由于没有物理CPU核的时间片争用，虚拟机将会以类似独占使用物理服务器CPU核的方式来运行，因此不会出现由于争用带来的指令处理等待或延迟时间，虚拟机的性能可以得到充分保证；

在不发生CPU超分的情况下，整合比越低，CPU的闲置率越高，资源浪费越严重，此时，主要考虑的问题应该是如何提高整合比，而不是超分.

vSphere的CPU超分比低于或等于 1：1（vCPU：pCPU）是属于比较低效的使用方式，并不符合最佳实践.