Hyper-V 3中虚拟机CPU竞争机制

cheng029

Hyper-V 3中虚拟机CPU竞争机制
Windows Server 2012姗姗来迟，最新的Hyper-V 3给我们带来更多的惊喜，后续三篇博文和大家共同学习虚拟机CPU竞争机制。
第一部分：分配给虚拟机的CPU资源
第二部分：虚拟机使用的最高CPU资源
第三部分：争夺CPU资源优先级
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同一个宿主计算机中的虚拟机，当全部或者部分运行时，将无可非议争夺宿主机CPU资源。
如何平衡宿主机的资源利用率，Hyper-V3给出了三种解决方法：
1. 分配给虚拟机的CPU资源（虚拟机保留百分比）
2. 虚拟机使用的最高CPU资源（虚拟机限制百分比）
3. 资源优先级（相对权重）
本例中使用3台虚拟机，名称分别为“Windows Server 2008 R2”、“Windows Server 2003 R2”、“Windows XP”。如图所示。

图
第一部分 分配给虚拟机的CPU资源
虚拟机可用的处理器资源（全部资源为100%），管理员可以分配给虚拟机可用CPU资源，也就是说将CPU处理能力的一部分指定给特定的虚拟机（使用百分比表示）。
虚拟机属性设置中提供“虚拟机保留”选项，此设置保证指定的百分比将提供给该虚拟机。此设置将影响一次可以运行的虚拟机的数量，如果指定多台虚拟机，虚拟机使用的CPU资源超过100%，则按照虚拟机启动的先后顺序，未超出物理CPU处理能力的虚拟机可以正常启动，超出物理CPU处理能力的虚拟机将不能启动。
默认设置
通过虚拟机向导创建虚拟机后，默认情况为虚拟机指派的虚拟处理器计算资源是1个CPU，Hyper-V 3宿主机根据CPU内核的多少决定每个虚拟机可以使用的最大虚拟处理器数量（可以参考Windows 8 Server说明）。默认设置“虚拟机保留（百分比）”为0，不为虚拟机保留资源，处理器数量确认的情况下赋予虚拟机最大限度的计算能力。在实际应用中，多个CPU竞争是最常见的。如果每个CPU都使用最大处理能力，将会导致整体系统性能下降，甚至系统崩溃。因此，限制CPU的计算能力将是一种行之有效的方法。

图
CPU运算能力测试
例如在同一台宿主机中，虚拟处理器的数量设置为4：
l 虚拟机（Windows Server 2003 R2）设置的“虚拟机保留（百分比）”为20%，则处理器数据处理能力的20%分配给该虚拟机。
0
图
l 虚拟机（Windows Server 2008 R2）设置的保留（百分比）为80%，则处理器数据处理能力的80%分配给该虚拟机。

图
l 虚拟机（Windows XP）设置的保留（百分比）为20%，则处理器数据处理能力的20%分配给该虚拟机。

图
同时开启三台虚拟机，使用的处理器运算能力为20%+80%+20%=120%，将超出硬件处理器最大负荷。
1. 开启第一台虚拟机（Windows Server 2003 R2）时，需要的CPU处理能力为20%，该虚拟机可以正常启动。
2. 开启第二台虚拟机（Windows Server 2008 R2）时，需要的CPU处理能力为20%+80%=100%，两台虚拟机将占用宿主机的所有计算资源，但是没有超过100%，第二胎虚拟机也可以正常启动。开启的两台虚拟机都可以正常运行。
3. 开启第三台虚拟机（Windows XP）时，需要的处理器运算能力为20%+80%+20%=120%，将超出硬件处理器最大负荷。第三台虚拟机将不能启动，并出现错误提示，提示虚拟机无法初始化且没有足够的资源。

图
CPU使用机制
虚拟机保留（百分比），在其他参数设置相同的情况下，宿主机强制为虚拟机分配CPU资源。当赋予虚拟机20%的计算资源时，20%的资源被虚拟机独占，其他虚拟机将不能使用已经分配的计算资源。虚拟机运行重要业务时，为了保证虚拟机具有足够的计算资源，虚拟机指派CPU应该为一种简单且行之有效的方法。


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