Как ускорить работу виртуальных машин VMware Workstation. Базовый траблшутинг в среде VMware vSphere или что делать, если тормозит ВМ Программы для работы с виртуальными машинами

Что-то в последнее время технические статьи о виртуализации (да и не только о виртуализации) скатываются к формату «в новой версии ожидается такая фича». Складывается ощущение, что разбор механизмов и описание опыта, проблем и решений интересны только зарубежным экспертам. С другой стороны, есть такая проблема у экспертов - если что-то изучил, оно становится элементарным и воспринимается само собой разумеющимся, настолько, что писать об этом как-то глупо. Особенно если уже было кем-то описано где-то. Когда-то. На каком-то языке. Ниженаписанное - плод консолидации личных заметок, сначала предназначавшийся для личного упорядочивания мыслей, но наупорядочив значительный объём текста, подумал, что кому-то может пригодиться.

Типовая проблема «виртуализаторов» - владелец сервиса, заказчик или пользователь жалуется, что у него «тормозит» виртуальная машина. Так как виртуализация предполагает консолидацию большого количества ВМ на базе одного комплекта аппаратных ресурсов, переподписку (overprovision - когда мы предполагаем, что серверы не затребуют одновременно максимум своих ресурсов, а значит, например, в 40 ГБ физической памяти мы можем натолкать не 10 серверов по 4 ГБ RAM, а 15, используя Dynamic Memory), а кроме того, серверы могут тормозить и из-за ошибок в программных компонентах и их настройках, то каждый раз приходится решать за что хвататься и куда смотреть в первую очередь. Особенно, если с таким ёмким описанием проблемы, как «тормозит машина» не предоставлено никакой диагностической информации, как чаще всего и бывает. Под катом небольшое руководство для этого случая.
Конечно, всё зависит от специфичности реализации конкретной инфраструктуры, но практика показывает, что в большинстве случаев имеет смысл следующая последовательность анализа подсистем ВМ:

1. Диски.
2. Процессор.
3. Оперативная память.

.

На практике, до 4-го этапа почти никогда не доходит, после третьего (а то и после первого) имеет смысл запускать (или запрашивать) параллельную диагностику гостевой ОС, но диски стоит проверить сразу - самая значительная часть инцидентов с жалобами на производительность связано с ними. Если, конечно, у вас не All-Flash массив.

А теперь чуть подробнее по каждому пункту.

1. Диски (подсистема хранения)

Самый ключевой тут показатель - это Latency. Задержка времени отклика. Она складывается из большого количества промежуточных элементов и зависит от большого количества факторов. Сюда входит время отклика гипервизора, время прохождения сигнала по кабелям и промежуточным устройствам (коммутаторы, адаптеры и контроллеры), время нахождения в очередях на всех этих устройствах, если нагрузка на них превышает норму и ещё некоторые нюансы, такие как повреждения оборудования. Однако, оставив нюансы для расширенной диагностики, требуемой в редких случаях, можно выделить простой общий показатель - время задержки от ВМ до дисков.

Инструменты диагностики:

Perfomance Tab

(закладка Perfomance в vSphere Client и счетчики производительности).

Наиболее часто используемые счётчики группы Disk:

Highest Latency - норма до 10-15 мс. Если регулярно выше, надо что-то менять, хотя разовые пики не страшны;
Average write requests per second ;
Average read requests per second .

Наиболее часто используемые счётчики группы Virtual Disk:

Read/Write latency ;
Average number of outstanding read/write requests - количество одновременных IO-запросов (если их число держится выше 30 в сумме на датастор или на сервер, это будет приводить к дополнительным задержкам);

ESXTop

Консольная утилита ESX/ESXi. Выдаёт целую кучу диагностической информации об отдельно взятом ESXi. Базовую информацию по использованию можно получить, нажав h после запуска утилиты.

В плане диагностики дисковой подсистемы будет полезен контекст виртуальных дисков (нажать v) и контекст HBA-адаптеров (нажать d). В последнем случае стоит обратить внимание на следующие показатели:

KAVG (Kernel Latency Avg) - время отклика гипервизора (норма - до 1 мс);
DAVG (Device Latency Avg) - время отклика от HBA до дисков (норма - 10-15мс);
GAVG (Guest Latency Avg) - время отклика для гостевой системы = сумма KAVG и DAVG

Кстати, в этой же области исследований стоит сразу проверить нет ли у ВМ снапшота. А то и нескольких. Они могут стать проблемой не только паденрия производительности, но и сбоев операций резервного копирования, клонирования и миграции.

2. Процессор

Здесь аналогичный по важности дисковым задержкам показатель - CPU Ready. Также стоит обращать внимание на Used, Wait и Co-Stop. Мониторить можно также через Perfomance Tab или ESXtop.

CPU Ready (%RDY) - % времени, когда ВМ готова производить какие-то вычисления, но физические процессоры в данный момент заняты другими процессами (системными или другими ВМ) и vCPU виртуальной машины находятся в режиме ожидания. Нормой считается значение до 10%. При росте этого показателя выше 40% развивается высокая вероятность сбоев и зависаний гостевой ОС. Причиной вынужденного простоя может стать:

• интенсивное потребление процессорных ресурсов большим количеством ВМ, причём суммарное количество vCPU существенно превышает количество логических ядер (переподписка).
• Наличие oversized ВМ (виртуальные машины с большим количеством недозагруженных vCPU, например если у машины 16 ядер, каждое из которых работает на 1-20% мощности). Проблема тут в том, что при большом количестве vCPU, планировщику гипервизора приходится синхронизировать их работу, что приводит к периодическому «замораживанию» некоторых ядер или даже всей машины, пока не освободится полное количество логических ядер, соответствующее количеству vCPU, необходимое для определённой операции. Механизм называется Co-Stop, и соответствующий счётчик будет расти в этом случае. Это главный аргумент против набивания виртуальной машины виртуальными процессорами «про запас» (второй аргумент - NUMA, но он уже за рамками статьи). Лучше 2 ядра, загруженных на 80%, чем восемь ядер по 20%. В большинстве случаев.
• Если использование CPU для виртуальной машины ограничено на уровне Resource Pool или самой машины. По достижению определённого порога, машина не получит процессорных ресурсов и будет накапливать CPU Ready. В этом случае будет увеличиваться значение счётчика Max-Limited (%ML).

Wait (%WAIT) - % времени, в течение которого ВМ ждёт окончания какой-то активности VMkernel. Чаще всего это дисковая IO-активность. Высокие показатели этого счётчика могут говорить о недостаточно быстром отклике от датастора. Также проблему могут вызывать некорректная работа USB или COM-портов или виртуальный CD/DVD-приводы, в который замонтирован отсутствующий ныне ISO.

Used (%USED) - % времени, в течение которого машина реально работала. Если он около нуля, значит машина просто стоит или её пересайзили процессорами. Если он около 100 (на каждый vCPU), значит или недосайзили, или в ней что-то зациклилось (если она ещё и не откликается при этом), или сейчас там лопатится какой-то квартальный отчёт. Этот показатель стоит изучать при размышлении на тему «дать ли ВМ ещё процессоров, чтоб быстрее работала?». Если у неё 4 ядра и ни одно не задействовано более чем на 50%, то 8 ядер её скорее всего не ускорят. Возможно даже замедлят (см. CPU Ready).

Инструменты диагностики те же.

Perfomance Tab

Удобно, что можно посмотреть данные не только по машине в целом, но и по каждому ядру. Кроме того, доступна статистика за период. Однако, информация предоставляется не в процентах, а в миллисекундах. Так как данные собираются не в real-time, а за определённый интервал, отображается, сколько именно mc процессор находился в том или ином состоянии. Перевести в проценты можно разделив значение на длину интервала и умножив на 100%.

Пример: на рисунке диаграмма с интервалом 20 секунд (real-time), то есть 20 000 мс. То есть среднее CPU Ready будет 50288 / 20000 * 100% = 251.44%. Так как у машины 4 ядра, а не одно, то результат делим на 4 и получаем почти 63%. Машина очень страдает. А всё потому, что лежит на третьем уровне вложенности Resource Pools с низкими shares на каждом.

Ещё раз, формула преобразования: <значение CPUReady> /<интервал статистики в мс> / <количество vCPU> * 100% . Получается 5% на 1000 мс для одного ядра.

Тут значение указано сразу в %. Только оно указано сразу в сумме для всех ядер, так что не стоит пугаться чисел больше 100. Делите на количество vCPU машины.

3. Оперативная память

Базовая диагностика здесь простая - да или нет. Если есть факт balooning"а значит хосту не хватает памяти и процессы гостевых ОС страдают, потому что активно используется файл подкачки. Если есть факт свопинга на уровне гипервизора, надо срочно принимать меры - машина попавшая в своп впадает в кому в 100% случаев (по крайней мере моей практики). Вышеуказанные факты позволяют определить такие счётчики как

Balloon (MCTLSZ) - количество памяти, вытянутое baloon-драйвером из гостевых ОС.

Swapped (SWCUR) - количество памяти, помещённое в.vswp (то есть на жёский диск).

4. Сеть

Чтобы проблемы были на уровне сети, в случае жалоб на отдельную виртуальную машину, я в своей практике помню только один случай - когда в VDI использовалась какая-то дешёвая веб-камера, гнавшая несжатый поток видео и забивавшая все 100 Мб/с.

Стоит мониторить такие счётчики:

Transmit Dropped Packets (%DRPTX) - количество (или процент в случае esxtop) отброшенных отправленных пакетов;

Receive Dropped Packets (%DRPRX) - количество (процент) отброшенных принятых пакетов.

Ненулевое их значение, возникающее на регулярной основе говорит о некорректной работе сетевых устройств или некорректной их настройке.

Для базовой диагностики, покрывающей более половины (пожалуй, до 90%) обращений или собственных потребностей при диагностике и тестировании, этого достаточно.

В данной статье мы рассмотрим несколько способов повышения производительности виртуальной машины VMware Workstation, Oracle VirtualBox, Microsoft Hyper-V или любой другой. Виртуальные машины довольно требовательны к характеристикам компьютера, ведь во время их работы на ПК одновременно запущено несколько операционных систем. Как результат, виртуальная машина может быть значительно медленнее основной операционной системы или вообще работать с притормаживанием.

В данной статье мы рассмотрим несколько способов повышения производительности виртуальной машины , Oracle VirtualBox, Microsoft Hyper-V или любой другой.

Содержание:

Динамический или фиксированный виртуальный жесткий диск?

Создавая виртуальную машину, можно создать два разных типа виртуальных жестких дисков. По умолчанию виртуальная машина использует динамический диск, который занимает необходимое место на физическом носителе информации и увеличивается лишь по мере заполнения.

Например, создавая виртуальную машину с динамическим диском в 30 ГБ, он не займёт сразу же 30 ГБ жесткого диска компьютера. После установки операционной системы и необходимых программ его размер будет порядка 10-15 ГБ. Лишь по мере добавления данных, он может увеличиться до 30 ГБ.

Это удобно с той точки зрения, что виртуальная машина будет занимать на жестком диске место, которое пропорционально объёму хранимых на ней данных. Но, работа динамического жесткого диска медленнее фиксированного (иногда также называют распределённым).

Создавая фиксированный диск, все 30 ГБ на жестком диске компьютера будут выделены под диск виртуальной машины сразу же, независимо от объёма хранимых на нём данных. То есть, фиксированный жесткий диск виртуальной машины занимает больше места жесткого диска компьютера, но сохранение или копирование файлов и данных на нём происходит быстрее. Он не так сильно подвержен фрагментации, так как пространство под него выделяется максимально большим блоком, вместо того, чтобы добавляться маленькими частями.

Установка пакета инструментов виртуальной машины

После установки на виртуальную машину гостевой операционной системы, первое, что необходимо сделать – это установить пакет инструментов или драйверов вашей виртуальной машины, например: VirtualBox Guest Additions или VMware Tools. Такие пакеты содержат драйвера, которые помогут гостевой операционной системе работать быстрее.

Установить их просто. В VirtualBox, загрузите гостевую операционную систему и выберите Устройства / Подключить образ диска Дополнительной гостевой ОС… «Этот компьютер»

В VMware Workstation, выберите меню Виртуальная машина / Установить паке VMware Tools… После чего запустите установщик, который появится как отдельный диск в папке «Этот компьютер» гостевой операционной системы.

Добавьте папку с виртуальной машиной в исключения вашей антивирусной программы

Антивирусная программа кроме прочих, также сканирует файлы виртуальной машины, что снижает её производительность. Но дело в том, что антивирусная программа не имеет доступа к файлам внутри гостевой операционной системы виртуальной машины. Поэтому такое сканирование бессмысленно.

Чтобы избавится от снижения производительности виртуальной машины, можно добавить папку с ней в исключения антивирусной программы. Антивирус будет игнорировать все файлы такой папки.

Активация Intel VT-x или AMD-V

Intel VT-x и AMD-V – это специальные технологии виртуализации, которые предназначены для обеспечения большей производительности виртуальных машин. Современные процессоры Intel и AMD, как правило обладают такой функцией. Но на некоторых компьютерах она автоматически не активирована. Чтобы её включить, необходимо перейти в BIOS компьютера и активировать её вручную.

AMD-V часто уже активирована на ПК, если поддерживается. А Intel VT-x чаще всего отключена. Поэтому, убедитесь в том, что указанные функции виртуализации уже активированы в BIOS, после чего включите их в виртуальной машине.

Больше оперативной памяти

Виртуальные машины требовательны к объёму доступной оперативной памяти. Каждая виртуальная машина включает полноценную операционную систему. Поэтому необходимо разделить операционную систему вашего ПК на две отдельные системы.

Microsoft рекомендует минимум 2 ГБ оперативной памяти для своих операционных систем. Соответственно, такие требования актуальны и для гостевой операционной системы виртуальной машины с Windows. А если планируется использование на виртуальной машине стороннего требовательного программного обеспечения, то для её нормальной работы оперативной памяти потребуется ещё больше.

В случае, если уже после создания виртуальной машины оказалось, что оперативной памяти для её нормальной работы недостаточно, то её можно добавить в настройках виртуальной машины.

Прежде чем делать это, убедитесь, что виртуальная машина отключена. Также, не рекомендуется предоставлять виртуальной машине более чем 50% физически присутствующей на компьютере виртуальной памяти.

Если, выделив для виртуальной машины 50% памяти вашего компьютера выяснилось, что она не стала работать достаточно комфортно, то возможно для нормальной работы с виртуальными машинами вашему компьютеру недостаточно оперативной памяти. Для нормальной работы любой виртуальной машины будет достаточно 8 ГБ оперативной памяти, установленной на основном ПК.

Выделить больше CPU

Основная нагрузка при работе виртуальной машины, приходится на центральный процессор. Таким образом, чем больше мощности центрального процессора виртуальная машина может занять, тем лучше (быстрее) она будет работать.

Если виртуальная машина установлена на компьютере с мульти-ядерным процессором, то в настройках виртуальной машины для неё можно выделить несколько ядер для её работы. Виртуальная машина на двух и более ядрах центрального процессора будет работать ощутимо быстрее чем на одном.

Установка виртуальной машины на компьютере с одноядерным процессором нежелательна. Работать такая виртуальная машина будет медленно и выполнение ею каких-либо задач будет не эффективным.

Правильные настройки видео

На скорость работы виртуальной машины могут также влиять настройки видео. Например, включение 2D или 3D-ускорения видео в VirtualBox, позволяет работать некоторым приложениям значительно быстрее. То же касается и возможности увеличения видеопамяти.

Но, как и в случае с оперативной памятью, многое зависит от видеоадаптера, который установлен на основном компьютере.

Виртуальная машина и SSD диск

Первым и лучшим усовершенствованием компьютера на сегодняшний день является установка на него SSD диска. Это ощутимо ускорит работу компьютера, а соответственно и установленной на нём виртуальной машины.

Некоторые пользователи устанавливают виртуальные машины на другой (HDD) диск своего компьютера, оставляя на SSD диске лишь основную операционную систему. Это делает работу виртуальной машины медленнее. Освободите место на SSD диске и перенесите виртуальную машину на него. Разница в скорости работы почувствуется с первых минут.

По возможности, не размещайте диски виртуальных машин на внешних носителях информации. Они работают ещё медленнее чем встроенный HDD диск. Возможны варианты с подключением виртуальной машины через USB 3.0, но о USB 2.0 и речи быть не может – виртуальная машина будет работать очень медленно.

Приостановка вместо закрытия

Когда вы закончили работать с виртуальной машиной, её можно приостановить вместо полного выключения.

Запуская приложение для работы с виртуальными машинами следующий раз, вы можете включить виртуальную машину таким же способом как обычно. Но она загрузится значительно быстрее и именно в том состоянии и с того места, на котором вы закончили работать прошлый раз.

Приостановка гостевой операционной системы очень похожа на использование гибернации вместо выключения ПК.

Улучшение производительности внутри виртуальной машины

Всегда необходимо помнить, что установленная на виртуальную машину операционная система мало чем отличается от той, которая работает на основном компьютере. Её работу можно ускорить, следуя тем же принципам и используя те же методы, которые актуальны для любой другой операционной системы.

Например, производительность системы увеличится если закрыть фоновые программы или те, которые автоматически запускаются при старте системы. На производительность системы влияет необходимость осуществления дефрагментации диска (если виртуальная машина расположена на HDD диске), и так далее.

Программы для работы с виртуальными машинами

Одни пользователи уверяют, что Oracle VirtualBox самый быстрый инструмент для работы с виртуальной машиной, для других – VMware Workstation или

Медленная работа Windows 10 на виртуальной машине — довольно часто обсуждаемая проблема на Интернет-форумах. Пользователи жалуются на то, что кнопка Пуск, Центр уведомлений и значки программ в панели задач реагируют на клики с большой задержкой, а процесс svchost.exe грузит процессор виртуальной машины на 100% в состоянии бездействия. При этом отклик графического интерфейса бывает настолько медленным, что работать с виртуалкой просто невозможно. Давайте разберемся, как ускорить Windows 10 на виртуальной машине Virtualbox.

Удалите вирусы и вредоносное ПО

Установите Дополнения гостевой ОС

Дополнения гостевой ОС (Guest additions) — это набор драйверов для виртуального железа. Его обязательно нужно установить сразу после установки ОС. Для пакета дополнений периодически выходят обновления, о чем вы будете уведомлены. Для установки щелкните Устройства и выберите Подключить образ диска Дополнений гостевой ОС:

После этого запустите либо вручную запустите файл VBoxWindowsAdditions.exe с виртуального DVD-привода.

Используйте настройки по умолчанию для виртуальной машины

Имеется в виду — для конкретной ОС на виртуальной машине. Естественно, при установке ОС на виртуалку необходимо правильно выбрать тип и версию операционной системы.

• Не выделяйте все физические ядра под виртуальную машину. Именно в этом случае часто наблюдается необъяснимая загрузка процессора процессом svchost.exe под 100% в состоянии простоя.
• Если у вас 4-ядерный процессор, то в большинстве случаев оптимальным будет выделить 2 ядра под виртуалку. Поэкспериментируйте с количеством ядер и понаблюдайте за тем, как ведет себя система.
• Для работы Windows 10 на Virtualbox выделите от 2 до 4 ГБ ОЗУ, в зависимости от того, сколько установлено на компьютере. Помните, что у вас должно остаться 4 ГБ для работы Windows 7, 8 или 10 на носителе (т.е. реальном компьютере).

Не изменяйте никакие настройки машины, если вы не уверены в правильности своих действий. Часто пользователи пытаются ускорить Windows 10 на Virtualbox, добавляя ядра до отказа и изменяя другие параметры, но это наоборот приводит к снижению скорости работы машины.

Переместите файл виртуального жесткого диска на SSD

Используйте фиксированный жесткий диск

Да, они сразу съедают все отведенное для них дисковое пространство, независимо от того, на сколько заполнен виртуальный диск. Однако скорость записи на фиксированный диск будет выше, чем на динамический.

Обновите Virtualbox до последней версии

Нередко устраняются баги. Особенно это касается свежих версих ОС — например, Windows 10 на данный момент. Для обновления Virtualbox на компьютере-носителе выключите все виртуальные машины и выберите Файл — Проверить обновления :

После обновления вы сможете продолжить пользоваться вашими машинами. Никакие данные на них затронуты не будут.

Включите поддержку виртуализации в UEFI / BIOS

Virtualization Technology позволяет виртуальной машине использовать дополнительные возможности железа. Если у вас в BIOS (UEFI) есть такой параметр, обязательно включите его.

Отключите визуальные эффекты Windows 10 в виртуальной машине

Особенно это касается малополезных эффектов затухания, скольжения и тому подобных, которые отбирают лишние ресурсы процессора и замедляют скорость работы интерфейса на маломощных системах:

Медленная работа Windows 10 на виртуальной машине — довольно часто обсуждаемая проблема на Интернет-форумах. Пользователи жалуются на то, что кнопка Пуск, Центр уведомлений и значки программ в панели задач реагируют на клики с большой задержкой, а процесс svchost.exe грузит процессор виртуальной машины на 100% в состоянии бездействия. При этом отклик графического интерфейса бывает настолько медленным, что работать с виртуалкой просто невозможно. Давайте разберемся, как ускорить Windows 10 на виртуальной машине Virtualbox.

Прежде, чем приступать к поиску причин медленной работы Windows 10 на Virtualbox, убедитесь в том, что виртуальная машина не заражена вирусами и malware.

Выполните проверку программами AdwCleaner, Anti-Malware и CureIt.

Установите Дополнения гостевой ОС

Дополнения гостевой ОС (Guest additions) — это набор драйверов для виртуального железа. Его обязательно нужно установить сразу после установки ОС. Для пакета дополнений периодически выходят обновления, о чем вы будете уведомлены. Для установки щелкните Устройства и выберите Подключить образ диска Дополнений гостевой ОС:

После этого запустите либо вручную запустите файл VBoxWindowsAdditions.exe с виртуального DVD-привода.

Используйте настройки по умолчанию для виртуальной машины

Имеется в виду — для конкретной ОС на виртуальной машине. Естественно, при установке ОС на виртуалку необходимо правильно выбрать тип и версию операционной системы.

• Не выделяйте все физические ядра под виртуальную машину. Именно в этом случае часто наблюдается необъяснимая загрузка процессора процессом svchost.exe под 100% в состоянии простоя.
• Если у вас 4-ядерный процессор, то в большинстве случаев оптимальным будет выделить 2 ядра под виртуалку. Поэкспериментируйте с количеством ядер и понаблюдайте за тем, как ведет себя система.
• Для работы Windows 10 на Virtualbox выделите от 2 до 4 ГБ ОЗУ, в зависимости от того, сколько установлено на компьютере. Помните, что у вас должно остаться 4 ГБ для работы Windows 7, 8 или 10 на носителе (т.е. реальном компьютере).

Не изменяйте никакие настройки машины, если вы не уверены в правильности своих действий.

Часто пользователи пытаются ускорить Windows 10 на Virtualbox, добавляя ядра до отказа и изменяя другие параметры, но это наоборот приводит к снижению скорости работы машины.

Переместите файл виртуального жесткого диска на SSD

Windows 10 рассчитана на работу со скоростными накопителями, поэтому увеличить скорость чтения и записи с накопителем никогда не будет лишним. Читайте руководство о том, как переместить файл виртуального диска.

Используйте фиксированный жесткий диск

Да, они сразу съедают все отведенное для них дисковое пространство, независимо от того, на сколько заполнен виртуальный диск. Однако скорость записи на фиксированный диск будет выше, чем на динамический.

Обновите Virtualbox до последней версии

Нередко устраняются баги. Особенно это касается свежих версих ОС — например, Windows 10 на данный момент. Для обновления Virtualbox на компьютере-носителе выключите все виртуальные машины и выберите Файл — Проверить обновления :

После обновления вы сможете продолжить пользоваться вашими машинами. Никакие данные на них затронуты не будут.

Включите поддержку виртуализации в UEFI / BIOS

Virtualization Technology позволяет виртуальной машине использовать дополнительные возможности железа. Если у вас в BIOS (UEFI) есть такой параметр, обязательно включите его.

Отключите визуальные эффекты Windows 10 в виртуальной машине

Особенно это касается малополезных эффектов затухания, скольжения и тому подобных, которые отбирают лишние ресурсы процессора и замедляют скорость работы интерфейса на маломощных системах:

Возможно, будет интересно:

Добрый вечер!

Давно играюсь с виртуализацией, в т.ч. и на боевых серверах. Сейчас обнаружил, что описанное ниже проявляется и в KVM тоже (до сих пор считал, что нет). А именно, если выполняются следующие условия: 1) количество виртуальных процессоров во всех гостевых системах больше, чем физических процессорных ядер; и 2) какая-либо из виртуальных машин сконфигурирована более чем с одним процессором/ядром — то в этой машине, да и в системе в целом, наблюдаются жуткие тормоза и неадекватная загрузка процессора (-ов). Впервые столкнулся с таким в WMWare Workstation, затем в VMWare Server, и считал это багом или особенностью VMWare, а сейчас увидел это и на KVM.

Почему тормозит виртуальная машина?

Немного погуглив, нашёл следующее:

> Virtualized CPUs are overcommitted best when each virtualized guest only has a single VCPU. The Linux scheduler is very efficient with this type of load. KVM should safely support guests with loads under 100% at a ratio of five VCPUs.

Что, собственно, и наблюдается — на машине с одним двухъядерным процессором может висеть полтора десятка слабо нагруженных виртуалок, и работать нормально, но только если каждая из них — однопроцессорная.

> Assigning guests VCPUs up to the number of physical cores is appropriate and works as expected. For example, running virtualized guests with four VCPUs on a quad core host. Guests with less than 100% loads should function effectively in this setup.

А вот здесь не очень понятно. То, что не надо делать виртуалку с числом процессоров больше, чем их физически есть, это понятно. Но означает ли эта фраза, что физических процессоров/ядер должно хватать на _все_ запущенные виртуалки? Мне как-то казалось, что это было бы не очень логично, но на практике получается, что это так и есть. К примеру, одна двухпроцессорная виртуалка на двухъядерном процессоре работала нормально, пока не добавилась ещё одна двухпроцессорная виртуалка. После этого — перманентные тормоза и 100% загрузка процессора. Примерно то же наблюдалось, когда к куче нормально работающих однопроцессорных виртуалок (в количестве, намного превышающем количество физических ядер) добавилась одна двухпроцессорная.

Вопрос состоит в следующем: это дело принципиально можно как-то победить в линуксе? Если это принципиально непобедимо в KVM, может какой-то другой гипервизор справится? Как с этим обстоит в VirtualBox, к примеру?

Я знаю один гипервизор, который такую ситуацию пережёвывает хорошо. Это VMWare ESXi. Но это не совсем линукс, к сожалению. А хочется именно его.

Выбираем виртуальную машину — VMware ESXi

Октябрь 31, 2011

Производительность современных компьютеров давно уже превосходит стандартные потребности большинства организаций и отдельных индивидуумов. И все чаще вместо нескольких серверов место в стойке занимает один единственный, который затем уже «нарезается» на несколько машин. С выбором железа обычно проблем нет, а вот систему виртуализации подобрать ближе к своим задачам сложнее.

VMware ESXi

Все кто работал с виртуальными машинами с начала века, хорошо знает продукты VMware, пользовавшиеся популярностью благодаря своим возможностям и производительностью. Да и сегодня на десктопах не редко можно найти VMware Workstation и VMware Player. Последний появился как ответ MS VirtualPC и является бесплатной версией Workstation. Работает он из под установленной ОС, то есть в промышленной среде не совсем подходит. Для установки на «голое железо» предлагается VMware ESXi – самостоятельный продукт являющийся основой для установки гостевых ОС и совместно с VMware vSphere (подробнее в статье Виртуальная сфера в ][ 08.2010) средством для построения виртуальной инфраструктуры и управления виртуальными ресурсами. По сути ESXi это сильно урезанная версия Linux содержащая гипервизор (VMkernel) и консоли управления vCLI (vSphere CLI), PowerCLI (PowerShell интерфейс к vCLI), SSH и DCUI (Direct Console User Interface).
Ранее ESXi считался “младшим братом” в линейке продуктов VMware. Был бесплатным вариантом урезанным по функциональности другого решения ESX. Но время ESX прошло, следующие версии VMware VSphere будут включать поддержку исключительно ESXi (предложено также его альтернативное название — VMware vSphere Hypervisor), а все преимущества ESX над ESXi сведены на нет. Поэтому разработчики рекомендуют переходить с ESX на ESXi.
Главное отличие ESXi vs ESX состоит в архитектуре. Основой ESX служит полноценная версия Linux, на которую можно устанавливать при необходимости свои приложения, агенты VMware работают через COS (Console OS), то есть через дополнительный уровень. В итоге мы имеем больший размер дистрибутива ~2 Гб, по сравнению с 350 Мб ESXi (на хард ставится всего 70Мб). В ESXi агенты работают прямо в VMkernel, при необходимости модули сторонних разработчиков (мониторинг, драйвера) также выводятся на гипервизор. Уменьшение слоев означает большую надежность и безопасность, меньше возможности для атак. Дистрибутив можно записать на флэшку или вообще вшить в firmware сервера.

Из-за особенности официальный список совместимого оборудования у ESXi (clck.ru/9xlp) меньше чем ESX, который поддерживается и старыми серверами, но со временем он увеличится. Кроме этого добровольцами создан неофициальный список компьютеров ESXi Whitebox HCL (clck.ru/9xnD) на которых работает VMware ESXi. Системы из этого списка используются на свой страх и риск, но обычно проблем не возникает.
Продукт от VMware отличает поддержка большого количество гостевых ОС. Здесь полный фарш — Windows, Linux, Solaris, FreeBSD, Netware и многие другие, полный список доступен на сайте.
Функциональность последних релизов ESXi уже «подтянули» под возможности ESX — появилась интеграция с Active Directory (любая учетная запись будет проверяться в каталоге), функции расширенного управления памятью (неиспользованные ресурсы освобождаются), совместная работа с системами хранения данных VMware vStorage VMFS/Storage VMotion и SAN, настройка приоритетов трафика, технология безопасности VMsafe Security API. Гибкое распределение ресурсов позволяет «на горячую» добавить CPU, ОЗУ, жесткий диск, в том числе и изменить размер текущего без перезагрузки. Установка дистрибутива на голое железо очень проста (стандартный вариант с привода или через PXE), с версии 4.1 к тому же поддерживаются сценарии позволяющие автоматизировать процесс инсталляции ПО, настройку сети и подключения к vCenter Server. Через VSphere API интегрировано управления резервного копированием ESXi.
Не маловажно наличие специального конвертера VMware vCenter Converter (vmware.com/products/datacenter-virtualization/converter), позволяющего использовать в ESXi образы MS Virtual Server, Virtual PC, Hyper-V, физические серверы и образы дисковых разделов созданных такими программами как Acronis True Image, Norton Ghost и другими.
Кроме этого помочь в развертывании ESXi может и бесплатный веб-сервис VMware Go (go.vmware.com), позволяющий протестировать физический сервер на совместимость, установить ESXi и создать новые VM.

VMware Workstation – один из лучших гипервизоров для Windows. Это не самая производительная, но самая стабильная программа, с помощью которой можно виртуально исследовать различные операционные системы (ОС). VMware не конфликтует с другими гипервизорами (как Microsoft Hyper-V), в ней всегда работают дополнения гостевых ОС и прочие функции (в отличие от нестабильной VirtualBox), она функциональная и настраиваемая. Ну а что касается производительности, то здесь можно кое-что предпринять. Как ускорить работу виртуальных машин (ВМ) VMware?

При использовании любого гипервизора, как и в случае с физическим компьютером, аппаратная оптимизация первична, программная – вторична. Для работы с VMware не принципиально, но желательно иметь на борту физического компьютера четырёхъядерный процессор, чтобы двое ядер оставались хост-системе (основной ОС), а двое могли бы быть задействованы ВМ.

Для базовых целей типа исследования ОС и тестирования несложного софта будет достаточно 2 Гб оперативной памяти. Разве что гостевым Windows 8.1 и 10 можно выделить 3 Гб, если у физического компьютера имеется 6 или 8 Гб. Выделять больший объём без конкретных целей использования памяти нет надобности.

ВМ, размещённая на одном и том же HDD, где установлена хост-система, будет тормозить даже при мощном процессоре и отсутствии недостатка оперативной памяти. HDD – слабое звено в конфигурации и физических, и виртуальных компьютеров из-за медленной скорости чтения и записи данных. Если в наличии нет SSD, для размещения ВМ желательно выделить отдельный HDD – жёсткий диск, к которому не будет обращаться хост-система. Ну или пойти путём универсального аппаратного апгрейда – реализовать RAID 0 (как минимум). Без последнего задействовать два HDD в работе ВМ можно, если разбросать её файлы по разным дискам.

2. Файлы ВМ на разных HDD

ВМ состоит из:

• файлов виртуального жёсткого диска (обычно это тип VMDK, но VMware также может работать с типом VHD);
• файлов конфигурации самой ВМ;
• файлов снапшотов;
• кэша (данных, участвующих в сообщении хост- и гостевой ОС).

При использовании ВМ и по завершении работы с ней происходит запись данных во все эти файлы. За исключением снапшотов, если они не задействуются. Чтобы распределить нагрузку, можно файл виртуального диска VMDK (или VHD) хранить на одном HDD, а файлы конфигурации ВМ – на другом HDD, в частности, на том же, где размещается хост-система. Для всех ВМ указываем расположение по умолчанию – каталог на одном HDD.

При создании же каждой отдельной ВМ используем выборочную настройку.

И на этапе задания параметров виртуального диска указываем его месторасположение на разделе другого HDD.

Применить такую схему к уже имеющихся ВМ можно путём удаления используемого виртуального диска в параметрах машины. А затем добавления этого же диска по-новому, когда его файл VMDK (или VHD) уже будет перемещён на другой HDD.

3. Фиксированные виртуальные диски

Немного ускорить работу ВМ на HDD можно путём работы с фиксированными, а не назначенными по умолчанию в VMware динамическими виртуальными дисками. Для этого при создании ВМ на этапе указания размера диска необходимо выбрать его сохранение в одном файле и установить галочку опции выделения всего места.

При таком раскладе будет создан виртуальный диск фиксированного типа. Его файл со старта займёт указанный объём, и ресурс HDD при непосредственной работе с ВМ не будет распыляться ещё и на операцию по выделению места на физическом диске.

4. Дефрагментация HDD

Ускорить работу ВМ на HDD можно традиционным методом оптимизации этого типа жёстких дисков – дефрагментацией. В среде хост-системы Windows желательно время от времени проводить эту процедуру с использованием эффективных сторонних программ.

5. Тормоза после приостановки ВМ

Работающие с VMware наверняка замечали, что в большинстве случаев после приостановки одной ВМ сразу же оперативно запустить другую нереально. Нужно немного подождать. Естественно, речь идёт о случаях расположения ВМ на HDD. Как только мы приостанавливаем ВМ, сразу же начинается активная запись данных на диск с его загрузкой вплоть до 100%. И так может длиться несколько минут. При приостановке ВМ содержимое оперативной памяти гостевой ОС каждый раз записывается в файл «.vmem». Он находится в числе прочих файлов конфигурации ВМ и планировано занимает столько места на диске, сколько машине выделено «оперативки». По факту же размер файла варьируется в зависимости от записанных в него в последний раз данных.

Активная запись в файл «.vmem» сильно нагружает HDD. Назначение такой операции – запуск гостевой ОС в сохранённом состоянии при возможных сбоях в работе ВМ. Нужна ли эта возможность такой ценой – решайте сами. Если не нужна, запись данных в файл «.vmem» можно отключить. И тем самым ускорить переключение между приостановленными ВМ. Для этого необходимо открыть в любом TXT-редакторе файл конфигурации ВМ «.vmx», дописать в конце такую строчку:
mainMem.useNamedFile = “FALSE”

6. Обрезка страничной памяти

В дополнительных параметрах ВМ есть изначально неактивная опция отключения обрезки страничной памяти. Если её активировать, фактическое выделение оперативной памяти ВМ будет происходить быстрее.

7. Плеер VMware

В состав компонентов VMware Workstation входит приложение Player. Это упрощённый вариант гипервизора, ограниченный функционально, но также и более лёгкий. Создавать и настраивать ВМ лучше, конечно же, с использованием основного компонента VMware Workstation. А вот непосредственно проводить работу с гостевыми ОС можно внутри более шустрого плеера.

8. ПО EFI

ВМ с ПО EFI эмулируют устройства, соответственно, с BIOS UEFI. Они включаются и перезапускаются немного быстрее, чем ВМ, эмулирующие устройства с обычным BIOS. Плюс к этому, EFI-машины могут быть запущены с UEFI-флешек без помощи сторонних средств.

9. Оптимизация гостевых ОС

Ускорить работу ВМ можно за счёт оптимизации гостевых Windows. В числе таковых в частности: отключение анимации, обоев, неиспользуемых служб, телеметрии, обновлений, Timeline (для версии 10). В качестве платформы для тестирования только стороннего софта можно и вовсе в качестве гостевой ОС выбрать Windows 7 или 8.1 Embedded – урезанные сборки этих версий, заточенные под работу со слабым железом.

В гостевых Windows можно смело работать с отключённым Защитником и без стороннего антивируса. За безопасность будет отвечать антивирус хост-системы. А вот для последней желательно подобрать такой антивирусный продукт, чтобы защищал, но при этом не мешал.

10. Правильный антивирус для хост-системы

Активность ВМ – это непаханое поле азарта для антивирусов. VMware Workstation, как и любой другой гипервизор, активно работает с записью данных. Причём работает с большими объёмами данных. И все эти данные антивирусы проверяют в рамках проактивной защиты. Чтобы не создавать лишней нагрузки при работе с ВМ, для хост-системы желательно подобрать хороший антивирус – эффективный в плане обнаружения реальных угроз, при этом минимально использующий аппаратные ресурсы компьютера.

Метки: ,