VMware vSphere性能设计：性能密集场景下CPU、内存、存储及网络的最佳设计实践

Contents 目录

献词

译者序

前言

致谢

作者简介

第1章 性能设计 1

1.1 准备工作 2

1.1.1 确定参数 2

1.1.2 构建应用程序 3

1.1.3 评估物理性能 3

1.1.4 从默认值开始 3

1.2 建立基准 3

1.2.1 CPU基础设施基准 4

1.2.2 内存 5

1.2.3 网络 7

1.2.4 存储 9

1.3 构建应用程序 10

1.4 考虑许可要求 11

1.5 集成虚拟机 12

1.5.1 虚拟机可扩展性 12

1.5.2 vMotion 13

1.5.3 分布式资源调度 14

1.5.4 高可用性 15

1.6 了解设计要素 16

1.7 小结 18

第2章 建立你的工具箱 19

2.1 容量规划工具 19

2.1.1 VMware容量规划器 19

2.1.2 微软评估和规划工具包 20

2.1.3 使用容量规划工具 20

2.1.4 运行容量管理 21

2.2 性能分析工具 23

2.2.1 esxtop 23

2.2.2 vscsiStats 27

2.3 性能基准测试工具 30

2.3.1 VMmark 31

2.3.2 vBenchmark 31

2.4 性能仿真工具 32

2.4.1 CPU/内存 33

2.4.2 存储 34

2.4.3 网络 37

2.5 小结 38

第3章 测试实验室 40

3.1 为什么要建立一个测试实验室 40

3.1.1 在投入生产之前测试变化 41

3.1.2 测试新的应用和补丁 42

3.1.3 重现生产问题 42

3.1.4 模拟性能问题来排除故障 44

3.1.5 新硬件的基准测试 45

3.1.6 学习虚拟化 46

3.2 成功构建测试实验室的策略 49

3.2.1 建立一个真实的环境 49

3.2.2 建立实验室 51

3.2.3 使用合适的测量工具 52

3.3 如何建立你的实验室 52

3.3.1 测试目标 52

3.3.2 实验室小结 52

3.3.3 供应实验室 54

3.3.4 定义IOmeter的工作负载和配置 54

3.3.5 实验室的事后分析 54

3.4 小结 54

第4章 CPU 55

4.1 CPU虚拟化基础 55

4.1.1 x86架构下的CPU保护模式 56

4.1.2 定义CPU虚拟化的类型 57

4.1.3 物理CPU和虚拟CPU之间的区别 60

4.1.4 vCPU状态 60

4.2 ESXi CPU的调度程序 61

4.2.1 比例分配算法 61

4.2.2 CPU联合调度 63

4.2.3 CPU调度单元 64

4.2.4 CPU拓扑感知负载均衡 66

4.2.5 多核感知负载均衡 73

4.3 为虚拟机调整CPU大小 75

4.3.1 vSMP的注意事项 76

4.3.2 NUMA与vNUMA的注意事项 76

4.3.3 CPU资源热插拔 77

4.4 CPU资源管理 78

4.4.1 CPU保留 78

4.4.2 CPU限制 79

4.4.3 配置CPU保留和限制 79

4.4.4 资源池 80

4.5 CPU性能问题的故障排除 81

4.5.1 使用esxtop诊断CPU性能问题 82

4.5.2 高CPU就绪时间 83

4.5.3 ESXi主机的CPU使用率高 83

4.5.4 用户的CPU高利用率高 84

4.6 小结 85

第5章 内存 86

5.1 ESXi内存管理 86

5.1.1 内存虚拟化 87

5.1.2 ESXi的内存管理 88

5.1.3 硬件辅助MMU虚拟化 89

5.2 虚拟机的内存回收 90

5.2.1 透明页共享 91

5.2.2 内存膨胀 92

5.2.3 内存压缩 97

5.2.4 管理程序内存交换 99

5.2.5 主机SSD缓存交换 100

5.2.6 主机内存回收 102

5.2.7 空闲页回收 103

5.3 管理虚拟机内存分配 103

5.3.1 工作集大小 104

5.3.2 比例分配算法 104

5.3.3 改变虚拟机内存大小 109

5.3.4 内存开销 110

5.3.5 内存过量 110

5.4 解决内存性能问题 111

5.4.1 使用esxtop来诊断内存性能问题 111

5.4.2 高虚拟机已消耗内存 114

5.4.3 高内存膨胀 114

5.4.4 管理系统内存交换 115

5.4.5 客户机操作系统内存交换 116

5.5 小结 117

第6章 网络 118

6.1 创建网络设计 118

6.2 选择虚拟交换机 120

6.2.1 标准vSwitch 120

6.2.2 vSphere分布式交换机 121

6.2.3 Cisco Nexus 1000V dvSwitch的思考 124

6.2.4 如何选择虚拟交换机 124

6.3 选择主机硬件 125

6.3.1 主机服务器类型 125

6.3.2 网络适配器 127

6.4 性能设计 128

6.4.1 ESXi主机层性能 128

6.4.2 虚拟机性能 135

6.5 解决网络问题 139

6.6 小结 147

第7章 存储 149

7.1 选择存储平台 149

7.1.1 存储区域网络 150

7.1.2 网络文件系统 152

7.1.3 虚拟SAN 153

7.2 设计物理存储 153

7.2.1 确定你的需求 154

7.2.2 RAID级别 156

7.2.3 闪存基础设施层 160

7.2.4 IP存储网络 161

7.3 设计vSphere存储 163

7.3.1 存储的重要性 163

7.3.2 VAAI 165

7.3.3 存储I/O控制 167

7.3.4 存储分布式资源调度程序 170

7.3.5 配置驱动存储 173

7.3.6 数据存储大小 176

7.3.7 vFlash读缓存 177

7.3.8 虚拟SAN 185

7.3.9 IP存储巨型帧 188

7.4 优化虚拟机性能 190

7.4.1 原始设备映射与VMDK文件 191

7.4.2 虚拟磁盘类型 191

7.4.3 虚拟SCSI适配器 193

7.4.4 客户操作系统磁盘对齐 196

7.5 排除存储故障问题 197

7.5.1 存储延迟 198

7.5.2 错误配置应用程序的存储 202

7.5.3 存储队列 203

7.5.4 端对端网络 205

7.6 小结 205