一种虚拟机中央处理单元CPU绑定方法及装置

摘要

本发明公开了一种虚拟机中央处理单元CPU绑定方法及装置，涉及虚拟机技术。本发明公开的虚拟机CPU绑定方法，包括：将内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机按照第一绑定策略与共享L2缓存的物理CPU进行绑定，所述第一绑定策略包括如下条件：将内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上，且所绑定的物理CPU上只运行一个内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机。

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟机技术，具体涉及一种基于物理CPU共享L2缓存的虚拟机性能管理方案。

背景技术

拟化环境下虚拟机的各个虚拟CPU可以独立地分配到物理CPU上，例如可以将虚拟机A的虚拟机CPU1分配到物理CPU3上，这样该虚拟机CPU就只能用物理CPU3的资源，但是在现今的多核CPU中，各物理CPU并没有完全隔离，如果没有正确地将虚拟机CPU分配到对应的物理CPU上，有可能会造成性能的降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种虚拟机CPU绑定方法及装置，可以解决虚拟机性能低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种虚拟机中央处理单元CPU绑定方法，包括：

将内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机按照第一绑定策略与共享L2缓存的物理CPU进行绑定，所述第一绑定策略包括如下条件：

将内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上，且所绑定的物理CPU上只运行一个内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机。

可选地，上述方法还包括：

将CPU资源占用率达到或超过第二设定阈值的虚拟机按照第二绑定策略与共享L2缓存的物理CPU进行绑定，所述第二绑定策略包括如下条件：

将CPU资源占用率达到或超过第二设定阈值的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上

可选地，上述方法中，所述第二绑定策略还包括：

将CPU资源占用率达到或超过第二设定阈值的虚拟机绑定在CPU资源利用率较低的共享L2缓存的物理CPU上。

可选地，上述方法中，所述将内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机按照第一绑定策略与共享L2缓存的物理CPU进行绑定之前，还包括：

监控主机各个虚拟机的资源使用情况，所述资源使用情况至少包括内存资源占用率和CPU资源占用率。

本文还公开了一种虚拟机中央处理单元CPU绑定装置，包括：

绑定单元，将内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机按照第一绑定策略与共享L2缓存的物理CPU进行绑定；

存储单元，存储所述第一绑定策略，所述第一绑定策略包括如下条件：

将内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上，且所绑定的物理CPU上只运行一个内存资源占用率达到或超过第一设定阈值的虚拟机。

可选地，上述装置中，所述绑定单元，将CPU资源占用率达到或超过第二设定阈值的虚拟机按照第二绑定策略与共享L2缓存的物理CPU进行绑定；

所述存储单元，存储所述第二绑定策略，第二绑定策略包括如下条件：

将CPU资源占用率达到或超过第二设定阈值的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上

可选地，上述装置中，所述第二绑定策略还包括：

将CPU资源占用率达到或超过第二设定阈值的虚拟机绑定在CPU资源利用率较低的共享L2缓存的物理CPU上。

可选地，上述装置还包括：

监控单元，监控主机各个虚拟机的资源使用情况，所述资源使用情况至少包括内存资源占用率和CPU资源占用率。

本申请技术方案将物理CPU是否共享L2缓存与虚拟机CPU绑定相结合来管理虚拟机，即基于共享L2缓存的技术实现CPU绑定方案，摒弃了最原始的由用户决定CPU绑定关系的策略，有效避免了由于内存竞争导致的性能下降问题，并合理地制定内存密集型虚拟机与CPU密集型虚拟机的绑定策略，提升了虚拟机的性能。

附图说明

图1为本发明实施例中基于物理主机CPU共享L2缓存的虚拟机CPU绑定流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

本申请发明人提出，可以根据虚拟机CPU绑定以及物理机各个CPU是否共享L2缓存的情况来对虚拟机的性能进行管理，即对于内存负载较高的虚拟机，需要该虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上以提升性能，如果此时有其他的内存负载高的虚拟机CPU也绑定在这些物理CPU上，则虚拟机的性能会极大地降低，因此共享L2缓存的物理CPU上不能同时运行多个内存负载高的虚拟机。另外，由于一个CPU负载较高的虚拟机与一个内存负载高的虚拟机同时绑定在共享L2缓存的物理CPU上不会造成这两个虚拟机性能的下降，因此可以将CPU负载较高的虚拟机与内存负载较高的虚拟机同时绑定在共享L2缓存的物理CPU上。

基于上述思想，本实施例提供一种基于物理主机CPU共享L2缓存的虚拟机CPU绑定方法，具体实施过程如图1所示，包括如下步骤：

步骤100：监控主机各个虚拟机的内存和CPU的使用情况；

该步骤中，还可以监控主机其他资源使用情况，即影响绑定策略的其他资源占用率等。

步骤200：将内存资源占用率高(即内存资源占用率达到或超过第一设定阈值)的虚拟机和CPU资源占用率高(即CPU资源占用率达到或超过第二设定阈值)的虚拟机按照预设的绑定策略与物理CPU进行绑定。

该步骤中，对于内存资源占用率高的虚拟机对应的第一绑定策略包括如下条件：

1、将内存负载较高的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上：

例如，虚拟机A有8个vCPU，物理机上0-7号CPU共享L2缓存，8-15号CPU共享L2缓存，如果此时虚拟机A内存负载较高，则将虚拟机A的8个vCPU绑定在0-7号或者8-15号物理CPU上以提升性能。

2、内存负载较高的多个虚拟机不能同时绑定在同一个共享L2缓存的物理CPU上：

例如，虚拟机B有8个vCPU，如果虚拟机A内存负载较高而且已经绑定在了0-7号物理CPU上，则虚拟机B为了保证性能，只能绑定在8-15号物理CPU上，否则会出现性能大幅降低的现象。

遵循上述绑定策略，即是将内存资源占用率高的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上，且绑定的该物理CPU上只能运行一个内存资源占用率高的虚拟机；

对于CPU资源占用率高的虚拟机对应的第二绑定策略包括如下条件：

CPU负载较高的虚拟机绑在共享L2缓存的物理CPU上，其中，CPU负载较高的虚拟机与内存负载较高的虚拟机可以同时绑在同一个共享L2缓存的物理CPU上：

例如，虚拟机C有8个CPU，且CPU负载较高，此时虚拟机C的8个CPU可以绑定在物理主机上0-15号CPU的任意8个上，不会影响虚拟机A和虚拟机B的性能。

要说明的是，还可以判断物理主机的16个CPU上哪些虚拟机CPU占用率较低，尽量绑定在这些占用率较低的物理CPU上，以保证不会有CPU资源竞争出现。即上述第二绑定策略还可以包括，将CPU资源占用率高的虚拟机绑定在CPU资源利用率较低的物理CPU上，以均衡各个物理CPU的资源使用。

另外，对于内存资源占用率未达到第一设定阈值的虚拟机以及CPU资源占用率未达到第二设定阈值的虚拟机可按照现有方式可其他方式进行物理CPU的绑定，本实施例对此不做特殊限制。

本实施例还提供一种虚拟机中央处理单元CPU绑定装置，可实现上述绑定方法。主要包括绑定单元和存储单元。

绑定单元，将内存资源占用率高(即内存资源占用率达到或超过第一设定阈值)的虚拟机按照第一绑定策略与共享L2缓存的物理CPU进行绑定；

此单元，还可以将CPU资源占用率高(即CPU资源占用率达到或超过第二设定阈值)的虚拟机按照第二绑定策略与共享L2缓存的物理CPU进行绑定

存储单元，存储绑定策略，其中，第一绑定策略包括如下条件：

将内存资源占用率高的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上，且所绑定的物理CPU上只运行一个内存资源占用率高的虚拟机。

第二绑定策略主要包括如下条件：

将CPU资源占用率高的虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上

要说明的是，对CPU资源占用率高的虚拟机还要考虑物理机的CPU使用情况，即第二绑定策略还包括：

将CPU资源占用率高的虚拟机绑定在CPU资源利用率较低的共享L2缓存的物理CPU上。

实际应用中，上述装置还可以包括监控单元，主要用于监控主机各个虚拟机的资源使用情况，资源使用情况至少包括内存资源占用率和CPU资源占用率。

从上述实施例可以看出，本申请技术方案科学地根据虚拟机实时监控数据来制定不同的虚拟机CPU绑定策略，避免用户盲目绑定而造成性能下降；结合内存密集型及CPU密集型虚拟机对于物理CPU共享L2缓存的不同使用需求来制定对应的绑定策略，避免了虚拟机由于资源竞争而导致的性能下降，并且将内存密集型虚拟机绑定在共享L2缓存的物理CPU上能够提升一定的性能。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。