Administración de recursos de CPU del host Hyper-V

Hyper-V Los controles de recursos de CPU del host introducidos en Windows Server 2016 o posterior permiten que los administradores de Hyper-V administren y asignen mejor los recursos de CPU del servidor host entre la "raíz", o la partición de administración, y las máquinas virtuales huéspedes. Con estos controles, los administradores pueden dedicar un subconjunto de los procesadores de un sistema host a la partición raíz. Esto puede separar el trabajo realizado en un host de Hyper-V de las cargas de trabajo que se ejecutan en máquinas virtuales invitadas mediante su ejecución en subconjuntos independientes de los procesadores del sistema.

Para obtener más información sobre el hardware de los hosts de Hyper-V, consulta Requisitos del sistema de Windows 10 Hyper-V.

Contexto

Antes de establecer los controles para los recursos de CPU del host Hyper-V, resulta útil revisar los fundamentos de la arquitectura de Hyper-V. Puede encontrar un resumen general en la sección arquitectura deHyper-V . Estos son conceptos importantes para este artículo:

• Hyper-V crea y administra particiones de máquina virtual, en las que se asignan y comparten los recursos de proceso, bajo el control del hipervisor. Las particiones proporcionan límites de aislamiento sólidos entre todas las máquinas virtuales invitadas y entre las máquinas virtuales invitadas y la partición raíz.

• La partición raíz es una partición de máquina virtual, aunque tiene propiedades únicas y privilegios mucho mayores que las máquinas virtuales invitadas. La partición raíz proporciona los servicios de administración que controlan todas las máquinas virtuales invitadas, proporciona compatibilidad con dispositivos virtuales para invitados y administra todas las E/S del dispositivo para las máquinas virtuales invitadas. Microsoft recomienda encarecidamente no ejecutar ninguna carga de trabajo de aplicación en una partición de host.

• Cada procesador virtual (VP) de la partición raíz se asigna 1:1 a un procesador lógico subyacente (LP). Un procesador virtual de host siempre se ejecutará en el mismo procesador lógico subyacente: no hay ninguna migración de los procesadores virtuales de la partición raíz.

• De forma predeterminada, los procesadores lógicos en los que se ejecutan los procesadores virtuales de host también pueden ejecutar procesadores virtuales invitados.

• El hipervisor puede programar una VP invitada para que se ejecute en cualquier procesador lógico disponible. Aunque el programador del hipervisor se encarga de tener en cuenta la ubicación temporal de la caché, la topología NUMA y muchos otros factores al programar un procesador virtual de invitado, este, en última instancia, se podría programar en cualquier procesador lógico del host.

Configuración de raíz mínima o "Minroot"

Las versiones anteriores de Hyper-V tenían un límite máximo arquitectónico de 64 VPs por partición. Esto se aplica tanto a las particiones raíz como a las de invitado. A medida que los sistemas con más de 64 procesadores lógicos aparecieron en servidores de gama alta, Hyper-V también evolucionó sus límites de escala de host para admitir estos sistemas más grandes, en un momento compatible con un host con hasta 320 LPs. Romper el límite de 64 VP por partición en ese momento presentó varios desafíos e introdujo complejidades que hacían que admitir más de 64 VPs por partición resultara prohibitivo. Para solucionar esto, Hyper-V limitó el número de VPs otorgadas a la partición raíz a 64, incluso si la máquina subyacente tenía muchos más procesadores lógicos disponibles. El hipervisor seguiría usando todos los procesadores lógicos disponibles para ejecutar los procesadores virtuales invitados, pero limitaba artificialmente la partición raíz a 64. Esta configuración se conoce como la configuración "raíz mínima" o "minroot". Las pruebas de rendimiento confirmaron que, incluso en sistemas a gran escala con más de 64 procesadores lógicos, la raíz no necesitaba más de 64 procesadores virtuales raíz para proporcionar respaldo suficiente a un gran número de máquinas y procesadores lógicos invitados; de hecho, menos de 64 procesadores virtuales raíz era a menudo suficiente, dependiendo, por supuesto, del número y tamaño de las máquinas virtuales invitadas, las cargas de trabajo específicas que se estuvieran ejecutando, etc.

Este concepto "minroot" sigue utilizándose hoy en día. De hecho, incluso cuando Windows Server 2016 Hyper-V aumentó su límite máximo de compatibilidad arquitectónica para LPs de host a 512 LP, la partición raíz seguirá estando limitada a un máximo de 320 LP.

Uso de Minroot para restringir y aislar recursos de proceso de host

Con el umbral predeterminado alto de 320 LPs en Windows Server 2016 Hyper-V, la configuración minroot solo se usará en los sistemas de servidor más grandes. Sin embargo, esta funcionalidad se puede configurar en un umbral mucho menor por parte del administrador de host de Hyper-V y, por tanto, aprovechar para restringir considerablemente la cantidad de recursos de CPU del host disponibles para la partición raíz. El número específico de LPs raíz que se van a usar debe elegirse cuidadosamente para admitir las máximas demandas de las cargas de trabajo de las máquinas virtuales y los trabajos asignados al anfitrión. Sin embargo, se pueden determinar unos valores razonables del número de procesadores lógicos de host mediante una evaluación y supervisión cuidadosas de las cargas de trabajo de producción, y validarlos en entornos de no producción antes de su implementación generalizada.

Habilitación y configuración de Minroot

La configuración minroot se controla a través de entradas BCD del hipervisor. Para habilitar minroot, desde una ventana de comandos CMD con privilegios de administrador:

     bcdedit /set hypervisorrootproc n

Donde n es el número de VPs raíz.

El sistema debe reiniciarse y el nuevo número de procesadores raíz se conservará durante la vigencia del arranque del sistema operativo. La configuración minroot no se puede cambiar dinámicamente en tiempo de ejecución.

Si hay varios nodos NUMA, cada nodo obtendrá n/NumaNodeCount procesadores.

Tenga en cuenta que, con varios nodos NUMA, debe asegurarse de que la topología de la máquina virtual sea tal que haya suficientes LPs libres (es decir, LPs sin VP raíz) en cada nodo NUMA para ejecutar las VPs de nodo NUMA de la máquina virtual correspondiente.

Comprobación de la configuración de Minroot

Puede comprobar la configuración minroot del host mediante el Administrador de tareas, como se muestra a continuación.

Cuando Minroot está activo, el Administrador de tareas mostrará el número de procesadores lógicos asignados actualmente al host, además del número total de procesadores lógicos del sistema.