Kosten für Systemressourcen auf Hyper-V
Systemressourcenkosten im Zusammenhang mit der Ausführung eines Gastbetriebssystems auf Hyper-V
Wie bei jeder Servervirtualisierungssoftware ist mit der Ausführung des Virtualisierungscodes ein gewisser Mehraufwand verbunden, der zur Unterstützung von Gastbetriebssystemen, die auf Hyper-V ausgeführt werden, erforderlich ist. In der folgenden Liste wird der Aufwand für bestimmte Ressourcen beim Ausführen von Gastbetriebssystemen auf virtuellen Hyper-V-Computern zusammengefasst:
CPU-Mehraufwand
Es wurde festgestellt, dass der CPU-Aufwand, der mit der Ausführung eines Gastbetriebssystems auf einem virtuellen Hyper-V-Computer verbunden ist, zwischen 9 und 12 % liegen. Beispielsweise verfügte ein Gastbetriebssystem, das auf einem virtuellen Hyper-V-Computer ausgeführt wurde, in der Regel über 88 bis 91 % der CPU-Ressourcen, die für ein entsprechendes Betriebssystem verfügbar waren, das auf physischer Hardware ausgeführt wurde.
Arbeitsspeicheraufwand
Für den Hyper-V-Hostcomputer wurden die Arbeitsspeicherkosten, die mit der Ausführung eines Gastbetriebssystems auf einem virtuellen Hyper-V-Computer verbunden sind, etwa 300 MB für den Hypervisor, plus 32 MB für den ersten GB RAM, der jedem virtuellen Computer zugeordnet ist, sowie weitere 8 MB für jeden zusätzlichen GB RAM, der jedem virtuellen Computer zugeordnet ist, betragen. Weitere Informationen zur Zuweisung von Arbeitsspeicher zu Gastbetriebssystemen, die auf einem virtuellen Hyper-V-Computer ausgeführt werden, finden Sie im Abschnitt "Optimieren der Arbeitsspeicherleistung" unter Prüfliste: Optimieren der Leistung auf Hyper-V.
Netzwerkaufwand
Die Netzwerklatenz, die direkt auf die Ausführung eines Gastbetriebssystems auf einem virtuellen Hyper-V-Computer zurückzuführen ist, betrug weniger als 1 ms, und das Gastbetriebssystem behielt in der Regel eine Netzwerkausgabewarteschlangenlänge von weniger als 1 ms bei. Weitere Informationen zum Messen der Länge der Netzwerkausgabewarteschlange finden Sie im Abschnitt "Messen der Netzwerkleistung" unter Prüfliste: Messen der Leistung auf Hyper-V.
Datenträgermehraufwand
Bei Verwendung des Passthrough-Datenträgerfeatures in Hyper-V wurde festgestellt, dass der E/A-Aufwand für Datenträger im Zusammenhang mit der Ausführung eines Gastbetriebssystems auf einem virtuellen Hyper-V-Computer zwischen 6 und 8 % liegt. Beispielsweise verfügte ein Gastbetriebssystem, das auf Hyper-V ausgeführt wurde, in der Regel über 92 bis 94 % der Datenträger-E/A-Vorgänge für ein entsprechendes Betriebssystem, das auf physischer Hardware ausgeführt wurde, gemäß dem IoMeter-Tool für die Open Source Datenträgerleistungsvergleich.
Informationen zum Messen der Datenträgerlatenz auf einem Hyper-V-Host oder Gastbetriebssystem mit Leistungsmonitor finden Sie im Abschnitt Messen der Datenträger-E/A-Leistung unter Prüfliste: Messen der Leistung auf Hyper-V.
Der Rest dieses Abschnitts enthält Hintergrundinformationen zur Leistung BizTalk Server Datenträgers, beschreibt die verwendeten Testkonfigurationsparameter und enthält eine Zusammenfassung der erhaltenen Testergebnisse.
Datenträgerleistung beim Ausführen einer BizTalk Server-Lösung auf Hyper-V
BizTalk Server ist eine extrem datenbankintensive Anwendung, die möglicherweise die Erstellung von bis zu 13 Datenbanken in SQL Server erfordert. BizTalk Server speichert Daten mit großer Häufigkeit auf datenträger und tut dies darüber hinaus im Kontext einer MSDTC-Transaktion. Daher ist die Datenbankleistung für die Gesamtleistung jeder BizTalk Server Lösung von entscheidender Bedeutung. Hyper-V bietet einen synthetischen SCSI-Controller und einen IDE-Filtertreiber, die beide erhebliche Leistungsvorteile gegenüber der Verwendung eines emulierten IDE-Geräts bieten, z. B. mit Virtual Server 2005.
Konfigurieren Sie Datenträger für Datenvolumes mithilfe des SCSI-Controllers. Dadurch wird sichergestellt, dass die Integrationsdienste installiert werden, da der SCSI-Controller nur installiert werden kann, wenn Hyper-V-Integrationsdienste installiert sind, während der emulierte IDE-Controller ohne Installation von Hyper-V-Integrationsdiensten verfügbar ist. Datenträger-E/A-Vorgänge, die entweder mit dem SCSI-Controller oder dem IDE-Filtertreiber ausgeführt werden, der mit Integration services bereitgestellt wird, sind deutlich besser als die E/A-Leistung von Datenträgern, die mit dem emulierten IDE-Controller bereitgestellt werden. Um eine optimale E/A-Leistung des Datenträgers für die Datendateien in einer virtualisierten Hyper-V-Umgebung sicherzustellen, installieren Sie daher Integrationsdienste sowohl auf dem Host als auch auf dem Gastbetriebssystem, und konfigurieren Sie Datenträger für Datenvolumes mit dem synthetischen SCSI-Controller. Bei hochintensiven Speicher-E/A-Workloads, die mehrere Datenlaufwerke umfassen, sollte jede VHD an einen separaten synthetischen SCSI-Controller angefügt werden, um die Gesamtleistung zu verbessern. Darüber hinaus sollte jede VHD auf separaten physischen Datenträgern oder LUNs gespeichert werden.
Messen der PassThrough-Datenträgerleistung
Bei jeder Konsolidierungsübung ist es wichtig, die verfügbaren Ressourcen maximal zu nutzen. Wie bereits erläutert, spielen Speicher-E/A auf SQL-Datenvolumes eine wichtige Rolle bei der Gesamtleistung einer BizTalk Server Lösung. Daher wurde im Rahmen dieses Leitfadens die relative Leistung eines physischen Datenträgers zur Leistung eines Passthroughdatenträgers in Hyper-V getestet. Die relative Leistung des MessageBox-Datenlaufwerks in Physical_SQL01 und Virtual_SQL01 wurde mit dem IOMeter Open Source Tool gemessen, das ursprünglich von der Intel Corporation entwickelt und jetzt vom Open Source Development Lab (OSDL) verwaltet wird. Weitere Informationen zu IOMeter finden Sie unter https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=122412.
In den folgenden Tabellen werden die in der Testumgebung verwendete physische und virtuelle Hardwarekonfiguration, die verwendeten IOMeter-Konfigurationsoptionen, eine Beschreibung des ausgeführten Tests und eine Zusammenfassung der Ergebnisse beschrieben.
Konfiguration, die für Tests verwendet wird
Physical_SQL01
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Modell | HP DL580 |
| Prozessor | Quad-Prozessor, Quad-Core Intel Xeon 2,4 Ghz |
| Memory | 8 GB |
| Netzwerk | HP NC3T3i Multifunction Gigabit Server Adapter |
| SAN-Konfiguration | Direkt angefügter SAN-Speicher (siehe Tabelle unten) |
Physical_SQL01 – SAN-Konfiguration
| Laufwerkbuchstabe | BESCHREIBUNG | LUN-Größe | RAID-Konfiguration |
|---|---|---|---|
| G: | Data_Sys | 10 | RAID 0 + 1 |
| H: | Logs_Sys | 10 | RAID 0 + 1 |
| I: | Data_TempDb | 50 | RAID 0 + 1 |
| J: | Logs_TempDb | 50 | RAID 0 + 1 |
| K: | Data_BtsMsgBox | 300 | RAID 0 + 1 |
| L: | Logs_BtsMsgBox | 100 | RAID 0 + 1 |
| M: | MSDTC | 5 | RAID 0 + 1 |
Hyper-V_Host_SQL01
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Modell | HP DL580 |
| Prozessor | Quad-Prozessor, Quad-Core Intel Xeon 2,4 Ghz |
| Memory | 32 GB |
| Netzwerk | Broadcom BCM5708C NetXtreme II GigEHP DL380 G5 |
Virtual_SQL01 – Konfiguration virtueller Computer
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Virtuelle Prozessoren | 4 zugeordnet |
| Memory | 8 GB |
| Netzwerk | Virtuelle Computernetzwerke sind mit verbunden: Broadcom BCM5708C NetXtreme II GigE |
| Festplattenkonfiguration | IDE-Controller – 30 GB feste vhd für das Betriebssystem SCSI-Controller : 7 direkt angefügte Passthrough-SAN-LUNs (siehe Tabelle unten) |
Virtual_SQL01 – SAN-Konfiguration
| Laufwerkbuchstabe | BESCHREIBUNG | LUN-Größe | RAID-Konfiguration |
|---|---|---|---|
| G: | Data_Sys | 10 | RAID 0 + 1 |
| H: | Logs_Sys | 10 | RAID 0 + 1 |
| I: | Data_TempDb | 50 | RAID 0 + 1 |
| J: | Logs_TempDb | 50 | RAID 0 + 1 |
| K: | Data_BtsMsgBox | 300 | RAID 0 + 1 |
| L: | Logs_BtsMsgBox | 100 | RAID 0 + 1 |
| M: | MSDTC | 5 | RAID 0 + 1 |
IOMeter-Konfiguration
Das IOMeter-Tool kann als Benchmark- und Problembehandlungstool verwendet werden, indem die Lese-/Schreibleistung von Anwendungen repliziert wird. IOMeter ist ein konfigurierbares Tool, mit dem viele verschiedene Leistungstypen simuliert werden können. Für dieses Testszenario wurden IOMeter-Konfigurationsparameter wie in der folgenden Tabelle beschrieben sowohl auf dem getesteten physischen SQL Server Computer als auch auf dem Gastbetriebssystem festgelegt, auf dem SQL Server auf einem virtuellen Hyper-V-Computer ausgeführt wurde:
IOMeter – Testkonfiguration für den Passthrough-Datenträgervergleich
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Testlänge | 10 Minuten |
| Anlaufzeit | 30 Sekunden |
| Anzahl der Beschäftigten | 4 |
| Übertragungsanforderungsgröße | 2 KB |
| Verteilung mit Lese-/Schreibzugriff | 66 % Lese-, 33 % Schreibzugriff |
| Burstlänge | 1 E/A |
| Ziellaufwerk | K:\ |
Testbeschreibung
Der SQL Server-Dienst wurde auf beiden Servern beendet, um sicherzustellen, dass IOMeter der einzige Prozess war, der E/A für den Datenträger ausführte. Die in diesem Test verwendeten LUNs befanden sich beide im selben SAN, das für diese Labumgebung vorgesehen war. Während des Tests wurde keine andere E/A-Aktivität für das SAN ausgeführt, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse nicht verzerrt wurden. Der Test wurde dann ausgeführt, indem das IOMeter-Tool lokal von jedem SQL Server ausgeführt wurde, und die folgenden Leistungsmonitorindikatoren wurden gesammelt:
Gesammelt aus Virtual_SQL01 und Physical_SQL01:
\LogicalDisk(*)\*
\PhysicalDisk(*)\*
Gesammelt von hyper-V_02 des virtuellen Computers:
\Hyper-V Virtual Storage Device\*
Ergebnisse
Der Passthroughdatenträger konnte über 90 % des Durchsatzes der SAN LUN erreichen, die direkt mit Physical_SQL01 verbunden war. Insgesamt lagen Lese- und Schreib-E/A pro Sekunde bei 10 %, ebenso wie die gesamt übertragene MB pro Sekunde. Die Antwortzeiten für fehlerfreie Datenträger sollten zwischen 1 und 15 ms für Lese- und Schreibzugriff betragen. Die durchschnittliche E/A-Antwortzeit betrug auf beiden Datenträgern weniger als 4 ms. Die Zufällige Leseantwortzeit betrug 5,4 ms auf dem physischen und 5,7 ms auf dem Passthroughdatenträger. Die Schreibantwortzeit betrug sowohl in der physischen als auch in der virtuellen Umgebung weniger als 0,5 ms.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Passthroughdatenträger, der den aufgeklärten SCSI-Controller verwendet, über 90 % der Leistung eines direkt verbundenen physischen Datenträgers bieten kann. Die Leistung des E/A-Subsystems ist entscheidend für einen effizienten BizTalk Server Betrieb. Hyper-V bietet hervorragende Durchsatz- und Reaktionszeiten, um eine BizTalk Server Umgebung zu konsolidieren. Die folgende Tabelle enthält eine Zusammenfassung der Datenträgertestergebnisse, die beim Vergleich der Leistung eines Passthroughdatenträgers mit einem physischen Datenträger beobachtet werden:
| Messung | Physical_SQL01 (physischer Datenträger) | Virtual_SQL01 (Passthrough) | Relative Leistung von Passthroughdatenträgern auf physische Datenträger |
|---|---|---|---|
| E/A insgesamt pro Sekunde | 269.73 | 250.47 | 92.86% |
| E/A-Lesevorgänge pro Sekunde | 180.73 | 167.60 | 92.74% |
| E/A-Schreibvorgänge pro Sekunde | 89.00 | 82.87 | 93.11% |
| MBs insgesamt pro Sekunde | 0,53 | 0.49 | 92.45% |
| Durchschnittliche Leseantwortzeit (ms) | 5.4066 | 5.7797 | 93.54% |
| Durchschnittliche Schreibantwortzeit (ms) | 0.2544 | 0.3716 | 68,42 % Hinweis: Obwohl die relative Leistung der Passthrough-Datenträger für die Durchschnittliche Schreibantwortzeit 68,42 % der Leistung physischer Datenträger betrug, lag die durchschnittliche Schreibantwortzeit der Passthrough-Datenträger immer noch innerhalb der festgelegten zulässigen Grenzwerte von 10 ms. |
| Durchschnittliche E/A-Antwortzeit (ms) | 3.7066 | 3.9904 | 93.89% |
Hinweis
Die Prozentwerte für Gesamt-E/A pro Sekunde, Lese-E/A pro Sekunde, Schreib-E/A pro Sekunde und Gesamt-MBs pro Sekunde wurden berechnet, indem passthrough-Datenträgerwerte durch die entsprechenden physischen Datenträgerwerte dividiert wurden.
Die Prozentwerte für Durchschnittliche Leseantwortzeit (ms), Durchschnittliche Schreibantwortzeit (ms) und Durchschnittliche E/A-Antwortzeit (ms) wurden berechnet, indem die Werte des physischen Datenträgers durch die entsprechenden Passthrough-Datenträgerwerte dividiert wurden.