Leprocesseur
1.Fonctionnement
Avantd
expliquersonfonctionnement,définissonslestermesquivontêtreutilisés:
unprocesseurphysique=unsocket
unprocesseurlogique=uncœurxnombredethread
uncœurphysique=uncœur(sanstenircomptedesthreads)
En2009,lelicensingVMwaresefaitsurlenombredeprocesseursphysiques(limitéà6ou12cœursparprocesseur
selon les éditions (cf. chapitre Architecture de l
infrastructure sous VMware vSphere 4) et non sur le nombre de
c
œurs.Lenombremaximumdeprocesseurslogiquesparhôteestde64.
a.LagestionduprocesseurparESX
Cettegestioneststructuréedelamanièresuivante(ici,deuxprocesseursphysiquesavecquatrecœurschacun):
Lesinstructionsduprocesseurvirtuel(appelévCPU)desGuestOSsontinterceptéesparlesVMMettransmisesau
VMkernel.LeVMkernelsechargederépartirdynamiquementàintervallesrégulierslachargedetravaildesVMsur
lesdifférentsprocesseurs(oucœursdanslecasd
unprocesseurmulticœur)duserveur.LesinstructionsdesVM
sontainsimigréesd
unprocesseur(ouuncœur)àunautreenfonctiondelachargedechaqueprocesseur.
Le service console ne tourne que sur le CPU 0 (premier cœur du premier processeur physique). Il est
possiblededédieruneVMàunprocesseur(appelé
SchedulingAffinity
).Danscecas,laVMnetournera
quesurleprocesseurdéfinietneserapasmigréesurd
autrescœurs.
Leprocesseurestleseulcomposantduserveurquin
estpasmasquéparlacouchedevirtualisation.LeGuestOS
voitdoncletypeetlemodèleduprocesseurphysiqueduserveursurlequelils
exécute.
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2.Lesprocesseursauservicedelavirtualisation
a.Lemulticœuretlavirtualisation
Certainesétudesd
Intelontmontréquel
augmentationdelafréquenceapporteungainde13%deperformances
pouruneconsommationélectriqueenhaussede73%.Enrevanche,enajoutantuncœurtoutenréduisantleur
fréquencede20%,lesperformancessontaugmentéesde70%avecuniquement2%deconsommationélectrique
supplémentaire.
Sideuxautrescœurssontajoutés,laconsommationtotaleestàpeineaugmentéede6%pouruneaugmentation
de210%desperformances!
Le multicœurpermetdoncderéduiredemanièreconsidérablelaconsommationélectriquetoutenayantdetrès
bonnesperformances.Lavirtualisationestl
unedestechnologiesexploitantlemieuxlespossibilitésdesmulticœurs
carESXsaitgéreruncœurcommeunprocesseurphysique.
Ilestdoncintéressantd
avoirun grandnombredecœurs afind
atteindredestauxdeconsolidation importants.
Aujourd
huicertainsprocesseurspossèdentsixcœurs mais il estprobable que dans quelquesannées,il y aura
plusieursdizainesvoirecentainesdecœursdanslesprocesseursafind
atteindredestauxdeconsolidationencore
plusimportants.
b.LeSMPetlevCPU
Ils
agitpourunsystèmed
exploitationd
adresserplusieursprocesseursdifférentssimultanémentenparallélisant
lestâchesd
exécutionappelélemultithread.
Celapermetd
équilibrer la charge entre les processeurs. En théorie cela peut paraître très intéressant mais en
pratiqueilfautprendrecertainesprécautions.
UnserveuravecplusieursprocesseursphysiquespeutexploiterleSMPetentirerdesbénéficessil
applicationa
été développée pour gérer ce parallélisme des tâches d
exécution. Mais en pratique, excepté pour quelques
applications de type bases de données (Microsoft SQL, Oracle, IBM DB2) ou des applications métiers ou
scientifiques, il existe très peu d
applications en multithread. En effet, il est nécessaire de redévelopper les
applicationssiellesn
ontpasétéconçuesdebasepourduSMP.
Danscertainscas,l
utilisationduSMPpeutmêmedégraderlesperformancescaruneVMconfiguréeavec2vCPU
nécessite que les deux processeurs soient disponibles en même temps pour traiter la tâche ce qui en
environnementpartagérisquedecréerdescontentions.
vSMPestl
exploitationduSMPenenvironnementvirtuel.
Demanièregénérale,avantd
utiliserleSMP,ilconvientdeserenseignerauprèsdeséditeursdelogiciels.
LeGuestOStravailleavecdesprocesseursvirtuelsditvCPU.SousvSphere4,ilestpossibledeconfigureruneVM
avec 1, 2, 4 ou 8 vCPU permettant d
exploiter le SMP. Il faut noter que le Guest OS doit également pouvoir
supporterleSMP.
Siplusieursapplicationstournentsurlemêmeserveur,ilestpossibledeconfigurerlaVMavecplusieursvCPU,les
performancessontainsiamélioréescarlesprogrammespeuventtournersurdifférentsprocesseurssimultanément.
Enpratique,lespré
requissystèmes(OS,servicepack...)peuventrendreincompatibleslesdifférentesapplications,
rendantimpossibleleurcohabitation.Deplus,cetteconfigurationaugmentelerisquedeconflitsdanslagestionde
lamémoire.
Pourlesraisonscitéesprécédemment,
iln
estpasrecommandédeconfigurerlaVMavecplusd
unvCPUsaufsi
lesapplicationssontdéveloppéesspécifiquementousil
onsouhaitefairetournerplusieursapplicationsdanssaVM.
c.L
Hyper
Threading
Celaconsiste à créer deuxinstanceslogiques sur un processeurouun cœur. Les tâches d
exécutionsontainsi
paralléliséesauseinmêmeducœurpouruntraitementplusefficace.LesprocesseursdetypeIntelNehalemont
réintégrécettefonctionnalitébienqu
elleaitdisparuaveclesprocesseursd
anciennegénération.
Pour en savoir plus sur les résultats de performances, vous pouvez consulter le site :
http://www.vmware.com/products/vmmark/results.html
SMP(SymmetricMultiProcessing)etvSMP(VirtualSMP)
vCPU
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3.Dimensionnement
LelicensingdevSphere4estbasésurlenombredeprocesseursphysiquesetestvenduàpartirdeunprocesseur
(contrairementàvi3quiétaitvenduparlotdedeuxprocesseurs).
Même s
il est possible de déployer des serveurs
Mono
processeur (un socket), ils sont peu utilisés
aujourd
huicarilsn
offrentpasdestauxdeconsolidationimportants.Cependantilspeuventêtreutiliséspour
desbesoinsponctuelsoupourdestestscarleurcoûtesttrèsfaible.
LesBiprocesseurs(deuxsockets)sontaujourd
huilespluslargementrépandusdanslavirtualisationcarils
offrentuntrèsbonrapportprix/ratiodeconsolidation.
LesQuadriprocesseursvendusontleplusforttauxd
attachementàlavirtualisation: plusde20 %des
serveursenquadri
processeurssontvenduspourdesprojetsdevirtualisation.
LesOctoprocesseursetplusreprésententenproportionunfaiblepourcentagedevente.
Combienfaut
ildeVMparserveur?
Ilestdifficilederépondreàcettequestioncarceladépendfortementdel
environnementetdesapplications.Mais
pourlesserveursdegénérationsd
ilyatroisouquatreans:
Siletauxd
utilisationCPUestinférieurà15%ilestpossibledemettre3ou4VMparcœur.
S
ilestentre15%et30%,ilestpossibledemettre2ou3VMparcœ
ur
.
Siletauxd
utilisationduserveurestsupérieurà30%etqueleserveurestrécent(moinsde2ansd
âge)
alorscen
estpeut
êtrepasunboncandidatpourlavirtualisation.
4.Bonnespratiques
Commenousl
avonsvu,lelicensingsefaitsurlenombredeprocesseursphysiquesetcommeESXsaitgérer
uncœurcommeunprocesseurphysique,ilfautprivilégierlesprocesseursintégrantleplusgrandnombrede
c
œurs.
Il est déconseillé de configurer les VM avec plus d
un vCPU, sauf en cas de préconisation de la part de
l
éditeurdulogiciel.
Lesprocesseursplusrapidesenfréquenceaméliorentlesperformances,cependantpourcertainescharges
detravaildescachesplusimportantspermettentd
améliorerlesperformances.Ilfautserenseignerauprès
deséditeursdelogiciels.
Il est important de faire un placement des machines virtuelles de façon cohérente en fonction des
applications. Nous verrons en fin de ce chapitre, les composants les plus sollicités par les applications
courantes.
Certainesétudesontmontréquel
Hyper
Threading(cf. sectionL
Hyper
Threading)estutileetamélioreles
performanceslorsqu
ilyabeaucoupdeVMavecdepetiteschargesdetravail.Lorsqu
ilyadesVMavecde
grossescharges detravail,iln
estpasjudicieux d
activer l
Hyper
Threadingqui n
apportepasdegainsde
performances.
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