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Kapitel 7. Virtualisierung

7.1. KVM

Verbesserungen an KVM-Skalierbarkeit

Die Verbesserungen an der KVM-Skalierbarkeit in Red Hat Enterprise Linux 6.3 umfassen:

  • Die maximal unterstützte Größe virtueller Gäste wurde von 64 auf 160 virtuelle CPUs (vCPUs) erhöht.
  • Der maximal unterstützte Speicher in einem KVM-Gast wurde von 512 GB auf 2 TB erhöht. BZ#748946
KVM-Unterstützung für neue Intel- und AMD-Prozessoren

KVM in Red Hat Enterprise Linux 6.3 enthält Unterstützung für:

  • Intel Core i3, i5, i7 und andere Prozessoren, ehemals unter dem Codenamen »Sandy Bridge« bekannt, BZ#720938
  • und die neue AMD-Familie 15h Prozessoren (Codename »Bulldozer«).
Die neuen CPU-Modelldefinitionen in KVM liefern die notwendigen neuen Prozessorfähigkeiten für den KVM-Host und die virtualisierten Gäste. Dadurch wird sichergestellt, dass KVM-Virtualisierung die Leistungsvorteile der neuen Prozessoren voll ausschöpfen kann und dass die neuen Instruktionen in den neuesten CPUs genutzt werden. BZ#760953, BZ#767302
KVM »Steal Time« Unterstützung

Steal time ist die Zeit, die eine virtuelle CPU auf eine reale CPU wartet, während der Hypervisor einen anderen virtuellen Prozessor bedient. KVM virtuelle Maschinen können diese Steal Time nun messen, berichten und mithilfe von Tools wie top und vmstat veranschaulichen, wodurch einem Gast genaue CPU-Nutzungsdaten zur Verfügung gestellt werden.

Das KVM Steal Time Feature liefert genaue Daten über den CPU-Verbrauch und die Leistung der virtuellen Maschine an einen Gast. Große Steal Time Werte deuten darauf hin, dass die Leistung der virtuellen Maschine durch die CPU-Zeit, die dem Gast vom Hypervisor zugeteilt wird, gedrosselt wird. Der Benutzer kann diese durch CPU-Konflikte verursachten Leistungsprobleme beheben, indem er weniger Gäste auf dem Host ausführt oder die CPU-Priorität des Gastes erhöht. Der KVM Steal Time Wert liefert Benutzern die nötigen Daten, um den nächsten Schritt zur Optimierung der Laufzeitleistung ihrer Applikationen zu tun. BZ#612320
Verbesserter Zugriff auf qcow2 Festplatten-Images

KVM in Red Hat Enterprise Linux 6.3 verbessert den Zugriff auf qcow2 Festplatten-Images (qcow2 ist das Standardformat), indem es asynchroner aufgebaut wurde, wodurch vCPU-Ausssetzer vermieden werden und die allgemeine Leistung bei Lese- und Schreibvorgängen auf der Platte verbessert wird. BZ#783950

Neues qemu-guest-agent-Unterpaket

Das qemu-kvm-Paket hat ein neues Unterpaket namens qemu-guest-agent. Wenn Red Hat Enterprise Linux 6.3 Gäste mit diesem installierten Paket ausgeführt werden, können ordnungsgemäß konfigurierte Red Hat Enterprise Linux 6.3 Hosts neue Befehle an den Gast senden wie z.B.: guest-sync, guest-ping, guest-info, guest-shutdown und guest-suspend-*.

Unter http://lists.nongnu.org/archive/html/qemu-devel/2011-07/msg00370.html finden Sie ein Beispiel dafür, wie der Host zur Kommunikation mit dem Gast-Agent konfiguriert werden kann.
Leistungsüberwachung in KVM-Gästen

KVM kann nun ein Leistungsüberwachungs-Tool (engl. Performance Monitoring Unit oder kurz vPMU) virtualisieren, um virtuellen Maschinen den Einsatz von Leistungsüberwachung zu ermöglichen. Zusätzlich unterstützt es Intels »architectural PMU«, das mithilfe des -cpu Host-Flags über verschiedene Host-CPU-Versionen live migriert werden kann.

Mit diesem Feature können Red Hat Virtualization Kunden nun nahtlos die Leistungsüberwachung in KVM-Gästen einsetzen. Das vPMU-Feature ermöglicht es Benutzern virtueller Maschinen, die Ursachen von Leistungsproblemen ihrer Gäste zu identifizieren und zu diesem Zweck ihre bevorzugten, vorhandenen Profiling-Tools zu nutzen, die sowohl auf dem Host als auch auf dem Gast funktionieren. Dies ist eine Erweiterung der bereits vorhandenen Fähigkeit zum Profiling eines KVM-Gasts vom Host.
Dieses Feature ist eine Technologievorschau in Red Hat Enterprise Linux 6.3. BZ#645365
Dynamische Zuweisung virtueller CPUs

KVM in Red Hat Enterprise Linux 6.3 unterstützt nun die dynamische Zuweisung virtueller CPUs, auch vCPU Hot Plug genannt, um die Kapazität dynamisch zu verwalten und so auf unerwartete Lastspitzen in Nebenzeiten reagieren zu können.

Das vCPU Hot Plugging Feature gibt Systemadministratoren die Möglichkeit, CPU-Ressourcen auf einem Gast dynamisch anzupassen. Da der Gast nicht länger offline genommen werden muss, um die CPU-Ressourcen anzupassen, ist die Verfügbarkeit des Gasts erhöht.
Dieses Feature ist eine Technologievorschau in Red Hat Enterprise Linux 6.3. Derzeit funktioniert nur das vCPU Hot Add Feature, das vCPU Hot Unplug Feature ist noch nicht implementiert. BZ#562886
Virtio-SCSI Fähigkeiten

Der KVM Virtualization Speicherstapel wurde verbessert, indem virtio-SCSI (eine Speicherarchitektur für KVM basierend auf SCSI) Fähigkeiten hinzugefügt wurden. Virtio-SCSI bietet die Fähigkeit, direkt mit SCSI LUNs zu verbinden und verbessert signifikant die Skalierbarkeit im Vergleich zu virtio-blk. Der Vorteil von virtio-SCSI besteht darin, dass es zur Handhabung von Hunderten von Geräten in der Lage ist, im Gegensatz zu virtio-blk, das nur 28 Geräte handhaben kann und PCI-Slots verbraucht.

Virtio-SCSI ist nun dazu fähig, das Feature-Set des Zielgeräts zu erben, mit folgenden Fähigkeiten:
  • Verknüpfen einer virtuellen Festplatte oder CD mittels virtio-scsi-Controller
  • Durchreichen eines physischen SCSI-Geräts vom Host an den Gast mittels QEMU scsi-block-Gerät
  • Verwenden von Hunderten von Geräten pro Gast, eine Verbesserung verglichen mit dem 28-Gerätelimit von virtio-blk
Dieses Feature ist eine Technologievorschau in Red Hat Enterprise Linux 6.3. BZ#782029
Unterstützung für S4/S3-Status im Gast

KVM's Energieverwaltungsfunktionen wurden erweitert, um native Unterstützung für den S4-Status ("suspend to disk" Ruhemodus) und den S3-Status ("suspend to RAM" Breitschaftsmodus) innerhalb der virtuellen Maschine zu implementieren, wodurch die Wiederherstellung des Gasts aus einem dieser Energiesparstatus beschleunigt wird. In früheren Implementierungen wurden Gäste im Speicher bzw. auf einer Platte gespeichert, die außerhalb vom Gast lag, was die Latenz erhöhte.

Zudem können Gäste aus dem S3-Status mit Ereignissen von einer entfernten Tastatur geweckt werden mittels SPICE.
Dieses Feature ist eine Technologievorschau und in Red Hat Enterprise Linux 6.3 standardmäßig deaktiviert. Um es zu aktivieren, wählen Sie die /usr/share/seabios/bios-pm.bin Datei für das VM-Bios anstelle der standardmäßigen /usr/share/seabios/bios.bin-Datei.
Die nativen S4 ("suspend to disk") und S3 ("suspend to RAM") Energiespar-Features im Gast unterstützen die Fähigkeit, die "suspend to disk" und "suspend to RAM" Funktionen im Gast (statt im Host) auszuführen, wodurch die Zeit reduziert wird, die zur Wiederherstellung des Gasts nötig ist, indem auf simple Tastatureingabe reagiert wird. Zudem ist es dadurch nicht notwendig, eine externe Speicher-Statusdatei zu pflegen. Diese Fähigkeit wird auf Red Hat Enterprise Linux 6.3 Gästen und Windows-Gästen unterstützt, mit beliebigem Hypervisor, der zur Unterstützung von S3 und S4 in der Lage ist. BZ#809797
SR-IOV Unterstützung für NIC

Red Hat Enterprise Linux 6.3 führt SR-IOV Unterstützung für Netzwerkkarten ein. Dieses Feature ermöglicht es, dass eine NIC auf einem KVM Host gemeinsam mit KVM-Gästen verwendet wird. Für Informationen über SR-IOV werfen Sie bitte einen Blick auf Kapitel 13. SR-IOV im Virtualisierungshandbuch zur Host-Konfiguration und Gast-Installation. Für Informationen über SR-IOV auf dem be2net-Treiber werfen Sie bitte einen Blick auf Kapitel 2, Gerätetreiber.

TSC-Skalierung in KVM für AMD-V

Red Hat Enterprise Linux 6.3 fügt Unterstützung für die Time Stamp Counter (TSC) Skalierung zu KVM für AMD Virtualization (AMD-V) hinzu. Dieses Feature ist dazu in der Lage, eine vorgegebene TSC-Frequenz auf einem KVM-Gast zu emulieren. BZ#634293

Unterstützung für perf-kvm

Unterstützung für das perf-kvm-Tool, das die Überwachung der Gastleistung vom Host ermöglicht, wurde hinzugefügt. Weitere Informationen finden Sie auf der perf-kvm Handbuchseite. BZ#632768

7.2. SPICE

Unterstützung für USB 2.0 Weiterleitung

SPICE baut auf KVM USB 2.0 Host-Adapter-Emulationsunterstützung auf und ermöglicht Unterstützung für Remote-USB-Weiterleitung, was virtuellen Maschinen, die auf Servern ausgeführt werden, die Verwendung entfernt angeschlossener USB-Geräte auf der Client-Seite erlaubt. BZ#758104

7.3. libvirt

Steuerung von up/down-Verbindungsstatus

libvirt ist nun dazu in der Lage, den Status einer Verbindung (up oder down) der virtuellen Gast-Netzwerkschnittstellen zu steuern. Dies ermöglicht Benutzern die Durchführung von Tests und Simulationen, als ob das Netzwerkkabel von der Netzwerkkarte angeschlossen oder abgezogen wird. Mithilfe dieses Features können Benutzer außerdem Gäste isolieren, falls Probleme auftreten. BZ#643373

Unterstützung für die neuesten Intel- und AMD-Prozessoren hinzugefügt

In Red Hat Enterprise Linux 6.3 wurde libvirt aktualisiert, um Unterstützung für die neuesten Intel Core i3, i5, i7 und andere Intel-Prozessoren sowie für Family 15h Mikroarchitektur AMD-Prozessoren hinzuzufügen. Mit dieser Aktualisierung verwendet libvirt nun die neuen Features, die diese Prozessoren bereitstellen. BZ#767364, BZ#761005

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