(KVM连载) 5.1.3 使用virtio_balloon(KVM中的Ballooning)(下)

3. KVM中Ballooning使用示例

KVM中的Ballooning是通过宿主机和客户机协同来实现的,在宿主机中应该使用2.6.27及以上版本的Linux内核(包括KVM模块),使用较新的qemu-kvm(如0.13版本以上),在客户机中也使用2.6.27及以上内核且将“CONFIG_VIRTIO_BALLOON”配置为模块或编译到内核。在很多Linux发行版中都已经配置有“CONFIG_VIRTIO_BALLOON=m”,所以用较新的Linux作为客户机系统,一般不需要额外配置virtio_balloon驱动,使用默认内核配置即可。

在QEMU命令行中可用“-balloon virtio”参数来分配Balloon设备给客户机让其调用virtio_balloon驱动来工作,而默认值为没有分配Balloon设备(与“-balloon none”效果相同)。

-balloon virtio[,addr=addr]  #使用VirtIO balloon设备,addr可配置客户机中该设备的PCI地址。

在QEMU monitor中,提供了两个命令查看和设置客户机内存的大小。

(qemu) info balloon   #查看客户机内存占用量(Balloon信息)

(qemu) balloon num   #设置客户机内存占用量为numMB

KVM中使用ballooning的操作步骤如下:

(1)QEMU启动客户机时分配balloon设备,命令行如下所示。也可以使用较新的“-device”的统一参数来分配balloon设备,如“-device virtio-balloon-pci,id=balloon0,bus=pci.0,addr=0x4”。

[root@jay-linux kvm_demo]# qemu-system-x86_64 rhel6u3.img -smp 2 -m 2048 -balloon virtio

(2)在启动好的客户机中查看balloon设备及内存使用情况,命令行如下:

[root@kvm-guest ~]# lspci

00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 440FX – 82441FX PMC [Natoma] (rev 02)

00:01.0 ISA bridge: Intel Corporation 82371SB PIIX3 ISA [Natoma/Triton II]

00:01.1 IDE interface: Intel Corporation 82371SB PIIX3 IDE [Natoma/Triton II]

00:01.3 Bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI (rev 03)

00:02.0 VGA compatible controller: Cirrus Logic GD 5446

00:03.0 Ethernet controller: Realtek Semiconductor Co., Ltd. RTL-8139/8139C/8139C+ (rev 20)

00:04.0 Unclassified device [00ff]: Red Hat, Inc Virtio memory balloon

[root@kvm-guest ~]# grep VIRTIO_BALLOON \ /boot/config-2.6.32-279.el6.x86_64

CONFIG_VIRTIO_BALLOON=m

[root@kvm-guest ~]# lsmod | grep virtio

virtio_balloon          4856  0

virtio_pci              7113  0

virtio_ring             7729  2 virtio_balloon,virtio_pci

virtio                  4890  2 virtio_balloon,virtio_pci

[root@kvm-guest ~]# lspci -s 00:04.0 -v

00:04.0 Unclassified device [00ff]: Red Hat, Inc Virtio memory balloon

Subsystem: Red Hat, Inc Device 0005

Physical Slot: 4

Flags: fast devsel, IRQ 10

I/O ports at c100 [size=32]

Kernel driver in use: virtio-pci

Kernel modules: virtio_pci

[root@kvm-guest ~]# free -m

total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:          1877        166       1711          0         21         59

-/+ buffers/cache:         85       1792

Swap:          508          0          508

根据上面输出可知,客户机中virtio_balloon模块已经加载,有一个叫做“Red Hat, Inc Virtio memory balloon”的PCI设备,它使用了virtio_pci驱动。如果是Windows客户机,则可以在“设备管理器”看到使用VirtIO Balloon设备。

(3)在QEMU monitor中查看和改变客户机占用的内存,命令如下:

(qemu) info balloon

balloon: actual=2048

(qemu) balloon 512

(qemu) info balloon

balloon: actual=512

如果没有使用Balloon设备,则monitor中用“info balloon”命令查看会得到“Device ‘balloon’ has not been activated”的警告提示。而“balloon 512”命令将客户机内存设置为512MB。

(4)设置了客户机内存为512 MB后,再到客户机中检查,如下所示。

[root@kvm-guest ~]# free -m

total       used       free     shared    buffers     cached

Mem:           341        166        175          0         21         59

-/+ buffers/cache:         85        256

Swap:         508          0          508

如果是Windows客户机(如Win7),当balloon使其可用内存从2GB降低到512MB时,在其“任务管理器”中看到的内存总数依然是2GB,但是看到它的内存已使用量会增大1536MB(如从其原来使用量350MB,变为1886MB),这里占用的1536MB正是Balloon设备占用的,Windows客户机系统其他程序已不能使用这1636 MB内存,这时宿主机系统就可以再次分配这里的1536MB内存用于其他用途。

另外,值得注意的是,当通过“balloon”命令让客户机内存增加时,其最大值不能超过QEMU命令行启动时设置的内存,例如:命令行中内存设置为2048MB,如果在Monitor中执行“balloon 4096”则设置的4096MB内存不会生效,其值将会被设置为启动命令行中的最大值(即2048MB)。

4. 通过Ballooning过载使用内存

在4.3.4节“内存过载使用”中提到,内存过载使用主要有三种方式:swapping、ballooning和page sharing。在多个客户机运行时动态地调整其内存容量,ballooning是一种让内存过载使用的非常有效的机制。使用ballooning可以根据宿主机中对内存的需求,通过“balloon”命令调整客户机内存占用量,从而可以实现内存的过载使用。

在实际环境中,客户机系统的资源的平均使用率一般并不是很高的,通常是一段时间负载较重,一段时间负载较轻。可以在一个物理宿主机上启动多个客户机,通过ballooning的支持,在某些客户机负载较轻时减少其内存使用,用于分配给此时负载较重的客户机。例如:在一个物理内存在8GB的宿主机上,可以在一开始就分别启动6个内存为2GB的客户机(A、B、C、D、E、F这6个),根据平时对各个客户机里资源使用情况的统计可知,当前一段时间内,A、B、C的负载很轻,就可以通过ballooning降低其内存为512 MB,而D、E、F的内存保持2 GB不变。其内存分配的简单计算为:

512MB × 3  +  2GB × 3  +  512MB(用于宿主机中其他进程) =  8GB

而在其他某些时间段,A、B、C等客户机负载较大时,也可以增加它们的内存量(同时减少D、E、F的内存量)。这样就在8GB物理内存的上运行了看似需要大于12GB内存才能运行的6个2GB内存的客户机,从而较好地实现了内存的过载使用。

如果客户机中有virtio_balloon驱动,则使用ballooning来实现内存过载使用是非常方便的。而前面提到“在QEMU monitor中用balloon命令改变内存操作不方便”的问题,如果使用第6章将会介绍的libvirt工具来使用KVM,则对ballooning的操作会比较方便,在其“virsh”管理程序中就有“setmem”这个命令来动态更改客户机的可用内存容量,该方式的完整命令为“virsh setmem <domain-id or domain-name> <Amount of memory in KB>”。

master

Stay hungry, stay foolish.

5 Comments

  1. 你好:
    博主,有个问题问下,我用 qemu的 monitor 然后输入命令 info balloon 提示不支持。但是我的 xml文件里面已经开启了。而且内核也支持。。我通过看你之前博文里面的 ”virsh执行qemu monitor中的命令“ 来执行 :virsh # qemu-monitor-command server-01 –hmp “info balloon”
    balloon: actual=6144

    结果发现是支持的。请问这个是怎么回事。

    • 有点奇怪啊;建议你将virsh执行正常时的qemu命令拿出来(ps -ef | grep qemu),然后单独运行这个命令,然后你到monitor中看看”info balloon”的情况。

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