vybor_servera_dlya_virtualizaczii

Выбор сервера для виртуализации.

Конспект в доработке

Общие сведения

Хост-машина - сервер который разбивается на несколько виртуалок (гостевых машин)
Виртуальными машинами управляет гипервизор. Виды гипервизоров:
bare-metal («голый металл») - аппаратный гипервизор (ESXi, KVM, Hyper-V, Xen), работает напрямую с аппаратным обесспечением. Операционная система хоста является частью гипервизора или работает поверх, в специальном разделе (parent partition)
Хостовый гипервизор (VirtualBox, VMware Workstation, QEMU), работает как приложение в рамках операционной системы хоста. Гостевая система обращается к аппаратным ресурсам через приложение, а приложение через операционную систему хоста.
Proxmox VE может рассматриваться как гипервизор первого и второго типа
Гибридный тип гипервизоров, когда движок является частью операционной системы, а управление осуществляется через компонент.

Hyper-V является гипервизором первого типа. При загрузке сервера первым загружается гипервизор и получает доступ к аппаратным ресурсам, затем создает привилегированную виртуальную машину, так называемый родительский раздел (Parent Partition). Гостевая система запускается внутри этого раздела.

Преимущества виртуализации

Виртуализация снижает риск сбоев и скорость восстановления после сбоя
Обслуживание обходится дешевле
Инфраструктура уплотняется
Виртуальные машины легко переносить, клонировать и изменять в процессе работы
Развертнывание новой среды занимает меньше времени
Энергоэффектиновсть. Экономия энергии и меньше охлаждения
Отказоустойчивость
На одном сервере можно развернуть несколько разных ОС (сервисов)
Виртуализация позволяет изолировать друг от друга несколько разных сервисов, пользователей
Виртуализация позволяет избежать неравномерного распределения нагрузки

Сервер для виртуализации

Сервер для виртуализации должен иметь запас масштабируемости для установки дополнительных ресурсов (процессор, память)
На производительность ВМ по большей части влияет четыре параметра: CPU, RAM, дисковая подсистема и сетевой адаптер.

Процессор

В качестве процессора для сервера виртуализации можно рассмотреть процессоры из линейки Intel Xeon 6 (Granite Rapids и Sierra Forest) или AMD EPYC 9004 / 9005 (Genoa, Bergamo, Turin) с поддержкой DDR5, PCIe 5.0/6.0 и CXL 2.0

CXL 2.0 (Compute Express Link 2.0) — это вторая версия открытого стандарта, который решает задачу эффективного взаимодействия между процессорами, ускорителями (например, GPU, FPGA, ASIC) и памятью в вычислительных системах.

Sierra Forest — энергоэффективные ядра, не самые производительные, но отлично подходят для плотного размещения в ЦОДе, для виртуализации и облачных нагрузок;
Granite Rapids — высокопроизводительные ядра для высокопроизводительных вычислений, но плотность размещение значительно меньше.

AMD EPYC 9004/9005 по соотношению цена/качество лучше чем AMD, количество ядер на сокет (до 128 ядер Zen 5, до 192 Zen 5c, следующее поколение 9006 получит до 256 ядер), высокая производительность и тактовая частота

При выборе процессора следует уделить внимание совместимости платформы/материнской платы, сокет, чипсет, поколение.

Для виртуализации и контейнеризации важны плотность размещения ядер, энергоэффективность.

Для виртуализации не всегда нужна высокая частота, но 16 ядер на высокой частоте будут быстрее 64 энергоэффективных ядер

Большой L3-кэш улучшает производительность в VDI, 1С, базах данных и аналитике

Современные многоядерные CPU требуют мощного охлаждения и тонкой настройки режимов работы.

Важно учитывать, сколько линий PCIe, хватит ли их под GPU, NVMe, SmartNIC, DPU и сетевые адаптеры

В целом следует выбирать процессоры с большим колличеством ядер и высокой тактовой частотой. Если основной упор делается на производительность, то важнее тактовая частота, чем кол-во ядер.
16 ядер по 4.0 ГГц дадут выше производительность, чем 64 ядра по 2.5 ГГц

Источник: https://servermall.ru/blog/kak-vybrat-server-dlya-virtualizatsii

RAM

Следует выбирать DDR5 с поддержкой ECC. У DDR5 выше частоты, ниже энергопотребление на бит
Количество каналов CPU. Чем больше каналов и чем лучше они заполнены, тем больше пропускная способность при больших объемах. Неравномерное заполнение каналов снижает пропускную способность.
Необходимо иметь запас оперативной памяти примерно 30% для каждой виртуальной машины. Современные гипервизоры (vSphere, Proxmox) используют баллонинг (динамичское распределение) и компрессию (сжатие), но данные технологии не решают проблему нехватки памяти
Нормальная частота для DDR5 — 4800–6400 МГц, но реальные частоты могут быть ниже из-за ограничений платформы
Не переплачивать за высокочастотную память, если сервер не может раскрыть её потенциал

Следует проверить совместимость в QVL-листе (Qualified Vendor List)

Кроме виртуалок необходимо выделять минимум 15-20% хост-машине под гипервизор и кэширование

Дисковая подсистема

Для виртуализации лучше всего подходят SSD, в первую очередь NVMe, следует выбирать форматы U.3 и E3.S
Для хостовой ОС и гипервизора следует использовать RAID из нескольких SSD, в таком случае если один диск внезапно умрёт, он не утянет за собой рабочие виртуалки.
Для самих ВМ лучше выделить отдельный высокоскоростной пул — NVMe-массив (Ceph или vSAN)
VSAN (Virtual Storage Area Network) — это технология программно-определяемого хранилища (SDS), которая объединяет локальные дисковые ресурсы нескольких серверов в единый общий пул, доступный для виртуальных машин и приложений. По сути, VSAN абстрагирует сложность управления физическим хранилищем и предоставляет централизованный доступ к нему, имитируя работу традиционной сети хранения данных (SAN), но без необходимости в отдельном специализированном аппаратном обеспечении

У NVMe задержка минимальна, а пропускная способность в несколько раз выше чем у ssd.
Современные PCIe 4.0/5.0 тянут до 14 ГБ/с, задержки в разы ниже, чем у SAS
Можно использовать SAS 12G / 24G (SAS4), но в нишевых сценариях, когда есть мощный RAID-контроллер
Не стоит смешивать накопители с разными скоростями (например, HDD и SSD) или разными интерфейсами (например, SATA и NVMe) в одном RAID-массиве. Если один диск медленнее — он будет узким местом для всей группы.

В последнее время используют программно-определяемые хранилища (SDS), вроде ZFS, Ceph, VMware vSAN и аналоги

Источник: https://servermall.ru/blog/kak-vybrat-server-dlya-virtualizatsii

Сетевая карта

Для нескольких виртуальных машин следует подбирать сетевую карту на 2-4 порта. Следует учитывать минимальную скорость сети и функциональные возможности сетевой карты. Поддержка SR-IOV позволяет разделять один физический порт на несколько виртуальных адаптеров, минимизируя нагрузку на CPU и улучшая производительность. SmartNIC и карты с аппаратным ускорением обработки пакетов дают больше возможностей для высоконагруженных сред, снижение задержки и ускорение сетевых операций.

Источник: https://servermall.ru/blog/kak-vybrat-server-dlya-virtualizatsii