现在，您已经转向了虚拟基础架构，并接受了软件定义的所有概念，因此您必须减少对体系结构的关注，多关注服务交付。不幸的是，当您开始在虚拟基础架构上放置工作负载时，您和您的客户都会注意到应用程序和服务的性能显著下降。架构师和系统管理员必须认识到，所有的工作都是纸上谈兵，但实际工作负载和实际用户往往会改变您的观点，并让您匆忙返回到设计板上，以制定新的行动计划。即使在软件定义的世界中，支持这种抽象的底层硬件（从硬件到软件）在性能方面也往往有自己的想法。虚拟基础架构可能在以下五个关键领域遇到性能问题：存储、计算、网络、工作负载平衡和扩展。

　　软件定义一切

　　网络和存储技术正在申请专利，可在一个企业云中实现计算、虚拟化和SaaS管理。

　　现在，见证Ignite的力量。

　　存储延迟

　　对于虚拟化的性能问题，人们抱怨最多的一个问题就是存储延迟。所有存储延迟问题的解决方案是SSDs和全闪存数组。这个解决方案的问题是成本。然而，虚拟化的承诺是降低计算成本，而不是增加计算成本。因此，暂时将所有闪存数组保留在桌面上，作为一个“很好的选择”，并查看一些实用且价格合理的存储延迟解决方案。

　　VMware为解决存储性能问题提供了以下建议：

　　把非ESXi LUNs和ESXi LUNs分开

　　启用读取缓存和写入缓存

　　负载平衡磁盘 I/O

　　持续监控、重新设计和调整

　　系统管理员还应考虑将应用程序存储与操作系统存储分离，以缓解磁盘I / O争用的问题。虚拟化管理员还应该将某些工作负载配置为彼此隔离，而不是允许他们通过自动分布式资源调度（ DRS ）自由移动。（如果您想要了解更多关于虚拟化和存储的信息，请参阅《通过虚拟化存储跟上数据爆炸的步伐》一文。）

　　固定的计算资源

　　当管理员超额认购计算资源、CPU和内存时，它们通常会在虚拟化环境中受到约束。通过为虚拟机（ VMs ）创建标准并坚持使用它们，可以轻松避免超额认购。出现超额认购的原因是，创建虚拟机的管理员在创建虚拟机时没有标准，或者试图模仿虚拟系统所迁移的物理环境。请记住，未充分利用的容量是虚拟化环境的主要驱动力之一。大多数闲置的物理系统都是使用多个多核CPU、数万兆字节的内存和数万亿字节的存储购买的，从而实现了从物理到虚拟的转变。

　　通过P2V过程将物理机转换成虚拟机的过程，通常是在软件定义的基础架构中查明浪费来源的罪魁祸首。通过P2V转换进行的迁移很少反映出Microsoft和VMware等供应商提出的最佳的规模调整标准建议。

　　正确调整虚拟机规模和防止容量浪费需要标准、监控、平衡和更新，以确保基础架构的利用率保持最佳状态。

　　网络延迟

　　网络流量的逻辑和物理分离是标准物理系统的最佳实践，这在虚拟系统中常常被忽略。例如，在标准物理硬件上，企业通常配置一个管理网络、一个备份网络以及可能连接到数据库服务器、当然还有存储网络的各种专用网络。管理员必须通过使用VLAN和单独的物理网络来承载不同的网络流量，从而将此做法推广到虚拟系统。

　　动态迁移或虚拟机迁移、备份、数据、管理和存储应在独立的物理和逻辑网络上传输。任何重叠都会导致网络约束和用户体验差，他们希望应用程序和电脑能够快速响应网络。

　　VMware提出了以下优化网络吞吐量的建议：

　　将每个物理NIC分配给端口组和vSwitch。

　　使用单独的NIC来处理不同的网络流量。

　　如果丢弃的数据包是个问题，您可以增加vNetwork驱动环形缓冲区。

　　确认所有网卡在全双工模式下运行。主机论坛news.webhostingtalk.cn

　　将所有网卡设置为最大容量。

　　使用VMXNET 3网卡驱动程序。

　　平衡vSwitches上的虚拟机。

　　增加更多的物理NIC到主机。

　　在每个虚拟机上安装VMware工具。

　　在大多数网络中，网络延迟比较少见，尤其是在管理员将网络分离到独立的网络流量时。许多虚拟机可以共享一个网络接口而不饱和。但是网络延迟确实会发生。问题是，“为什么会发生网络延迟呢？”网络延迟通常发生在动态迁移或虚拟机网络中，在该网络中，具有大量内存分配的VM从一个物理主机移动到另一个物理主机。正确的VM内存分配和专用网络有助于降低迁移期间出现问题的机率。NIC绑定，安装最新的驱动程序，优化物理网卡设置，有助于防止问题出现。

　　Microsoft为Hyper-V和VM提供了以下指南：

　　在支持VMQ的物理NICs上启用VMQ。

　　请勿使用自动私有IP地址。

　　安装最新的网卡驱动程序。

　　打开所有网络设备的巨型帧。

　　删除未使用的协议。

　　按照绑定顺序首先设置管理NIC。

　　在配置到网络之前配置负载均衡。

　　请勿与主机操作系统共享虚拟交换机NICs。

　　创建冗余的网络路径，特别是为动态迁移网络创建。

　　并非所有网络接口都是同样创建的。某些NIC存在一些已知的问题，管理员可以通过选择不同的NIC或彻底研究文档并对其设置进行适当地更改来避免这些问题。管理员还应特别注意，确保所有网络设置与所有网络设备相匹配。例如，管理员应将所有1 Gb的NIC设置为1 Gb、全双工，并与交换机上的设置相匹配。

　　工作负载不平衡

　　工作负载平衡与硬件无关，也与软件无关，但这是虚拟基础架构中存在的一个问题。当一个特定类型的工作负载集合到一个主机系统上时，就会发生工作负载失衡。例如，如果过多的VM聚集在同一主机上，则CPU利用率高的VM可能会对彼此的性能产生不利影响。对于内存密集型工作负载以及高磁盘I/O应用程序和工作负载，您可以观察到相同的效果。

　　工作负载平衡需要管理员进行额外的思考和规划。默认的DRS算法并不总是最清楚的。管理员必须研究工作负载，并相应地分配和负载平衡。他们还必须制定规则，防止VM聚集。例如，在由十个主机系统组成的集群中，管理员可以设置自平衡工作负载的规则。保守设置将确保VM不会移动，除非主机的资源在一段时间内仍然受到限制。过多地设置迁移可能会导致迁移网络的网络延迟。此外，管理员可以而且也应该设置规则，禁止某些VM在同一台主机上登录。

　　虚拟机蔓延

　　虚拟机蔓延会导致虚拟环境中的问题，包括许可问题、空间限制、资源的浪费以及为了VM的合法使用导致的中断。发生虚拟机蔓延是因为配置一个新的VM只需要一个VM模板和几次鼠标单击。物理机器的蔓延有内置的控件，但虚拟机通常没有。未充分利用的物理系统使IT专业人员接受虚拟化，但这些专业人员助长了过度配置VM，为各种目的创建VM，以及从未从磁盘和库存中删除未使用的VM的浪费做法。

　　VMware提出了一项减少、重用和回收策略，以防止蔓延。首先，减少未授权和过度配置的VM的数量，其治理类似于管理员在配置物理机器时使用的治理。解决方案是通过包括请求和批准在内的治理流程来处理VM请求，这样VM就可以通过一个审查流程来保证VM的权限调整、许可证跟踪和生命周期管理。

　　其次，管理员可以为新的工作负载重新部署VM，而不是让VM通过一个正常且冗长的停用过程。这是计划的重用部分。这些短期使用的VM往往有足够的资源，可以作为另一个短期使用系统参与，也可以作为一个完整的生产工作负载继续使用。VM已经分配了CPU、内存、磁盘、网络和许可，因此只需在现有VM上重复使用这些工作就很有意义。

　　最后，闲置虚拟机和废弃虚拟机的回收利用有助于企业回收浪费的容量，以便用于测试或生产工作负载。恢复该容量的过程是手动的。回收时要求管理员对当前使用的系统进行审核，回收废弃的资源，并手动删除孤立磁盘。管理员必须花费大量的时间来确定废弃VM的价值。事实证明，只需删除VM、将许可证返回到许可证池，并将空间重新分配给正在使用的工作负载，这样可以在时间和资源上获得更好的回报。（如果您想要了解更多关于VM实施的信息，请参阅《5个服务器虚拟化最佳实践》一文。）

　　结论

　　接受虚拟化的许多好处也意味着企业必须接受虚拟化的缺点。虚拟化常常被认为是浪费容量的灵丹妙药，如果没有治理、审核和策略的适当控制，它就会导致更多的浪费。平衡网络带宽、计算容量和存储性能时需要保持警惕，并遵循管理程序制造商所建议的最佳实践操作。尽管虚拟化的目标是减少硬件的开销、降低能源的消耗、更高效地使用容量以及更好地利用计算资源，但问题依然存在。虽然虚拟化为这些问题提供了解决方案，但它并没有消除硬件本身的根本问题：管理容量的能力。