CPU利用率异常分析讨论会-虚拟化相关的话题

(一) PowerVM环境下的CPU监控和分析与物理机环境有哪些差异？

首先：利用率的概念不同。

虚拟化环境下CPU利用率相对于EC（标称计算能力）来说，可以超过100%。

相对于VP（虚拟CPU）来说，永远是<=100%。

相对于运行时获得的物理CPU来说，永远是<=100%。

CPU利用率的统计方法



第二：虚拟化环境关注的参数更多，这些参数会对性能产生巨大的影响

虚拟化环境需同时关注以下参数

CPU核数

标称计算能力（Entitled Capacity，简称EC）

虚拟CPU（Virtual CPU，简称VP）

逻辑CPU个数（Logical CPU）

SMT

有上限/无上限（Capped/Uncapped）

型号/时钟频率

处理器折叠（Processor Folding）

运行时物理CPU（Physical CPU）

 

可以参考我之前的文章

性能指标之资源指标 CPU配置参数对性能的影响

PowerVM虚拟化下的核心交易系统性能保持

(二) 开发的应用在CPU核数一样的虚拟服务器上性能表现出较大的差异

1、用的是什么虚拟服务器？VMware还是PowerVM的？还是其他的平台？

2、假如是VMware，用的是ESX/vSphere还是VMware Workstation，二者架构不同，性能不同，PC上的VMware Workstation不是裸金属模式，性能不好。

3、虚拟机上看到的核数，可能不是真正的核数。比如说VMware上，看到的2个core，其实是x86 CPU的一个core中的一个超线程。

如果这个x86 CPU一个core是两个线程，那么虚拟机中的两个core只相当于物理的一个core。当然，这是你能够完全抢占的情况下。如果没有完全抢占，那就更小了。

如果是PowerVM的虚拟机，操作系统看到的核数是VP（虚拟CPU），至于这个LPAR运行时候，能得到多少物理CPU以及这些物理CPU的亲和性，可能差异很大。

PowerVM上CPU的概念可以参考我的文章

性能指标之资源指标 CPU配置参数对性能的影响

(三) 虚拟化下CPU核数超分配有没有最佳实践

问题：在虚拟化的环境下，一般可以超分配CPU核数。一般会有一个临界值。过了这个值CPU性能就大幅下滑。我们如何找这个值，有没有什么最佳实践？

所谓的“最佳实践”其实是厂商给出通用值，具体到你的单位头上，并不一定是最佳的。世界上没有所谓的通用的最佳。就好比，两地三中心、异地双活之类的设计方案，没有什么最佳实践，每个企业都有根据自己的特点来设计。

回到你的问题，如果你的系统追求最短的响应时间（核心交易系统），VP和EC的比值越小越好。如果，追求最大瞬时CPU获得，设置大一些更好，最大可以是10，适用于平时没有什么业务量的非核心系统。

 

(四) EC高低似乎对业务响应时间没什么影响，为什么？

问题1：



解答1

这个是需要运气的。

是否做上下文切换，取决于进程是不是每次被调用到同一个VP上，VP是不是每次被调用到同一个物理CPU上。

如果你的资源池，资源比较充足，那么hypervisor按照亲和性调度，你的VP每次得到的物理CPU是一样的，所以响应时间不受影响

反之，资源紧张，多个LPAR争抢，亲和性大打折扣，响应时间就起伏很大。

亲和性的数值，可以通过下面方式查询

Nmon的BBBP sheet 

命令行Mpstat –d

 

问题2

 "那么如果要看运气的话，物理资源多少才算闲置，总利用率多少需要开始关注CPU亲和度了，需要开始着手处理此类问题了"

解答2

首先要理解亲和度的概念，是CPU是否能从cache1、2、3里面读到数据。举个例子，有1000个进程跑在一个CPU上，但都是不怎么干活的进程，一会儿进程A上来占用，一会进程B上来占用，但总体CPU利用率并不高，但每个进程上来后都要有自己的进程上下文。可能此时cache1、2、3根本缓存不了这么多上下文。结果就是大量的上下文切换。

因此不会有一个绝对的指标，说物理资源多少才开始关注CPU亲和度。

针对 “物理机的整体CPU利用率究竟达到多少时，需要考虑扩大LPAR的EC”

是否扩大LPAR的EC，主要考虑的是你的业务需求是否能够得到满足（例如，响应时间是否满足要求，吞吐量是否跟得上），而不是主要考虑物理机的整体CPU利用率。