Número reducido de conexiones

FCoE reduce a la mitad el número de conexiones de red a un servidor. Usted puede tener múltiples conexiones para rendimiento o disponibilidad; sin embargo, una sola conexión proporciona conexión de almacenamiento y redes. Esto es muy útil para servidor de caja de pizza y servidor de cuchilla, ya que ambos tienen espacio muy limitado para componentes.

Menor costo

El número reducido de conexiones significa una reducción de cables, interruptores y otro equipo de redes. La historia de Ethernet también presenta grandes economías de escala; el costo de redes cae de forma dramática cuando la cantidad de dispositivos en el mercado pasa de millones a mil millones, como se vio declinar el precio de dispositivos de Ethernet de 100Mb y Ethernet de gigabits.

Igualmente, 10GbE serán más baratos cuando más negocios adapten su uso. Puesto que el hardware de CNA se integra en un solo chip, el uso extendido también aumentará su volumen en el mercado, lo cual se traducirá en una caída de precio significativa con el tiempo.

perf stat

Este comando proporciona las estadísticas generales para eventos de rendimiento, que incluyen instrucciones ejecutadas y ciclos de reloj consumidos. Utilice los indicadores para reunir estadísticas sobre eventos diferentes a los eventos de medidas predeterminados. A partir de Red Hat Enterprise Linux 6.4, es posible usar perf stat para filtrar monitorización basada en uno o más grupos de control (cgroups). Para obtener mayor información, consulte la página de manual: man perf-stat.

perf record

Este comando registra datos de rendimiento en un archivo que puede ser analizado más adelante mediante perf report. Para obtener mayor información, consulte la página de manual: man perf-record.

perf report

Este comando lee los datos de rendimiento de un archivo y analiza los datos registrados. Para obtener mayor información, consulte la página de manual: man perf-report.

perf list

Este comando lista los eventos disponibles en una determinada máquina. Dichos eventos varían según el hardware de monitorización de rendimiento y el software de configuración del sistema. Para obtener mayor informacón, consulte la página de manual: man perf-list.

perf top

Este comando realiza una función similar a la herramienta top. Genera y despliega un perfil de contador de rendimiento en tiempo real. Para obtener mayor información, consulte la página de manual:man perf-top.

Categorías de trazado predeterminado

numa_hit

El número de asignaciones intentadas en este nodo que no fueron exitosas.

numa_miss

El número de asignaciones designadas a otro nodo que fueron asignadas en este nodo debido a baja memoria en el nodo designado. Cada evento numa_miss tiene un evento correspondiente numa_foreign en otro nodo.

numa_foreign

El número de asignaciones que destinadas inicialmente para este nodo que fueron asignadas a otro nodo. Cada evento numa_foreign tiene un evento numa_miss correspondiente en otro nodo.

interleave_hit

El número de asignaciones de políticas de intercalación intentadas en este nodo que fueron exitosas.

local_node

El número de veces que un proceso en este nodo asignó memoria correctamente en este nodo.

other_node

El número de veces que un proceso en este nodo asigna memoria correctamente en este nodo.

-c

De forma horizontal condensa la tabla de información desplegada. Es útil en sistemas con un gran número de nodos NUMA, pero la anchura de columnas y el espacio entre columnas son, de alguna manera, predecibles. Cuando se utiliza esta opción, la cantidad de memoria se redondea al megabyte más cercano.

-m

Muestra la información de uso de memoria en todo el sistema en una base por nodo, similar a la información que se encuentra en /proc/meminfo.

-n

Muestra la misma información que la original de numastat (numa_hit, numa_miss, numa_foreign, interleave_hit, local_node, and other_node), con un formato actualizado, mediante MB como la unidad de medida

-p patrón

Muestra información de memoria por nodo para un patrón específico. Si el valor para el patrón consta de dígitos, numastat supone que es un identificador de procesos numérico. De lo contrario, numastat busca líneas de comando de procesos para el patrón especificado.

Se asume que los argumentos de línea de comandos ingresados después del valor de la opción -p sean patrones adicionales para ser filtrados. Los patrones adicionales expanden el filtro, en lugar de estrecharlo.

-s

Clasifica los datos desplegados en orden descendente para que los que consumen más memoria (según la columna total) estén en la lista de primeros.

También puede especificar un nodo, y la tabla será organizada según la columna de nodo. Al usar esta opción, el valor de nodo debe ir acompañado de la opción -s inmediatamente, como se muestra aquí:

numastat -s2

No incluya el espacio en blanco entre la opción y su valor.

-v

Muestra información más detallada. Es decir, información del proceso para múltiples procesos desplegará información detallada para cada proceso.

-V

Despliega información sobre la versión de numastat.

-z

Omite las filas y columnas de tabla con valores de cero únicamente. Observe que los valores cercanos a cero se redondean a cero para propósitos de despliegue y no serán omitidos de la salida desplegada.

SCHED_FIFO

Esta política también se conoce como programación de prioridad estática, porque define una prioridad fijada (entre 1 y 99) para cada hilo. El programador escanea una lista de hilos SCHED_FIFO en orden de prioridad y programa el hilo con prioridad más alta listo para ejecutarse. Este hilo se ejecuta hasta que se bloquea, sale o es prevaciado por una prioridad mayor que está lista para ejecutarse.

La prioridad inferior del hilo de tiempo real será programada por antes de cualquier hilo con una política de no-realtime; si únicamente existe un hilo de tiempo real, el valor de prioridad SCHED_FIFO no es problema.

SCHED_RR

Una variante round-robin de la política SCHED_FIFO. Los hilos de SCHED_RR también reciben una prioridad fijada entre 1 y 99. Sin embargo, los hilos con la misma prioridad se reprograman al estilo round-robin dentro de un cierto quantum, o porción de tiempo. La llamada de sistema sched_rr_get_interval(2) retorna el valor de la porción de tiempo, pero la duración de la porción del tiempo no puede ser establecida por usuario. Esta política es útil si se necesita múltiples hilos con la misma prioridad.

/proc/sys/kernel/sched_rt_period_us

Define el periodo de tiempo para considerarse cien por ciento de ancho de banda de CPU, en microsegundos ('us' siendo el equivalente más cercano a 'µs' en texto plano). El valor predeterminado es 1000000µs, o 1 segundo.

/proc/sys/kernel/sched_rt_runtime_us

Define el periodo de tiempo dedicado a la ejecución de hilos en tiempo real, en microsegundos (siendo 'us' la forma más cercana en texto plano a 'µs'). El valor predeterminado es 950000µs, o 0.95 segundos.

SCHED_OTHER, o SCHED_NORMAL

La política de programación predeterminada. Esta política usa el Programador de reparto justo (CFS) para proporcionar periodos de acceso justo a todos los hilos por medio de esta política. CFS establece una lista dinámica de prioridades en parte basada en el valor de niceness de cada hilo de proceso. (Consulte la Guía de implementación para obtener mayor información sobre este parámetro y el sistema de archivos /proc.) Esto le otorga a los usuarios un nivel de control indirecto sobre la prioridad de procesos, pero la lista de prioridad dinámica solamente puede ser cambiada por el CFS.

Enclavar la CPU

Los huéspedes virtuales pueden ser vinculados para que se ejecuten en un conector específico, con el fin de optimizar el uso de la cache local y retirar la necesidad de costosas comunicaciones interconectadas y acceso de memoria remota.

Páginas gigantes transparentes (THP)

Con las THP habilitadas, el sistema realiza automáticamente las solicitudes de asignación de memoria de reconocimiento de NUMA para grandes cantidades de memoria contigua, reduciendo así, la contención del cerrojo y el número de operaciones requeridas de Translation Lookaside Buffer (TLB) y generando un aumento de rendimiento de más de 20% en huéspedes virtuales.

Implementación de E/S basada en Kernel

El subsistema de E/S del huésped virtual ahora se implementa en el kernel, reduciendo así, el costo de la comunicación internodal y el acceso de memoria al evitar una cantidad significativa de cambios de contexto, y sincronización y gasto de comunicaciones.

--leak-check

Si Memcheck está habilitada, buscará escapes de memoria cuando el programa de cliente termine. El valor predeterminado es summary, el cual emite el número de escapes que encuentra. Otros valores posibles son yes y full, ambos informan sobre cada escape, y el valor no, desactiva la verificación de escape de memoria.

--undef-value-errors

Si Memcheck está habilitada (yes), reportará errores cuando se utilicen valores indefinidos. Si Memcheck está inhabilitada (no), los valores de errores indefinidos no se reportarán. Este valor es el predeterminado. Al inhabilitarlo se agiliza un poco Memcheck.

--ignore-ranges

Permite al usuario especificar uno más rangos que Memcheck debe ignorar al verificar el direccionamiento. Los múltiples rangos están delimitados por comas, por ejemplo, --ignore-ranges=0xPP-0xQQ,0xRR-0xSS.

--I1

Especifica el tamaño, la capacidad de asociación y el tamaño de línea de la cache de instrucción de primer nivel, separados por comas: --I1=tamaño,asociatividad,tamaño de línea.

--D1

Especifica el tamaño, capacidad de asociación y tamaño de línea de cache de datos de primer nivel, separados por comas: --D1=tamaño,asociatividad,tamaño de línea.

--LL

Especifica el tamaño, la capacidad de asociación y el tamaño de línea de la cache de instrucción de último nivel, separados por comas: --LL=tamaño,asociatividad,tamaño de línea.

--cache-sim

Habilita o inhabilita la recolección de acceso de datos y conteos de pérdidas. El valor predeterminado es yes (habilitado).

Observe que al inhabilitar ambos saltos y --branch-sim no le dejará a Cachegrind ninguna información para recolectar.

--branch-sim

Habilita o inhabilita la instrucción de saltos y conteos predichos erróneamente. Se establece a no (inhabilitado) de forma predeterminada, ya que ralentiza a Cachegrind en un 25 por ciento.

Observe que al inhabilitar ambos saltos y --cache-sim dejará a Cachegrind sin ninguna información para recolectar.

--heap

Especifica si realiza o no el perfilado de montículo. El valor predeterminado es yes. El perfilado de montículo puede ser desactivado al establecer esta opción a no.

--heap-admin

Especifica el número de bytes por bloque a usar para administrar el perfilado de montículo. El valor predeterminado es de 8 bytes por bloque.

--stacks

Especifica si realiza o no el perfilado de pila. El valor predeterminado es no (desactivado). Para habilitar el perfilado de pila, establezca esta opción a yes, pero tenga en cuenta que al hacerlo ralentizará ampliamente a Massif. Observe también que Massif supone que la pila principal tiene un tamaño de cero al inicio para indicar el tamaño de porción de pila sobre el cual el ente perfilado tiene control.

--time-unit

Especifica la unidad de tiempo utilizada para el perfilado. Hay tres valores válidos para esta opción: instrucciones ejecutadas (i), el valor predeterminado, el cual es útil en la mayoría de los casos; tiempo real (ms, en milisegundos), el cual puede ser útil en algunos casos; y bytes asignados o desasignados en el montículo y/o en la pila (B), el cual sirve para la mayoría de programas de ejecución corta y para pruebas, porque es el más reproducible a través de diferentes máquinas. Esta opción sirve para graficar salida de Massif con ms_print.

Ajustables

back_seek_max

Las búsquedas en retroceso no suelen tener un buen rendimiento, ya que incurren en mayor demora que las búsquedas anticipadas al reubicar las cabezas. Sin embargo, CFQ las realizará, si son lo suficientemente pequeñas. Este ajustable controla la distancia máxima en KB que el programador de E/S permitirá en búsquedas en retroceso. La predeterminada es 16 KB.

back_seek_penalty

Debido a la ineficacia de búsquedas en retroceso, la multa se asocia con cada una de ellas. La multa es un multiplicador; por ejemplo, considere una cabeza de disco en una posición de 1024KB. Asuma que hay dos solicitudes en la cola, una a 1008KB y otra a 1040KB. Las dos solicitudes son equidistantes a la posición de la cabeza actual. Sin embargo, después de aplicar la multa de búsqueda en retroceso (predeterminada: 2), la solicitud a una posición posterior en disco estará dos veces más cerca de la solicitud anterior. Por lo tanto, la cabeza avanzará.

fifo_expire_async

Este ajustable controla el tiempo que lleva una solicitud async sin servicio. Después del tiempo de expiración, (en milisegundos), una solicitud async sin servicio será trasladada a la lista de envío. El predeterminado es 250 ms.

fifo_expire_sync

Es el mismo ajustable fifo_expire_async, para solicitudes en sincronía (lectura y escritura O_DIRECT). El predeterminado es 125 ms.

group_idle

Si está configurado, CFQ se inactiva en el último proceso entregando E/S en un cgroup. Se debe configurar a 1 cuando se usan cgroups de E/S de peso proporcional y se establece slice_idle a 0 (típicamente se realiza en almacenamiento rápido).

group_isolation

Si el aislamiento de grupo se activa (establece a 1), proporciona un aislamiento mayor entre grupos en gasto de rendimiento. Por lo general, si el aislamiento del grupo se desactiva, se hace justicia para las cargas de trabajo secuenciales únicamente. Al habilitar el aislamiento de grupos se hace justicia tanto a las cargas de trabajo secuenciales como a las aleatorias. El valor predeterminado es 0 (inhabilitado). Consulte Documentation/cgroups/blkio-controller.txt para obtener mayor información.

low_latency

Cuando la latencia baja está habilitada (1), CFQ intenta proporcionar un tiempo máximo de espera de 300 ms para cada proceso que emite E/S en un dispositivo. Esto favorece la justicia en el rendimiento. Al inhabilitar la latencia baja (0) se ignora la latencia de destino, lo cual permite que cada proceso en el sistema obtenga una porción de tiempo completo. La latencia baja es la predeterminada.

quantum

El quantum controla la cantidad de E/S que CFQ enviará al almacenaje al mismo tiempo, esencialmente la profundidad de cola de dispositivo que se predetermina a 8. El almacenamiento puede soportar mucha más profundidad de cola, pero el aumento de quantum también tendrá un impacto negativo en la latencia, sobre todo en la presencia de grandes cargas de trabajo de escritura secuenciales.

slice_async

Este ajustable controla el tiempo asignado a cada proceso que se realiza E/S asíncrona (escritura en búfer). Por defecto, se predetermina a 40 ms.

slice_idle

Especifica el tiempo que CFQ debe estar inactivo mientras espera las siguientes solicitudes. El valor predeterminado en Red Hat Enterprise Linux 6.1 y anterior es 8 ms. En Red Hat Enterprise Linux 6.2 y posterior, el valor predeterminado es 0. El valor de cero mejora el rendimiento de almacenaje de RAID externo al retirar todo lo inactivo a nivel de cola y árbol de servicios. Sin embargo, un valor de cero puede degradar el rendimiento en almacenamiento interno non-RAID, puesto que aumenta el número total de búsquedas. Para almacenaje non-RAID, recomendamos que el valor de slice_idle sea mayor que 0.

slice_sync

Este ajustable dicta la porción del tiempo asignado al proceso que se emite E/S en sincronía (lectura o escritura directa). La predeterminada es 100 ms.

Ajustables

fifo_batch

Determina el número de lectura y escritura a emitir en un lote sencillo. El predeterminado es 16. Un valor más alto, puede producir un mejor rendimiento, pero también un aumento en la latencia.

front_merges

Puede establecer este ajustable a 0 si sabe que su carga de trabajo nunca generará fusiones frontales. A menos que haya medido la sobrecarga de esta revisión, es aconsejable dejar el parámetro predeterminado: 1.

read_expire

Este ajustable le permite establecer el número en milisegundos, en el cual una solicitud de lectura debe ser servida. El predeterminado es 500 ms (medio segundo).

write_expire

Este ajustable le permite establecer el número en milisegundos, en el cual una solicitud de lectura debe ser servida. El predeterminado es 5000 ms (cinco segundos).

writes_starved

Este ajustable controla cuántos lotes de lectura pueden ser procesados antes de procesar un lote de escritura individual. Entre más alto se establezca, más preferencia se dará a las lecturas.

Ajustables /sys/block/sdX/queue

add_random

En algunos casos, los eventos de sobrecarga de E/S que contribuyen al grupo entrópico para /dev/random es medible. Algunas veces puede establecerse a un valor de 0.

max_sectors_kb

El tamaño de solicitud máximo predeterminado enviado a disco es 512 KB. Este ajustable sirve para aumentar o disminuir dicho valor. El valor mínimo está limitado por el tamaño de bloque lógico y el valor máximo está limitado por max_hw_sectors_kb. Hay algunos SSD que funcionan peor cuando los tamaños de E/S exceden el tamaño de bloque de borrado interno. En estos casos, se recomienda ajustar max_hw_sectors_kb al tamaño de bloque de borrado. Puede probarlo con un generador de E/S tal como iozone o aio-stress, variando el tamaño de registro de 512 bytes a 1 MB, por ejemplo.

nomerges

Este ajustable es principalmente una ayuda de depuración. La mayoría de cargas de trabajo se benefician de la fusión de solicitudes (incluso en un almacenamiento más rápido tal como SSD). En algunos casos, sin embargo, es deseable desactivar la fusión, como cuando se desee ver cuántos IOPS puede procesar un back-end de almacenamiento sin desactivar la lectura anticipada o realizar E/S aleatoria.

nr_requests

Cada cola de solicitud tiene un límite en el total de solicitudes de descriptores que pueden asignarse para cada E/S de lectura y escritura . El número predeterminado es 128, es decir 128 lecturas y 128 escrituras pueden ser puestas en cola a la vez antes de poner a dormir el proceso. El proceso que fue puesto a dormir es el siguiente que intenta asignar una solicitud, no necesariamente el haya asignado todas las solicitudes disponibles.

Si tiene una aplicación sensible de latencia, debe considerar disminuir el valor de nr_requests en su cola de solicitudes y limitar la profundidad de cola de comandos en el almacenaje a un número bajo (incluso tan bajo como 1), así, la retro-escritura de E/S no puede asignar todos los descriptores de solicitudes disponibles y llenar la cola de dispositivo con E/S de escritura. Una vez se haya asignado nr_requests, todos los procesos que intentan realizar E/S serán puestos a dormir para esperar que las solicitudes estén disponibles. Esto hace que las cosas sean justas, ya que las solicitudes se distribuyen en round-robin (en lugar de permitir a un solo proceso consumirlos todos en una rápida sucesión). Observe que solamente es un problema cuando se usan los programadores de tiempo límite o Noop, ya que el CFQ predeterminado protege contra esta situación.

optimal_io_size

En algunas circunstancias, el almacenamiento subyacente reportará un tamaño de E/S óptimo. Esto es más común en RAID de hardware y software, donde el tamaño de E/S óptimo es el tamaño de banda. Si este valor se reporta, las aplicaciones deberán emitir E/S alineada y en múltiples del tamaño óptimo de E/S siempre y cuando sea posible.

read_ahead_kb

El sistema operativo puede detectar cuándo una aplicación está leyendo datos en forma secuencial desde un archivo o un disco. En dichos casos, realiza un algoritmo de lectura anticipada inteligente, donde se leen más datos en el disco que los solicitados por el usuario. Así, cuando el usuario intenta leer un bloque de datos, ya habrá puesto en memoria cache de página del sistema operativo. La desventaja en potencia es que el sistema operativo puede leer más datos que los necesarios, lo cual ocupa espacio en la cache de página hasta que es desalojada debido a una presión de alta memoria. Al tener múltiples procesos haciendo una lectura anticipada, aumentaría la presión de memoria en estas circunstancias.

Para dispositivos de mapeador de dispositivos, suele ser una buena idea aumentar el valor de read_ahead_kb a un número más grande, tal como 8192. La razón es que ese dispositivo de mapeador de dispositivos suele componerse de varias dispositivos subyacentes. Establecer este parámetro al predeterminado (128 KB) multiplicado por el número de dispositivos que usted está asignando es un buen comienzo para el ajuste.

rotational

Los discos duros tradicionales han sido rotatorios (compuestos por bandejas rotatorias). No obstante, los SSD, no lo son. La mayoría de SSD lo publicará adecuadamente. Sin embargo, si se encuentra un dispositivo que no publique este indicador adecuadamente, deberá establecer, de forma manual, el rotatorio a 0; cuando el rotatorio esté desactivado, el elevador de E/S no emplea la lógica que se espera para reducir búsquedas, puesto que hay una pequeña multa para las operaciones de búsqueda en medios que no son rotatorios.

rq_affinity

La afinación de E/S puede ser procesada en una CPU diferente a la que expidió la E/S. La configuración de rq_affinity a 1 hace que el kernel entregue ajustes a la CPU en la cual se emitió E/S. Esto puede mejorar la efectividad de puesta en cache de datos de CPU.

Tráfico de entrada

Puede evitar excesos de cola si disminuye el paso del tráfico de entrada. Esto se logra por filtraje, reduciendo el número de grupos de multidifusión y disminuyendo el tráfico de difusión, entre otros.

Longitud de cola

También, puede aumentar la longitud de cola. Esto implica el aumento del número de búferes en una cola especificada para cualquier máximo que permita el controlador. Para hacerlo, modifique los parámetros de anillo rx/tx de ethX mediante:

ethtool --set-ring ethX

Añada los valores rx or tx apropiados al comando antes mencionado. Para obtener mayor información, consulte man ethtool.

Peso de dispositivo

También puede aumentar la tasa a la que se drena una cola. Para hacerlo, ajuste el peso del dispositivo como corresponde. Este atributo se refiere al número máximo de marcos que el NIC puede recibir antes que el contexto softirq tenga que entregar la CPU y reprogramarse. Se controla mediante la variable /proc/sys/net/core/dev_weight.

Tráfico de entrada

La primera opción es disminuir el tráfico de entrada al configurar la tasa en la cual se llena la cola. Para hacerlo, puede filtrar marcos o prevaciarlos. También puede retardar el tráfico de entrada al disminuir el peso de dispositivos^[6].

Profundidad de cola

También puede evitar que la cola se exceda al aumentar la profundidad de cola. Para hacerlo, aumente el valor del parámetro de kernel rmem_default o la opción de socket SO_RCVBUF. Para mayor información, consulte la Sección 8.2, “Parámetros de redes optimizadas”.

Frecuencia de llamada de aplicación

Cuando sea posible, optimice la aplicación para realizar llamadas de una forma más frecuente. Esto implica modificar o reconfigurar la aplicación de redes para realizar más llamadas POSIX (tales como recv, read). A su vez, esto permite a una aplicación drenar la cola de una forma más rápida.