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2014/2/21

從硬體規格開始 優化Windows Server 2012 R2虛擬化平台

調校Hyper-V 3.0 R2設定 完美兼顧效能與彈性

王偉任
微軟所發行的Windows Server 2012作業系統已提供了非常成熟的Hyper-V 3.0虛擬化技術,經過進一步的更新,去年又發行了Windows Server 2012 R2雲端作業系統(Cloud OS),而目前大部分的企業及組織也已經將虛擬化的應用從一般的測試研發轉換到正式營運環境中。對此,本文將介紹如何調校Hyper-V 3.0 R2設定,以便企業能夠兼顧營運的效能與彈性。
本文將從如何選擇最適合安裝Windows Server 2012 R2的實體伺服器硬體規格開始談起(圖1),進而說明及討論該如何進行哪些最佳化配置及調校,以協助建構出效能及彈性最佳化的Hyper-V 3.0 R2虛擬化平台。


▲圖1 Windows Server 2012 R2雲端作業系統架構示意圖。圖片來源:Windows Server 2012產品概觀白皮書





實體伺服器硬體規格及功能

開始選購擔任虛擬化平台的實體伺服器之前,應該要考慮到硬體規格及細項,以避免屆時發生工作負載上的效能瓶頸。

舉例來說,在預算有限的情況下,因太過著重於中央處理器(CPU)的處理能力及快取大小,卻反而忽略了記憶體空間,造成採購了擁有四顆CPU處理器但記憶體空間僅32GB的實體伺服器,可想而知將造成「伺服器合併(Server Consolidation)」比率降低。

中央處理器

請注意!Windows Server作業系統從2008 R2版本開始,便僅提供64位元的作業系統版本(雖然不再有32位元版本,但運作32位元的應用程式並不會有任何問題)。當然,最新一代的雲端作業系統Windows Server 2012 R2也不例外。

因此,請選擇具備更多「定址空間(Address Space)」的64位元處理器,以及大容量的L2/L3「快取(Last Level Cache)」,甚至最新一代的處理器如Intel Haswell支援L4快取,相較於追求處理器的「時脈(Clock Rate)」速度,更應該著重在處理器「核心(Cores)」數量方面。

此外,為了因應虛擬化平台的工作負載,至少選擇支援第一代硬體輔助虛擬化技術的中央處理器如Intel-VTx或AMD-V,當然若支援第二代硬體輔助虛擬化技術,或稱第二層位址轉譯SLAT(Second Level Address Translation)技術如Intel EPT(Extended Page Tables)或AMD NPT(Nested Page Tables)更好,能夠有效降低因為虛擬化所造成的工作負載。

只要透過內建的SystemInfo.exe指令,或者下載無須安裝的Windows Sysinternals工具Coreinfo.exe,便可以確認實體伺服器處理器所支援的虛擬化技術世代,如圖3所示。


▲圖3 透過Coreinfo.exe工具確認CPU處理器所支援的虛擬化技術世代。


記憶體

愈多愈好!當實體伺服器記憶體(Memory)空間不足時,便會迫使Windows Server採用硬碟空間產生「分頁檔案(Paging Files)」,以補足不夠的記憶體空間,直接影響並明顯降低了實體伺服器的運作效能。

若因預算因素在短期之內無法採購足夠的記憶體的時候,建議應該依如下準則來優化分頁檔案的運作效率:
  • 將分頁檔案產生在隔離的硬碟環境,也就是不要跟作業系統或應用程式共用同一個硬碟空間。
  • 雖然將分頁檔案產生在具備容錯機制的硬碟空間中,可能會導致比較慢的I/O,但倘若將分頁檔案存放於「未」容錯機制的硬碟空間中,雖然會獲得較快的I/O,但當硬碟發生災難事件時可能會導致「系統崩潰(System Crash)」的情況發生。
  • 請保持分頁檔案隔離原則,不要將「多個」分頁檔案產生在同一個硬碟空間當中。
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