虚拟化 频道

从内存上限说起 VMware内存分配初探

  专用名词解释 Configured Size

  Configured Size可以翻译成配置内存,就是用户在创建一个VM的时候设定的内存值,也是Guest OS认为自己拥有的内存值。Configured Size在VM看来就是自己可用内存的总量,有的时候我们也称之为Guest Physical Memory。

  【Memory Reservation】

  Memory Reservation就是给一台VM保留的内存。这些pRAM将被占用,只能用于此VM,而不会被重新分配。VM默认的Memory Reservation是0,也就是不保留内存。如果给1台VM配置了1GB内存,但是Memory Reservation是默认的0MB,也就是说没有给这台VM分配任何专属的pRAM,那么这台VM的内存从哪里获得呢?答案是Swap(可以翻译为交换文件),也叫VMKernel swap,这是一个存放在硬盘资源上的交换文件(扩展名为vswp),这个swap文件大小在默认情况下等同于VM设定内存的大小。

  所以,即使1台VM没有获得任何pRAM,它还是可以运行的,因为从VM Guest OS看来,自己还是有RAM的,这个RAM就是硬盘上的swap文件。

  但是,我们知道,硬盘的访问是一种机械运动(注:非SSD硬盘情况下),速度要远远比物理内存慢。慢到什么程度呢?RAM速度大概是纳秒级的,而硬盘的速度是毫秒级的,2者相差近100万倍。所以使用swap越多,速度就越慢。对Windows Paging技术熟悉的同学们一定知道,缺少内存的电脑速度非常之慢,主要就是因为经常访问存放在硬盘上的pagefile,这种问题的解决方案就一定是添加物理内存。对于VM也是如此,如果大量使用swap,VM一定会显得非常之慢。

  那么当ESX/ESXi还有可用内存的情况下,VM是不是还一定要用swap当内存呢?

  答案是不用。Memory Reservation为0的VM没有专属的pRAM,但并不意味着这台VM没有物理内存可以用,只是没有独占某些物理内存而已,在共享物理内存池中的内存还是可以使用的。VMware ESX/ESXi在物理内存资源充足的情况下,总是会给VM分配足额的pRAM,因此VM无需使用Swap,这保证了VM的运行速度。比如1台可用物理内存是3GB(忽略COS和Hypervisor所占用的内存开销)的ESX/ESXi主机上,运行了2台VM,每台VM各配置了1GB的内存,此时,共享内存池中有3GB的内存,而实际需求只有2GB,因此2台VM都能获得1GB的pRAM。

  当你给这2台VM各自的Memory Reservation都设置成512MB的时候,这2台VM将各自获得512MB的专属内存,也就是说,无论这2台VM是否实际用到了这512MB内存,这些内存都将保留给它们。此时,共享内存池中可用的内存就只有2GB了。

  当获得了512MB专属内存之后,VM就不需要1GB那么大的swap了,而只需要512MB的swap就足够保证Guest OS不会没有内存可用。所以此时的swap大小就只有512MB。如果继续增大Memory Reservation到1GB,此时swap就为0。

  所以VM内存1GB可能有:

  0MB的Memroy Reservation和1024MB的swap,或者

  512MB的Memory Reservation和512MB的swap,或者

  1024MB的Memory Reservation和0MB的swap

  因此我们总结出以下公式:

  VM的配置内存 (MB) = Swap文件大小 (MB) + Memory Reservation (MB)

  (注:原文可参<vSphere resource mgmt guide> p31:"You must reserve swap space for any unreserved virtual machine memory (the difference between the reservation and the configured memory size) on per-virtual machine swap files.")

  Q: 为什么要配置Memory Reservation?

  A: 因为硬盘内存的速度太慢,而保留一些物理内存给VM可以保证该VM能至少拥有一部分高速的pRAM资源。

  Q: 那么,是不是要给一台VM配置等于其内存大小的Memory Reservation呢?

  A: No,这是为什么呢?

  这是因为Memory Reservation设的越大,可共享的内存池中的内存也就越少,可配置的VM数量就越少。

  还是拿上面的例子来说,如果每台VM的Memory Reservation都是512MB的情况下,3GB的ESX/ESXi的主机最多只能配置6台VM(这是不考虑memory overhead的假想情况下,实践情况可能不到6台),如果Memory Reservation继续增加到每台VM 1GB,那就最多只能配置3台VM了。但是每台VM实际在用内存数可能都没那么多,假设每台VM在用内存的平均数只有256MB,这台主机应该可以运行12台VM,在做了Memory Reservation之后,就只能开启3台或者6台的VM了。

  Q:Memory Reservation的那部分内存是不是其他VM就无法使用?

  A:不是绝对不能用。但是因为Memory Reservation部分的内存不能被reclaim,所以当1台VM开机的时候,如果当时使用的内存不到Memory reservation的大小,那多余的部分还是可以被其他VM用的;但是当此VM占用的内存达到过Memory Reservation的大小以后,这部分内存就不会交还到可以共享的内存pool中了,就不能再被其他VM用了。

 

0
相关文章