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PowerVM 新特性 - Active Memory Sharing,第 3 部分: Active Memory Sharing 的计划

 2009-09-20 00:00:00 来源:WEB开发网   
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本文讨论计划 Active Memory Sharing 环境涉及的主题,包括:

“Active Memory Sharing 前提条件”:快速概述部署 Active Memory Sharing 环境需要满足的所有前提条件。

“部署考虑事项”: 讨论识别和选择适合配置 Active Memory Sharing 的工作负载的一些基本原则。

“确定 Active Memory Sharing 的规模”:描述确定 Active Memory Sharing 环境规模的工具和过程。

Active Memory Sharing 前提条件

表 1 列出 Active Memory Sharing 需要的最低级别。

表 1.Active Memory Sharing 需求

组件 最低级别 注解
硬件

基于 POWER6 处理器的服务器 需要这个硬件级别是因为它提供启用 AMS 的机制。
管理的系统的固件

340_075 在 ASMI 主屏幕上检查这个级别。
PowerVM

Enterprise Edition

硬件特性代码,或启用 CoD 的特性。

HMC

IVM

代码:V7R3.4 service pack 2

与 Virtual I/O Server 相同

在 HMC/IVM 主屏幕上检查

使用 Updates 检查版本

Virtual I/O Server

2.1.1.10-FP-21

在 VIOS shell 中执行 ioslevel
AIX 6.1.3.0 TL 3 在 AIX 中执行 oslevel -s
IBM i IBM i 6.1 + 最新的累积 PTF 包 + SI32798 在 IBM i 提示上执行 DSPPTF
Linux Novell SuSE SLES11  

注意:关于如何更新系统级别的信息,请参考产品文档。

针对 ESP 客户的提示:在 ESP (Early Ship Program) 期间,AMS 特性需要单独的激活码。

您的 ESP 计划协调人负责获取系统信息,生成并向您提供参与计划的每个系统的激活码。获得激活码之后,必须使用 HMC、IVM 或 ASMI 界面输入激活码。

除了激活 PowerVM Enterprise Edition 之外,ESP 协调人还会提供一套 VIOS 命令。必须把这些命令上传到 VIOS 上并执行以激活 AMS。

部署考虑事项

有了 Active Memory Sharing,就可以通过整合工作负载提高总体内存利用率。下面讨论识别这些工作负载所涉及的概念和基本规则,以及如何部署 Active Memory Sharing 环境。

过量使用

在 Active Memory Sharing 环境中,配置的逻辑内存量可以超过共享内存池中的物理内存量,这就可能导致过量使用(overcommitment)。

每个共享内存分区认为自己拥有更多内存,这会导致过量预订逻辑内存。

根据环境和工作负载,可能出现三种共享内存场景。

Non overcommit

共享池中可用的真实内存量足够多,超过了配置的逻辑内存总量。

Logical overcommit

在给定的时刻,正在使用的逻辑内存量等于共享内存池中的物理内存量。也就是说,配置的逻辑内存总量可以大于物理内存量,但是工作集不会超过物理内存量。

Physical overcommit

工作集内存需求可以超过共享池中的物理内存量。因此,逻辑内存必须由池中的物理内存和分页设备共同支持。

在发生过量使用时,Hypervisor 使用分页设备存储过剩的逻辑内存,它通过 paging Virtual I/O Server 访问分页设备。

工作负载选择

在选择要使用 Active Memory Sharing 部署的工作负载时,首先必须了解工作负载和它们的内存需求。一定要在一段时间内(天 / 周 / 月)在专有内存模式下监视工作负载高峰和低谷,从而适当地确定共享内存池的大小。

如果发现部署的一些工作负载不会达到其物理内存消耗上限,那么这些工作负载适合配置 Active Memory Sharing。另外,在选择工作负载时有一些要考虑的一般原则。

正如 “过量使用” 所述,在某些场景中可以过量使用内存。在选择工作负载时,需要同时决定内存配置。下面提供为各个场景选择合适的工作负载的一般规则。

Active Memory Sharing logical overcommit 适合于具有以下特征的工作负载:

时间 “多元化” 的工作负载。例如,在 AM/PM 场景中,多个工作负载的高峰和低谷相互交错,因此可以采用 logical overcommit 方法,而不需要消耗超过池中物理内存量的内存。

平均内存使用量需求低的工作负载,可以通过整合它们满足 logical overcommit。

负载不稳定的工作负载,比如零售商总部和大学环境。

故障转移和备用分区,它们用于提供冗余,只在主服务器停机时需要资源,冗余服务器不需要专有的资源。

测试和开发环境。

Physical overcommit

Active Memory Sharing physical overcommit 适合于具有以下特征的工作负载:

当前在 AIX 操作系统上运行并使用大量 AIX 文件缓存的工作负载。

对 I/O 延迟不敏感的工作负载,比如文件服务器、打印服务器和网络应用程序。

在大多数时候不活跃的工作负载。

Dedicated memory partitions (专有内存分区)

建议对于以下工作负载使用专有内存分区:

服务质量要求高的工作负载。

由于高峰负载稳定,内存使用量一直很高的工作负载。

需要可预测的性能的工作负载。

高性能计算工作负载,比如以科学计算为主的工作负载,它们保持很高的 CPU 利用率和内存带宽需求。

整合因素

“工作负载选择” 的说明选择了工作负载之后,必须考虑以下因素:

为选择的工作负载设置合适的逻辑内存和物理内存比率。

决定工作负载的共享内存权值,权值决定工作负载的优先级。

根据内存比率,决定分页设备配置。如果比率高,就需要按照 “分页设备计划” 和后面部分中的“调优” 中的建议优化分页设备。

在 physical overcommit 环境中,决定是否采用积极借用并确定应用程序借用级别,从而提供可接受的性能。借用级别是针对每个操作系统设置的。因此,在同一个系统中可以有多个借用级别共存。

通过重新平衡资源优化利用率。即使系统的 CPU 和内存带宽利用率很低,物理内存也可能限制共享处理器分区的数量。

分页设备计划

Active Memory Sharing 分页设备的计划与操作系统分页设备并没有什么差异。

如果高性能是优先考虑的需求,那么在发生分页时,希望它尽可能快地执行。下面的配置建议有助于提高分页设备的性能和可用性:

配置某种磁盘冗余,比如镜像或 RAID5。

使用比较小的条带(stripe)。

跨尽可能多的磁盘子系统硬件分散 I/O 负载。

在适配器或存储子系统上使用写缓存。

尽可能使用物理卷而不是逻辑卷。

根据性能需要确定存储硬件的大小。

在使用之前,确保清除 HMC 为分页设备的物理卷设置的 PVID。

确定 Active Memory Sharing 的规模

本节讨论用来确定 Active Memory Sharing 需求规模的一些模型。

确定 Virtual I/O Server 资源规模

应该像以前一样为 LPAR 配置 Virtual I/O Server 的标准磁盘和网络 I/O。建议使用 IBM Systems Workload Estimator 工具帮助确定 VIOS 的规模。

http://www.ibm.com/systems/support/tools/estimator/index.html

对于 Active Memory Sharing,Virtual I/O Server 扮演新的角色。如果把它指定为 paging Virtual I/O Server,还必须考虑存储子系统和分页速率。

表 2 为根据估计的分页速率和存储子系统类型估算每个共享内存分区的 CPU 占用提供指导。

表 2.根据活动量和存储类型估算的 CPU 占用需求

存储类型 内部存储 低水平存储 中等存储 高端存储
分页速率
0.005 0.01 0.02 0.02
中等 0.01 0.02 0.04 0.08
0.02 0.04 0.08 0.16

注意:分页速率越高,在 Virtual I/O Server 分区中发生的 I/O 操作就越多,因此处理器占用需求会增加。

图 1 以图形方式显示表 2 中的信息,说明这些值之间的关系。

图 1.支持 AMS 分页设备所需增加的 CPU 占用

PowerVM 新特性 - Active Memory Sharing,第 3 部分: Active Memory Sharing 的计划

例如,如果要部署五个共享内存分区,共享内存池分页设备采用中等存储解决方案,那么建议为 Virtual I/O Server 增加 (5 * 0.04) = 0.2 CPU 占用,这样当五个共享内存分区同时发生中等速率的 hypervisor 分页时,有足够的计算资源可以处理分页。

要点:为了提高性能,可以部署只用于执行 AMS 分页的 VIOS,因此把分页 I/O 与其他 VIOS 功能(比如虚拟磁盘和虚拟网络 I/O)隔离开。在投入生产之前,建议对配置进行测试。

确定共享内存分区的 CPU 规模

与 Active Memory Sharing 相关联的大多数任务都会要求 hypervisor 消耗更多 CPU 周期。在过量预订内存配置中,CPU 使用量的增加取决于以下因素:

对物理内存页面的访问速率

物理内存与逻辑内存的比率

磁盘访问的速率

如果没有过量使用内存,CPU 使用量的增加量是最低的,只有额外的虚拟化软件层消耗少量 CPU 周期。

注意:对于“确定 Virtual I/O Server 资源规模” 中讨论的分页操作,它们使用的 CPU 周期与专有内存分区中操作系统必须执行分页时消耗的周期差不多。

Tags:PowerVM 特性 Active

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