VMware vSphere-Ressourcen: HotAdd/HotPlug erklärt

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Was ist VMware Hot Add?

VMware Hot Add ist eine Funktion, mit der Sie einer Virtuellen Maschine virtuelle Geräte hinzufügen können, während die VM ausgeführt wird. Standardmäßig können Sie virtuelle Geräte wie eine virtuelle Festplatte (nicht IDE), Netzwerkadapter und USB-Geräte hinzufügen, während eine VM eingeschaltet ist. Mit VMware Hot Add können Sie eine virtuelle CPU (Zentraleinheit) und RAM (Arbeitsspeicher) im laufenden Betrieb hinzufügen. Wenn VMware Hot Add aktiviert ist, müssen Sie eine VM nicht herunterfahren, um virtuelle Geräte hinzuzufügen.

VMware Hot Add vs. Hot Plug

Sie werden feststellen, dass die CPU-Hot-Add-Funktion manchmal auch als CPU-Hot-Plug bezeichnet wird. Das Gleiche gilt für Memory Hot Add und Memory Hot Plug. Diese beiden Begriffe bezeichnen dasselbe und sind austauschbar.

Hinweis: Verwechseln Sie VMware Dynamic Memory nicht mit VMware Hot Add Memory, da es sich um unterschiedliche Funktionen handelt. VMware Dynamic Memory ist eine Technik für die effiziente Verwaltung des VMware-Speichers für Virtuelle Maschinen. Dieser Name ist nicht offiziell für diese Funktion, aber Benutzer bezeichnen sie als das fortschrittliche Analogon zum dynamischen Speicher von Hyper-V. Zu den VMware-Speicherverwaltungstechniken gehören transparente Seitenfreigabe, Speicherballooning, Speicherkomprimierung und Speicherswapping.

Anforderungen und Einschränkungen

Für das Hinzufügen von VMware vCPUs (virtuellen CPUs) und Speicher zu laufenden VMs gelten bestimmte Anforderungen und Einschränkungen:

• Das Gastbetriebssystem (OS) muss das Hinzufügen von Geräten im laufenden Betrieb unterstützen.
• Die Hardware-Kompatibilität der Virtuellen Maschine (Version der virtuellen Hardware) muss mindestens 7 betragen.
• VMware Tools sollten auf dem Gastbetriebssystem installiert sein.
• Fault Tolerance darf für die Virtuelle Maschine nicht aktiviert sein.
• Die Virtuelle Maschine muss ausgeschaltet sein, um die Hot Add-Funktion zu aktivieren.
• Es muss eine VMware vSphere Advanced-, Enterprise- oder Enterprise Plus-Lizenz verwendet werden. VMware vSphere Enterprise Plus unterstützt sowohl CPU-Hot Add als auch Speicher-Hot Add. Informationen zu den verfügbaren Funktionen für andere Editionen und Gastbetriebssysteme finden Sie im VMware-Lizenzierungshandbuch , um die verfügbare Funktionalität für andere Ausgaben und Gastbetriebssysteme zu überprüfen.

Beachten Sie die Lizenzbeschränkungen des Gastbetriebssystems und der auf der VM installierten Anwendungen, bevor Sie vCPUs hinzufügen. Möglicherweise müssen Sie zusätzliche Lizenzen erwerben, um die Software auf einer höheren Anzahl von Prozessoren auszuführen.

Gastbetriebssysteme, die Hot Add unterstützen, sind Windows Server 2003 und neuer sowie Linux mit Kernel 3.8 und höher. Die Top-Ausgaben von Windows Server unterstützen sowohl CPU- als auch Speicher-Hot Add. Einige niedrigere Ausgaben von Windows Server unterstützen Nur Hot Add.

Vor- und Nachteile von VMware Hot Add

VMware Hot Add ist in vielen Verwendungsfällen eine nützliche Funktion. Beachten Sie jedoch, dass die Verwendung dieser Funktion Nachteile mit sich bringt, wenn Hot Add nicht wirklich erforderlich ist. VMware Hot Add ist von verschiedenen Gründen standardmäßig deaktiviert. Finden wir heraus, warum.

VMware vCPU Hot Add und vNUMA

Wenn Sie VMware Hot Add aktivieren, wird vNUMA für die VM automatisch deaktiviert. Standardmäßig ist vNUMA für alle VMs mit 8 oder mehr vCPUs aktiviert, um die Leistung zu verbessern. Sehen wir uns das Konzept von NUMA und vNUMA einmal genauer an.

Was ist NUMA?

NUMA (Non-Uniform Memory Access) ist eine Architektur für Multiprozessorsysteme, die es CPUs ermöglicht, Speicher lokal zu teilen. Die Zeit, die eine CPU benötigt, um auf den Speicher zuzugreifen, hängt vom Standort des Speichers auf der Hauptplatine ab. Jeder Prozessor hat die Priorität, „seinen eigenen” lokalen Speicher zu verwenden, anstatt den Speicher zu nutzen, der in den Steckplätzen in der Nähe eines anderen Prozessors installiert ist. Mit anderen Worten: NUMA ist eine Methode, die bestimmt, wie ein Prozessor mit den Speichermodulen eines anderen Prozessors interagiert. NUMA-Systeme sind Plattformen mit mehr als einem Systembus, bei denen jeder Prozessor auf den gesamten Speicher auf der Hauptplatine zugreifen kann. Ein Prozessor, dessen Speicher in Steckplätzen in der Nähe dieses Prozessors installiert ist, wird als NUMA-Knoten.

Wenn NUMA deaktiviert ist oder wenn Sie beispielsweise zwei Prozessoren haben und der Speicher nur in den Steckplätzen eines dieser Prozessoren installiert ist, kann es zu Leistungseinbußen und anderen Hardwareproblemen kommen. Wenn Sie nicht über genügend Speichermodule verfügen, um alle Steckplätze auf einer Hauptplatine mit zwei Prozessoren zu füllen, versuchen Sie, die Speichermodule auf die Speicherslots des ersten und zweiten Prozessors zu verteilen.

NUMA hilft dabei, Systemprozesse, die in einem NUMA-fähigen Betriebssystem ausgeführt werden, rational zu verteilen. Es ermöglicht jedem Prozess den Zugriff auf Speicherbereiche, die den von diesen Prozessen verwendeten Prozessoren am nächsten liegen.

Was ist vNUMA?

Virtuelles NUMA (vNUMA) ist eine Optimierungsmethode in VMware vSphere. Sie sorgt dafür, dass große VMs optimal funktionieren, indem sie die NUMA-Topologie berücksichtigt und Engpässe bei der Speicherbandbreite vermeidet. Eine physische NUMA-Topologie wird einem Gastbetriebssystem mit vNUMA zur Verfügung gestellt. Daher basiert die virtuelle NUMA-Topologie auf der NUMA-Topologie der zugrunde liegenden physischen Hardware, die vom ESXi-Host verwendet wird. Virtuelle CPUs der VM können den Zugriff auf Speicher planen, der sich auf denselben NUMA-Knoten befindet.

vNUMA ist für virtuelle Maschinen verfügbar, die virtuelle Hardware 8 oder höher verwenden. Wenn Sie eine virtuelle Maschine erstellen, können Sie die Anzahl der Prozessoren und die Anzahl der Prozessorkerne auswählen. Die Anzahl der CPU-Sockel wird automatisch berechnet. Wenn die Anzahl der von einer VM verwendeten vCPUs höher ist als die Anzahl der Kerne auf jedem NUMA-Knoten, wird die vNUMA-Topologie geändert und für die Verwendung durch ein Gastbetriebssystem optimiert. In diesem Fall kann das Gastbetriebssystem mehrere NUMA-Knoten verwenden. Diese VM wird als breite oder große virtuelle Maschine bezeichnet.

Was passiert, wenn vNUMA deaktiviert ist?

Wenn Hot Add aktiviert und vNUMA deaktiviert ist, erkennt eine Virtuelle Maschine die zugrunde liegenden NUMA-Knoten auf dem ESXi-Host nicht und erhöht den Zugriff auf den Speicher auf Remote-NUMA-Knoten. Die CPU-/Speicherplanung eines Gastbetriebssystems ist nicht optimal. Infolgedessen verschlechtert sich die Leistung der VM. Die Leistungsverschlechterung ist bei breiten VMs mit zunehmender Anzahl von Threads durch eine Anwendung spürbar. Wenn Sie beispielsweise Wenn Sie Hot Add auf einer VM aktivieren, deren Gastbetriebssystem zwei NUMA-Knoten verwendet, kann dieses Gastbetriebssystem danach nur noch einen NUMA-Knoten erkennen, da keine optimierte vNUMA-Topologie erstellt wird.

Aktivieren Sie VMware Hot Add nur, wenn Sie diese Funktion während des VM-Betriebs verwenden möchten. Andernfalls ist es besser, Hot Add für VMs zu deaktivieren, die sich über mehr als einen NUMA-Knoten erstrecken. Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Sie CPU und Arbeitsspeicher per Hot Add hinzufügen müssen, können Sie der VM von Anfang an mehr CPU- und Arbeitsspeicherressourcen zuweisen.

Einschränkungen von VMware Hot Add

Hot Remove ist nicht möglich

Wenn die Hot-Add-/Hot-Plug-Funktion aktiviert ist, ist es nicht möglich, CPU- und Speicherressourcen im laufenden Betrieb zu entfernen. Nach dem Hinzufügen von vCPU und Speicher zu einer VM verbrauchen Anwendungen diese hinzugefügten Ressourcen. Aus diesem Grund unterstützen Anwendungen keine Optionen wie das Entfernen von bereits genutztem Speicher und CPU-Kapazität. Aus diesem Grund besteht die einzige Möglichkeit, die CPU- und Speicherressourcen für eine VM zu verringern, darin, die VM herunterzufahren und die Einstellungen der ausgeschalteten VM zu bearbeiten.

Einschränkungen der Speicherskalierbarkeit

Die maximale Menge an Hot Add-Speicher beträgt das 16-fache der ursprünglich für die VM bereitgestellten Speichermenge. Wenn eine VM beispielsweise über 4 GB RAM verfügt, kann diese Menge auf bis zu 64 GB erhöht werden.

Es gibt auch eine Einschränkung für VMs mit 3 GB RAM (genau 3072 MB) oder weniger. Möglicherweise wird eine Fehlermeldung angezeigt oder ein Gastbetriebssystem (64-Bit-Linux und 32-Bit-Windows) kann den hinzugefügten Speicher nicht ermitteln. Die Lösung besteht darin, die VM herunterzufahren und die Speichermenge auf mehr als 3072 MB zu erhöhen. Anschließend können Sie die VM einschalten und VMware Hot Add verwenden.

So konfigurieren Sie VMware Hot Add

Es gibt mehrere Methoden, um VMware vCPUs Hot Add und VMware Memory Hot Add zu aktivieren. Sie können die grafische Benutzeroberfläche oder die Befehlszeilen-Benutzeroberfläche verwenden.

Aktivieren von Hot Add in vCenter

Um die VMware Hot Add-Option mithilfe von vCenterzu aktivieren, melden Sie sich bei VMware vSphere Client an und führen Sie die folgenden Schritte aus:

1. Gehen Sie zu Hosts und Cluster.
2. Wählen Sie die gewünschte Virtuelle Maschine im Navigationsbereich aus. Die Virtuelle Maschine muss ausgeschaltet sein.
3. Klicken Sie auf das Einstellungen bearbeiten Symbol. Alternativ können Sie mit der rechten Maustaste auf den VM-Name klicken und im sich öffnenden Menü auf Einstellungen bearbeiten.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um Hot Add für CPUs im laufenden Betrieb zu aktivieren:

1. Erweitern Sie im Fenster „ <“ ( ) die CPU-Einstellungen. >Einstellungen bearbeiten Fenster die CPU-Einstellungen.
2. In der CPU-Hot-Plug- Zeile aktivieren Sie das Kontrollkästchen CPU-Hot Add aktivieren .

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um Hot Add zu aktivieren:

1. Erweitern Sie im Fenster „ <“ (Einstellungen bearbeiten)„Edit Settings“ (Einstellungen bearbeiten) >
2. Wählen Sie in der Zeile „ <“ ( ) >„Memory Hot Plug“ (Speicher-Hot-Plug) die Option „ <“ (Speicher-Hot-Plug aktivieren) >„Enable“ (Aktivieren) aus.
3. Klicken Sie auf OK , um die VM-Einstellungen zu speichern und das Fenster zu schließen.

Jetzt können Sie die VM starten und VMware vCPUs und Speicher zur VM hinzufügen.

Aktivieren von VMware Hot Add in PowerCLI

VMware PowerCLI ist das leistungsstarke Befehlszeilentool für das Management von VMware vSphere. Sehen wir uns an, wie Sie VMware Hot Add in PowerCLI aktivieren.

1. Verbinden Sie sich mit Ihrem vCenter oder ESXi-Host, indem Sie den folgenden Befehl verwenden und die entsprechende IP-Adresse (in diesem Beispiel 192.168.101.205) oder den Hostnamen eingeben:Connect-VIServer 192.168.101.205
2. Geben Sie die Anmeldeinformationen ein, wenn Sie dazu aufgefordert werden.
3. Listen Sie die VMs auf dem ESXi-Host auf, mit dem Sie verbunden sind.Get-VM
4. Stellen Sie sicher, dass die VM, für die Sie Hot Add aktivieren möchten, ausgeschaltet ist.
5. Führen Sie diese Befehle aus, um Memory Hot Add und CPU Hot Add für die ausgewählte Virtuelle Maschine zu aktivieren.$VM = Get-VM Windows-VM
$spec = New-Object VMware.Vim.VirtualMachineConfigSpec
$spec.memoryHotAddEnabled = $true
$spec.cpuHotAddEnabled = $true
$VM.ExtensionData.ReconfigVM_Task($spec)Dabei gilt:
   Windows-VM ist der Name der benötigten virtuellen Maschine
   $spec.memoryHotAddEnabled = $true ist der Befehl zum Aktivieren von Memory Hot Add
   $spec.cpuHotAddEnabled = $true ist der Befehl zum Aktivieren von CPU Hot Add
6. Überprüfen Sie, für welche VMs die Funktionen „CPU Hot Add“ und „Memory Hot Add“ aktiviert sind:Get-VM | Get-View | Select Name, `
@{N="CpuHotAddEnabled";E={$_.Config.CpuHotAddEnabled}}, `
@{N="CpuHotRemoveEnabled";E={$_.Config.CpuHotRemoveEnabled}}, `
@{N="MemoryHotAddEnabled";E={$_.Config.MemoryHotAddEnabled}}

Aktivieren von Hot Add in einer VM-Konfigurationsdatei

Eine weitere Methode zum Aktivieren von VMware Hot Add ist die Verwendung der ESXi-Befehlszeilenschnittstelle und das Bearbeiten der VMX-Konfigurationsdatei der Virtuellen Maschine. Öffnen Sie die ESXi-Shell oder verbinden Sie sich über SSH mit dem VMware ESXi-Host. Führen Sie dann die folgenden Befehle in der Befehlszeile aus, um Hot Add zu aktivieren:

1. Wechseln Sie zum VM-Verzeichnis:
   cd /vmfs/volumes/datastore10a/Windows-VM/

2. Stellen Sie sicher, dass die VM ausgeschaltet ist.
3. Öffnen Sie die VMX-Konfigurationsdatei der Virtuellen Maschine in einem Texteditor:
   vi Windows-VM.vmx
4. Fügen Sie diese Zeile zur Konfigurationsdatei hinzu, um vCPU Hot Add zu aktivieren:
   vcpu.hotadd = "TRUE"
5. Fügen Sie diese Zeile zur Konfigurationsdatei hinzu, um Memory Hot Add zu aktivieren:
   mem.hotadd = "TRUE"
6. Speichern Sie die VMX-Konfigurationsdatei und beenden Sie den Texteditor.

Sie können Hot-Plug-Funktionen in einer VM für Geräte wie Netzwerkadapter, Festplattencontroller usw. deaktivieren. (die standardmäßig aktiviert sind).

devices.hotplug = “false”

Diese Einstellung hat keinen Einfluss auf die VMware-Konfiguration für CPU-Hotplug und Hot Add Memory für die VM.

Bearbeiten der VMX-Konfiguration in VMware vSphere Client

Sie können die VMX-Konfiguration auch in VMware vSphere Client bearbeiten:

1. Wählen Sie die gewünschte VM in VMware vSphere Client aus.
2. Fahren Sie die VM herunter, wenn sie ausgeführt wird.
3. Klicken Sie auf Einstellungen bearbeiten.
4. Wählen Sie die Registerkarte VM-Optionen im Fenster VM-Einstellungen .
5. Klicken Sie auf Erweitert , um die Optionen zu erweitern, und klicken Sie auf Konfiguration bearbeiten.
6. Klicken Sie auf Konfigurationsparameter hinzufügen im Fenster „Konfigurationsparameter“ .
7. Im Neue Konfigurationsparameter hinzufügen Geben Sie in diesem Abschnitt die Werte ein, um VMware Hot Add Memory und VMware vCPUs entsprechend zu aktivieren. Name: mem.hotaddWert: TRUE
   Name: vcpu.hotaddWert: TRUE
8. Klicken Sie auf OK , um die Einstellungen zu speichern und das Fenster zu schließen.

Fazit

Aktivieren Sie Nur Hot Add von VMware, wenn Sie diese Funktion zum Hinzufügen von virtuellen Prozessoren und Speicher zu einer laufenden VM verwenden möchten. Wenn Sie VMware Hot Add aktivieren, diese Funktion jedoch nicht verwenden, kann sich die Leistung bei großen VMs verschlechtern, da die Topologie mit mehreren NUMA-Knoten nicht verwendet wird. Verwenden Sie die VMware VM-Überwachung, um die VM-Leistung und die Ressourcennutzung in VMware vSphere zu überwachen. Mit diesem Ansatz können Sie feststellen, ob für eine VM die Hot Add-Funktion aktiviert werden muss.

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