内存虚拟化技术
KSM内存页合并技术
KSM：主要将相同内存页进行合并，CentOS 6和Centos 7默认打开，主要有两个服务
KSM服务，ksmtuned服务
开启服务并开启开机自启
systemctl start ksm
systemctl start ksmtuned
systemctl enable kvm
systemctl enable ksmtuned
检测：查看/sys/kernel/mm/ksm/目录下文件
pages_shared：正在共享的内存页
pages_sharing：多少节点被共享并且被保存多少
pages_unshared：内存被合并时有多少内存页独特但是反复被检查
pages_volatile:：多少内存页改变太快被放置
full_scans:：对少次可以合并区域被扫描
阻止个别虚拟机进行内存压缩的方法
使用nosharepages关键字阻止宿主机将特定的虚拟机内存页合并，xml配置文件如下：
<memoryBacking>
<nosharepages/>
</momoryBacking>
应用场景：
测试环境推荐使用，生产环境慎用
开启kvm技术会导致两个结果：
一是会消耗一定的计算机资源用于内存扫描，加重CPU的消耗
二是内存超用，当内存不够的时候，只能频繁地使用swap交互，导致虚拟机性能下降
内存气球技术
可以在虚拟机之间调节内存大小，提高内存的利用率
宿主机内存气球配置
使用时，虚拟机需要安装virt balloon驱动，内核开启CONFIG_VIRTIO_BALLOON
ballon有两种操作
- 膨胀：虚拟机的内存被拿掉给宿主机
- 压缩：宿主机的内存还给虚拟机
CentOS 7默认开启，已经安装virt balloon驱动
检测命令:lspci |grep balloon
虚拟机.xml配置文件需要增加以下配置
<memballooon model='virtio'>
<alias name='balloon0'/>
</memballoon>
虚拟机内存气球配置
- Linux系统配置
查看当前内存大小，使用virsh qemu-monitor-command命令
virsh qemu-monitor-command win2003 --hmp --cmd info balloon
限制内存大小为4G并查看
virsh qemu-monitor-command win2003 --hmp --cmd balloon 4096
virsh qemu-monitor-command win2003 --hmp --cmd info balloon
- Windows系统配置
Windows虚拟机先安装virt balloon设备驱动，安装内存气球服务
应用场景
不同业务的虚拟机在同一台宿主机上，可以使用气球技术，在不同时间段释放或申请内存，提高内存利用率
内存限制技术
将虚拟机的内存限定在一定的范围内
通过virsh命令，命令格式为：
virsh memtune virtual_machine --parameter size
可选参数如下(单位为kibibytes)：
hard_limit:虚拟机可以使用的最大内存
soft_limit:竞争时的内存
swap_hard_limit:最大内存加swap
min_guarantee:最低保证给虚拟机使用的内存
示例：
限制虚拟机win2003最大使用4GB内存
virsh memtune win2003 --hard-limit 4194304 --config
memtune生效方式有3种：
-
--config:写到配置文件，下次重启虚拟机生效 -
--live:影响正在运行的虚拟机，重启效果消失。默认方式 -
--current:影响停止和正在运行的虚拟机，如果虚拟机运行后停止，效果消失
应用场景：
内存限制技术可以和内存气球技术结合，将内存气球技术限制在一定范围内，避免内存被气球无限压缩
巨型页内存技术
巨型页与透明巨型页
kvm虚拟机可以通过分配巨型页提升性能，CentOS 6有一种透明巨型页面的技术，默认开启巨型页，并可以自动调整
巨型页可以手工配置，也可使用透明巨型页技术
手工配置坏处：
必须手工配置，虚拟机的数量，可用的内存，虚拟机的启动，关闭，迁移都需要重新配置，并且不能使用swap
使用透明巨型页的好处：
- 可以使用swap
- 对用户透明，不需要用户做特殊配置
- 不需要root权限
- 不需要依赖某种库文件
透明巨型页内存配置
查看命令：
cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
[always] madvise never
三个选项
- always 总是使用透明巨型页
- madvise 避免改变内存占用
- never 不使用透明巨型页
巨型页手工配置
通过xml指定虚拟机可以使用巨型页数量
例1.修改宿主机巨型页数量默认2MB
sysctl vm.nr_hugepages=N
挂载巨型页
mount -t hugetlbfs hugetlbfs /dev/hugepages
例2.关闭巨型页
sysctl vm.nr_hugepages=0
umount hugetlbfs
应用场景
CentOS 7模式是打开透明巨型页，不需要做过多设置
可以监控巨型页的使用分配，在内存遇到瓶颈时方便查找原因
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