用Container實現Solaris 10上的動態(tài)資源分配

Jackychen83

本文介紹了在Solaris 10中如何運用虛擬化技術來實現動態(tài)CPU資源管理。
關鍵字：Solaris 10， Container, 資源管理，resource management, CMT
Solaris 10中提供了一項強大的虛擬化技術：Container（容器），通過使用Container，我們可以在一個操作系統(tǒng)實例中虛擬出多個運行環(huán)境(Zone)，每個Zone有自己的文件系統(tǒng)和網絡地址，各個Zone中運行的應用互相不影響，從而實現應用級的隔離，并提高了安全性。如下圖所示， 在一個Solaris 10 的操作系統(tǒng)中，劃分了3個Container，分別運行App Server, Web Server和Database Server。


Container的使用非常簡單，通常只需要5-10分鐘的配置即可，所以Container的虛擬化技術得到了廣泛的應用。
資源管理的作用
在缺省的情況下，各個Container都可以看見物理機器上的所有CPU 和內存，也就是說物理機上的所有CPU和內存在各個Container中是共享的。在實際運用中，往往需要對各個Container使用的資源加以指定，以便確保一些關鍵應用的資源。另外一種場景是需要動態(tài)調節(jié)各個Container中的資源，例如，在月末做報表時，希望臨時給數據庫的Zone多分配一些CPU資源，在月末壓力高峰之后，就可以恢復成原來的CPU資源。動態(tài)資源調整（Dynamic Reconfiguration）的功能在中高端服務器上（如E25K，M4000-M9000等）可由硬件實現，在其他中低端類型的服務器中，我們可以用Container 來實現。
Container
Solaris 10 的Container 包括兩層功能：Zone和Resource Management(RM)。Zone是指隔離的虛擬運行環(huán)境，RM是以前版本的Solaris就有的功能，可以結合Zone來動態(tài)分配資源。本文以T5220為例子加以說明，在實際中對所有運行Solaris10的多處理器機器都適用，包括X86機器。T5220 有一個UltraSPARC T2處理器，可以擁有8個核心（cores），每個核心有8個硬件線程，因此，T5220可以擁有64個硬件線程，在操作系統(tǒng)中可以看到有64個物理CPU，如
# psrinfo
0       on-line   since 04/08/2009 14:22:42
1       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
2       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
3       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
4       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
5       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
6       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
( 略去部分輸出)
61      on-line   since 04/08/2009 14:22:45
62      on-line   since 04/08/2009 14:22:45
63      on-line   since 04/08/2009 14:22:45
創(chuàng)建Zone
1．創(chuàng)建Zone：
# mkdir –p /export/home/zones/zone1
# zonecfg -z zone1
zone1: No such zone configured
Use 'create' to begin configuring a new zone.
zonecfg:zone1>create
zonecfg:zone1>set zonepath=/export/home/zones/zone1
zonecfg:zone1>set autoboot=true   
zonecfg:zone1>add net
zonecfg:zone1:net>set address=192.168.0.1  
zonecfg:zone1:net>set physical=e1000g0      
zonecfg:zone1:net>end
zonecfg:zone1>verify
zonecfg:zone1>commit
zonecfg:zone1>exit
2. 查看配置的zone:
# ls -l /etc/zones/*xml  可以看到zone1.xml的配置文件
# zoneadm list –cv 可以看到剛剛配置好的zone
3．安裝zone：
# zoneadm –z zone1 install
4. 檢查zone狀態(tài)可以看到zone1 的狀態(tài)為installed：
# zoneadm list –cv
5. 啟動zone：
# zoneadm –z zone1 boot
6．首次啟動需要初始化服務和配置，可用命令登陸console監(jiān)控：
# zlogin -C  zone1
7. 系統(tǒng)會出現配置界面，如主機名，命名服務等。完成配置后，zone會重新啟動，
即可完成系統(tǒng)的啟動。
8．如果在zone1里面運行psrinfo命令，可以看到64個CPU，也就是說，
global zone和local zone里面的CPU目前是共享的，下一步我們可以
把zone里的資源進一步限定。
CPU資源分配
假定我們需要給這個zone分配8個CPU資源（即一個core），可以用以下資源管理命令： 1．先檢查資源管理服務是否啟用：
# svcs -a | grep pool
disabled       Jan_03   svc:/system/pools:default
disabled       Jan_03   svc:/system/pools/dynamic:default
如果顯示disabled，則需要啟用：
# svcadm enable pools
# svcadm enable pools/dynamic
# svcs -a | grep pool
online       Jan_03   svc:/system/pools:default
online       Jan_03   svc:/system/pools/dynamic:default
2. 啟動資源管理功能和生成基本配置文件 ：
# pooladm -e
# pooladm -s
3. 創(chuàng)建資源池（pool）：
# poolcfg -dc ‘create pool pool1’
4. 創(chuàng)建CPU集（pset）, 包括8個CPU，其中pset.min和pset.max限定了CPU的個數：
# poolcfg -dc ‘create pset pset1 ( uint pset.min=8; uint pset.max=8 )’
5. 指定特定的CPU到CPU集中，此步驟可選，如果不指定CPU編號，則系統(tǒng)自動分配CPU。
為了使T5220的分區(qū)具有較好的性能，我們把同一個core中的CPU分配到同一個CPU集中：
# poolcfg -dc ‘transfer to pset pset1 ( cpu 0; cpu 1; cpu 2; \
cpu 3; cpu 4; cpu 5; cpu 6; cpu 7)’
6．把資源池pool1和CPU集pset1作關聯(lián)：
# poolcfg -dc ‘associate pool pool1 ( pset pset1 )’
7．保存配置到文件（save）：
# pooladm -s
8．查看當前CPU資源的配置，可以看到pool1已經關聯(lián)上pset1，
pset1中有8個CPU（id：0-7），而缺省的pset_default中只有56個CPU 了：
# pooladm
system default
        string  system.comment
        int     system.version 1
        boolean system.bind-default true
        string  system.poold.objectives wt-load
        pool pool_default
                int     pool.sys_id 0
                boolean pool.active true
                boolean pool.default true
                int     pool.importance 1
                string  pool.comment
                pset    pset_default
        pool pool1
                int     pool.sys_id 2
                boolean pool.active true
                boolean pool.default false
                int     pool.importance 1
                string  pool.comment
                pset    pset1
        pset pset1
                int     pset.sys_id 1
                boolean pset.default false
                uint    pset.min 8
                uint    pset.max 8
                string  pset.units population
                uint    pset.load 0
                uint    pset.size 8
                string  pset.comment
                cpu
                        int     cpu.sys_id 5
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 4
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 7
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 6
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 1
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 0
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 3
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 2
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
        pset pset_default
                int     pset.sys_id -1
                boolean pset.default true
                uint    pset.min 1
                uint    pset.max 65536
                string  pset.units population
                uint    pset.load 807
                uint    pset.size 56
                string  pset.comment
                cpu
                        int     cpu.sys_id 13
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 12
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 15
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 14
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 9
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 8
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 11
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 10
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 21
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 20
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 23
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 22
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 17
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 16
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 19
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 18
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 29
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 28
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 31
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 30
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 25
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 24
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 27
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 26
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 53
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 52
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 55
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 54
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 49
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 48
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 51
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 50
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 61
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 60
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 63
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 62
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 57
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 56
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 59
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 58
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 37
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 36
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 39
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 38
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 33
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 32
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 35
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 34
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 45
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 44
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 47
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 46
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 41
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 40
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 43
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
                cpu
                        int     cpu.sys_id 42
                        string  cpu.comment
                        string  cpu.status on-line
配置Zone的CPU資源
此時，如果在Zone1中運行psrinfo命令，會發(fā)現只有56個CPU了（8-63），原因是zone1缺省情況下使用了pool_default這個資源池。我們用zonecfg命令，把pool1分配給zone1: # zonecfg -z zone1
zonecfg:zone1>set pool=pool1
zonecfg:zone1>commit
zonecfg:zone1>exit
# zoneadm –z zone1 reboot
在Zone1重新啟動后，我們在這個zone里可以看到只有8個CPU了：
Zone1# psrinfo
0       on-line   since 04/08/2009 14:22:42
1       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
2       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
3       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
4       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
5       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
6       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
7       on-line   since 04/08/2009 14:22:45
動態(tài)分配CPU資源
如果需要改變zone1的CPU資源的分配配置，例如需要增加CPU到16個，可以通過重新配置pset1來實現，注意，這個操作可以在不停止zone 的情況下進行： 1）先取消原來pset1的配置：
# poolcfg –dc ‘destroy pset pset1’
2）此時zone1中的CPU數恢復到64個，我們再用命令創(chuàng)建一個包含16個CPU的pset1,
命令和前述的過程差不多：
# poolcfg -dc 'create pool pool1'
# poolcfg -dc 'create pset pset1 ( uint pset.min=16; uint pset.max=16 )'
# poolcfg -dc 'transfer to pset pset1 ( cpu 0; cpu 1; cpu 2; cpu 3;\
cpu 4; cpu 5; cpu 6; cpu 7)'
# poolcfg -dc 'transfer to pset pset1 ( cpu 8; cpu 9; cpu 10; cpu 11; \
cpu 12; cpu 13; cpu 14; cpu 15)'
# poolcfg -dc 'associate pool pool1 ( pset pset1 )'
# pooladm –s
3）這時，在zone1中的CPU數目改為16個。
這樣，我們就在Solaris 10中實現了通常由硬件實現的CPU資源動態(tài)管理功能。


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