允許虛擬機(jī)共享資源的內(nèi)存管理技術(shù)十分常見，但是管理員應(yīng)該遵循下面的策略和方法以降低風(fēng)險(xiǎn)。
隨著CPU內(nèi)核數(shù)量不斷增加，其計(jì)算能力也在逐漸增強(qiáng)，內(nèi)存逐漸成為虛擬機(jī)的性能瓶頸。內(nèi)存速度并非停滯不前，相反地，其速度和密度都實(shí)現(xiàn)了快速提升，但是價(jià)格也隨之不斷增長(zhǎng)。不幸的是，對(duì)于管理員來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序?qū)τ趦?nèi)存的需求也在同步增加。
明智的管理員可以使用內(nèi)存過(guò)量分配(overcommitment)技術(shù)抵消部分成本并且擴(kuò)展可用資源，但是如果錯(cuò)誤地使用這項(xiàng)技術(shù)，可能會(huì)對(duì)虛擬機(jī)的性能表現(xiàn)造成影響。
過(guò)量分配內(nèi)存所面臨的挑戰(zhàn)
如何使用虛擬機(jī)內(nèi)存是一項(xiàng)特殊的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗婕岸鄠€(gè)不同層級(jí)的內(nèi)存管理。首先我們來(lái)看一下物理內(nèi)存的使用方式，對(duì)于每臺(tái)虛擬機(jī)來(lái)說(shuō)，hypervisor都將會(huì)為其分配一部分或者所有它所需要的內(nèi)存。分配的數(shù)量通常由是否使用內(nèi)存預(yù)留或者共享技術(shù)所決定。除了物理內(nèi)存之外，hypervisor通常會(huì)創(chuàng)建一個(gè)與之匹配的磁盤交換文件(swap file)，它可以在主機(jī)物理內(nèi)存不足的時(shí)候發(fā)揮作用。這種機(jī)制非常類似于傳統(tǒng)操作系統(tǒng)使用交換文件或者頁(yè)面文件的方式。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)分層的效果，客戶端操作系統(tǒng)可以使用hypervisor為其分配的“物理內(nèi)存”或者自己的交換空間，但是根據(jù)hypervisor使用物理內(nèi)存的方式不同，虛擬機(jī)所使用的“物理內(nèi)存”有可能是真正的物理內(nèi)存，還有可能是hypervisor的交換文件。
使用這種內(nèi)存分層機(jī)制面臨著很大挑戰(zhàn)。管理員必須負(fù)責(zé)不同層級(jí)之間的內(nèi)存過(guò)量分配情況，并且這些層級(jí)并不能感知到對(duì)方的存在。
透明頁(yè)共享問(wèn)題
現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了內(nèi)存的分層機(jī)制，但是還需要解決VMware出于安全因素考慮所做出的變化，這些變化會(huì)對(duì)內(nèi)存過(guò)量分配造成影響。出于安全考慮，VMware默認(rèn)禁用了透明頁(yè)共享(transparent page sharing)技術(shù)。如果多臺(tái)虛擬機(jī)擁有相同的內(nèi)存空間，那么透明頁(yè)共享技術(shù)允許這些虛擬機(jī)共享內(nèi)存當(dāng)中的單個(gè)頁(yè)面。這種方式雖然能夠大大提升所節(jié)省的內(nèi)存數(shù)量，但是也帶來(lái)了安全隱患，因?yàn)樘摂M機(jī)不再是完全獨(dú)立的。盡管現(xiàn)在仍然能夠使用透明內(nèi)存頁(yè)共享技術(shù)，但是必須手動(dòng)啟用，我們無(wú)法預(yù)知這種技術(shù)是否還會(huì)出現(xiàn)在未來(lái)的版本當(dāng)中。
禁用了這項(xiàng)配置之后，就能夠更加輕松地理解虛擬機(jī)過(guò)量分配機(jī)制了。現(xiàn)在的關(guān)注重點(diǎn)在于內(nèi)存何時(shí)開始被交換到硬盤當(dāng)中。管理員在使用內(nèi)存過(guò)量分配技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中擁有很大程度上的靈活性，并非所有的虛擬機(jī)都是相同的。當(dāng)我們使用過(guò)量分配技術(shù)時(shí)，將生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中的虛擬機(jī)和用于測(cè)試以及開發(fā)的虛擬機(jī)放置在同一臺(tái)hypervisor當(dāng)中能夠帶來(lái)很多好處。如果出現(xiàn)內(nèi)存搶奪的情況，通過(guò)使用內(nèi)存預(yù)留和限制機(jī)制，管理員可以配置非關(guān)鍵虛擬機(jī)使用磁盤頁(yè)面文件(paging file)， 而不是物理內(nèi)存。這是一種理想方式，允許管理員在保證核心系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時(shí)不影響其他系統(tǒng)，盡管優(yōu)先級(jí)較低的虛擬機(jī)其性能表現(xiàn)也會(huì)更差。需要記住的另外一點(diǎn)是強(qiáng)制磁盤交換，對(duì)于測(cè)試虛擬機(jī)來(lái)說(shuō)將會(huì)增加存儲(chǔ)流量，這樣可能會(huì)對(duì)其他虛擬機(jī)造成影響。
對(duì)于有能力添加本地磁盤的管理員來(lái)說(shuō)，另外一種方式是使用固態(tài)磁盤來(lái)存儲(chǔ)虛擬機(jī)的頁(yè)面文件。這種方式保證管理員在過(guò)量分配內(nèi)存的過(guò)程當(dāng)中不必?fù)?dān)心性能問(wèn)題。不幸的是，這種方式意味著管理員不能夠再使用遷移或者vMotion技術(shù)，因?yàn)樗蠼粨Q文件位于主機(jī)的物理硬件當(dāng)中。
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