數(shù)學(xué)題：你的刀片為虛擬化做好準(zhǔn)備了么？
原創(chuàng)【51CTO精選譯文】部署虛擬化時(shí)最先考慮到的方面就是基礎(chǔ)設(shè)施的支持，也就是服務(wù)器的選擇。其中，刀片服務(wù)器在虛擬化領(lǐng)域一直十分活躍。美國(guó)虛擬化專家Dave Convery前日撰寫了一篇博文，從數(shù)學(xué)的角度對(duì)不同刀片在支持虛擬機(jī)方面的能力進(jìn)行了一番比較。Dave Convery是2009年的VMware vExpert，51CTO曾在去年11月對(duì)Dave進(jìn)行過郵件采訪。
以下是該博文的節(jié)選編譯：
我去了一個(gè)惠普的活動(dòng)，那天的最后一個(gè)演示探討了來自不同制造商的刀片服務(wù)器的區(qū)別，講得相當(dāng)不錯(cuò)。雖然我工作的公司出售惠普、EMC和思科的產(chǎn)品，但是在硬件方面，我相信所有的x64服務(wù)器都是差不多的。大家都在宣稱自己的是最好的，但是用戶選擇品牌時(shí)考慮更多的往往是他們與供應(yīng)商、制造商之間的關(guān)系，或者說他們會(huì)選擇自己“偏愛的廠商”。我去的這次演示自然是偏向惠普的，不過這位惠普刀片系統(tǒng)工程師的演示中包含的一些數(shù)學(xué)還是十分值得思考的。
首先我們來看看一個(gè)典型的VM配置。工程師說這是“Gartner的推薦配置”。雖然我沒有找到相關(guān)的資料，不過這數(shù)據(jù)似乎還算靠譜。
典型的虛擬機(jī)配置
﹥3-4GB內(nèi)存
﹥300Mbps I/O（0.3Gb）
﹥﹥100Mbps以太網(wǎng)（0.1Gb）
﹥﹥200Mbps存儲(chǔ)（0.2Gb）
以上沒有包括CPU count，不過你會(huì)發(fā)現(xiàn)它在這里并不是什么關(guān)鍵因素，因?yàn)槿缃裉幚砥鞯奶幚砟芰ν笥趹?yīng)用需求的處理能力（大部分情況）。IOps也沒有考慮在內(nèi)，那是存儲(chǔ)系統(tǒng)的指標(biāo)。
然后我們來看看一個(gè)典型的服務(wù)器配置。這篇文章討論的是刀片服務(wù)器，不過下面的配置對(duì)于一個(gè)2U機(jī)架式服務(wù)器也是很常見的。工程師稱之為“八成”服務(wù)器，意思是它滿足了對(duì)一個(gè)服務(wù)器需求的80%。
典型的服務(wù)器配置
﹥2個(gè)CPU插座
﹥﹥每個(gè)插座可配置四核或六核
﹥12個(gè)DIMM插槽
﹥2個(gè)熱插拔驅(qū)動(dòng)
﹥主板配備2個(gè)Lan（LOM）
﹥2個(gè)Mezzanine插槽
假設(shè)我們?yōu)檫@個(gè)典型的服務(wù)器加載4GB或8GM的DIMM。這就是48GB的內(nèi)存。接下來就是數(shù)學(xué)時(shí)間：
使用4GB的DIMM的情況
﹥總共48GB內(nèi)存 / 每個(gè)VM的3GB內(nèi)存 = 16個(gè)VM
﹥16個(gè)VM / 8個(gè)核 = 每個(gè)核上運(yùn)行2個(gè)VM
﹥16個(gè)VM * 每個(gè)VM的0.3Gb = 4.8Gb的I/O需求（考慮到冗余還需x2）
﹥16個(gè)VM * 每個(gè)VM的0.1Gb = 1.6Gb的以太網(wǎng)（考慮到冗余還需x2）
﹥16個(gè)VM * 每個(gè)VM的0.2Gb = 3.2Gb的存儲(chǔ)（考慮到冗余還需x2）
使用8GB的DIMM的情況
﹥總共96GB內(nèi)存 / 每個(gè)VM的3GB內(nèi)存 = 32個(gè)VM
﹥32個(gè)VM / 8個(gè)核 = 每個(gè)核上運(yùn)行4個(gè)VM
﹥32個(gè)VM * 每個(gè)VM的0.3Gb = 9.6Gb的I/O需求（考慮到冗余還需x2）
﹥32個(gè)VM * 每個(gè)VM的0.1Gb = 3.2Gb的以太網(wǎng)（考慮到冗余還需x2）
﹥32個(gè)VM * 每個(gè)VM的0.2Gb = 6.4Gb的存儲(chǔ)（考慮到冗余還需x2）
這樣沒錯(cuò)吧？看起來合乎情理。
下面，讓我們來看看刀片們的數(shù)值。
注：IBM LS42和HP BL490c有兩個(gè)內(nèi)部不可插拔的驅(qū)動(dòng)槽。
細(xì)數(shù)每塊刀片的軟肋：
﹥Cisco B200M1沒有LOM，只有一個(gè)mezzanine插槽
﹥Cisco B250M1沒有LOM
﹥Cisco機(jī)箱只有一對(duì)I/O模塊
﹥Cisco機(jī)箱只有四個(gè)電源，使用三相電可能會(huì)遇到問題
﹥Dell M710和M905只有1GbE的LOM（出于某種原因，這兩個(gè)型號(hào)的機(jī)箱中板無法支持10GbE的LOM）
﹥IBM LS42只有1GbE的LOM
﹥IBM機(jī)箱只有四個(gè)電源，使用三相電可能會(huì)遇到問題
工程師花了一些時(shí)間比較這些刀片在加載4GB和8GB DIMM時(shí)的不同。簡(jiǎn)單總結(jié)的說，并不是DIMM裝載的足夠多就能夠支持更多的VM。也就是說，不要簡(jiǎn)單的沖到廠商那里購(gòu)買一臺(tái)插滿了DIMM的刀片，否則你的內(nèi)存利用率很可能會(huì)低于預(yù)期。你要分析你的需求，并根據(jù)需求設(shè)計(jì)你的基礎(chǔ)設(shè)施。
#p#
我的做法一般是，告訴你一個(gè)刀片以及一個(gè)機(jī)箱能夠支持的最大VM數(shù)。在我看來這應(yīng)該是在設(shè)計(jì)階段考慮好的東西，也方便用戶在接觸廠商時(shí)進(jìn)行TCO(總體擁有成本)的計(jì)算。我根據(jù)內(nèi)存容量和總I/O容量分別計(jì)算每個(gè)刀片支持的最大VM數(shù)，并取出兩者之間較小的那個(gè)數(shù)作為結(jié)果。為了簡(jiǎn)化理解，這里用的計(jì)算很簡(jiǎn)單：
內(nèi)存的算法
用內(nèi)存的總合，減去虛擬系統(tǒng)所使用的以及額外消耗的6GB，然后除以3，也就是每個(gè)VM所需求的3GB。
I/O的算法
用最大冗余I/O，除以0.3Gb，也就是每個(gè)VM的I/O。
然后我查閱了每個(gè)機(jī)箱的物理參數(shù)，計(jì)算了每個(gè)機(jī)架所能放置的最大機(jī)箱數(shù)，從而計(jì)算出每個(gè)機(jī)架能夠支持的VM數(shù)。機(jī)箱數(shù)量的計(jì)算中并沒有包括機(jī)架交換機(jī)。真實(shí)情況是，每個(gè)機(jī)架都會(huì)預(yù)留出一些空閑空間或放置核心交換機(jī)所需的空間，因此會(huì)減少一臺(tái)機(jī)箱。
當(dāng)然了，這是個(gè)簡(jiǎn)化的計(jì)算結(jié)果。這個(gè)計(jì)算假設(shè)虛擬系統(tǒng)和額外消耗占據(jù)了6GB的內(nèi)存。這個(gè)假設(shè)并沒有依據(jù)任何真實(shí)測(cè)試結(jié)果。
譯者注：這篇文章發(fā)表之后，其中使用的數(shù)據(jù)引起了很多爭(zhēng)議，其中最大的爭(zhēng)議就是針對(duì)那個(gè)“Gartner推薦的VM配置”的數(shù)值。為此，本文作者Dave之后發(fā)了另一篇文章，提供了一些虛擬化評(píng)測(cè)的真實(shí)數(shù)據(jù)。
首先是性能總覽：
（點(diǎn)擊查看原圖）
如果你做過虛擬化評(píng)測(cè)(Virtualization Assessment)，那么你會(huì)認(rèn)出這是評(píng)測(cè)結(jié)果的總結(jié)頁。這份評(píng)測(cè)結(jié)果收集了1956個(gè)服務(wù)器的數(shù)據(jù)，平均內(nèi)存使用2069MB，平均CPU使用率在5.2%，平均網(wǎng)絡(luò)流量在31KB/s。
也是總結(jié)頁的一部分。這部分表格告訴我們，平均分配內(nèi)存為4342MB，平均空閑內(nèi)存為2273MB。
然后是所有參數(shù)的平均值。
（點(diǎn)擊查看原圖）
（點(diǎn)擊查看原圖）
上面這最后一張圖是一張存儲(chǔ)總結(jié)報(bào)告。平均磁盤讀取速度為442000字節(jié)/秒，平均寫入速度為200000字節(jié)/秒，加起來一共是600000字節(jié)/秒。所以總共的I/O應(yīng)該是632000字節(jié)/秒（600000來自存儲(chǔ)，32000來自網(wǎng)絡(luò)）。用Google做下簡(jiǎn)單的換算：
632000 bytes = 0.00470876694 gigabits
這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于“Gartner提供的”0.3Gb。因此以下是我計(jì)算的平均VM配置數(shù)值：
﹥2GB內(nèi)存
﹥0.005Gbps I/O
﹥﹥0.0002Gbps以太網(wǎng)
﹥﹥0.004Gbps存儲(chǔ)
當(dāng)然了，這仍然也是個(gè)參考，我并沒有說這是任何形式的“推薦配置”。當(dāng)然有一個(gè)結(jié)果是肯定的，那就是每個(gè)刀片能夠支持的VM數(shù)量要比我之前計(jì)算的數(shù)值多很多。最后我要說的還是，請(qǐng)根據(jù)你自己的環(huán)境分析需求并收集數(shù)據(jù)，從而設(shè)計(jì)出適合自己的配置。
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原文：Is Your Blade Ready for Virtualization? 作者：Dave Convery
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