使用默認參數(shù)創(chuàng)建的虛擬機，虛擬機的VCPU在物理CPU不同核心之間動態(tài)調度，另外，由于Linux還可能會將軟中斷，內存交換等進程調度到虛擬機正在使用的物理核心上，這些因素導致這些虛擬機相對于物理機的計算性能可能會產生較大的抖動，不能滿足一些對計算SLA要求很嚴格的業(yè)務，比如，很多金融業(yè)務就要求99.999%的請求處理時間延時不得高于1毫秒。
高性能虛擬機
為了減少 Linux 和 Hypervisor 對虛擬機的影響，讓虛擬機的性能接近物理機，一般可以采用如下優(yōu)化手段：
- CPU 綁核（pin）：將虛擬 CPU 和物理 CPU 逐一綁定起來，這樣不同虛擬機的VCPU各自運行在不同的物理核心上，不會相互影響。
- CPU隔離（isolate）：將虛擬機使用的物理 CPU 從 Linux 隔離出來，Linux Kernel 不再調度任何應用甚至是任何系統(tǒng)進程到這些 CPU 上，盡量讓這些CPU 100%為虛擬機使用。
- CPU拓撲（Topology）： CPU 分配盡量不要跨 NUMA ，如果必須要跨NUMA，將 NUMA 拓撲結構呈現(xiàn)給 Guest OS ，同時也把 SMT 拓撲結構呈現(xiàn)給 Guest OS 。
OpenStack 環(huán)境
- OpenStack Mitaka：Mitaka 現(xiàn)在運行的很好， 新版本的 Cell 機制甚至會導致一些不可預料的結果，我們一直沒有冒險去做升級投入。
- CentOS 7.3：OpenStack Mitaka 在 CentOS 7.4 的 repo 里面已經找不到了，應該是停止支持了，由于擔心一些不必要的包依賴問題，我們繼續(xù)使用 CentOS 7.3 。
- QEMU： CentOS 7默認的qemu 1.5版本非常老，會導致compute節(jié)點的resource_tracker不能上報numa_topology到controller節(jié)點，導致NUMATopologyFilter無法調度，所以必須升級到2.6。
升級qemu到2.6
計算節(jié)點配置
使用numactl查看下主機的numa拓撲結構，比如下面的輸出說明 cpu 0-3 在一個numa node上，而 cpu 4-7 在另一個 numa node 上：
numactl --hardware
比如，我們希望將2，3， 6，7隔離出來，專門給虛擬機用，盡量讓Linux不要將任何用戶進程和系統(tǒng)進程調度到這些cpu上。
首先，編輯/etc/nova/nova.conf， 配置這臺主機能用來創(chuàng)建VM的cpu為2，3，6，7：
vcpu_pin_set=2，3，6，7
然后，編輯/boot/grub/grub.conf：
grub.conf
- isolcpus：不要將任何應用和系統(tǒng)進程（softirq， swap.……）調度到指定的CPU上；
- nohzfull： 指定的CPU上沒有時鐘中斷；
- rcunocbs：不要在指定的CPU上調度執(zhí)行rcb callbacks；
最后，重啟主機生效。
控制節(jié)點配置
修改/etc/nova/nova.conf， 將調度過濾器NUMATopologyFilter加入到scheduler_default_filters：
scheduler_default_filters=RetryFilter，AvailabilityZoneFilter，RamFilter，ComputeFilter，ComputeCapabilitiesFilter，ImagePropertiesFilter，CoreFilter，NUMATopologyFilter
然后，重啟nova-scheduler服務
systemctl restart openstack-nova-scheduler.service
創(chuàng)建支持cpu pin的flavor：
openstack flavor set m1.large --property hw:cpu_policy=dedicated --property hw:cpu_thread_policy=require
CPU-POLICY ：
shared： （默認）VCPU會在PCPU上任意漂移；
dedicated： VCPU會綁定在指定的PCPU上；
CPU-THREAD-POLICY ：
prefer： （默認） VCPU會優(yōu)先選擇同一核心上的超線程。
isolate： VCPU會選用不同核心的超線程。
require： VCPU優(yōu)先選擇同一核心上的超線程，如果主機的BIOS超線程沒有開啟，就會報告失敗。
除了hw:cpu_policy和hw:cpu_thread_policy，這里還可以定義hw:numa_nodes，hw:numa_cpus.N，hw:numa_mem.N等NUMA策略。
用指定的flavor創(chuàng)建虛擬機：
openstack server create --image cirros --nic net-id=provider-net --flavor m1.large instance-001
驗證
在計算節(jié)點上使用virsh dumpxml domID觀察虛擬機，輸出的xml應該包括類似下面的內容：
virsh dumpxml
轉載自云谷計算
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