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2010-01-20 10:38:11
本文介绍了在Solaris 10中如何运用虚拟化技术来实现动态CPU资源管理。
关键字：Solaris 10， Container, 资源管理，resource management, CMT
Solaris 10中提供了一项强大的虚拟化技术：Container（容器），通过使用Container，我们可以在一个操作系统实例中虚拟出多个运行环境(Zone)，每个Zone有自己的文件系统和网络地址，各个Zone中运行的应用互相不影响，从而实现应用级的隔离，并提高了安全性。如下图所示， 在一个Solaris 10 的操作系统中，划分了3个Container，分别运行App Server, Web Server和Database Server。
Container的使用非常简单，通常只需要5-10分钟的配置即可，所以Container的虚拟化技术得到了广泛的应用。
资源管理的作用
在缺省的情况下，各个Container都可以看见物理机器上的所有CPU 和内存，也就是说物理机上的所有CPU和内存在各个Container中是共享的。在实际运用中，往往需要对各个Container使用的资源加以指定，以便确保一些关键应用的资源。另外一种场景是需要动态调节各个Container中的资源，例如，在月末做报表时，希望临时给数据库的Zone多分配一些CPU资源，在月末压力高峰之后，就可以恢复成原来的CPU资源。动态资源调整（Dynamic Reconfiguration）的功能在中高端服务器上（如E25K，M4000-M9000等）可由硬件实现，在其他中低端类型的服务器中，我们可以用Container 来实现。
Container
Solaris 10 的Container 包括两层功能：Zone和Resource Management(RM)。Zone是指隔离的虚拟运行环境，RM是以前版本的Solaris就有的功能，可以结合Zone来动态分配资源。本文以T5220为例子加以说明，在实际中对所有运行Solaris10的多处理器机器都适用，包括X86机器。T5220 有一个UltraSPARC T2处理器，可以拥有8个核心（cores），每个核心有8个硬件线程，因此，T5220可以拥有64个硬件线程，在操作系统中可以看到有64个物理CPU，如
# psrinfo 0 on-line since 04/08/2009 14:22:42 1 on-line since 04/08/2009 14:22:45 2 on-line since 04/08/2009 14:22:45 3 on-line since 04/08/2009 14:22:45 4 on-line since 04/08/2009 14:22:45 5 on-line since 04/08/2009 14:22:45 6 on-line since 04/08/2009 14:22:45 ( 略去部分输出) 61 on-line since 04/08/2009 14:22:45 62 on-line since 04/08/2009 14:22:45 63 on-line since 04/08/2009 14:22:45
创建Zone
1．创建Zone： # mkdir –p /export/home/zones/zone1 # zonecfg -z zone1 zone1: No such zone configured Use 'create' to begin configuring a new zone. zonecfg:zone1>create zonecfg:zone1>set zonepath=/export/home/zones/zone1 zonecfg:zone1>set autoboot=true zonecfg:zone1>add net zonecfg:zone1:net>set address=192.168.0.1 zonecfg:zone1:net>set physical=e1000g0 zonecfg:zone1:net>end zonecfg:zone1>verify zonecfg:zone1>commit zonecfg:zone1>exit 2. 查看配置的zone: # ls -l /etc/zones/*xml 可以看到zone1.xml的配置文件 # zoneadm list –cv 可以看到刚刚配置好的zone 3．安装zone： # zoneadm –z zone1 install 4. 检查zone状态可以看到zone1 的状态为installed： # zoneadm list –cv 5. 启动zone： # zoneadm –z zone1 boot 6．首次启动需要初始化服务和配置，可用命令登陆console监控： # zlogin -C zone1 7. 系统会出现配置界面，如主机名，命名服务等。完成配置后，zone会重新启动， 即可完成系统的启动。 8．如果在zone1里面运行psrinfo命令，可以看到64个CPU，也就是说， global zone和local zone里面的CPU目前是共享的，下一步我们可以 把zone里的资源进一步限定。
CPU资源分配
假定我们需要给这个zone分配8个CPU资源（即一个core），可以用以下资源管理命令：
1．先检查资源管理服务是否启用：
# svcs -a | grep pool
disabled Jan_03 svc:/system/pools:default
disabled Jan_03 svc:/system/pools/dynamic:default
如果显示disabled，则需要启用：
# svcadm enable pools
# svcadm enable pools/dynamic
# svcs -a | grep pool
online Jan_03 svc:/system/pools:default
online Jan_03 svc:/system/pools/dynamic:default
2. 启动资源管理功能和生成基本配置文件 ：
# pooladm -e
# pooladm -s
3. 创建资源池（pool）：
# poolcfg -dc ‘create pool pool1’
4. 创建CPU集（pset）, 包括8个CPU，其中pset.min和pset.max限定了CPU的个数：
# poolcfg -dc ‘create pset pset1 ( uint pset.min=8; uint pset.max=8 )’
5. 指定特定的CPU到CPU集中，此步骤可选，如果不指定CPU编号，则系统自动分配CPU。
为了使T5220的分区具有较好的性能，我们把同一个core中的CPU分配到同一个CPU集中：
# poolcfg -dc ‘transfer to pset pset1 ( cpu 0; cpu 1; cpu 2; \
cpu 3; cpu 4; cpu 5; cpu 6; cpu 7)’
6．把资源池pool1和CPU集pset1作关联：
# poolcfg -dc ‘associate pool pool1 ( pset pset1 )’
7．保存配置到文件（save）：
# pooladm -s
8．查看当前CPU资源的配置，可以看到pool1已经关联上pset1，
pset1中有8个CPU（id：0-7），而缺省的pset_default中只有56个CPU 了：
# pooladm
system default
string system.comment
int system.version 1
boolean system.bind-default true
string system.poold.objectives wt-load
pool pool_default
int pool.sys_id 0
boolean pool.active true
boolean pool.default true
int pool.importance 1
string pool.comment
pset pset_default
pool pool1
int pool.sys_id 2
boolean pool.active true
boolean pool.default false
int pool.importance 1
string pool.comment
pset pset1
pset pset1
int pset.sys_id 1
boolean pset.default false
uint pset.min 8
uint pset.max 8
string pset.units population
uint pset.load 0
uint pset.size 8
string pset.comment
cpu
int cpu.sys_id 5
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 4
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 7
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 6
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 1
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 0
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 3
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 2
string cpu.comment
string cpu.status on-line
pset pset_default
int pset.sys_id -1
boolean pset.default true
uint pset.min 1
uint pset.max 65536
string pset.units population
uint pset.load 807
uint pset.size 56
string pset.comment
cpu
int cpu.sys_id 13
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 12
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 15
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 14
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 9
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 8
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 11
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 10
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 21
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 20
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 23
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 22
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 17
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 16
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 19
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 18
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 29
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 28
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 31
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 30
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 25
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 24
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 27
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 26
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 53
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 52
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 55
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 54
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 49
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 48
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 51
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 50
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 61
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 60
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 63
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 62
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 57
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 56
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 59
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 58
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 37
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 36
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 39
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 38
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 33
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 32
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 35
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 34
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 45
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 44
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 47
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 46
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 41
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 40
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 43
string cpu.comment
string cpu.status on-line
cpu
int cpu.sys_id 42
string cpu.comment
string cpu.status on-line
配置Zone的CPU资源
此时，如果在Zone1中运行psrinfo命令，会发现只有56个CPU了（8-63），原因是zone1缺省情况下使用了pool_default这个资源池。我们用zonecfg命令，把pool1分配给zone1:
# zonecfg -z zone1 zonecfg:zone1>set pool=pool1 zonecfg:zone1>commit zonecfg:zone1>exit # zoneadm –z zone1 reboot 在Zone1重新启动后，我们在这个zone里可以看到只有8个CPU了： Zone1# psrinfo 0 on-line since 04/08/2009 14:22:42 1 on-line since 04/08/2009 14:22:45 2 on-line since 04/08/2009 14:22:45 3 on-line since 04/08/2009 14:22:45 4 on-line since 04/08/2009 14:22:45 5 on-line since 04/08/2009 14:22:45 6 on-line since 04/08/2009 14:22:45 7 on-line since 04/08/2009 14:22:45
动态分配CPU资源
如果需要改变zone1的CPU资源的分配配置，例如需要增加CPU到16个，可以通过重新配置pset1来实现，注意，这个操作可以在不停止zone 的情况下进行：
1）先取消原来pset1的配置： # poolcfg –dc ‘destroy pset pset1’ 2）此时zone1中的CPU数恢复到64个，我们再用命令创建一个包含16个CPU的pset1, 命令和前述的过程差不多： # poolcfg -dc 'create pool pool1' # poolcfg -dc 'create pset pset1 ( uint pset.min=16; uint pset.max=16 )' # poolcfg -dc 'transfer to pset pset1 ( cpu 0; cpu 1; cpu 2; cpu 3;\ cpu 4; cpu 5; cpu 6; cpu 7)' # poolcfg -dc 'transfer to pset pset1 ( cpu 8; cpu 9; cpu 10; cpu 11; \ cpu 12; cpu 13; cpu 14; cpu 15)' # poolcfg -dc 'associate pool pool1 ( pset pset1 )' # pooladm –s 3）这时，在zone1中的CPU数目改为16个。
这样，我们就在Solaris 10中实现了通常由硬件实现的CPU资源动态管理功能。