Есть вопрос, который администраторы платформы виртуализации VMware vSphere задают регулярно:
Какие идеальные соотношения vCPU к pCPU я должен планировать и поддерживать для максимальной производительности? Как учитывать многопоточность Hyper-Threading и Simultaneous Multithreading в этом соотношении?
Ответ?
Он прост — общего, универсального соотношения не существует — и, более того, сам такой подход может привести к операционным проблемам. Сейчас объясним почему.
Раньше мы пользовались рекомендациями вроде 4 vCPU на 1 pCPU (4:1) или даже 10:1, но этот подход основывался на негласной предпосылке — рабочие нагрузки в основном были в простое. Многие организации начинали свою виртуализацию с консолидации наименее нагруженных систем, и в таких случаях высокое соотношение vCPU:pCPU было вполне обычным явлением.
Так появилась концепция коэффициента консолидации, ставшая основой для планирования ресурсов в виртуальных средах. Даже возникала конкуренция: кто сможет добиться более высокого уровня консолидации. Позже появились технологии вроде Intel Hyper-Threading и AMD SMT (Simultaneous Multithreading), которые позволяли достичь ещё большей консолидации. Тогда расчёт стал сложнее: нужно было учитывать не только физические ядра, но и логические потоки. Огромные Excel-таблицы превратились в операционные панели мониторинга ресурсов.
Но этот подход к планированию и эксплуатации устарел. Высокая динамика изменений в инфраструктуре заказчиков и рост потребления ресурсов со стороны виртуальных машин сделали модель статического соотношения нежизнеспособной. К тому же, с переходом к политике virtual-first, многие компании больше не тестируют приложения на «голом железе» до виртуализации.
А если мы не можем заранее предсказать, что будет виртуализовано, какие ресурсы ему нужны и как долго оно будет работать — мы не можем зафиксировать статическое соотношение ресурсов (процессор, память, сеть, хранилище).
Вместо этого нужно «управлять по конкуренции» (drive by contention)
То есть — инвестировать в пулы ресурсов для владельцев приложений и мониторить эти пулы на предмет высокой загруженности ресурсов и конкуренции (contention). Если возникает конфликт — значит, пул достиг предела, и его нужно расширять. Это требует нового подхода к работе команд, особенно с учётом того, что современные процессоры могут иметь огромное количество ядер.
Именно под такие задачи была спроектирована платформа VMware Cloud Foundation (VCF) и ее инструменты управления — и не только для CPU. На уровне платформы vSphere поддерживает крупные кластеры, автоматически балансируемые такими сервисами, как DRS, которые минимизируют влияние конфликтов на протяжении всего жизненного цикла приложений.
Операционный пакет VCF (Aria) следит за состоянием приложений и пулов ресурсов, сообщает о проблемах с производительностью или нехваткой ёмкости. Такая модель позволяет использовать оборудование эффективно, добиваясь лучшего уровня консолидации без ущерба для KPI приложений. Этого нельзя достичь при помощи фиксированного соотношения vCPU:pCPU.
Поэтому — чтобы не быть в рамках ограничений статических коэффициентов, повысить эффективность использования «железа» и адаптироваться к быстро меняющимся бизнес-реалиям, необходимо переосмыслить операционные модели и инструменты. В них нужно учитывать такие вещи, как:
- Логические CPU не равно физические CPU/ядра (в случае гиперпоточности)
- Важность точного подбора размеров виртуальных машин (right-sizing)
Ключевым фактором снижения рисков становится время вашей реакции на проблемы с производительностью или ёмкостью.
Если обеспечить быструю реакцию пока невозможно — начните с консервативного соотношения 1:1 vCPU:pCPU, не учитывая гиперпоточность. Это безопасный старт. По мере роста зрелости вашей инфраструктуры, процессов и инструментов, соотношение будет естественно улучшаться.
Идеальное финальное соотношение будет уникально для каждой организации, в зависимости от приложений, стека технологий и зрелости эксплуатации.
Вкратце:
Соотношение 1:1 даёт максимальную производительность, но по максимальной цене. Но в мире, где нужно делать больше с меньшими затратами, умение «управлять по конкуренции»— это путь к эффективной работе и инвестициям. VCF и был создан для того, чтобы справляться с этими задачами.
