虛擬化實戰 VM設計之三記憶體資源控制

vm記憶體資源控制是如何實現的？它可能帶來的影響是什麼？本文從概念到實戰來闡述如何做好虛擬機器上記憶體資源控制。

一概念

reservations預留了一部分物理記憶體供vm或者資源池使用。一旦vm或資源池的記憶體需求達到了reservation的規定值，這部分記憶體就完全分配給該vm或資源池，不可以再分配出去。

shares

定義了在出現資源競爭的情況下，

vm或者資源池可以獲得資源的份額。比如vm1和vm2的份額比例是2:1，vm1比vm2有2倍的機會搶到資源。

limits決定了vm可以最大使用的記憶體。這是通過vmware tools中包括的ballooningdriver來實現的。

二例項

上圖摘自

frank denneman的文章

impact of memory reservation.

該圖很好的解釋了記憶體控制中幾個重要引數的關係。

mpn指machinepage number，是用來對映真實物理記憶體的。

假設一台

esxi主機有8g記憶體，我們為圖中所示vm1設定2g記憶體，那麼configuredmemory是2g。然後設定1g reservation。還有vm2，vm3，vm4和vm5分別設定了2g記憶體。但沒有設定reservatin 在

vm1啟動時，可能需要使用的記憶體很少，還沒有達到reservation的值。那麼這部分多餘的記憶體，還是可以供hyperviosr排程給其他vm使用的。如果vm1上的應用需要更多的記憶體，一旦達到rerservation的值之後，圖中所示的guaranteed mpn註明這部分預留記憶體會一直分配給vm1，而不允許其他vm使用。

vm1-vm5的configured memory總和是2*5=10g,而該主機真實物理記憶體僅有8g, 假設這時vm2-vm5上的應用所需要的活動記憶體（active memory）的總和小於8g，那麼是沒有任何效能的影響的。

假如active memory總和接近甚至大於8g，那麼意味著物理記憶體短缺，可能會造成vm之間資源競爭。這時候share的設定就發揮作用了。

為了簡化的目的，我們假設

esxi為保證hypervisor執行的記憶體，再加上5個vm的memoryoverhead總和是1g

可供所有

vm分享的記憶體=8g主機記憶體-1g overhead - vm1的1g reservation=6g。假設vm1的share分配是high ,其他vm的share是normal。那麼這6g記憶體分配是：vm1：33% vm2：16% vm3: 16% vm4:16% vm5： 16%

那麼剩餘的

vm swap file 是在vm啟動時自動生成的。通常存放在vm的home directory。

vm swap file size = configured memory – memory reservation

上面vm1 的 swap size = 2g – 1g = 1g

特別要區分

vm swapfile 和 os swap file，vmware swapfile是hypervisor用來彌補該vm對物理記憶體的需要，把暫時不用的資訊從物理記憶體中取出，存放在disk上的swapfile中。

三考慮因素

reservation,share和limit在什麼情況下適合使用呢？建議盡量在resource pool中設定資源控制，因為在vm中設定會增加系統管理員的負擔，同時可能對整個虛擬化平台帶來一些影響。

reservation

如果是個別

vm上執行關鍵的應用，可以考慮reservation。簡單的做法是設定和configuredmemory一樣大小。但這可能造成不必要的資源浪費。道理很簡單，reservation是保證了該vm的一部分物理記憶體需求，但意味著整個主機可以共享的物理記憶體減少了。可能影響到能夠執行在該主機上的vm的個數。

比如該vm的configured memory是2g，其實活動的記憶體只有1g，如果一定要設定reservation的話，最好設定為1g。

share

僅僅在資源有競爭的情況下才會發揮作用。

limit

在vm上設定limit，意味著該vm不能充分使用configuredmemory. 除非物理記憶體嚴重不足，不建議在vm上使用limit。因為這有可能會造成資源不能被使用，也會增加排錯的複雜性。

參考：

impact of memory reservation.

虛擬化實戰 VM設計之三記憶體資源控制

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虛擬化市場之三國演繹

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