大页面功能能大幅度提高系统性能表现

ZDNet至顶网服务器频道 02月07日 ：KVM主机提供了许多额外的特性，包括支持大页面技术，通过使用大页面技术，可以实现更加高效的内存分配，提高虚拟机（VM）的整体性能表现，并且其配置过程并不复杂。 

部署KVM虚拟机非常简单：启动常用的KVM安装包，运行完整个流程就可以完成创建。这是一种创建虚拟机的快捷方式，但是这种简单方式不能提供最好的性能表现。

KVM主机提供了许多额外的特性，包括支持大页面技术，通过使用大页面技术，可以实现更加高效的内存分配，提高虚拟机（VM）的整体性能表现，并且其配置过程并不复杂。

大页面技术允许Linux内核使用一种更加高效的地址解析方式。默认情况下， Linux使用4096 byte内存页面文件来管理内存，这意味一个具有1GB RAM的虚拟机会产生26万2144个内存页面文件，将会占用大量的系统管理开销。

而Linux内核大页面技术允许你定义默认大小为2MB的大页面内存文件。在一个具有1GB RAM的虚拟机中，使用2MB的大型页面文件减少了内存页面文件的数量，Linux内核需要管理的文件数量只有512个，极大地降低了系统管理开销。

在开始分配大页面文件之前，你需要了解为大页面文件预留的内存不能在用于其它应用。因此，你需要计算想要为主机操作系统预留多少内存，为虚拟机分配多少内存。

配置hugetlbfs文件系统

Linux可以使用两种不同类型的大页面文件：透明大页面文件和hugetlbfs文件系统。对于用于KVM虚拟机的主机来说，使用hugetlbfs文件系统更加高效。配置过程包括两个步骤：

• 需要创建一个挂载点。使用命令mkdir /huge

• Hugetlbfs文件系统需要在/etc/fstab中进行挂载。在/etc/fstab中使用如下命令完整挂载：

hugetlbfs  /huge  hugetlbfs  defaults 0 0

在保存这些配置之前，需要检查你的分发设定。现在的分发系统，比如我的OpenSUSE 13.1测试系统，默认使用hugetlbfs，挂载到 /dev/hugepages目录下。

下一步，你需要确保已经为虚拟机预留了需要使用的大页面文件。这需要通过/proc/sys 文件系统。为了让内核知道下次启动时应该预留512个大型页面文件，需要在/etc/sysctl.conf中包含以下命令：

vm.nr_hugepages = 512

为了确保其能够正常运行，重启你的电脑。在重启之后，使用下面的命令验证大页面文件是否已经正常初始化：

mount | grep huge

grep Huge /proc/meminfo

如果最后一条命令返回了如下结果，则证明已经正确配置了大页面文件：

msh:~ # grep Huge /proc/meminfo

AnonHugePages:       30720 kB

HugePages_Total:     512

HugePages_Free: 512

HugePages_Rsvd: 0

HugePages_Surp: 0

Hugepagesize:       2048 kB

这时你的系统已经准备好，你可以在开启大页面文件支持的情况下启动虚拟机。使用带有--mem-path /huge参数的命令qemu-x86_64来告诉虚拟机其已经可以支持大型页面文件了。你是否感觉到性能有所改善了？之后你就可以在KVM配置文件中将大页面文件支持作为默认配置了。

使用大页面文件可以使得主机操作系统的内存管理更加高效。配置大页面文件并不复杂，但是在将其作为永久解决方案之前需要确保其已经经过良好的测试。