1.3. 仮想化のパフォーマンスの機能と改善

Red Hat Enterprise Linux 7 での仮想化パフォーマンスの向上

自動 NUMA バランシング

自動 NUMA バランシングにより、Red Hat Enterprise Linux 7 ゲストを手動で調整しなくても、NUMA ハードウェアシステムで実行されているアプリケーションのパフォーマンスが向上します。自動 NUMA バランシングは、スレッドまたはプロセスである可能性のあるタスクを、アクセスしているメモリーの近くに移動します。これにより、ゼロ設定で優れたパフォーマンスが可能になります。ただし、状況によっては、より正確なゲスト設定を提供したり、CPU やメモリーのアフィニティーをホストするようにゲストを設定したりすると、より良い結果が得られる場合があります。

自動 NUMA バランシングの詳細については、「自動 NUMA バランシング」 を参照してください。

VirtIO モデル

virtio モデルを備えた仮想ハードウェアには、すべての特殊性を備えたハードウェアをエミュレートするオーバーヘッドはありません。VirtIO デバイスは、仮想化環境で使用するために特別に設計されているため、オーバーヘッドが低くなります。ただし、すべてのゲストオペレーティングシステムがそのようなモデルをサポートしているわけではありません。

マルチキュー virtio-net

パケットの送受信処理をゲストの使用可能な vCPU の数に合わせてスケーリングできるネットワークアプローチ。

マルチキュー virtio-net の詳細については、「マルチキュー virtio-net」 を参照してください。

ブリッジのゼロコピー送信

ゼロコピー送信モードでは、スループットに影響を与えることなく、ゲストネットワークと外部ネットワーク間で大きなパケットを送信する際のホスト CPU オーバーヘッドが最大 15% 削減されます。ブリッジのゼロコピー送信は、Red Hat Enterprise Linux 7 仮想マシンで完全にサポートされていますが、デフォルトでは無効になっています。

ゼロコピー送信の詳細については、「ブリッジのゼロコピー送信」 を参照してください。

APIC 仮想化 (APICv)

新しい Intel プロセッサーは、Advanced Programmable Interrupt Controller (APICv) のハードウェア仮想化を提供します。APICv は、ゲストが APIC に直接アクセスできるようにすることで、仮想化された AMD64 および Intel 64 ゲストのパフォーマンスを向上させ、APIC によって引き起こされる割り込みレイテンシーと仮想マシンの終了数を大幅に削減します。この機能は、新しい Intel プロセッサーでデフォルトで使用され、I/O パフォーマンスを向上させます。

EOI アクセラレーション

仮想 APIC 機能のない古いチップセットでの高帯域幅 I/O の割り込み終了アクセラレーション。

マルチキュー virtio-scsi

virtio-scsi ドライバーのマルチキューサポートによって提供されるストレージパフォーマンスとスケーラビリティーの向上。これにより、各仮想 CPU に別個のキューを持たせることが可能になります。また仮想 CPU は、その他の vCPU に影響を及ぼすことなく使用するために、割り込みできるようになります。

マルチキュー virtio-scsi の詳細については、「マルチキュー virtio-scsi」 を参照してください。

準仮想化チケットロック

準仮想化チケットロック (pvticketlocks) は、オーバーサブスクライブされた CPU を搭載した Red Hat Enterprise Linux 7 ホストで実行されている Red Hat Enterprise Linux 7 ゲスト仮想マシンのパフォーマンスを向上させます。

準仮想化ページフォールト

準仮想化ページフォールトは、ホストによってスワップアウトされたページにアクセスしようとすると、ゲストにインジェクトされます。これにより、ホストメモリーがオーバーコミットされ、ゲストメモリーがスワップアウトされた場合の KVM ゲストのパフォーマンスが向上します。

準仮想化時間 vsyscall の最適化

gettimeofday および clock_gettime システムコールは、vsyscall メカニズムを介してユーザースペースで実行されます。以前は、これらのシステムコールを発行するには、システムをカーネルモードに切り替えてから、ユーザースペースに戻す必要がありました。これにより、一部のアプリケーションのパフォーマンスが大幅に向上します。