第 7 章 虚拟化


7.1. KVM

KVM 可扩展性增强

Red Hat Enterprise Linux 6.3 中的 KVM 可扩展性增强包括:

  • 支持的最大虚拟客户机大小从 64 个虚拟 CPU 增加到 160 个虚拟 CPU (vCPU)。
  • KVM 客户机中支持的最大内存从 512 GB 增加到 2 TB。

KVM 支持新的 Intel 和 AMD 处理器

Red Hat Enterprise Linux 6.3 中的 KVM 包括对以下支持:

  • Intel Core i3、i5、i7 和其他名为 Sandy Bridge 的代码,
  • 新的 AMD 系列 15h 处理器(名为 Bulldozer的代码)。
KVM 中的新 CPU 模型定义为 KVM 主机和虚拟客户机提供必要的新处理器启用。这样可确保 KVM 虚拟化产生与新处理器关联的性能优势,并利用最新 CPU 中的新指令。

KVM Steal Time 支持

窃取时间 是虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间,而虚拟机监控程序为另一个虚拟处理器提供服务。KVM 虚拟机现在可以计算和报告窃取时间,可以通过 topvmstat 等工具可见,它为客户机提供准确的 CPU 使用率数据。

KVM 窃取时间功能为客户机提供有关 CPU 使用率和虚拟机性能的准确数据。大量的窃取时间表示虚拟机性能由管理程序分配给客户机的 CPU 时间所占用。用户可以通过在主机上运行较少的客户机或增加客户机的 CPU 优先级来减轻由 CPU 争用造成的性能问题。KVM 窃取时间值为用户提供了数据,允许他们执行下一步改进其应用运行时性能。

改进了对 qcow2 磁盘镜像的访问

Red Hat Enterprise Linux 6.3 中的 KVM 提高了对 qcow2 磁盘镜像的访问(qcow2 是默认格式),从而使它更异步,从而避免 vCPU 停滞并在磁盘 I/O 期间增强整体性能。

新的 qemu-guest-agent 子软件包

qemu-guest-agent 软件包可以在虚拟客户端系统上安装,以提供 qemu-ga 服务。如果存在 /dev/virtio-ports/org.qemu.guest_agent.0 文件,则 qemu-ga 服务会自动启动(启动 /usr/bin/qemu-ga 守护进程)。守护进程可用于响应客户机上信息和操作的各种请求,目前由 libvirt 在 Red Hat Enterprise Linux 6 系统上封装。

libvirt 使用 qemu-ga 守护进程来请求客户虚拟机挂起磁盘或挂起 RAM。除了挂起操作外,守护进程还可以响应虚拟机实时快照期间关闭命令和文件系统冻结请求(以获得一致的磁盘状态)。

KVM 客户机的性能监控

KVM 现在可以虚拟化 Intel 的性能监控单元(PMU),以允许虚拟机使用性能监控。

请注意,在使用此功能时,必须设置 -cpu 主机标志。
有了这个功能,运行 Red Hat Enterprise Linux 6 客户端的红帽虚拟化客户可在使用性能工具进行性能分析时使用 CPU 的 PMU 计数器。虚拟性能监控单元功能允许虚拟机用户识别客户机中的性能问题源,从而提高了主机中的 KVM 客户机的功能。
此功能在 Red Hat Enterprise Linux 6.3 中是一个技术预览功能,且仅在运行 Red Hat Enterprise Linux 6 的客户机中被支持。

动态虚拟 CPU 分配

Red Hat Enterprise Linux 6.3 中的 KVM 现在支持动态虚拟 CPU 分配(也称为 vCPU 热插)来动态管理容量,并在非高峰期的平台上响应意外的负载增加。

虚拟 CPU 热插拔功能让系统管理员能够动态调整客户机中的 CPU 资源。因为客户机不再需要离线来调整 CPU 资源,所以客户机的可用性会增加。
此功能在 Red Hat Enterprise Linux 6.3 中只是一个技术预览。目前,只有 vCPU 热添加功能可以正常工作。vCPU 热拔功能尚未实现。

virtio-SCSI 功能

通过添加 virtio-SCSI (基于 SCSI 的 KVM 存储架构)功能改进了 KVM 虚拟化的存储堆栈。与 virtio-blk 相比,virtio-SCSI 提供了直接连接到 SCSI LUN 的功能,并显著提高可扩展性。virtio-SCSI 的优点是它能够处理数百个设备,与 virtio-blk 相比,它们只能处理 28 个设备并耗尽 PCI 插槽。

virtio-SCSI 现在能够继承目标设备的功能集,并具有以下能力:
  • 通过 virtio-scsi 控制器连接虚拟硬盘驱动器或 CD,
  • 通过 QEMU scsi-block 设备从主机传递物理 SCSI 设备到客户机,
  • 并允许每个客户机使用数百个设备;从 virtio-blk 的 28 设备限制改进。
此功能在 Red Hat Enterprise Linux 6.3 中只是一个技术预览。

支持 in-guest S4/S3 状态

KVM 的电源管理功能已扩展为包括对 S4 (暂停到磁盘)和 S3 (暂停 RAM)状态的原生支持,从而加快从其中一个低功耗状态进行客户机恢复。在以前的实现中,客户机被保存或恢复到客户机外部的磁盘或内存,这会导致延迟。

此外,guest 可以偏离 S3 状态,以及通过 SPICE 的远程键盘中的事件。
此功能是一个技术预览功能,在 Red Hat Enterprise Linux 6.3 中默认禁用。要启用它,请为虚拟机 bios 选择 /usr/share/seabios/bios-pm.bin 文件,而不是默认的 /usr/share/seabios/bios.bin 文件。
本地客户机 S4 (暂停磁盘)和 S3 (挂起到 RAM)电源管理功能支持对磁盘执行挂起并暂停客户机中的 RAM 功能(而不是主机),减少了通过响应简单键盘输入来恢复客户机所需的时间。这也不需要维护外部内存状态文件。在支持 S3 和 S4 的 hypervisor 上运行的 Red Hat Enterprise Linux 6.3 客户机和 Windows 客户机上支持此功能。

SR-IOV 支持 NIC

Red Hat Enterprise Linux 6.3 引入了对网络接口控制器的 SR-IOV 支持。此功能允许 KVM 客户机共享 KVM 主机上的 NIC。如需有关 SR-IOV 的更多信息,请参阅 Chapter 13。SR-IOV虚拟化主机配置和客户机安装指南》。有关 be2net 驱动程序的 SR-IOV 的详情,请参考 第 2 章 设备驱动程序

AMD-V 的 KVM 中的 TSC 扩展

Red Hat Enterprise Linux 6.3 向 AMD 虚拟化(AMD-V)的 KVM 添加了对时间戳计数器(TSC)扩展的支持。此功能可以在 KVM 客户机上模拟给定 TSC 频率。

支持 perf-kvm

添加了对 perf-kvm 工具的支持,它提供从主机监控客户机性能的能力。如需更多信息,请参阅 perf-kvm 手册页。

7.2. SPICE

支持 USB 2.0 重定向

SPICE 基于 KVM USB 2.0 主机适配器模拟支持,并启用远程 USB 重定向支持,允许服务器上运行的虚拟机在客户端上使用远程插入的 USB 设备。

7.3. libvirt

控制/关闭链接状态

libvirt 现在能够控制客户机虚拟网络接口链接的状态(上或下)。这样,用户可以像从接口插入和拔出网络电缆一样执行测试和模拟。此功能还允许用户在出现任何问题时隔离客户机。

添加了对最新 Intel 和 AMD 处理器的支持

在 Red Hat Enterprise Linux 6.3 中,libvirt 已更新,以添加对最新 Intel Core i3、i5、i7 和其他 Intel 处理器以及第 15h 微架构 AMD 处理器的支持。在这个版本中,libvirt 使用这些处理器的新功能包括:

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