libvirt-qemu-虚拟机qos控制

[align=center]（文章来自作者维护的社区微信公众号【虚拟化云计算】）[/align]


libvirt提供了一系列tune的方式，来实现对虚拟机的qos精细控制。下面介绍cpu、内存、磁盘io、网络带宽的qos控制方式。
一. cpu

限制cpu带宽，主要时通过cputune中的quota参数来控制，设置了cpu的quota后就可以限制cpu访问物理CPU的时间片段。libvirt的虚拟机配置如下：

<domain type='kvm' id='6'>  ....  <cputune>    <vcpupin vcpu="0" cpuset="1-4,^2"/>    <vcpupin vcpu="1" cpuset="0,1"/>    <vcpupin vcpu="2" cpuset="2,3"/>    <vcpupin vcpu="3" cpuset="0,4"/>    <emulatorpin cpuset="1-3"/>    <iothreadpin iothread="1" cpuset="5,6"/>    <iothreadpin iothread="2" cpuset="7,8"/>    <shares>2048</shares>    <period>1000000</period>    <quota>-1</quota>    <emulator_period>1000000</emulator_period>    <emulator_quota>-1</emulator_quota>    <iothread_period>1000000</iothread_period>    <iothread_quota>-1</iothread_quota>    <vcpusched vcpus='0-4,^3' scheduler='fifo' priority='1'/>    <iothreadsched iothreads='2' scheduler='batch'/>  </cputune>  ....</domain> 4000

# virsh schedinfo demo

设置cpu亲和性。设置了cpu的亲和性可以使得虚拟机的cpu固定在某些物理cpu上，从而实现对cpu使用的控制和隔离。libvirt虚拟机的配置方式如下：

<vcpu placement='static' cpuset='0-1'>2</vcpu><cputune>        <vcpupin vcpu='0' cpuset='0'/>        <vcpupin vcpu='1' cpuset='1'/></cputune>

查看信息：# virsh vcpuinfo instance-0000000d（可查看到CPU Affinity信息）

演示虚拟机cpu亲和性绑定

1.通过下面命令找到虚拟机进程所有的线程# ps -efL例如：root     22314     1 22314  0    3 18:21 ?        00:00:00 /usr/libexec/qemu-kvm -name win7 -S -machine pc-i440fx-rhel7.0.0,accel=kvm,usb=off -cpu qemu64,hv_time,hv_relaxed,hv_vapic,hv_spinlocks=0root     22314     1 22324  0    3 18:21 ?        00:00:02 /usr/libexec/qemu-kvm -name win7 -S -machine pc-i440fx-rhel7.0.0,accel=kvm,usb=off -cpu qemu64,hv_time,hv_relaxed,hv_vapic,hv_spinlocks=0root     22314     1 22370  0    3 18:21 ?        00:00:00 /usr/libexec/qemu-kvm -name win7 -S -machine pc-i440fx-rhel7.0.0,accel=kvm,usb=off -cpu qemu64,hv_time,hv_relaxed,hv_vapic,hv_spinlocks=0这里虚拟机win7的线程为22314  22324  223702.查看各个线程的绑定情况# taskset -p 22314pid 22314's current affinity mask: f# taskset -p 22324 pid 22324's current affinity mask: 2# taskset -p 22370pid 22370's current affinity mask: f可以看出22314和22370是没做绑定。22324被绑定到了1号cpu上，说明如下：22314和22370绑定到了0123四个cpu上（f即1111，代表绑定到了0123四个cpu上）；22324绑定到了1号cpu上（2即0010，代表绑定到了1号cpu上）。这里主机上一共有0123这4个cpu，所以绑定到0123四个cpu上也就是没有绑定，所以这里22314和22370是没做绑定的。 3.查看虚拟机运行时的cpu是否真的被绑住了：# watch -n 1 -d 'ps  -eLo pid,tid,pcpu,psr| grep 22314'Every 1.0s: ps  -eLo pid,tid,pcpu,psr| grep 22314                                                                                                                           Wed Nov  9 18:58:17 2016 22314 22314  0.0   022314 22324  0.2   122314 22370  0.0   1 这里会看到22324一致在1上不动，22314和22370会随机的在各个cpu上跑。（左后一列代表在哪个cpu上。虚拟机很忙时效果会很明显）（说明：命令中最后为什么grep 22314，这个22314是刚才ps -eLf的第二列。）

二. 内存

内存_qos。设置了内存的qos可以限制虚拟机在物理host山申请内存的大小。libvirt虚拟机的配置方式如下：

<domain>  ...  <memtune>    <hard_limit unit='G'>1</hard_limit>    <soft_limit unit='M'>128</soft_limit>    <swap_hard_limit unit='G'>2</swap_hard_limit>    <min_guarantee unit='byte'>67108864</min_guarantee>  </memtune>  ...</domain>

参数说明：hard_limit：限制虚拟机在host上使用的最大物理内存。min_guarantee：最小保证的内存 查看信息：# virsh memtune instance-00000005 说明：可以通过virsh memtune动态调整上述参数

另外还可以通过cgroup来实现对虚拟机的内存限制：1.如何通过cgroup做所有虚拟机总内存限制# cat /sys/fs/cgroup/memory/machine/memory.limit_in_bytes9223372036854771712这里machine是libvrit的默认根cgroup组名。修改/sys/fs/cgroup/memory/machine/memory.limit_in_bytes的数值就可以限制所有libvirt创建的虚拟机的使用总内存。
2.如何通过cgroup做部分虚拟机的总内存限制

创建一个名为openstack的自定义cgroup ：

#!/bin/bash cd /sys/fs/cgroupfor i in blkio cpu,cpuacct cpuset devices freezer memory net_cls perf_event  do    mkdir $i/machine/openstack.partition  donefor i in cpuset.cpus  cpuset.mems  do    cat cpuset/machine/$i > cpuset/machine/openstack.partition/$i  done

在虚拟机的xml文件中使用：

<domain type='kvm' id='6'>  ....  <resource>    <partition>/machine/openstack.partition</partition>  </resource>  ....</domain>

修改/sys/fs/cgroup/memory/machine/openstack.partition/memory.limit_in_bytes的数值，就可以限制通过openstack.partition创建的虚拟机的使用总内存
3.如何通过cgroup做某个虚拟机的内存限制（同在虚拟机的xml文件中的memtune中配置hard_limit）echo 100000000 > /sys/fs/cgroup/memory/machine/openstack.partition/instance-00000005.libvirt-qemu/memory.limit_in_bytes就可以限制虚拟机instance-00000005的实际使用host的物理内存最大为100M。
三. 磁盘

磁盘_qos。设置磁盘的qos可以实现对磁盘的读写速率的限制，单位可以时iops或者字节。libvirt虚拟机的配置方式如下：

<domain type='kvm' id='6'>  ....  <devices>    ....    <disk type='network' device='disk'>      <driver name='qemu' type='raw' cache='writeback' discard='unmap'/>      <source protocol='rbd' name='images/1a956ba7-25fe-49f1-9513-7adb8928036c'>        <host name='192.168.107.50' port='6789'/>        <host name='192.168.107.51' port='6789'/>        <host name='192.168.107.52' port='6789'/>        <host name='192.168.107.53' port='6789'/>      </source>      <target dev='vda' bus='virtio'/>      <iotune>        <read_bytes_sec>20480</read_bytes_sec>        <write_bytes_sec>10240</write_bytes_sec>      </iotune>      <boot order='1'/>      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x0a' function='0x0'/>    </disk>    ....  </devices>  ....</domain>

<disk type='network' device='disk'>      <driver name='qemu' type='raw' cache='writeback' discard='unmap'/>      <source protocol='rbd' name='images/1a956ba7-25fe-49f1-9513-7adb8928036c'>        <host name='192.168.107.50' port='6789'/>        <host name='192.168.107.51' port='6789'/>        <host name='192.168.107.52' port='6789'/>        <host name='192.168.107.53' port='6789'/>      </source>      <target dev='vda' bus='virtio'/>      <iotune>        <read_iops_sec>20480</read_iops_sec>        <write_iops_sec>10240</write_iops_sec>      </iotune>      <boot order='1'/>      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x0a' function='0x0'/>    </disk>

# virsh blkiotune demo

四. 网卡

网卡_qos。设置网卡的qos可以限制网卡的io速率。libvirt虚拟机的配置方式如下：

<interface type='bridge'>      <mac address='fa:16:3e:8f:6a:c9'/>      <source bridge='brq5233ef6c-62'/>      <bandwidth>        <inbound average='2048'/>        <outbound average='1024'/>      </bandwidth>      <target dev='tap9573c869-24'/>      <model type='virtio'/>      <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x03' function='0x0'/>    </interface>

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