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Capítulo 15. Virtualización

Mejoras en el rendimiento del procesador de KVM

Segmentos de tiempo compartido de CPU virtual
Los segmentos de tiempo compartido de CPU virtual son una funcionalidad al nivel del programador de Linux, en donde el CPU virtual puede ofrecer el segmento de tiempo restante a otra CPU virtual antes de entregar la CPU. Esta funcionalidad soluciona un problema de lock holder preemption que existe en los sistemas SMP, el cual puede afectar el rendimiento en las CPUs virtual. Esta funcionalidad proporciona un rendimiento estable en huéspedes multi-procesor. Esta funcionalidad es soportada en procesadores Intel y AMD y se llama PLE (Pause Loop Exiting) en Intel y Pause Filter en procesadores AMD.
Mejoras en el rendimiento de red en KVM

El rendimiento de red de KVM es un requerimiento crítico para los productos y soluciones basados en cloud y virtualización. Red Hat Enterprise Linux 6.2 proporciona un número de optimizaciones de rendimiento de red que mejoran el controlador para-virtualizado de red de KVM.

Mejora el rendimiento de pequeños mensajes de KVM
Red Hat Enterprise Linux 6.2 mejora el rendimiento de pequeños mensaje de KVM que satisfacen una variedad de cargas de trabajo de red que generan mensajes pequeños (< 4K).
Requerimiento de velocidad de cable en los controladores de red de KVM
Los productos de virtualización y cloud que ejecutan cargas de trabajo de red necesitan ser ejecutados a velocidad de cable. Hasta Red Hat Enterprise Linux 6.1, la única manera de lograr velocidad de cable en 10 GB Ethernet NIC con bajo uso de CPU era utilizar asignaciones al dispositivo PCI, lo cual limitaba otras funcionalidades como la migración de huéspedes y el overcommit de memoria.
Las capacidades macvtap/vhost zero-copy permiten al usuario utilizar estas funcionalidades cuando se requiere un alto rendimiento. Esta funcionalidad mejora el rendimiento para cualquier huésped Red Hat Enterprise Linux 6.x en caso de uso de VEPA. Esta funcionalidad es introducida como una Muestra de tecnología.
Optimización UDP checksum para los controladores de red de KVM
La optimización UDP checksum elimina la necesidad de que el cliente valide checksum si ha sido validado por el NICs del anfitrión. Esta funcionalidad acelera UDP en externo a huésped en tarjetas 10 GB Ethernet con huéspedes y anfitriones Red Hat Enterprise Linux 6.2. La optimización UDP checksum se implementa en el controlador virtio-net.
Mejoras en el rendimiento de rutas de E/S cuando el anfitrión es más lento que el huésped
El controlador de red de KVM en Red Hat Enterprise Linux 6.2 ha mejorado el rendimiento de rutas de E/S, con reducciones de salidas e interrupciones de máquinas virtuales, lo cual resulta en una entrega de datos más rápida. Esto también permite ejecutar huéspedes rápidos en anfitriones lentos sin incurrir en perdidas de rendimiento. Este mejoramiento se logró al mejorar la estructura de anillo de virtio y el soporte indice de eventos en virtio y vhost-net.
Administración de sistemas de KVM y mejoras de uso

Supervición del sistema a través de SNMP
Esta funcionalidad proporciona soporte KVM para tecnologías estables que ya están en uso en centros de datos con sistemas bare metal. SNMP es el estándar de supervisión, es bien entendido y eficiente. La supervisión de sistemas a través de SNMP en Red Hat Enterprise Linux 6.2 permite a los anfitriones KVM enviar trampas SNMP en eventos para que los eventos del hypervisor pueden ser comunicados al usuario a través del protocolo SNMP estándar. Esta funcionalidad se proporciona a través de la adición de un nuevo paquete: libvirt-snmp. Esta funcionalidad es introducida como una Muestra de tecnología.
Mejoras en las capacidades de depurado del huésped
Los usuarios que virtualizan sus centros de datos necesitan una manera de depurar cuando un OS huésped falla y un volcado de fallos tiene que se iniciado. Hay dos métodos que se utilizan en los sistemas físicos:
  • Provocar una interrupción NMI (non-maskable interrupt) en el huésped
  • Enviar una secuencia SysRq al huésped
Aunque estas funcionalidades son proporcionadas directamente en la consola de KVM, un número de usuarios utiliza KVM a través del API de libvirt y virsh, en donde estas dos funcionalidades no existen. Red Hat Enterprise Linux 6.2 introduce mejoras en las capacidades de depurado de los huéspedes en KVM, permitiendo así que los usuarios induzcan huéspedes NMIs y envíen secuencias de llaves SysRq a los huéspedes.
Mejora el acceso del arranque de la máquina virtual
Los usuarios que virtualizan sus centros de datos necesitan rastrear el proceso de arranque de los huéspedes y ver los mensajes de arranque del kernel y la BIOS desde el principio. La ausencia de esta funcionalidad previene a los usuarios un uso interactivo de la consola virsh, antes del arranque. Un nuevo paquete sgabios, ha sido añadido a Red Hat Enterprise 6.2, para proporcionar esta funcionalidad además de otras adiciones a qemu-kvm.
Instantáneas en vivo
Red Hat Enterprise Linux 6.2 introduce la función Live Snapshot como una Muestra de tecnología. La funcionalidad de instantáneas en vivo proporciona respaldos automáticos de imágenes de las máquinas virtuales en el disco duro, y proporciona instantáneas por dispositivo del disco virtual, utilizando imágenes qcow2 externas. La creación de instantáneas Multi-disk en vivo ayudan a mantener la integridad de los datos al detener qemu antes de tomar tantas instantáneas como el número de discos. Así, una instantánea multi-disk tendrá todos los discos que contienen data en el mismo punto temporal.
Es importante notar que hay una limitación con la consistencia del sistema de archivos. Sin embargo, el uso de imágenes de instantáneas es crash-consistent. Un usuario debe ejecutar una revisión del sistema de archivos (fsck) o reanudar entradas de diario, lo cual es similar a un arranque después de una perdida de energía.
Mejoras al ajuste Multi-processor (NUMA)
Red Hat Enterprise Linux 6.2 añade mejoras en los ajustes del API de libvirt, dando como resultado mejoras instantáneas cuando se ejecutan mediciones SPECvirt. Red Hat Enterprise Linux 6.2 es ahora capaz de fijar la memoria asociada con un nodo NUMA cuando una máquina virtual es creada.
Mejoras de USB
La emulación de USB 2.0 ha sido implementada para qemu-kvm. Este esta disponible para QEMU directamente. El soporte para Libvirt está planeado para el siguiente lanzamiento.
Soporte de despertador remoto ha sido añadido al controlador anfitrión de USB. Junto con la cooperación del OS huésped, permite detener el modo de votación 1000hz frecuente y pone el dispositivo a dormir. Mejora así la utilización de energía y el consumo de CPU de las máquinas virtuales con emulación de ratón por USB (o una tableta) — uno de los dispositivos comunes que cada máquina virtual tiene.
Mejoras en Xen

Memory ballooning
Memory ballooning es ahora soportado por huéspedes Red Hat Enterprise Linux 6 Xen paravirtualizados.
Límite de memoria de dominio
El límite de memoria para huéspedes x86_64 domU PV ha sido incrementado a 128 GB: CONFIG_XEN_MAX_DOMAIN_MEMORY=128.
Contabilidad de tiempo
La implementación xen_sched_clock (la cual retorna el número de nanosegundos no robados) ha sido reemplazado por la implementación xen_clocksource_read.
Documentación sobre Virtualización

La guía de virtualización de Red Hat Enterprise Linux ha sido dividida en varias guías específicas:

spice-protocol

El paquete spice-protocol ha sido actualizado a la versión 0.8.1, para proporcionar las siguientes nuevas funcionalidades:

  • Soporte para cambios de volumen
  • Soporte para interrupciones y escrituras de E/S asíncronas del huésped
  • Soporte para escrituras suspendidas relacionadas (S3) de E/S del huésped
  • Soporte para interrupciones que indican errores en el huésped
Contenedores de Linux

Los contenedores de Linux proporcionan una solución flexible a la contención del tiempo de ejecución de una aplicación en sistemas bare-metal sin la necesidad de virtualizar totalmente la carga de trabajo. Red Hat Enterprise Linux 6.2 proporciona contenedores al nivel de la aplicación para separar y controlar las políticas de uso de recursos de la aplicación a través de cgroups y namespaces. Este lanzamiento introduce administración básica de contenedores al permitir la creación, edición y eliminación de contenedores a través del API de libvirt y la GUI de virt-manager. Los contenedores de Linux son una Muestra de tecnología.

RPM multi-instalable de Red Hat Enterprise Virtualization Hypervisor

Para poder permitir instalación colaterales del paquete rhev-hypervisor, configure Yum para que rhev-hypervisor tenga la opción installonly editando el archivo /etc/yum.conf y añadiendo la opción installonlypkgs: 

[main]
...
installonlypkgs=rhev-hypervisor
Esta opción necesita incluir también una liste predeterminada de paquetes installonly que puede encontrarse en las páginas man de yum.conf (man yum.conf 5) en la sección sobre la opción installonlypkgs.