हब्बरब्राह पर विभिन्न हाइपरविजर्स में उपयोग की जाने वाली मेमोरी के साथ काम की तकनीकों पर पहले ही बार-बार चर्चा की जा चुकी है। इन तकनीकों को अक्सर आम नाम के तहत जोड़ दिया जाता है - मेमोरी ओवरकमिटमेंट।
आमतौर पर मेमोरी ओवरकॉम्पिटिशन दो को लागू करके जो लक्ष्य प्राप्त करने की मांग की जाती है:

• मुख्य रूप से सक्रिय अतिथि मेमोरी पेजों द्वारा भौतिक होस्ट मेमोरी का उपयोग जितना संभव हो उतना बढ़ाना;
• आभासी मशीनों को मजबूत करने के समग्र मूल्य में सुधार

इस छोटे से विषय में, मैं आपको उन प्रौद्योगिकियों का एक आकस्मिक स्मरण प्रदान करना चाहता हूं, जो पहले से ही अन्य हब्रा उपयोगकर्ताओं द्वारा बहुत अधिक हद तक वर्णित की गई हैं, और vSphere 5.0 हाइपरविजर में लागू अपेक्षाकृत नए लोगों पर अधिक विस्तार से बताती हैं।

पारदर्शी पृष्ठ साझाकरण (TPS)

जब कई वर्चुअल मशीनें चल रही होती हैं, तो उनमें से कुछ में समान मेमोरी पेज हो सकते हैं। पृष्ठ साझाकरण आपको केवल एक उदाहरण में हाइपरविजर की भौतिक मेमोरी में ऐसे पृष्ठ रखने की अनुमति देता है। नतीजतन, यदि एक मेमोरी पेज का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, दो आभासी मशीनों (वे समान कोड चलाते हैं), तो वे दोनों केवल मेमोरी पेज के साथ काम करते हैं। दूसरे शब्दों में, पृष्ठ काट दिए जाते हैं। प्रत्येक प्रयुक्त पृष्ठ के हैश और हैश तालिका में उनकी तुलना की गणना के लिए एक विधि का उपयोग किया जाता है। यदि एक मैच होता है, तो बिटवाइज़ तुलना प्रक्रिया अतिरिक्त रूप से शुरू की जाती है। ऐसा साझा पृष्ठ केवल पढ़ने के लिए है। यदि मशीनों में से किसी को पृष्ठ की सामग्री को बदलने की आवश्यकता है, तो एक निजी प्रतिलिपि शुरू की जाती है और इस पृष्ठ को बदल दिया जाता है। रीमैपिंग के बाद ही रिकॉर्डिंग की अनुमति है। इसलिए, प्रदर्शन में मामूली गिरावट जिसे टीपीएस आमतौर पर जिम्मेदार ठहराया जाता है (1% से थोड़ा कम) रिकॉर्डिंग के लिए इस तरह के प्रतिस्थापन के लिए प्रक्रिया में सटीक रूप से निहित है। TPS सक्षम है और 4KB में अतिथि मेमोरी पेजों के साथ डिफ़ॉल्ट रूप से काम करता है। 2MB पृष्ठों के लिए यह बंद है।

गुब्बारों

यह तब चालू होता है जब मेजबान की मुफ्त मेमोरी का मूल्य घटता है, 4% की सीमा को तोड़ता है। पहले से चयनित लेकिन उपयोग किए गए मेमोरी पेजों को दबाने की अनुमति नहीं देता है। सर्वोत्तम स्थिति में, ये ऐसे पृष्ठ हैं जो ऑपरेटिंग सिस्टम आमतौर पर अपनी "मुक्त" सूची (ओएस, मोटे तौर पर बोलना) पर रखता है, दो भौतिक सूचियों में अतिथि भौतिक स्मृति के पृष्ठ रखता है - "आवंटित" और "मुक्त"। छद्म-उपकरण vmmemctl से, जो VMware टूल बंडल में ड्राइवर है, OS को आवश्यक मात्रा में मेमोरी आवंटित करने का अनुरोध प्राप्त होता है, इसे प्राप्त करने के बाद, इस वॉल्यूम के पृष्ठ हाइपरविजर को निशुल्क बताए जाते हैं।

स्मृति संपीड़न

तकनीक स्मृति के पन्नों को संपीड़ित करना है। यह स्वैप वर्चुअल मशीनों (ओएस स्वैप के साथ भ्रमित नहीं होना) के साथ सक्रिय है जब मेजबान की मुफ्त मेमोरी का मूल्य 2% सीमा से अधिक हो जाता है।
प्रत्येक वर्चुअल मशीन के लिए एक विशेष मेमोरी क्षेत्र बनाने की विधि है - संपीड़न कैश, जिसे संपीड़ित मेमोरी पेज शामिल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह क्षेत्र शुरू में खाली है और जमते ही बढ़ता है। जब एक मेमोरी पेज को स्वैप करने का निर्णय लिया जाता है, तो इसे पहले संपीड़न के लिए विश्लेषण किया जाता है। यदि स्तर 50% से अधिक है, तो पृष्ठ को संपीड़ित कैश में रखा गया है।

इस प्रकार, पृष्ठ तुरंत स्वैप (चित्रा) में नहीं आता है, लेकिन मेजबान की भौतिक स्मृति पर स्थित है, लेकिन एक संकुचित रूप (चित्रा बी) में जारी है। इस प्रकार, कम से कम दो बार के रूप में अधिक स्मृति तक पहुँच की लागत से मुक्त किया जाता है।
यदि इस पृष्ठ की आवश्यकता है, तो यह कैश से विघटित हो जाता है और अतिथि मेमोरी में फिर से उपलब्ध हो जाता है। यह स्वैप की तुलना में पृष्ठ पुनर्प्राप्ति समय को काफी कम कर देता है।
संपीड़न कैश वॉल्यूम में कॉन्फ़िगर वर्चुअल मशीन मेमोरी का 10% डिफ़ॉल्ट आकार है। जब कैश भरा होता है, जो पृष्ठ लंबे समय तक एक्सेस नहीं होते हैं, वे विघटन के माध्यम से पुनर्प्राप्त होते हैं और स्वैप में आते हैं। संपीड़न कैश पृष्ठों से संपीड़ित रूप में स्वैप करने के लिए कभी भी स्थानांतरित नहीं किया जाता है।
जब मेमोरी के उस क्षेत्र को भी मुक्त करना आवश्यक होता है जो संपीड़न कैश (मेमोरी की अत्यधिक कमी के मामले में) के तहत उपयोग किया जाता है, तो सभी संपीड़ित पृष्ठ निकाले जाते हैं और स्वैप में आते हैं, और क्षेत्र मुक्त हो जाता है।
यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि संपीड़न कैश के लिए उपयोग की जाने वाली मेमोरी को वर्चुअल मशीन की अतिथि मेमोरी को सौंपा गया है। यही है, इस वॉल्यूम को ओवरहेड के लिए मेमोरी के रूप में अलग से आवंटित नहीं किया गया है। इसलिए, अधिकतम अधिकतम संपीड़न कैश आकार बनाए रखना महत्वपूर्ण है। यदि आकार बहुत मामूली है, तो मेमोरी के कई संकुचित पृष्ठ स्वैप में गिर जाएंगे, स्मृति संपीड़न के लाभों को काफी समतल कर देंगे। यदि मूल्य बहुत बड़ा है, तो कैश में बहुत सारे पृष्ठ होंगे जो लंबे समय तक मांग में नहीं हो सकते हैं, और एक फूला हुआ कैश बस अतिथि मेमोरी को बर्बाद कर देगा। प्रौद्योगिकी का व्यवहार उन्नत मापदंडों द्वारा शासित होता है, जिसका नाम Mem.MemZip से शुरू होता है। उदाहरण के लिए, कैश आकार मुख्य रूप से Mem.MemZipMaxPc पैरामीटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

हाइपरवाइजर स्वैपिंग

मामले में जब टीपीएस, बलूनिंग और मेमोरी कम्प्रेशन का उपयोग करते हैं, तो हाइपरवाइजर होस्ट की मुक्त मेमोरी सीमा को 2% से अधिक करने में विफल रहता है, ESXi सक्रिय रूप से स्वैपिंग वर्चुअल मशीनों का उपयोग करता है (वर्चुअल मशीन शुरू होने पर डिस्क स्टोरेज पर बनाई गई .swap फ़ाइल में पेज बंद होने लगते हैं)।
एक नियम के रूप में, यदि हम स्वयं द्वारा वर्चुअल मशीनों की अदला-बदली पर विचार करते हैं, तो यह आपको एक निश्चित समय के लिए एक निश्चित मेमोरी वैल्यू जारी करने की गारंटी देने की अनुमति देता है, लेकिन इस तरह की गंभीर कमियां हैं:

• हाइपरविजर वास्तव में यह नहीं जानता कि मेमोरी के कौन से पृष्ठ ऑपरेटिंग सिस्टम के रूप में स्वैप करना सबसे अच्छा है जो उन्हें जानता है;
• उसी कारण से, डबल स्वैप समस्या है। जब ओएस मेमोरी मैनेजर उसी पेज को स्वैप करने का निर्णय लेता है जो हाइपरवाइजर पहले से ही स्वैप करने में कामयाब रहा है, तो पेज हाइपरवाइजर द्वारा पुनर्प्राप्त किया जाता है और तुरंत ऑपरेटिंग सिस्टम के स्वैप में चला जाता है;
• और हां, वर्चुअल मशीन के लिए स्वैप बहुत महंगा है। विलंब जिसके दौरान पृष्ठों को एक स्वैप से निकाला जाता है, एक दर्जन मिलीसेकंड तक हो सकता है। यह प्रदर्शन में एक गंभीर गिरावट की ओर जाता है।

इसलिए, ESXi ऊपर वर्णित कमियों के प्रभाव को कम करने के लिए निम्नलिखित तीन विधियों का उपयोग करता है:

• बेतरतीब ढंग से स्वैप करने के लिए ओएस मेमोरी मैनेजर के काम के साथ ओवरलैपिंग के प्रभाव को कम करना;
• स्वैप करने के लिए भेजे गए पृष्ठों की संख्या को कम करने के लिए मेमोरी संपीड़न के अनुप्रयोग;
• एसएसडी ड्राइव का उपयोग स्वैप स्टोरेज के लिए करता है। इसलिए, SSD पर एक स्वैप निकालकर, जिसकी रीड स्पीड नियमित डिस्क की तुलना में बहुत अधिक है, आप एक स्वैप से पृष्ठों को निकालने में देरी को काफी कम कर सकते हैं। होस्ट ache द्वारा इस दृष्टिकोण को नाम दिया गया था, और वे दूरस्थ भंडारण प्रणाली पर उपयोग करने के बजाय स्थानीय SSDs का उपयोग करने की सलाह देते हैं।

VMware से कुछ परीक्षा परिणाम

मेमोरी कॉम्प्रेशन के साथ और बिना साझा किए गए साझाकरण कॉन्फ़िगरेशन के प्रदर्शन में गिरावट की तुलना करें:

क्षैतिज रूप से, हाइपरविजर को उपलब्ध भौतिक मेमोरी की मात्रा धीरे-धीरे कम हो गई थी। और बाईं ओर लंबवत, आप प्रदर्शन में गिरावट देख सकते हैं।

इस परीक्षण में, स्विंगबैंक लोड प्रदर्शन में गिरावट इसी तरह थी:


और इस परीक्षण में, वे SSDs पर और बिना होस्ट कैश का उपयोग करते हुए प्रदर्शन ड्रॉप की तुलना करते हैं:

दुर्भाग्य से, यह बना हुआ है और यह स्पष्ट नहीं है कि मेजबान कैश के बिना परीक्षण में किस प्रकार की डिस्क का उपयोग किया गया था।

इसके अतिरिक्त, स्वैप मूल्य ऊपर दिए गए सभी चार्टों पर दिखाया गया है, जो टीपीएस और गुब्बारा प्रौद्योगिकियों के प्रदर्शन को ट्रैक करना आसान बनाता है, जिन्हें इन परीक्षणों में भी शामिल किया गया था। टीपीएस और बैलूनिंग प्रौद्योगिकियों के विस्तृत परीक्षणों के लिए, नीचे दिए गए लिंक देखें।

इस विषय में, मुझे लगता है कि आपको ESXi 5.0 में घोषित मेमोरी फ़ॉल्ट आइसोलेशन फ़ीचर के बारे में भी याद रखना चाहिए। हाइपरविजर खराब मेमोरी क्षेत्रों का पता लगाने और उन्हें अलग करने में सक्षम है। इसलिए, यदि अतिथि मेमोरी के पृष्ठों के बीच एक खराब क्षेत्र पाया गया था, तो वर्चुअल मशीन पुनरारंभ होता है। लेकिन ESXi अब केवल बैंगनी स्क्रीन में गिर जाएगा जब इस तरह के क्षेत्र पर हाइपरविजर कोड का कब्जा होता है।

सामग्री द्वारा:
www.petri.co.il/memory-compression-in-vsphere-4-1.htm
www.vmware.com/pdf/Perf_Best_Practices_vSphere5.0.pdf
www.vmware.com/files/pdf/mem_mgmt_perf_vsphere5.pdf
www.vmware.com/support/vsphere5/doc/vsphere-esx-vcenter-server-50-new-features.html