别让VM拖累你的数据中心：虚拟化性能如何提升？

过去10年里，虚拟技术帮助IT工程师实现了整合资源，节约成本，助力企业增长等目标。不过，虚拟化究竟能产生多大影响呢？跟现代服务器技术打交道的工程师应该懂得利用该技术资源，帮助企业增长、扩大。通过在一台物理主机上安装多个虚拟机器，数据中心运行会更流畅，而且硬件设备的数量可以相对减少。新型的惠普ProLiant服务器配置了英特尔8核处理器，可以负载5至6台虚拟机。那么，明明可以实施虚拟化，为什么我们还紧抓住硬件不放呢？

虚拟化变得越来越容易，网络工程师也越发能接受虚拟技术。然而，现在对该技术的运用却出现了下降趋势。最近，许多公司的做法是，买一台服务器，把工作负荷放在存储网络（SAN），再安装管理程序和虚拟机。尽管这个方法可行，但IT管理员却常常略过影响虚拟服务器性能的某些重要步骤。

了解虚拟技术

一般来讲，虚拟技术有两种类型：主机架构和裸机架构。主机架构环境下，服务器有预先安装的操作系统，例如Windows Server 2008。管理员会在原操作系统上加载安装虚拟化软件。裸机架构则完全移除原有操作系统，重新安装Linux/Unix-based kernel作为管理程序。基本上，虚拟技术是直接安装在硬件上的。Citrix Systems的XenServer适用裸机架构，VMware公司两种技术都能提供。

裸机架构的最大优势在于虚拟机不需要其他软件就能直接访问基础硬件资源。不过，裸机架构要求更新型的硬件，譬如机载服务器必须是Intel-VT或是 AMD-V。这意味着，升级的旧服务器利用不了这项技术。虽然如此，主机架构管理程序总是可以利用的。

资源利用

无论对于物理主机还是虚拟机，合理的资源分配都是至关重要的。在部署前，必须了解利用这些硬件要达到什么目的。要进行不间断的高端SQL查询？或者公司计划安装一些应用软件满足一部分用户不定期访问的要求？明白了目标是什么，管理员才能进行合理架设，处理相应工作负荷，更重要的是，伴随基础设施的变化，整个架构也能做出相应调整。

谈到物理硬件，有三个主要的升级办法：

1. 硬盘驱动器——对于升级硬盘驱动器能显著改善虚拟机性能的说法，大家几乎没有异议。如果现有环境不是把存储网络作为工作负荷的中心，可以考虑用多个高速硬盘来实现升级。对于小型公司，由于不需使用集中存储排列，通常是升级物理硬件内置容量。也就是说，通过更新性能更好的驱动来升级RAID排列，整个运行环境会有很大提高，冗余也会增加。

对于已有存储区域网的较大规模环境，考虑利用现有的技术。存储区域网老化了吗？依附在存储区域网上的驱动是否运行得够快，能够快速和无缝地访问一项工作负荷吗？IT工程师考虑这个问题时，经常会跳过更换存储区域网这个想法，而让他们感到疑惑的是——尽管有了新服务器和新虚拟化软件，他们的虚拟基础设施为何运行缓慢。

2. CPU——虚拟机装到物理机上时，机载处理器利用率更高了。从IT工程师的角度看，更快的CPU总能提供更快的处理速度。物理主机有空间允许CPU升级甚至是增加。许多机器配置了开放性CPU槽，以备扩容之需。

3. RAM——升级RAM可能是挖掘虚拟主机性能最经济有效的办法。通过在主机上升级内存，能够给每台虚拟机分配更多的RAM。任何一台服务器都能承载比平常更多的RAM。增加RAM之后，工程师就能再次检查虚拟机是如何利用资源的。从而，可以根据实际需要，额外分配内存给特定机器以提高效率。

虚拟机资源利用

一台虚拟机的运行需要有基础硬件提供的资源。越多的资源供给，虚拟机的运行就越好、越快。这就是为什么适当的虚拟机大小如此重要的原因。资源供应量低于或超过最佳标准，不但对单虚拟机性能有害，而且对主机上的其他虚拟机也会产生不利影响。

"验证一台虚拟机所需的合适资源量是一个需要持续进行的重要过程。在监测一台运行中的虚拟机时，工程师要始终留意它的资源使用量。然后作出合适分配，拨出足够的资源给某项工作负荷，或者移除没使用的资源。"MTM Technologies公司的系统顾问Tim O'Brien说道。

当一个环境的基础架构支持多台物理主机及其附属的众多虚拟机时，资源管理会显得更为重要。现如今，很多环境都具备失效备援功能，当某台物理服务器连接失败时，其它主机能够分配该服务器在处理的虚拟工作负荷。这也解释了为什么一个过度分配的虚拟机在只依靠一台服务器时会有一大堆问题，原因是没有资源可共享。

O'Brien补充说道："虚拟技术在如何对待资源使用这方面的探索由来已久。我一向建议采用动态内存分配，可以更有效的使用资源，提高虚拟机整体密度。"

VM运行的最佳操作

如果想要提高虚拟机或是物理主机的性能，请记住以下几点：

使用本机软件虚拟化工具。XenServer和VMware都自带了paravirtualization技术。也就是说，Xen工具或是VMare工具可以促进对操作系统资源进行更好的虚拟化使用。举个例子，VMare有自己的网卡驱动，能更好地与其基础管理程序配合使用。这些工具与大多数虚拟化平台兼容，虚拟机配置完毕就要马上安装这些工具。

使用比Windows Server 2008或Vista还要老的Windows系统时，调整硬盘可能会是个问题。Server 2003和XP VMs会格式化它们的虚拟盘，导致与默认的实在内存发生偏离。直接导致虚拟机性能降低。

常用小贴士：

确保防病毒软件配置正确。如果工程师允许在虚拟机上进行实时病毒扫描，那就是在冒风险——主机操作系统速度可能严重降低。优化防病毒配置可以帮助提高虚拟机性能。

部署新物理主机时，确保所有固件和BIOS都更新完。很多时候，由厂商部署的调整，对在该硬件上运行的虚拟机有很大影响。

绝不要忘记对虚拟机环境进行定期维护。对虚拟硬盘碎片进行必要的清除，同时对主机操作系统和虚拟化软件进行必要的更新。

就像平常的操作系统，没有视觉特效虚拟机运行得更流畅。所以，去除类似的设置，虚拟机运行得更快。

在部署新环境时，虚拟化工程师经常会忽略一些重要细节，诸如持续监测VM资源、硬盘状况、简单的预防性维护等。忽视小细节，留下大麻烦。所以，一定要抽出必要时间来保证虚拟机和物理主机的正常运转。