SETEMBRO, 2010 | SÃO PAULO
May 24, 2015
SETEMBRO, 2010 | SÃO PAULO
Fabio HaraIT Pro EvangelistMicrosoft Brasil
Dicas e Truques de Performance: Como obter o maximo do Windows Server 2008 R2 Hyper-V
CÓDIGO DA SESSÃO: VIR312
Rodrigo ImmaginárioMVP SecurityConselho de Arquitetos de Infraestrutura - CAI
3
Objetivos desta Sessão
Percepções do MercadoInformações públicas disponíveisDicas de performance do Hyper-V
Pontos PrincipaisAprenda como identificar contenções de recursoHyper-V está pronto para empresas e é melhor com Windows Server 2008 R2
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Observações vindas do mercadoNossos Clientes e Parceiros
Hyper-V não funciona com muitas VM’s por servidor (Não consigo ter densidade)
Hyper-V não suporta pressão
Não consigo rodar aplicações críticas como SQL, SharePoint e Exchange no Hyper-V
Experimente o Hyper-V R2, você vai ter uma grande diferença. Não compare com o R1 do Hyper-VWindows Server 2008 R2 tem uma performance incrívelO Hyper-V R2 é uma plataforma robusta para aplicações críticas Microsoft e de outros fabricantes também
5
Performance iSCSI com placa de rede Intel® 82599 10G NIC com VMDq, Plataforma Intel® Xeon 5580, Windows Server 2008 R2 e Hyper-V R2
• 715k IOPs -- 10GbE line rate• Intel VMDq e Microsoft VMQ
aceleram o iSCSI para a VM• Hyper-V atinge throughput nativo
em 8k e muito mais• Pronto para o futuro: Escala com
novas plataformas, SO’s e placas Ethernet
• https://msevents.microsoft.com/CUI/WebCastEventDetails.aspx?culture=en-US&EventID=1032432957&CountryCode=US
Performance tests and ratings are measured using specific computer systems and/or components and reflect the approximate performance of Microsoft Intel products as measured by those tests. Any difference in system hardware or software design or configuration may affect actual performance. Buyers should consult other sources of information to evaluate the performance of systems or components they are
considering purchasing.
Read/Write IOPs and Throughput Test
Quebrando a Performance – Hyper-V
6
Teste de Performance da Unisys com Live Migration
http://www.microsoft.com/presspass/events/teched/docs/unisys.doc
7
)
Performance em SQL Server: SLAT
1VM 2VM 3VM 4VM 5VM 6VM 7VM 8VM0
10
20
30
40
50
60
70
80
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Batch req/sec %CPU Relative Throughput
Escalabilidade de Instâncias Virtuais
Resultados:• Capacidade de carga melhorados com
consolidação• Escalabilidade quase linear de throughput
sem CPU over-commit• Performance melhorada com Windows
Server 2008 R2 e arquitetura de processador com SLAT
% CPU
Throughput(Batch requests/sec)
Configuração:• SO: Microsoft® Windows Server® 2008 R2
Hyper-V™• Hardware: HP DL585 (16 core) com SLAT
(Second Level Address Translation), storage HP EVA 8000
• Maquinas Virtuais: 4 VP e 7 GB RAM por VM; VHD com tamanho fixo
Relative Throughput for Windows Server 2008
HeavyLoad
ModerateLoad
LowLoad
CPU over-commitEscalabilidade quase linearSem CPU over-commit
Batch requests/sec/%CPUWindows Server 2008 R2Windows Server 2008 R2Windows Server 2008 R2
8
http://virtualrealitycheck.net/Testes sobre como diferentes Hypervisors gerenciam cargas de trabalho de Terminal Servers e VDIFase II do Projeto VRC utiliza Citrix XenServer 5.5, Windows Server 2008 R2 Hyper-V e VMware vSphere 4 Update 1 (build 208167)Resultados atuais comparam Terminal Servers em VMsAcesse este relatório em http://virtualrealitycheck.net
9
Windows Server 2003 TS Windows Server 2008 R2 RDS
Resultados
10
Qual o significado disto?
Hyper-V executa TS (mesmo no W2K3) muito bemA diferença “perceptível” de performance entre ESX e Hyper-V não existeHyper-V executa RDS muito bem!Os testes simularam um ambiente real. Os resultados podem ser diferentes se executados no seu ambiente
Veja o documento de metodologia de Benchmarking em:
http://virtualrealitycheck.net/
11
Dicas de Performance no Hyper-VDicas para obter uma melhor experiência
12
Revisão da Arquitetura do Hyper-V
Partição “Pai”
I/OStackI/O
Stack
DriversDrivers
Partição “Filho”
I/OStackI/O
Stack
VSCsVSCs
ServidorServidor
Partição “Filho”
I/OStackI/O
Stack
VSCsVSCs
ServidorServidor
HypervisorHypervisor
Devices Processadores Memória
VMBusVMBus VMBusVMBusVMBusVMBusMemória
Compartilhada
VSPsVSPsVSPsVSPs
OS Kernel Enlightenments
(WS08+)
13
Os 4 PilaresConheça os 4 pilares de recursos do seu servidor
DISK
MEM
NET
#1
CPU
14
Os 4 Pilares*Initial Indicators of Performance
CPU: \Processor(*)\% Processor Time > 75%
Memory:\Memory\Available MBytes < 100MBs
Disk\LogicalDisk(*)\Avg Disk sec/Read|Write > 15ms
Network\Network Interface(*)\Output Queue Length > 2
CPU
DISK
MEM
NET
* - Aplicável para todos computadores físicos e virtuais
15
Processador
O G2C (Guest to Core) é o guia para determinar aprox quanto processamento será necessário para cada instância virtual
Nota: isto não é crítico, pois fatores como configurações de disco afetam muito mais a
performance das VMs
Baixo Workload de Guest 2:1 2 guests por Core
Médio Workload de Guest 1:1 1 guest por Core
Alto Workload de Guest 1:2 1 guest para cada 2 Cores
16
Utilize contadores de performance do Hyper-V
\Hyper-V Hypervisor Logical Processor(*)\% Total Run Time\Hyper-V Hypervisor Virtual Processor(*)\% Guest Run Time
Bom: menor que 75%Atenção: maior que 75%Crítico: maior que 85%
Evite o Task Manager!Evite o % Processor Time! X
Para Processadores Físicos
Para Processadores Virtuais
#2
Utilização de Processador do Hyper-VO contador de performance % Processor Time não é preciso. Utilize o % Guest Run Time e % Total Run Time
Partição Pai (máquina física)
\Hyper-V Hypervisor Logical Processor(*)\% Total Run Time
95% 95% 95% 95%
Virtual BizTalk
% Processor Time
100% 100%
Root Partition % Processor Time
Virtual BizTalk
% Processor Time
100% 100%
\Hyper-V Hypervisor Logical Processor(*)\% Guest Run Time
90% 90% 90% 90%
1
2
4
3
1
2% 5% 4% 3%
18
Análise a Taxa de Processamento
BizTalk Server
Virtual Processors
0
BizTalk Server
Virtual Processors
0
BizTalk Server
Virtual Processors
0
BizTalk Server
Virtual Processors
0
Processadores Lógicos
0 1 2 3
Taxa 1 para 1 Taxa 2 para 1
BizTalk Server
Virtual Processors
0 1
BizTalk Server
Virtual Processors
0 1
BizTalk Server
Virtual Processors
0 1
BizTalk Server
Virtual Processors
0 1
Processadores Lógicos
0 1 2 3
1 2
#3
Super Utilizado?Sub Utilizado?
19
Instale o Integration Components
Instale os Integration Components (ICs)Grande melhora em performanceVerifique pelo Virtual Machine Bus no Device ManagerICs não é necessário para WS08 R2 como guest
#4
Funciona melhor
com o R2!
20
Use VMs Windows 2008
Use o Windows Server 2008 (ou superior) como SO GuestEnlightenments reduzem o custo de funções do SO como por exemplo gerenciamento de memóriaChamadas HyperCalls diretas para o Hypervisor
#5
Not optimal Optimal
Virtual Guest (Child Partition) Virtual Guest (Child Partition)
Runs even
better on R2!
21
Use Processadores com SLATUtilize hardware que suporte o Second Level Address Translation (SLAT)O SLAT é um hardware otimizado para ambientes virtualizadosDenominação da AMD - Rapid Virtualization Indexing
Processadores Phenom e OpteronAlgumas vezes chamado de Nested Page Tables (NPT)
Denominação da Intel - Extended Page Tables (EPT)Processadores baseados no Nehalem (Intel Core i7 para desktops e série Xeon 5500 para servidores)
#6
Physical Memory Pages
The Virtual / Process view The Physical / real view
Virtual Machine 1
Hyper Visor
Virtual Machine 1
Virtual Machine 3
Operating System
22
Análise de Processamento com SLATComparação entre SQL Server físico para virtualUtilização de processadores físicos possui diferença de aproximadamente 1%!Teste com Intel Nehalem x5550 com 16 LPsWS08 R2 rodando com WS08 R2
\Processor(*)\% Processor Time Min Avg Max Std Deviation
10% of Outliers Removed
Physical SQL 4 14 100 14 12
Hyper-V Hypervisor Logical Processor(_Total)\% Total Run Time 3 15 23 3 14
Virtual SQL 4 22 35 5 21
23
Feche a Janela dos Gerenciadores
Hyper-V Manager e Sessões VMConnect consomem recursos.Feche ou minimize o Hyper-V Manager durante os testes.Feche as janelas de sessões VMConnect durante os testes.
#7
XXHyper-V Manager VMConnect Session
24
Use Drivers de Vídeo Básicos
Evite drivers de placas de vídeo de alta performance.Drivers de alta performance (WDDM) causam muitas traduções de endereçamento virtual para físico
#8
Optimal
25
Evite Utilizar a Root Partition
Evite utilizar serviços na root partition (maquina host)
DHCPDNSIISDirectoryServices
…
X
#9
26
Tempo de Resposta do Disco ainda Prevalece!
\LogicalDisk(*)\Avg. Disk Sec/Read|WriteBom: less than 10ms (0.010)Alerta: greater than 15ms (0.015)Crítico: greater than 25ms (0.015)
\LogicalDisk(*)\Disk Transfers/secAnalisar o IOPS na perspectiva do SO
Para referência:• Único spindle de 5400rpm: ~14ms raw seek time com
aprox 200 IOPS• Floppy 3.5”: ~900ms* com aprox 1 IOPS
#10
27
Solid State Surpreende
Hyper-V executa muito bem em Solid State Disks (SSD)Exemplo:
SSD é capaz de oferecer mais I/O’s por segundo (IOPS) com tempos mais rápidos de resposta
Sem muita lentidão com Hyper-V R2!Menos de 1ms gasto no Hyper-V
#11
HigherIs
Better
LowerIs
Better
SSD possui mais
throughput!
SSD possui tempo de resposta mais rapido
E: = SSDF: = não-
SSD
28
Comparação de Disco com Hyper-V R2*Bom: Discos VHDs Fixos e Dinâmicos possuem praticamente mesma performance agora.Ainda melhor: Pass-Through é o melhor para performance.Isso Importa? VHD’s dinâmicos gastam menos de 1ms no Hypervisor!
* - Ref: David Bermingham's blog - http://clusteringformeremortals.com/
Menor é melhor Maior é melhor
Os seguintes gráficos são do WS08 R2:
29
StoragePerformance de disco é o maior fator que afeta performance de virtualização
Host Físico – disco dedicadoVHDs – discos separados
SE a tolerância a falhas não for requisito obrigatório (ex: servidores de teste)
RAID-0SE a tolerância a falhas for requisito obrigatório (ex: produção)
RAID-1 (inclui RAID-10)
Não utilize RAID-5 para volumes com VHDs devido ao overhead de escrita de paridade
30
Configuração de DiscosVolume para Sistema Operacional
2 discos dedicados em RAID-1Volumes de Dados / VHD
SAS 2,5” ou 3,5” – 10k ou 15k – Scsi diskControladora RAID
Controladoras “onboard” normalmente possuem performance limitadaPrefira controladoras adicionais
256MB+ Battery Backed CacheRead-ahead cacheWrite-back cache
Queda de energia pode ocasionar corrupção de dados caso esteja habilitado. Inclua no-breaks
Suporte a RAID 0, 1 e 10Suporte a 128k+ Max strip size (pref. 256k)
31
Synthetic SCSI Controller
Melhor performance para I/O de Storage – redução de overhead de CPU em relação ao Emulated IDE Device
Depende de Integration ServicesPara volumes com I/O intensivo – attach de discos de VHD´s para cada Synthetic SCSI Controller
32
Criando Partições para Storage
Selecione o tamanho correto de cluster ao formatar as partições:Perfil de I/O de VMs Tamanho de Cluster
VMs em Geral 16k
Alta taxa de escrita da VM 64k
Windows Server 2008 e R2 automaticamente faz alinhamento de partição em 1024k, não sendo necessário fazer alinhamento manual
CUIDADO: Pass-through de VMs Windows Server 2000 e/ou 2003
33
Desfragmentar?Operações de escrita de bloco de dados em arquivos VHD são baseadas em FIFO (First-in First-Out). Como resultado os dados se tornam fragmentados com o tempoRealize regularmente operações de desfragmentação para compactar os blocs de dados
Nível 1
• Fragmentação do Host Físico
Nível 2
• Fragmentação do VHD
Nível 3
• Fragmentação no sistema de arquivos da VM
34
Dicas Adicionais
Se voce possuir VMs Windows Server 2003 (ou anteriores) então desabilite o recurso de File System Last Access Time para melhorar performance
reg add HKLM\System\CurrentControlSet\Control\FileSystem /v NTFSDisableLastAccessUpdate /t REG_DWORD /d 0x1 /f
Desabilite o antivírus da monitoração de volumes que contenham dados do Hyper-V (VHD, snapshot, etc)
35
Evite Snapshots
Evite usar snapshots do Hyper-V, menos no WS08 R2.Muito bom para backups rápidos, mas…Snapshots requerem overhead adicional para monitorar alterações
#12
36
Encadeamento de Snapshots Performance - R1 vs R2
A performance de encadeamentos de snapshots é melhor no WS08 Hyper-V R2
Maior é melhor!
Ref: Virtual Hard Disk Performance
37
Utilize Pass-Through com SCSII/O passa direito para o storage stack na root partition.Melhor para serviços com I/O alto, como SQL e Exchange.
#13
Passo 1: coloque o disco offline.
Passo 2: Mude para child partition (VM) como SCSI.
38
Utilize VHDs de Tamanho Fixo
Se o disco de Pass-Through não for possível então utilize VHDs de tamanho fixoMelhor para performance, porém consome mais espaço em disco da storage do que o VHD dinâmico.
#14
39
Desabilite Mídia Removível
Desabilite os drivers de mídias removíveis (floppy, optical drive, etc.) quando não estiver em uso.Mídias removíveis são periodicamente acessadas
#15
40
Memória para a Root Partition
Deixe pelo menos 512MBs de RAM para a root partition. 1GB ou mais é recomendado.A mesma regra é válida para Server Core Edition
#16
41
Dimensione a Memória
\Memory\Available MBytes: Mede a memória RAM disponível
Bom: Maior que 10% da RAMAtenção: Menor que 10% da RAMCrítico: Menor que 100MBs
Aplicável a todos os computadores (físicos e virtuais).Picos de Pages/sec isolados não significam uma condição de memória baixa
Leia “The Case of the Phantom Hard Page Faults”
#17
42
Planejamento de Capacidade de MemóriaMais memória RAM permite utilizar ativamente a memória – evitando paginação em disco
Root Partition (physical host)
Root Partition (host físico) – 16GBs de RAM
Virtual Guest
RAM: 2GBs
Committed Memory
Pagefile.sysCommitted Memory
Virtual Guest
RAM: 4GBs
Committed Memory
Pagefile.sys
43
Planejamento de Capacidade de MemóriaUtilize “\Memory\Committed Bytes” como ponto inicial para Planejamentode MemóriaRAM
Root Partition (physical host)
Root Partition (Host Físico) – 16GBs de RAM
Computador Físico
RAM: 2GBs
Committed Memory –
2GBs
Pagefile.sysCommitted Memory –
2GBs
Virtual Guest
RAM: 4GBs
Committed Memory
Pagefile.sys
44
Evite Gargalos de Rede
\Network Interface(*)\Output Queue LengthBom: menor que 1 em médiaAtenção: maior que 1 em médiaCrítico: maior que 2 em média
Diagnóstico com Resource Monitor, xPerf, etc.Adicione mais placas de rede se ocorrerem gargalosDedique pelo menos 1 placa 1Gb para Live Migration.
Ref: Hyper-V: Live Migration Network Configuration Guide
#18
45
Evite Legacy Adapters
Utilize synthetic placas de rede (padrão).Evite legacy placas de rede.Legacy adapters são ideiais para compatibilidade (PXE boot, SO sem suporte p/ ICs, etc.), mas não possui mesmo desempenhoque a synthetic placa de rede.
Baixo desempenho
Ideal
#19
Legacy NIC
Synthetic NIC - padrão
46
Utilize Recursos de Rede no R2
O Virtual Machine Queues (VMQ) reduz a sobrecarga reduzindo o custo de roteamento de pacotes de entrada, cópias de paths mais otimizadas e melhor distribuição de interrupções. O Chimney offload ajuda para conexões de maior duração, além de melhorar o overhead reduzindo cópias de path.TCP Checksum offloadingLarge Send Offload (LSOv1 e LSOv2)Requer o Windows Server 2008 R2Veja o seguinte arquivo para maiores informações:
Networking Deployment Guide: Deploying High-Speed Networking Features
#20
47
Divisão de Placas de redeConfiguração de
Host Acesso às VMs Gerenciamento Cluster e Cluster Shared Volumes Live migration Comentários
4 placas de rede com 1 Gbps
placa virtual de rede 1 placa de rede 2 placa de rede 3 placa de rede 4 Recomendado
3 placas de rede com 1 Gbps; 2 placas em teaming para agregação de link (private)
placa virtual de rede 1
placa virtual de rede 1 com banda restrita até 10%
placa de rede 2 (teamed)
placa de rede 2 com banda restrita até 40% (teamed)
Suportado
3 placas de rede com 1 Gbps
placa virtual de rede 1
placa virtual de rede 1 com banda restrita até 10%
placa de rede 2 placa de rede 3 Suportado
2 placas de rede com 10 Gbps
placa virtual de rede 1
placa virtual de rede 1 com banda restrita até 1%
placa de rede 2placa de rede 2 com banda restrita até 50%
Suportado
2 placas de rede com 10 Gbps; 1 placa de rede com 1 Gbps
placa virtual de rede 1 (10 Gbps)
placa de rede 2 (1 Gbps)
placa de rede 3 (10 Gbps)
placa de rede 2 com banda restrita até 50%
Suportado
2 placas de rede com 10 Gbps; 2 placas de rede com 1 Gbps
placa virtual de rede 1 (10 Gbps)
placa de rede 2 (1 Gbps)
placa de rede 3 (1 Gbps)
placa de rede 4 (10 Gbps) Suportado
48
PAL v2.0 Beta 1!
Ferrament de análise de logs de contadores de performance (*.blg), além de criar relatórios HTML para diagnósticos mais fáceisFacil análise de contadoresCompatível com contadores do Hyper-VOpen source e gratuito
http://pal.codeplex.com
#21
49
Ferramentas de Performance
50
Ferramentas
Microsoft Performance MonitorMicrosoft xPerf
http://msdn.microsoft.com/en-us/performance/cc825801.aspx
Performance Analysis of Logs (PAL) Tool http://pal.codeplex.com
IOMeterhttp://www.iometer.org
DiskSpd, NetSpd, MemSpd, GenFile e DumpFilehttp://research.microsoft.com/en-us/um/siliconvalley/projects/sequentialio/
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