KVM 虚拟机在 IBM System x 上应用(5)

调整 qemu-kvm 参数提高客户机性能

KVM 作为内核虚拟机,利用了处理器的硬件虚拟功能,性能上已经比其他的虚拟机高很多。但是 qemu-kvm 有复杂的参数,仔细调整这些参数可以使客户机的性能更上一层楼。

调整客户机的镜像文件

安装客户机时,存储镜像默认基于文件。在主机上看来就是一个很大的镜像文件。文件的方式容易设置而且比较灵活,可以存放在主机文件系统之上。但是如果客户机上进行高负荷的磁盘操作,映射到主机上这个单独的镜像文件时,性能必然受到很大影响。存储镜像的另外一个选择就是直接分配硬盘分区给客户机。如果资源允许,单独分配一块物理硬盘给每个客户机。一是客户机的磁盘操作不需要经过主机的文件系统,减少了主机文件系统的性能损耗;二是单独的硬盘分区 I/O 性能必定比单独的文件高。

本文的示例中,两台客户机都选者了使用单独的硬盘作为存储。

调整客户机的网络性能

从 manpage 可知,qemu-kvm 支持多种虚拟的网络设备模块。


清单 13. 虚拟网络设备的 manpage
Network options: -net nic[,vlan=n][,macaddr=addr][,model=type] Create a new Network Interface Card and connect it to VLAN n (n = 0 is the default). The NIC is an rtl8139 by default on the PC target. Optionally, the MAC address can be changed. If no -net option is specified, a single NIC is created. Qemu can emulate several different models of network card. Valid values for type are "i82551", "i82557b", "i82559er", "ne2k_pci", "ne2k_isa", "pcnet", "rtl8139", "e1000", "smc91c111", "lance" and "mcf_fec". Not all devices are supported on all targets. Use -net nic,model=? for a list of available devices for your target.  

本文实例中,如果不指定虚拟网络设备模块时,默认的客户机网络模块是 rtl8029 。这是一块老式的 10M 全双工网卡。客户机上网络连接不稳定,从千兆网络通过 scp 下载速度最高才 300KB/s 。

第一台客户机上,我为其配置了常见的 intel e1000 千兆网络模块作为虚拟网络设备。客户机的网络非常稳定,从千兆网络通过 scp 下载速度最高达到 5.4MB/s(见图 7)。但是距离实际千兆网卡的性能还有一定差距。

第二台客户机上,我为其配置了 VirtIO Paravirtual 虚拟设备。客户机的网络非常稳定,从千兆网络通过 scp 下载速度最高达到 11MB/s(见图 8),几乎与千兆物理网卡的性能一样。


表 2. 虚拟网络模块的性能差异
虚拟网络模块   网络传输速度(ssh)   客户机操作系统   网络状态  
rtl8029   200-300KB/s   SLES10SP2 (kernel 2.6.16-60)   不稳定  
e1000   4.8-5.4MB/s   SLES10SP2 (kernel 2.6.16-60)   稳定  
virtio   10.6-11.1MB/s   SLES11 (kernel 2.6.27-19)   稳定  

VirtIO paravirtual 是 Linux 虚拟机平台上统一的虚拟 IO 接口驱动。通常主机为了让客户机像在真实环境中一样运行,需要为客户机创建各式各样的虚拟设备,如磁盘,网卡,显卡,时钟,USB 等。这些虚拟设备大大降低了客户机的性能。如果客户机不关注这些硬件设备,就可以用统一的虚拟设备代替他们,这样可以大大提高虚拟机的性能。这个统一的标准化接口在 Linux 上就是 VirtIO 。需要注意的是 VirtIO 运行在 kernel 2.6.24 以上的版本中才能发挥它的性能优势。另外 KVM 项目组也发布了 Windows 平台上的 VirtIO 驱动,这样 windows 客户机的网络性能也可以大大提高了。

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