NUMA और vSphere को इसके बारे में क्या पता है?

मुझे लगता है कि मेरे ब्लॉग पर अंग्रेजी में इस लेख को छोड़ने और पढ़ने के लिए कई लोग पहले ही कामयाब हो चुके हैं, लेकिन उन लोगों के लिए जो अभी भी विदेशी की तुलना में अपनी मूल भाषा में पढ़ने में अधिक सहज हैं (मैं गंदे में कहूंगा - मंगोलियाई विरोधी में), मैं अपना अगला अनुवाद कर रहा हूं लेख।

आप शायद पहले से ही जानते हैं कि NUMA एक असमान मेमोरी एक्सेस है। यह तकनीक वर्तमान में Intel Nehalem और AMD Opteron प्रोसेसर पर प्रदर्शित है। ईमानदारी से, अधिकांश भाग के लिए अभ्यास करने वाले नेटवर्क के रूप में, मुझे हमेशा यकीन था कि सभी प्रोसेसर समान रूप से मेमोरी तक पहुंचने के लिए लड़ रहे हैं, लेकिन एनयूएमए प्रोसेसर के मामले में, मेरा विचार बहुत पुराना है।



यह नई पीढ़ी के प्रोसेसर के आगमन से पहले कुछ इस तरह दिखता था।

नई वास्तुकला में, प्रत्येक प्रोसेसर सॉकेट में केवल कुछ मेमोरी स्लॉट तक सीधी पहुंच होती है और एक NUMA नोड बनाता है। यानी 4 प्रोसेसर और 64 जीबी मेमोरी के साथ, आपके पास 4 एनयूएमए नोड्स होंगे, प्रत्येक में 16 जीबी मेमोरी होगी।



जैसा कि मैं इसे समझता हूं, मेमोरी एक्सेस के आवंटन के लिए एक नया दृष्टिकोण इस तथ्य के कारण आविष्कार किया गया था कि आधुनिक सर्वर प्रोसेसर और मेमोरी के साथ इतने अधिक क्रोधित होते हैं कि यह एक एकल साझा बस के माध्यम से मेमोरी तक पहुंच प्रदान करने के लिए तकनीकी और आर्थिक रूप से लाभहीन हो जाता है। जो बदले में प्रोसेसर के बीच बैंडविड्थ के लिए प्रतिस्पर्धा करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, और स्वयं सर्वर के प्रदर्शन की कम क्षमता। नया दृष्टिकोण 2 नई अवधारणाएँ लाता है - स्थानीय मेमोरी और रिमोट मेमोरी। जबकि प्रोसेसर स्थानीय मेमोरी को सीधे एक्सेस करता है, इसे एक साझा बस के माध्यम से, पुराने दादा विधि का उपयोग करके रिमोट मेमोरी तक पहुंचना पड़ता है, जिसका अर्थ है कि अधिक देरी। इसका यह भी अर्थ है कि नई वास्तुकला के प्रभावी उपयोग के लिए, हमारे ओएस को यह समझना चाहिए कि यह एक NUMA नोड पर चलता है और इसके अनुप्रयोगों / प्रक्रियाओं को ठीक से प्रबंधित करता है, अन्यथा ओएस बस एक नोड के प्रोसेसर पर चलने वाले एप्लिकेशन के जोखिम को चलाता है (जबकि) एप्लिकेशन) मेमोरी एड्रेस स्पेस दूसरे नोड पर स्थित है। एक त्वरित खोज से पता चला है कि NUMA आर्किटेक्चर को Microsoft द्वारा Windows 2003 और Vmware द्वारा समर्थित किया गया है - कम से कम ESX सर्वर 2 के साथ।

मुझे यकीन नहीं है कि जीयूआई में आप किसी भी तरह से नोड का एनयूएमए डेटा देख सकते हैं, लेकिन यह निश्चित रूप से एस्क्स्टॉप में देखा जा सकता है।



इसलिए, यहां हम देख सकते हैं कि हमारे सर्वर में 2 NUMA नोड हैं, और उनमें से प्रत्येक में 48 जीबी मेमोरी है। यह दस्तावेज़ कहता है कि पहले मान का अर्थ है NUMA नोड में स्थानीय मेमोरी की मात्रा, और दूसरा, कोष्ठक में, मुफ्त मेमोरी की मात्रा। हालांकि, मेरे उत्पादन सर्वर पर कई बार मैंने पहले की तुलना में दूसरा मूल्य देखा, और इसके लिए कोई स्पष्टीकरण नहीं मिला।
इसलिए, जैसे ही ESX सर्वर यह पता लगाता है कि यह NUMA आर्किटेक्चर वाले सर्वर पर चल रहा है, इसमें तुरंत एक NUMA अनुसूचक शामिल है, जो बदले में वर्चुअल मशीनों की देखभाल करता है और यह कि प्रत्येक मशीन के सभी vCPU एक ही NUMA नोड के भीतर हैं। ईयूएक्स के पिछले संस्करणों में (4.1 तक) एनयूएमए सिस्टम पर प्रभावी संचालन के लिए, वर्चुअल मशीन के वीसीपीयू की अधिकतम संख्या हमेशा एक प्रोसेसर पर कोर की संख्या द्वारा सीमित थी। अन्यथा, NUMA शेड्यूलर ने केवल इस VM को अनदेखा कर दिया और vCPU को सभी उपलब्ध कोर पर समान रूप से वितरित किया गया। हालांकि, ESX 4.1 ने वाइड वीएम नामक एक नई तकनीक पेश की। यह हमें प्रोसेसर पर कोर की तुलना में अधिक वीसीपीयू को वीएम को सौंपने की अनुमति देता है। Vmware दस्तावेज़ के अनुसार , शेड्यूलर हमारे "व्यापक वर्चुअल मशीन" को कई NUMA क्लाइंट में विभाजित करता है और फिर प्रत्येक NUMA क्लाइंट को एक NUMA नोड के भीतर, मानक योजना के अनुसार संसाधित किया जाता है। हालाँकि, मेमोरी इस वाइड VM के NUMA चयनित नोड्स के बीच अभी भी बिखरी हुई है, जिस पर वर्चुअल मशीन के vCPU चल रहे हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह अनुमान लगाना लगभग असंभव है कि मेमोरी का कौन सा हिस्सा किसी विशेष वीसीपीयू नुमा क्लाइंट तक पहुंचेगा। इसके बावजूद, वाइड वीएम अभी भी सभी NUMA नोड्स के शीर्ष पर एक वर्चुअल मशीन के मानक "स्मीयरिंग" की तुलना में मेमोरी तक पहुंचने के लिए एक बेहतर सुधार तंत्र प्रदान करता है।

NUMA अनुसूचक की एक और बड़ी विशेषता यह है कि यह न केवल यह तय करता है कि वर्चुअल मशीन को कहाँ से शुरू किया जाए, बल्कि यह स्थानीय और दूरस्थ मेमोरी के अनुपात पर भी लगातार नज़र रखता है। और अगर यह मान सीमा से नीचे चला जाता है (अपुष्ट जानकारी के अनुसार - 80%), तो शेड्यूलर VM को दूसरे NUMA नोड में माइग्रेट करना शुरू कर देता है। इसके अलावा, ईएसएक्स साझा बस को ओवरलोड करने से बचने के लिए माइग्रेशन गति को नियंत्रित करेगा जिसके माध्यम से सभी एनयूएमए नोड्स संवाद करते हैं।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि सर्वर को मेमोरी में इंस्टॉल करते समय, आपको मेमोरी को सही स्लॉट में कॉन्फ़िगर करना होगा, क्योंकि यह NUMA शेड्यूलर नहीं है जो NUMA नोड्स के बीच मेमोरी के वितरण के लिए जिम्मेदार है, बल्कि सर्वर की भौतिक वास्तुकला है।
और अंत में, कुछ उपयोगी जानकारी जो आप एस्क्स्टॉप से ​​प्राप्त कर सकते हैं।



मूल्यों का संक्षिप्त विवरण:
NHN NUMA नोड नंबर
NUMA नोड्स के बीच वर्चुअल मशीन माइग्रेशन की NMIG संख्या
NMREM VM द्वारा उपयोग की जाने वाली दूरस्थ मेमोरी की मात्रा
NLMEM VM द्वारा उपयोग की जाने वाली स्थानीय मेमोरी की मात्रा
स्थानीय और दूरस्थ स्मृति के बीच एन एंड एल प्रतिशत
GST_ND (X) नोड X पर VM के लिए आवंटित मेमोरी की मात्रा
OVD_ND (X) नोड X पर ओवरहेड पर खर्च की गई मेमोरी की मात्रा

मैं यह नोट करना चाहूंगा कि, हमेशा की तरह, यह पूरा लेख फ्रैंक डेमनमैन और डंकन ईपिंग जैसे आधिकारिक कॉमरेड के साथ-साथ आधिकारिक Vmware दस्तावेजों पर हाल ही में पढ़े गए लेखों से मुझे दिलचस्प लगा।