vSphere内存管理机制概述

概述

内存

vSphere内存管理机制概述-VirtualVMW

•Host Physical Memory,指物理服务器的物理内存,即vSphere系统识别和使用的内存

•Guest Physical Memory,指客户机(虚拟机)的物理内存,即客户机操作系统识别和使用的内存

•Guest Virtual Memory,指客户机(虚拟机)上的应用程序使用的内存

内存页使用状态

•Guest OS使用Guest Physical Memory时,将会维护一个list,用以标记使用过的内存页在当前是allocated还是free的状态

•对vSphere而言,同样也会维护上述类似的一个list

物理内存足够时,vSphere怎样分配物理内存 ?

vSphere内存管理机制概述-VirtualVMW

场景分析

•Host Physical Memory 4GB,1 VM with Guest Physical Memory 2GB

Guest OS启动时

•需要500MB内存存放OS内核,vSphere分配500MB物理内存给VM使用

启动程序

•启动一个应用程序,需要另外使用300MB内存空间,vSphere再分配300MB物理内存给VM使用

读写数据

•需要另外使用800MB内存空间, vSphere再分配800MB物理内存给VM使用

GuestOS释放内存

•GuestOS将用于读写数据的800MB内存空间释放,标识为free状态,而此时,vSphere并不从该VM回收物理内存,而是继续将此物理内存空间标识为分配给该VM使用

Guest Physical Memory过量配置时,vSphere如何支持 ?

vSphere内存管理机制概述-VirtualVMW

说明如下

•过量配置,是指VM配置的Guest Physical Memory的总和,多于Host Physical Memory

•VM运行的初期阶段,当VM的Guest Physical Memory使用率都不高时,此时所有VM已在使用的Guest Physical Memory总和可能会低于Host Physical Memory总量,此时,不需要Memory Reclamation技术就可以直接支持(TPS还是会执行)

•当所有VM需要使用的Guest Physical Memory总和大于Host Physical Memory总量时,此时,相关的Memory Reclamation技术就会被触发使用

Guest Physical Memory过量配置,且Host Physical Memory不足时,vSphere如何解决

Memory Reclaimation(高级内存管理技术)- TPS

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Transparent Page Sharing

将具有相同数据的内存页空间进行共享合并,只保留一份空间用于读,数据写则按实际需要分配内存页空间,这样可以节省物理内存的使用

Memory Reclaimation(高级内存管理技术)- Ballooning

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Ballooning

通过VMTools的功能,记录下已使用的Guest Physical Memory被GuestOS标识为Free状态的内存页空间,然后vSphere找到对应的Host Physical Memory内存页空间,将其回收,并准备提供给其它需要的VM使用

Memory Reclaimation(高级内存管理技术)- Hypervisor Swapping

Hypervisor Swapping

将Host Physical Memory的数据搬到hypervisor层的Swapping磁盘分区上(在安装时可更改该分区大小),以腾出空间释放出Host Physical Memory,准备提供给其它VM使用

Memory Reclaimation(高级内存管理技术)- Memory Compression

Memory Compression

通过压缩Host Physical Memory中最不活动的空间的数据,以腾出空间释放出Host Physical Memory,准备提供给其它VM使用,与Swapping相比,Compression的速度更快

通过以上4种高级内存管理技术来获得可用的内存

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