Manajemen Sumber Daya CPU Host Hyper-V

  • Artikel

Kontrol sumber daya CPU host Hyper-V yang diperkenalkan di Windows Server 2016 atau yang lebih baru memungkinkan administrator Hyper-V untuk mengelola dan mengalokasikan sumber daya CPU server host dengan lebih baik antara "root", atau partisi manajemen, dan VM tamu. Dengan menggunakan kontrol ini, administrator dapat mendedikasikan subset prosesor sistem host ke partisi akar. Ini dapat memisahkan pekerjaan yang dilakukan di host Hyper-V dari beban kerja yang berjalan di komputer virtual tamu dengan menjalankannya pada subset terpisah dari prosesor sistem.

Untuk detail tentang perangkat keras untuk host Hyper-V, lihat Persyaratan Sistem Hyper-V Windows 10.

Latar belakang

Sebelum mengatur kontrol untuk sumber daya CPU host Hyper-V, sangat berguna untuk meninjau dasar-dasar arsitektur Hyper-V. Anda dapat menemukan ringkasan umum di bagian Arsitektur Hyper-V. Ini adalah konsep penting untuk artikel ini:

  • Hyper-V membuat dan mengelola partisi komputer virtual, di mana sumber daya komputasi dialokasikan dan dibagikan, di bawah kendali hypervisor. Partisi menyediakan batas isolasi yang kuat antara semua komputer virtual tamu, dan antara VM tamu dan partisi akar.

  • Partisi akar itu sendiri adalah partisi komputer virtual, meskipun memiliki properti unik dan hak istimewa yang jauh lebih besar daripada komputer virtual tamu. Partisi akar menyediakan layanan manajemen yang mengontrol semua komputer virtual tamu, menyediakan dukungan perangkat virtual untuk tamu, dan mengelola semua I/O perangkat untuk komputer virtual tamu. Microsoft sangat menyarankan untuk tidak menjalankan beban kerja aplikasi apa pun di partisi host.

  • Setiap prosesor virtual (VP) dari partisi akar dipetakan 1:1 ke prosesor logis (LP) yang mendasar. VP host akan selalu berjalan pada LP yang mendasari yang sama - tidak ada migrasi VP partisi akar.

  • Secara default, IP tempat VP host berjalan juga dapat menjalankan VP tamu.

  • VP tamu dapat dijadwalkan oleh hypervisor untuk berjalan pada prosesor logis yang tersedia. Sementara penjadwal hypervisor berhati-hati untuk mempertimbangkan lokalitas cache temporal, topologi NUMA, dan banyak faktor lain saat menjadwalkan VP tamu, pada akhirnya VP dapat dijadwalkan pada LP host apa pun.

Konfigurasi Akar Minimum, atau "Minroot"

Versi awal Hyper-V memiliki batas maksimum arsitektur 64 VP per partisi. Ini diterapkan ke partisi akar dan tamu. Karena sistem dengan lebih dari 64 prosesor logis muncul di server kelas atas, Hyper-V juga mengembangkan batas skala hostnya untuk mendukung sistem yang lebih besar ini, pada satu titik mendukung host dengan hingga 320 IP. Namun, melanggar batas 64 VP per partisi pada saat itu menghadirkan beberapa tantangan dan memperkenalkan kompleksitas yang membuat mendukung lebih dari 64 VP per partisi melarang. Untuk mengatasi hal ini, Hyper-V membatasi jumlah VP yang diberikan ke partisi akar menjadi 64, bahkan jika mesin yang mendasar memiliki lebih banyak prosesor logis yang tersedia. Hypervisor akan terus menggunakan semua IP yang tersedia untuk menjalankan VP tamu, tetapi secara artifisial menutup partisi akar pada 64. Konfigurasi ini menjadi dikenal sebagai konfigurasi "akar minimum", atau "minroot". Pengujian performa mengonfirmasi bahwa, bahkan pada sistem skala besar dengan lebih dari 64 IP, akar tidak memerlukan lebih dari 64 VP root untuk memberikan dukungan yang memadai kepada sejumlah besar VM tamu dan VP tamu - pada kenyataannya, jauh lebih sedikit dari 64 VP root sering memadai, tergantung tentu saja pada jumlah dan ukuran VM tamu, beban kerja tertentu yang dijalankan, dll.

Konsep "minroot" ini terus dimanfaatkan saat ini. Bahkan, bahkan ketika Windows Server 2016 Hyper-V meningkatkan batas dukungan arsitektur maksimum untuk IP host menjadi 512 IP, partisi akar masih akan dibatasi hingga maksimum 320 IP.

Menggunakan Minroot untuk Membatasi dan Mengisolasi Sumber Daya Komputasi Host

Dengan ambang default tinggi 320 IP di Windows Server 2016 Hyper-V, konfigurasi minroot hanya akan digunakan pada sistem server yang sangat terbesar. Namun, kemampuan ini dapat dikonfigurasi ke ambang yang jauh lebih rendah oleh administrator host Hyper-V, dan dengan demikian dimanfaatkan untuk sangat membatasi jumlah sumber daya CPU host yang tersedia untuk partisi akar. Jumlah IP akar tertentu yang akan digunakan tentu saja harus dipilih dengan hati-hati untuk mendukung tuntutan maksimum VM dan beban kerja yang dialokasikan untuk host. Namun, nilai yang wajar untuk jumlah IP host dapat ditentukan melalui penilaian dan pemantauan beban kerja produksi yang cermat, dan divalidasi di lingkungan non-produksi sebelum penyebaran luas.

Mengaktifkan dan Mengonfigurasi Minroot

Konfigurasi minroot dikontrol melalui entri BCD hypervisor. Untuk mengaktifkan minroot, dari prompt cmd dengan hak istimewa administrator:

     bcdedit /set hypervisorrootproc n

Di mana n adalah jumlah VP akar.

Sistem harus di-boot ulang, dan jumlah prosesor root baru akan bertahan selama masa pakai boot OS. Konfigurasi minroot tidak dapat diubah secara dinamis pada runtime.

Jika ada beberapa simpul NUMA, setiap simpul akan mendapatkan n/NumaNodeCount prosesor.

Perhatikan bahwa dengan beberapa simpul NUMA, Anda harus memastikan topologi VM sih sehingga ada CUKUP IP gratis (yaitu, IP tanpa VP root) pada setiap simpul NUMA untuk menjalankan VP simpul NUMA VM yang sesuai.

Memverifikasi Konfigurasi Minroot

Anda dapat memverifikasi konfigurasi minroot host menggunakan Task Manager, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Host's minroot configuration shown in Task Manager

Ketika Minroot aktif, Task Manager akan menampilkan jumlah prosesor logis yang saat ini dialokasikan ke host, selain jumlah total prosesor logis dalam sistem.