VMware vSphere性能设计：性能密集场景下CPU、内存、存储及网络的最佳设计实践

　　本书共7章，第1章关注在虚拟环境中构建数据中心性能时经常忽视的必要的设计注意事项，阐述使用数据中心已有资源构建应用程序的原则。第2章提供每一个虚拟化管理员工具箱里必备的工具，包括容量规划、性能基准管理、仿真和vSphere的工具。第3章介绍何时建立以及为什么建立一个测试实验室，还阐述了将实验室扩大的可用工具和资源。第4章阐述在ESXi平台中CPU进程调度的基础知识，以及在如今现代处理器中硬件虚拟化增强的功能。第5章阐述VMwareESXi管理内容的多种方法，包括工作负荷如何共享内存，如何从VM中回收内容。第6章阐述设计物理以及虚拟网络的方法，从而支持你的vSphere环境，包括主机选择会如何影响网络选项。第7章阐述设计满足性能需求的物理和虚拟存储的方法。

　　About the Authors 作者简介Matt Liebowitz是在虚拟化领域有11年从业经验的架构师。如今Matt为EMC Global Services的虚拟化专业负责人，负责该公司的战略方向等。Matt是《Virtualizing Microsoft Business Critical Applications on VMware vSphere》（VMware Press，2013）的作者及《Mastering VMware vSphere 5.5》（Sybex，2013）的合著者。他还是VMware Technology Network（VMTN）的主要贡献者，并且从2009年开始一直是一位活跃的博主。Matt同时还为几个行业出版物关于虚拟化主题撰写授权文章。他出席了业界许多活动并做了虚拟化方面的报告。Matt自2010年开始每年都被评为VMware vExpert，其中2013年还被评为EMC Elect。他还拥有VMware和Microsoft大量行业认证证书。Matt维护着一个VMware虚拟化方面的博客www.thelowercasew.com，并且在Twitter @mattliebowitz上非常活跃。除了致力于推广虚拟化技术之外，Matt经常与自己的两个孩子Tyler、Kaitlyn及妻子Joann度过快乐的家庭时光。Christopher Kusek有20多年的从业经验，他在虚拟化方面的工作可以追溯到VMware 1.0版本之前。他在业界非常活跃，经常参加相关会议，发表主题演讲，分享他在存储、VMworld以及云计算方面的经验。Christopher是《VMware vSphere 5 Administration Instant Reference》（Sybex，2012）的作者。他是VMware Communities Podcasts和 vBrownbag的主要贡献者并且10多年来一直是一位活跃的博主。作为一位出色的VMware专家以及虚拟化社区代码的主要贡献者，Christopher仍在不断寻找新的方法来扩展和传播虚拟化知识，推广虚拟化对个人业务及企业级业务的变革性作用。Christopher在2013年和2014年连续被评为EMC Elect，并且通过专业分析以及评论的方式直接或间接地为存储社区贡献力量。Christopher持续更新他的博客，撰写关于虚拟化和存储的实用文章以及他在世界各地的游历。你可以在http：//pkguild.com阅读他的博客，或者通过Twitter@cxi找到他。除了工作以及联络家人以外，他还喜欢在世界各地寻找各种素食美食。Rynardt Spies是一名具有9年经验的虚拟化顾问，现在主要研究私有云和混合云架构。Rynardt是VMware Technology Network（VMTN）的活跃贡献者，自2008年4月开始是一名虚拟化和IT相关话题的活跃博主。因他对VMware虚拟化社区的贡献，他在2009年、2010年、2013年和2014年均被评为VMware vExpert。Rynardt 获得VMware Virtual Infrastructure 3、vSphere 4以及vSphere 5的VCP（VMware Certified Professional）证书，他还获得vSphere 4的管理和设计VCAP（VMware Certified Advanced Professional）证书。Rynardt维护一个有关虚拟化的博客http：//www.virtualvcp.com，并且活跃于Twitter @rynardtspies。除了虚拟化之外，Rynardt还喜欢飞行器仿真。工作之余，他还陪伴妻子Sarah以及两个孩子Lanie和Zachariah。

Contents 目录
献词
译者序
前言
致谢
作者简介
第1章 性能设计 1
1.1 准备工作 2
1.1.1 确定参数 2
1.1.2 构建应用程序 3
1.1.3 评估物理性能 3
1.1.4 从默认值开始 3
1.2 建立基准 3
1.2.1 CPU基础设施基准 4
1.2.2 内存 5
1.2.3 网络 7
1.2.4 存储 9
1.3 构建应用程序 10
1.4 考虑许可要求 11
1.5 集成虚拟机 12
1.5.1 虚拟机可扩展性 12
1.5.2 vMotion 13
1.5.3 分布式资源调度 14
1.5.4 高可用性 15
1.6 了解设计要素 16
1.7 小结 18
第2章 建立你的工具箱 19
2.1 容量规划工具 19
2.1.1 VMware容量规划器 19
2.1.2 微软评估和规划工具包 20
2.1.3 使用容量规划工具 20
2.1.4 运行容量管理 21
2.2 性能分析工具 23
2.2.1 esxtop 23
2.2.2 vscsiStats 27
2.3 性能基准测试工具 30
2.3.1 VMmark 31
2.3.2 vBenchmark 31
2.4 性能仿真工具 32
2.4.1 CPU/内存 33
2.4.2 存储 34
2.4.3 网络 37
2.5 小结 38
第3章 测试实验室 40
3.1 为什么要建立一个测试实验室 40
3.1.1 在投入生产之前测试变化 41
3.1.2 测试新的应用和补丁 42
3.1.3 重现生产问题 42
3.1.4 模拟性能问题来排除故障 44
3.1.5 新硬件的基准测试 45
3.1.6 学习虚拟化 46
3.2 成功构建测试实验室的策略 49
3.2.1 建立一个真实的环境 49
3.2.2 建立实验室 51
3.2.3 使用合适的测量工具 52
3.3 如何建立你的实验室 52
3.3.1 测试目标 52
3.3.2 实验室小结 52
3.3.3 供应实验室 54
3.3.4 定义IOmeter的工作负载和配置 54
3.3.5 实验室的事后分析 54
3.4 小结 54
第4章 CPU 55
4.1 CPU虚拟化基础 55
4.1.1 x86架构下的CPU保护模式 56
4.1.2 定义CPU虚拟化的类型 57
4.1.3 物理CPU和虚拟CPU之间的区别 60
4.1.4 vCPU状态 60
4.2 ESXi CPU的调度程序 61
4.2.1 比例分配算法 61
4.2.2 CPU联合调度 63
4.2.3 CPU调度单元 64
4.2.4 CPU拓扑感知负载均衡 66
4.2.5 多核感知负载均衡 73
4.3 为虚拟机调整CPU大小 75
4.3.1 vSMP的注意事项 76
4.3.2 NUMA与vNUMA的注意事项 76
4.3.3 CPU资源热插拔 77
4.4 CPU资源管理 78
4.4.1 CPU保留 78
4.4.2 CPU限制 79
4.4.3 配置CPU保留和限制 79
4.4.4 资源池 80
4.5 CPU性能问题的故障排除 81
4.5.1 使用esxtop诊断CPU性能问题 82
4.5.2 高CPU就绪时间 83
4.5.3 ESXi主机的CPU使用率高 83
4.5.4 用户的CPU高利用率高 84
4.6 小结 85
第5章 内存 86
5.1 ESXi内存管理 86
5.1.1 内存虚拟化 87
5.1.2 ESXi的内存管理 88
5.1.3 硬件辅助MMU虚拟化 89
5.2 虚拟机的内存回收 90
5.2.1 透明页共享 91
5.2.2 内存膨胀 92
5.2.3 内存压缩 97
5.2.4 管理程序内存交换 99
5.2.5 主机SSD缓存交换 100
5.2.6 主机内存回收 102
5.2.7 空闲页回收 103
5.3 管理虚拟机内存分配 103
5.3.1 工作集大小 104
5.3.2 比例分配算法 104
5.3.3 改变虚拟机内存大小 109
5.3.4 内存开销 110
5.3.5 内存过量 110
5.4 解决内存性能问题 111
5.4.1 使用esxtop来诊断内存性能问题 111
5.4.2 高虚拟机已消耗内存 114
5.4.3 高内存膨胀 114
5.4.4 管理系统内存交换 115
5.4.5 客户机操作系统内存交换 116
5.5 小结 117
第6章 网络 118
6.1 创建网络设计 118
6.2 选择虚拟交换机 120
6.2.1 标准vSwitch 120
6.2.2 vSphere分布式交换机 121
6.2.3 Cisco Nexus 1000V dvSwitch的思考 124
6.2.4 如何选择虚拟交换机 124
6.3 选择主机硬件 125
6.3.1 主机服务器类型 125
6.3.2 网络适配器 127
6.4 性能设计 128
6.4.1 ESXi主机层性能 128
6.4.2 虚拟机性能 135
6.5 解决网络问题 139
6.6 小结 147
第7章 存储 149
7.1 选择存储平台 149
7.1.1 存储区域网络 150
7.1.2 网络文件系统 152
7.1.3 虚拟SAN 153
7.2 设计物理存储 153
7.2.1 确定你的需求 154
7.2.2 RAID级别 156
7.2.3 闪存基础设施层 160
7.2.4 IP存储网络 161
7.3 设计vSphere存储 163
7.3.1 存储的重要性 163
7.3.2 VAAI 165
7.3.3 存储I/O控制 167
7.3.4 存储分布式资源调度程序 170
7.3.5 配置驱动存储 173
7.3.6 数据存储大小 176
7.3.7 vFlash读缓存 177
7.3.8 虚拟SAN 185
7.3.9 IP存储巨型帧 188
7.4 优化虚拟机性能 190
7.4.1 原始设备映射与VMDK文件 191
7.4.2 虚拟磁盘类型 191
7.4.3 虚拟SCSI适配器 193
7.4.4 客户操作系统磁盘对齐 196
7.5 排除存储故障问题 197
7.5.1 存储延迟 198
7.5.2 错误配置应用程序的存储 202
7.5.3 存储队列 203
7.5.4 端对端网络 205
7.6 小结 205