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【博文推薦】你不得不知的云計算與虛擬化基礎知識

作者：徐亮偉
云計算
云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡訪問,進入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡，服務器，存儲，應用程序，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。本文主要靈感來自老男孩架構師班-趙班長實戰(zhàn)講解KVM,以及speedy Cloud云公司CEO董偉(董總)云計算與虛擬化講座，綜合整理而來。
本文轉自51CTO博客博主徐亮偉的博客，如有任何問題，請進入博主頁面互動討論。

博文鏈接：http://liangweilinux.blog.51cto.com/8340258/1729162

1.1云計算概述

云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡訪問,進入可配置的計算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡，服務器，存儲，應用程序，服務)，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。

在云計算之前的模式和技術

  1. IDC托管
  2. IDC租用
  3. 虛擬主機(賣空間)
  4. VPS：虛擬專用主機 openvz(通過超賣技術坑人) xen(不支持超賣)

相對云計算，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨的問題

  1. 資源利用率低
  2. 資源分配不合理
  3. 難以實現(xiàn)真正的自動化運維

云計算特點和優(yōu)勢

  1. 云計算是一種使用模式，不是一種技術。(通過網(wǎng)絡、彈性擴展、按需付費)
  2. 云計算使用方法必須通過網(wǎng)絡來訪問。
  3. 云計算的優(yōu)勢是彈性計算(按需付費)。

1.1.1云計算的特點

  1. 資源池化
  2. 無處不在的網(wǎng)絡訪問
  3. 隨需應變的自助服務
  4. 可測量的服務
  5. 快速的伸縮

云計算五大特點，如圖1-1

wKioL1aA3ECRWnBQAAKLPQU1OVs123.png

圖1-1

1.1.2云計算服務模型

云計算服務模型如圖1-2

wKioL1aA3J3SxcL8AAJld1Hdz5E810.png

圖1-2

IaaS 基礎設施即服務

消費者通過Internet 可以從完善的計算機基礎設施獲得服務。這類服務稱為基礎設施即服務?；?Internet 的服務(如存儲和數(shù)據(jù)庫)是 IaaS的一部分。Internet上其他類型的服務包括平臺即服務和軟件即服務。

PaaS 平臺即服務

把服務器平臺作為一種服務提供的商業(yè)模式。而云計算時代相應的服務器平臺或者開發(fā)環(huán)境作為服務進行提供就成為了PaaS。所謂PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務，以SaaS的模式提交給用戶。因此，PaaS也是SaaS模式的一種應用。

SaaS 軟件即服務

它是一種通過Internet提供軟件的模式，廠商將應用軟件統(tǒng)一部署在自己的服務器上，客戶可以根據(jù)自己實際需求，通過互聯(lián)網(wǎng)向廠商定購所需的應用軟件服務，按定購的服務多少和時間長短向廠商支付費用，并通過互聯(lián)網(wǎng)獲得廠商提供的服務。用戶不用再購買軟件，而改用向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動，且無需對軟件進行維護，服務提供商會全權管理和維護軟件，軟件廠商在向客戶提供互聯(lián)網(wǎng)應用的同時，也提供軟件的離線操作和本地數(shù)據(jù)存儲，讓用戶隨時隨地都可以使用其定購的軟件和服務。對于許多小型企業(yè)來說，SaaS是采用先進技術的最好途徑，它消除了企業(yè)購買、構建和維護基礎設施和應用程序的需要。

1.1.3云計算部署模型

公有云(Public Cloud)

公有云通常指第三方提供商為用戶提供的能夠使用的云，公有云一般可通過internet使用，可能是免費或成本低廉，公有云的核心屬性是共享資源服務。這種云有許多實例，可在當今整個開放的共有網(wǎng)絡中提供服務。例如：阿里云、騰訊云、青云、百度云、盛大云、迅達云、等等。

私有云(Private Clouds)

私有云是為一個客戶單獨使用而構建的，因而提供對數(shù)據(jù)、安全性和服務質量的最有效控制。該公司擁有基礎設施，并可以控制在此基礎設施上部署應用程序的方式。私有云可部署在企業(yè)數(shù)據(jù)中心防火墻內，也可以將它們部署在一個安全的主句托管場所，私有云的核心屬性是專有資源。

混合云(Hybrid Cloud)

混合云融合了公有云和私有云，是近年來云計算的主要模式和發(fā)展方向。我們已經(jīng)知道私企業(yè)主要是面向企業(yè)用戶，處于安全考慮，企業(yè)更愿意將數(shù)據(jù)存放在私有云中，但是同時又希望可以獲得公有云的計算資源，在這種情況下混合云被越來越多的采用，它將公有云和私有云進行混合匹配，以獲得最佳的效果，這種個性的解決方案，達到二既省錢又安全的目的。

社區(qū)云(Community Cloud)

社區(qū)云是大的公有云范疇內的一個組成部分。是指在一定的地域范圍內，由云計算服務提供商統(tǒng)一提供計算資源、網(wǎng)絡資源、軟件和服務能力所形成的云計算形式。即基于社區(qū)的網(wǎng)絡互連優(yōu)勢和技術易于整合特點，通過區(qū)域內各種計算能力進行統(tǒng)一服務形式的整合，結合社區(qū)內的用戶需求共性，實現(xiàn)面向區(qū)域用戶需求的云計算服務模式。例如：區(qū)域型和行業(yè)型。資源的高效共享。

1.2虛擬化概述

虛擬化，一種具體的技術，用來將物理機虛擬成為多個相互獨立的虛擬機。在一臺計算機上同時運行多個邏輯計算機，每個邏輯計算機可運行不同的操作系統(tǒng)，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，可以實現(xiàn)IT資源的動態(tài)分配、靈活調度、跨域共享，提高IT資源利用率，使IT資源能夠真正成為社會基礎設施，服務于各行各業(yè)中靈活多變的應用需求。從而顯著提高計算機的工作效率。

1.2.1虛擬化的分類

  • 全虛擬化
  • 半虛擬化
  • 平臺虛擬化
  • 軟件虛擬化
  • 硬件虛擬化(Inter vt-x/EPT) (AMD AMD-v /RVI)
  • 桌面虛擬化
  • 應用虛擬化

以上各種虛擬化技術,百度百科都能查閱到相關資料。

1.2.2虛擬化的優(yōu)勢

  1. 虛擬化可以虛擬出來多個操作系統(tǒng)，它們之間是相互獨立的，所以每個操作系統(tǒng)上所跑的應用程序是相互不影響的。
  2. 支持異構，linux系統(tǒng)可以虛擬化windows系統(tǒng)，方便不同場景系統(tǒng)的使用。
  3. 支持快照、克隆、還原等功能。

企業(yè)案例一

公司虛擬機你也不知道能不能停，也不知道跑什么了，然后問產(chǎn)品經(jīng)理他也不知道，有可能有用你放著把。如果這是一臺物理機你看怎么辦，真的很無奈、想改個啥你都不敢該，只能讓他跑在那里。

企業(yè)案例二

公司這臺物理機有沒有用，所有人告訴你，沒事刪把肯定沒有用，然后到店慶的時候，產(chǎn)品經(jīng)理過來了:我們去年店慶做了一個積分抽獎的活動，我花錢買的，我的代碼哪去了，我的服務器呢?服務器早都格式化多少遍了，產(chǎn)品經(jīng)理說那沒辦法,那么趕緊聯(lián)系提供商把，提供商倒閉了。怎么辦，重新做唄。

如果有虛擬機就好辦了，我把虛擬機關了放在那，只要不刪除，是不是永遠都在，哪天用在起來就行了。無非就占點硬盤，分配的時候，可以使用多少分配多少。

1.2.3虛擬化與云計算總結

  • 云計算不等于虛擬化,兩者并不能相互比較。
  • 云計算是一種資源和使用交互的方式。
  • 虛擬化是一種具體的技術。
  • 云計算要依賴虛擬化技術來實現(xiàn)的一種通過網(wǎng)絡訪問獲取資源，流量，交付的使用模式。(例如:彈性計算)。
  • 虛擬化相當于實干家，而云計算是思想家。

虛擬化企業(yè)安裝實戰(zhàn)

KVM：內核級虛擬化技術(Kernel-based Virtual Machine)

結構簡單，包含兩個部分：

  1. 設備驅動/dev/kvm, 針對模擬PC硬件的用戶空間組件
  2. KVM需要CPU中虛擬化功能的支持,只可在具有虛擬化支持的CPU上運行，即具有VT功能的interCPU和具有ADM-V功能的AMD CPU

1.3.1KVM虛擬化特性

  • 嵌入到Linux正式Kernel(提高兼容性)
  • 代碼級資源調用(提高性能)
  • 虛擬機就是一個進程(內存易于管理)
  • 直接支持NUMA技術(提高擴展性)
  • ------RedHat收購KVM---------
  • 保持開源發(fā)展模式
  • 更好的商業(yè)支持及服務保障

安裝必備條件

實驗必備條件,必須開啟虛擬機VT-EPT技術,在vmware虛擬機選擇上即可。服務器上默認是開啟狀態(tài)。

  1. [root@linux-node1~]# egrep '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo  #如果過濾沒有代表不支持虛擬化 
  2.  
  3. flags:fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflushdts mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmonpebs bts nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc aperfmperf eagerfpu pnipclmulqdq vmx ssse3 fma cx16 pcid sse4_1sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrandhypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch ida arat epb xsaveopt pln pts dthermtpr_shadow vnmi ept vpid fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 invpcid rdseedadx smap 

1.3.2安裝KVM虛擬機

  1. [root@linux-node1~]# cat /etc/redhat-release  #查看操作系統(tǒng)版本 
  2.  
  3. CentOSLinux release 7.1.1503 (Core) 
  4.  
  5.   
  6.  
  7. [root@linux-node1~]# yum install qemu-kvm qemu-kvm-tools virt-manager libvirt virt-install –y  #安裝KVM 
  8.  
  9. kvm：linux內核的一個模塊,模塊不需要安裝只需要加載,通過用戶態(tài)程序來管理即可。 
  10.  
  11. qeum：虛擬化軟件，可以虛擬不同的CPU，支持異構（x86的架構可以虛擬化不是x86架構的） 
  12.  
  13. qeum-kvm：用戶態(tài)管理kvm,網(wǎng)卡、聲卡、PCI設備等都是需要qemu來管理。 
  14.  
  15.   
  16.  
  17. [root@linux-node1~]# lsmod|grep kvm  #查看kvm內核是否被加載 
  18.  
  19. kvm_intel             148081  0 
  20.  
  21. kvm                   461126  1 kvm_intel 
  22.  
  23.   
  24.  
  25. [root@linux-node1~]# systemctl enable libvirtd.service  #libvirtd加入開機啟動 
  26.  
  27. [root@linux-node1~]# systemctl start libvirtd.service  #啟動libvirtd 

1.3.3建立一臺KVM虛擬機

首先學習下virsh-install創(chuàng)建虛擬機命令

  1. --virt-type:指定虛擬機類型(kvm、qemu、xen) 
  2.  
  3. --name:指定虛擬機的名稱 
  4.  
  5. --raw:指定內存大小 
  6.  
  7. --cpu:指定cpu的核數(shù)(默認為1) 
  8.  
  9. --cdrom:指定鏡像 
  10.  
  11. --disk:指定磁盤路徑(即上文創(chuàng)建的虛擬磁盤) 
  12.  
  13. --network:指定網(wǎng)絡類 
  14.  
  15. [root@linux-node1~]# qemu-img create -f raw /opt/CentOS-7.1-x86_64.raw 10G  #創(chuàng)建虛擬磁盤,-f指定格式,路徑/opt/CentOS-7.1-x86_64.raw，大小10G 
  16.  
  17. [root@linux-node1~]# dd if=/dev/cdrom of=/opt/CentOS-7.1.iso #掛在鏡像,導入至虛擬機 
  18.  
  19. [root@linux-node1~]# virt-install --name CentOS-7-x86_64 --virt-type kvm --ram 1024--cdrom=/opt/CentOS-7.1.iso --disk path=/opt/CentOS-7.1-x86_64.raw --networknetwork=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole    #創(chuàng)建一臺KVM虛擬機 
  20.  
  21. Startinginstall... 
  22.  
  23. Creatingdomain...                                      |    0 B     00:03     
  24.  
  25. Domaininstallation still in progress. You can reconnect to 
  26.  
  27. theconsole to complete the installation process. 

1.3.4VNC連接KVM虛擬機

打開一個VNC客戶端,輸入192.168.56.111:5900(第一個默認5900,第二個5901,以此類推)連接虛擬機里面建立的KVM虛擬機,安裝CentOS7的過程，此處不在演示如何安裝。

 

 

wKiom1aA3-PShUgkAABXJeHTZks492.png

 

圖1-3

安裝CentOS7,在啟動前修改內核讓網(wǎng)卡為eth0，如圖1-4

 

wKioL1aA3__TfxwbAABMlWOgCLI245.png

 

圖1-4

1.4KVM日常管理

  1. [root@linux-node1opt]# virsh start CentOS-7-x86_64  #啟動剛才創(chuàng)建的CentOS7KVM虛擬機 
  2.  
  3. DomainCentOS-7-x86_64 started 
  4.  
  5.   
  6.  
  7. [root@linux-node1opt]# virsh list  #查看KVM虛擬機是否啟動 
  8.  
  9. Id    Name                           State 
  10.  
  11. ---------------------------------------------------- 
  12.  
  13.  3    CentOS-7-x86_64               running 

1.4.1CPU擴容

  1. [root@linux-node1opt]# virsh edit CentOS-7-x86_64 #為了實現(xiàn)CPU的熱添加，就需要更改Cpu的最大值,當然熱添加值不能超過最大值 
  2.  
  3. <vcpuplacement='auto' current="1">4</vcpu>  #當前為1，自動擴容最大為4 
  4.  
  5.   
  6.  
  7. [root@linux-node1opt]# virsh shutdown CentOS-7-x86_64  #關閉KVM虛擬機 
  8.  
  9. DomainCentOS-7-x86_64 is being shutdown 
  10.  
  11. [root@linux-node1opt]# virsh start CentOS-7-x86_64  #啟動KVM虛擬機 
  12.  
  13. DomainCentOS-7-x86_64 started 
  14.  
  15. [root@linux-node1opt]# virsh setvcpus CentOS-7-x86_64 2 --live  #熱修改為2個cpu(不知減少),高版本自動激活 
  16.  
  17. [root@KVM]#grep processor /proc/cpuinfo |wc -l  #通過vnc登錄KVM虛擬機查看是否擴容成功 
  18.  
  19. 2 
  20.  
  21. 在創(chuàng)建虛擬機時指定cpu 
  22.  
  23. [root@linux-node1~]# virt-install --help|grep vcpus 
  24.  
  25.   --vcpus VCPUS         為虛擬機配置的 vcpus 數(shù)。例如： 
  26.  
  27.                         --vcpus 5 
  28.  
  29.                         --vcpus5,maxcpus=10,cpuset=1-4,6,8 
  30.  
  31.                         --vcpussockets=2,cores=4,threads=2, 

1.4.2內存擴容

內存的設置擁有一個氣球(balloon)機制，可以增大減少,但是也要設置一個最大值，默認并沒有最大值，也可以在安裝時指定。

  1. [root@linux-node1opt]# virsh edit CentOS-7-x86_64 #為了實現(xiàn)CPU的熱添加，就需要更改Cpu的最大值,當然熱添加值不能超過最大值 
  2.  
  3. <memoryunit='KiB'>4194304</memory>  #修改最大支持內存擴容為4G 
  4.  
  5.   <currentMemoryunit='KiB'>1048576</currentMemory> #當前KVM虛擬機內存為1G 
  6.  
  7. 重啟虛擬機 
  8.  
  9. [root@linux-node1opt]# virsh shutdown CentOS-7-x86_64  #關閉KVM虛擬機 
  10.  
  11. DomainCentOS-7-x86_64 is being shutdown 
  12.  
  13. [root@linux-node1opt]# virsh start CentOS-7-x86_64  #啟動KVM虛擬機 
  14.  
  15. DomainCentOS-7-x86_64 started 
  16.  
  17.   
  18.  
  19. [root@linux-node1~]# virsh qemu-monitor-command CentOS-7-x86_64 --hmp --cmd info balloon  #查看當前KVM內存大小 
  20.  
  21. balloon:actual=1024 
  22.  
  23. [root@linux-node1~]# virsh qemu-monitor-command CentOS-7.1-x86_64 --hmp --cmd balloon #熱添加 
  24.  
  25. unexpected end of expression 
  26.  
  27. [root@linux-node1~]# virsh qemu-monitor-command CentOS-7.1-x86_64 --hmp --cmd info balloon  #在次查看 
  28.  
  29. balloon: actual=2001 

1.4.3硬盤管理

更改虛擬機中存儲,硬盤設置(不建議生產(chǎn)環(huán)境使用硬盤的擴大收縮模式,很容易產(chǎn)生故障)

  1. [root@linux-node1~]# qemu-img --help |grep -i "formats:" 
  2.  
  3. Supportedformats: vvfat vpc vmdk vhdx vdi ssh sheepdog rbd raw host_cdrom host_floppyhost_device file qed qcow2 qcow parallels nbd iscsi gluster dmg tftp ftps ftphttps http cloop bochs blkverify blkdebug 

硬盤格式都可以通過qeum-img管理,具體qemu-img --help

全鏡像格式(代表raw)：設置多大就是多大，寫入速度快，方便的轉換為其他格式，性能最優(yōu)，但是占用空間大。

稀疏格式(代表qcow2)：支持壓縮，快照，鏡像，更小的存儲空間(即用多少占多少)

1.4.4網(wǎng)絡管理

默認情況KVM的網(wǎng)絡是NAT模式,但是在生產(chǎn)情況，用的多的都是網(wǎng)橋模式。

修改eth0(這里CentOS7的eth0在裝機時就指定了,那如果沒指定怎么辦? http://www.xuliangwei.com/xubusi/102.html)

  1. [root@linux-node1~]# brctl addbr br0  #添加一個網(wǎng)卡 
  2.  
  3. [root@linux-node1~]# brctl show  #查看網(wǎng)卡信息 
  4.  
  5. bridgename     bridge id               STP enabled     interfaces 
  6.  
  7. br0             8000.000000000000       no 
  8.  
  9. virbr0          8000.5254009f0311       yes             virbr0-nic 
  10.  
  11.   
  12.  
  13. [root@linux-node1~]# brctl addif br0 eth0 && ip addr del dev eth0 192.168.56.111/24&&ifconfig br0 192.168.56.111/24 up && route add default gw192.168.56.2 && iptables -F  #把eth0加入網(wǎng)橋,使用橋接模式,給br設置ip，添加路由網(wǎng)關,關閉防火墻 
  14.  
  15. [root@linux-node1~]# ifconfig br0  #查看網(wǎng)橋的IP 
  16.  
  17. br0:flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500 
  18.  
  19.         inet 192.168.56.111  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.56.255 
  20.  
  21.         inet6 fe80::20c:29ff:fe5d:cc27  prefixlen 64 scopeid 0x20<link> 
  22.  
  23.         ether 00:0c:29:5d:cc:27  txqueuelen 0 (Ethernet) 
  24.  
  25.         RX packets 4813  bytes 472527 (461.4 KiB) 
  26.  
  27.         RX errors 0  dropped 0 overruns 0  frame 0 
  28.  
  29.         TX packets 2705  bytes 510369 (498.4 KiB) 
  30.  
  31.         TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0 collisions 0 
  32.  
  33.   
  34.  
  35. [root@linux-node1~]# virsh edit CentOS-7-x86_64  #編輯虛擬機的網(wǎng)絡配置使用br0網(wǎng)橋模式 
  36.  
  37.  <interface type='bridge'>  #虛擬機網(wǎng)絡連接方式 
  38.  
  39.   <mac address='52:54:00:22:04:0f'/>  #為虛擬機分配MAC地址,務必唯一,如果是dhcp獲得同樣IP會引起沖突 
  40.  
  41.   <source bridge='br0'/>  #當前主機網(wǎng)橋名稱 
  42.  
  43. 重啟虛擬機 
  44.  
  45. [root@linux-node1opt]# virsh shutdown CentOS-7-x86_64  #關閉KVM虛擬機 
  46.  
  47. DomainCentOS-7-x86_64 is being shutdown 
  48.  
  49. [root@linux-node1opt]# virsh start CentOS-7-x86_64  #啟動KVM虛擬機 
  50.  
  51. DomainCentOS-7-x86_64 started 
  52.  
  53. #然后配置靜態(tài)IP地址,重啟網(wǎng)卡,即可以通過xshell連接上KVM虛擬機了。 

1.5KVM常用管理

  1. [root@linux-node1~]# virt-install  #建立kvm虛擬機 
  2.  
  3. [root@linux-node1~]# virsh list  #查看正在運行的KVM虛擬機 
  4.  
  5. [root@linux-node1~]# virsh list --all  #查看所有KVM虛擬機 
  6.  
  7. [root@linux-node1~]# virsh start name   #啟動KVM虛擬機 
  8.  
  9. [root@linux-node1~]# virsh shutdown name #正常關閉KVM虛擬機 
  10.  
  11. [root@linux-node1~]# virsh destroy name  #強制關閉KVM虛擬機(類似于直接斷電) 
  12.  
  13. [root@linux-node1~]# virsh suspend name  #掛起KVM虛擬機 
  14.  
  15. [root@linux-node1~]# virsh resume name  #恢復掛起的KVM虛擬機 
  16.  
  17. [root@linux-node1~]# virsh dumpxml name  #查看KVM虛擬機配置文件 
  18.  
  19. [root@linux-node1~]# virsh edit name  #編輯KVM虛擬機的xml配置文件 
  20.  
  21. [root@linux-node1~]# virsh undefine name  #徹底刪除KVM虛擬機,不可逆,如果想找回來,需要備份/etc/libvirt/qemu的xml文件） 

1.6KVM性能優(yōu)化

1.6.1CPU優(yōu)化

inter的cpu的運行級別，按權限級別高低Ring3->Ring1->Ring0(Ring2和Ring1暫時用不上)Ring3為用戶態(tài),Ring0為內核態(tài)

 

wKioL1aA4GHxHabgAAEnglqB828867.png

 圖1-5

Ring3的用戶態(tài)是沒有權限管理硬件的，需要切換到內核態(tài)Ring0，這樣的切換(系統(tǒng)調用)稱為上下文切換，物理機到虛擬機多次的上下文切換，勢必會導致性能出現(xiàn)問題。對于全虛擬化，inter實現(xiàn)了技術VT-x，在CPU硬件上實現(xiàn)了加速轉換，CentOS7默認是不需要開啟的。

CPU緩存綁定

  1. [root@linux-node1~]# lscpu|grep cache  #centos7自帶查看cpu信息命令 
  2.  
  3. L1dcache:             32K 
  4.  
  5. L1icache:             32K 
  6.  
  7. L2cache:              256K 
  8.  
  9. L3cache:              3072K 

L1是靜態(tài)緩存，造價高。

L2,L3是動態(tài)緩存，通過脈沖的方式寫入0和1，造價較低。

cache解決了cpu處理快，內存處理慢的問題，類似于memcaced和數(shù)據(jù)庫。

如果cpu調度器把進程隨便調度到其他cpu上，而不是當前L1,L2,L3的緩存cpu上，緩存就不生效了，就會產(chǎn)生miss，為了減少cache miss，需要把KVM進程綁定到固定的cpu上。

可以使用taskset把某一個進程綁定(cpu親和力綁定,可以提高20%的性能)在某一個cpu上，例如：taskset -cp 125718(1指的是cpu1,也可以綁定到多個cpu上，25718是指的pid).

cpu綁定的優(yōu)點：提高性能，20%以上

cpu綁定的缺點：不方便遷移，靈活性差

1.6.2內存優(yōu)化

宿主機虛擬內存-> 宿主機物理內存

虛擬機的虛擬內存 -> 虛擬機的物理內存

VMM通過采用影子列表解決內存轉換的問題，影子頁表是一種比較成熟的純軟件的內存虛擬化方式，但影子頁表固有的局限性，影響了VMM的性能，例如，客戶機中有多個CPU，多個虛擬CPU之間同步頁面數(shù)據(jù)將導致影子頁表更新次數(shù)幅度增加，測試頁表將帶來異常嚴重的性能損失。如下圖1-6為影子頁表的原理圖

 

wKiom1aA4Emx-jzmAAC0eKVbcrs159.png

 

圖1-6

在此之際，Inter在最新的Core I7系列處理器上集成了EPT技術(對應AMD的為RVI技術)，以硬件輔助的方式完成客戶物理內存到機器物理內存的轉換，完成內存虛擬化，并以有效的方式彌補了影子頁表的缺陷，該技術默認是開啟的，如下圖1-7為EPT技術的原理。

 

wKioL1aA4GWC57w3AAGKtp6Hl0A323.png

 

圖1-7

KSM內存合并

宿主機上默認會開啟ksmd進程，該進程作為內核中的守護進程存在，它定期執(zhí)行頁面掃描，識別副本頁面并合并副本，釋放這些頁面以供它用，CentOS7默認是開啟狀態(tài)

  1. [root@linux-node1~]# ps aux|grep ksmd|grep -v grep 
  2.  
  3. root        280 0.0  0.0      0    0 ?        SN   04:22  0:00 [ksmd] 

大頁內存，CentOS7默認開啟的

  1. [root@linux-node1~]# cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled 
  2.  
  3. [always]madvise never 
  4.  
  5. [root@linux-node1~]# ps aux|grep hugepage|grep -v grep            
  6.  
  7. root        281 0.0  0.0      0    0 ?        SN   04:22  0:03 [khugepaged] 

Linux默認的內存頁面大小都是4K，HugePage進程會將默認的每個內存頁面可以調整為2M

1.6.3磁盤IO優(yōu)化

IO調度算法，也叫電梯算法，詳情請看趙班長博客：http://www.unixhot.com/article/4

  1. Noop Scheduler：簡單的FIFO隊列，最簡單的調度算法，由于會產(chǎn)生讀IO的阻塞，一般使用在SSD硬盤，此時不需要調度，IO效果非常好
  2. Anticipatory IO Scheduler(asscheduler)適合大數(shù)據(jù)順序順序存儲的文件服務器，如ftp server和web server，不適合數(shù)據(jù)庫環(huán)境，DB服務器不要使用這種算法。
  3. Deadline Schedler：按照截止時間的調度算法，為了防止出現(xiàn)讀取被餓死的現(xiàn)象，按照截止時間進行調整，默認的是讀期限短于寫期限，就不會產(chǎn)生餓死的狀況，一般應用在數(shù)據(jù)庫
  4. Complete Fair Queueing Schedule：完全公平的排隊的IO調度算法，保證每個進程相對特別公平的使用IO
  1. [root@linux-node1~]# dmesg|grep -i "scheduler"   #查看本機Centos7默認所支持的調度算法 
  2.  
  3. [    1.332147] io scheduler noop registered 
  4.  
  5. [    1.332151] io scheduler deadline registered(default) 
  6.  
  7. [    1.332190] io scheduler cfq registered 

臨時更改某個磁盤的IO調度算法，將deadling模式改為cfq模式

  1. [root@linux-node1~]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler 
  2.  
  3. noop[deadline] cfq 
  4.  
  5. [root@linux-node1~]# echo cfq >/sys/block/sda/queue/scheduler             
  6.  
  7. [root@linux-node1~]# cat /sys/block/sda/queue/scheduler       
  8.  
  9. noopdeadline [cfq] 
  10.  
  11. [root@linux-node1~]# vim /boot/grub/menu.lst  #使更改的IO調度算法永久生效，需要更改內核參數(shù) 
  12.  
  13. kernel/boot/vmlinuz-3.10.0-229.el7 ro root=LABEL=/ elevator=deadline rhgb quiet 

1.7虛擬化鏡像制作

1.在開始創(chuàng)建過虛擬磁盤,并命名為CentOS-7.1-x86_64.raw,這個是虛擬機鏡像。

  1. [root@linux-node1~]# ll /opt/ 
  2.  
  3. total5203344 
  4.  
  5. -rw-r--r--  1 qemu qemu 4310695936 12月 28 04:46CentOS-7.1.iso 
  6.  
  7. -rw-r--r--.1 qemu qemu 10737418240 12月 28 08:55CentOS-7.1-x86_64.raw 

2. 分區(qū)的時候，只分一個/分區(qū)(不需要swap分區(qū))。

3. 刪除網(wǎng)卡里面{UUID,MAC}

4. 如果有/etc/udev/rules.d/70-persistent-ipoib.rules 則刪除。

5. iptables關閉、selinux關閉

6.安裝基礎軟件包。(net-tools lrzsz screen tree vim wget)

責任編輯：xinxiaoliang 來源： 徐亮偉博客
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