Vue d’ensemble complète des problèmes de performances des machines virtuelles VMware
Les problèmes matériels et logiciels entraînent parfois une baisse des performances des machines virtuelles. Cela peut nuire à la commodité et à la souplesse de votre environnement virtuel. Lisez cet article de blog pour en apprendre davantage sur les méthodes permettant d’améliorer les Performances des VMs VMware lorsque celles-ci sont lentes. Découvrir les problèmes les plus courants qui entraînent une dégradation des performances des machines virtuelles et apprenez comment y remédier. 
Raisons de améliorer les Performances des machines virtuelles
Examinons les principales raisons pour lesquelles il est nécessaire d’effectuer des diagnostics et d’améliorer les performances des machines virtuelles :
- Les performances de la machine virtuelle sont inférieures à celles d’une machine virtuelle identique sur un autre hôte.
- Les applications fonctionnent plus lentement qu’elles ne le devraient. Mais lorsque vous migrez une machine virtuelle vers un autre hôte, les performances des applications sont normales.
- Les applications prennent beaucoup de temps à se lancer.
- Les applications en cours d’exécution ne répondent pas.
- L’utilisation du processeur, de la mémoire ou du disque est à 100 %.
Processeur et mémoire
L’insuffisance des ressources matérielles est l’une des raisons les plus courantes du ralentissement des performances des machines virtuelles. Si vous ne fournissez pas suffisamment de ressources processeur à une machine virtuelle, les logiciels installés dans celle-ci risquent de fonctionner lentement et de présenter des ralentissements. Pour résoudre ce problème, configurez une machine virtuelle afin qu’elle utilise davantage de cœurs de processeur ou ajoutez davantage de processeurs virtuels. Envisagez également de mettre à niveau le matériel de votre machine hôte si vous disposez d’un ancien processeur avec un faible nombre de cœurs, une mémoire cache réduite et une fréquence faible. Lorsque vous définissez la quantité de RAM pour une machine virtuelle, assurez-vous que cette quantité est suffisante pour la VM. Dans le même temps, il doit y avoir suffisamment de mémoire vive pour une machine hôte. Si vous ne fournissez pas suffisamment de mémoire à une machine virtuelle, le système d’exploitation invité utilise intensivement des fichiers swap, ce qui ralentit les Performances globales de la machine virtuelle. Si vous allouez une grande quantité de mémoire à une machine virtuelle et que vous ne laissez pas suffisamment de mémoire pour le système d’exploitation hôte, celui-ci utilise alors un fichier swap. Cela entraîne une dégradation des performances du système d’exploitation et des applications. De plus, les performances de la machine virtuelle se dégradent également dans ce cas. N’attribuez pas trop de mémoire à une machine virtuelle et, dans le même temps, laissez-en un peu pour l’hôte. Fournissez toujours suffisamment de mémoire à l’hôte. Lisez la configuration système requise pour votre système d’exploitation et vos applications. Prenons un exemple. Votre machine hôte dispose de 8 Go de mémoire et exécute ESXi 7.0 ou Windows 10 avec VMware Workstation. Une machine virtuelle Windows Server 2019 est en cours d’exécution sur cet ordinateur hôte. Si vous allouez 4 Go de RAM à une machine virtuelle Windows Server 2019, il reste 4 Go de RAM pour le système d’exploitation hôte. Cela suffit pour le bon fonctionnement du système d’exploitation hôte et du système d’exploitation invité (sans exécuter d’applications supplémentaires qui consomment des ressources). Le ratio est de 1:2 (4 Go/8 Go), et 1/2-1=-0,5 correspond à la valeur moyenne actuelle de surengagement de la mémoire. Si vous fournissez 2 Go de RAM à une machine virtuelle exécutant Windows Server 2019, dans ce cas, les performances de la machine virtuelle seront lentes. Si vous fournissez 6 Go de RAM à une machine virtuelle Windows Server 2019, la quantité de mémoire disponible pour la machine hôte est insuffisante, ce qui ralentit à la fois les machines physiques et virtuelles. Si vous exécutez des applications lourdes telles que des bases de données sur des machines virtuelles, ajustez la configuration de la machine virtuelle et ajoutez davantage de ressources CPU et de mémoire en conséquence.L’ de surengagement de la mémoire est une situation dans laquelle l’allocation totale des ressources dépasse la capacité. Si vous disposez d’un hôte avec 8 Go de RAM et que vous exécutez cinq VMs configurées pour utiliser chacune 2 Go de RAM, toutes les VMs et la machine hôte peuvent afficher des performances faibles en raison d’une surutilisation de la mémoire (si toutes les VMs utilisent intensivement la mémoire). Si certaines VMs sont en cours d’exécution, mais qu’elles sont peu sollicitées, la mémoire est principalement utilisée par les VMs fortement sollicitées, car ESXi améliore l’utilisation de la mémoire. Le surengagement de mémoire est pertinent dans les environnements de test. Vérifiez également le ballonnement de mémoire et la configuration de cette fonctionnalité afin de récupérer la mémoire inutilisée from les VMs pour une utilisation efficace de la mémoire physique. Parfois, cette fonctionnalité peut affecter les Performances de la VM lorsque celle-ci doit utiliser un disque pour un swap. de surengagement du processeur. VMware fournit des techniques permettant une utilisation rationnelle des ressources, vous permettant ainsi d’allouer davantage de processeurs virtuels aux machines virtuelles qu’il n’y a de cœurs de processeur physiques sur l’hôte. Le paramètre de surengagement du processeur correspond au rapport entre le nombre de processeurs virtuels attribués aux VMs et le nombre de cœurs de processeur physiques sur l’hôte. Si la valeur est de 3:1, il n’y a aucune raison de s’inquiéter. Si la valeur est de 5:1, les performances de la machine virtuelle diminuent. Si la valeur de surengagement du processeur est supérieure ou égale à 6:1, les performances de la machine virtuelle sont lentes, ce qui peut entraîner de nombreux problèmes.
Comment résoudre les problèmes liés au processeur et à la mémoire ?
Envisagez de mettre à niveau le matériel et d’ajouter davantage de RAM à la machine physique sur laquelle vous exécutez des machines virtuelles. Essayez de disposer d’une mémoire suffisante pour éviter que les systèmes d’exploitation hôte et invité n’utilisent des fichiers swap. Évitez la surcharge de mémoire. Parfois, les fonctionnalités de gestion de l’alimentation du processeur peuvent entraîner une baisse des performances de la machine virtuelle. Essayez de les désactiver. Vérifiez les ressources processeur et mémoire disponibles sur l’hôte. Sur ESXi, exécutez cette commande dans la ligne de commande pour vérifier si votre serveur est surchargé :esxtop
Vérifiez le paramètre de charge moyenne. 1,0 signifie que le processeur est pleinement utilisé, 0,5 signifie que le processeur est utilisé à moitié (50 %) et 2,0 signifie que le processeur est deux fois surchargé et que vous devez prendre des mesures. Appuyez sur ces touches pour modifier l’afficher : c – mesures du processeur (affichées par défaut), m – mémoire, n – réseau, d – disque. Appuyez sur la barre d’espace pour actualiser les valeurs affichées (les valeurs sont actualisées automatiquement chaque 5 secondes). Appuyez sur h pour obtenir de l’aide et sur q pour quitter. Vérifiez le surengagement MEM. Paramètre avg pour examiner l’utilisation de la mémoire sur ESXi. La valeur moyenne de surengagement MEM est la suivante : le rapport entre la mémoire demandée et la mémoire disponible moins 1. La valeur recommandée pour ce paramètre est 0 ou moins. Si vous utilisez VMware Workstation installé sous Linux ou Windows pour exécuter des VMs, utilisez les outils de surveillance système standard disponibles sur votre système d’exploitation. Vérifiez l’utilisation du processeur et de la mémoire sur le système d’exploitation invité. Certaines applications peuvent ne pas fonctionner correctement et consommer toutes les ressources du processeur (cœur du processeur). Vérifiez les processus en cours d’exécution et trouvez celui qui sollicite le processeur. Vérifiez la température des processeurs physiques sur l’hôte, car une température trop élevée (supérieure à 80 °C) entraîne des problèmes de performances et constitue un risque pour le processeur (celui-ci pourrait être endommagé). Mettez à niveau le matériel : installez un processeur plus puissant ou davantage de processeurs sur l’hôte. Vérifiez la configuration de la VM. Si le nombre de processeurs virtuels pour les VMs est supérieur aux besoins, réduisez le nombre de processeurs virtuels pour les VMs afin de libérer des ressources pour l’hôte. Dans VMware vSphere, vous pouvez utiliser un cluster DRS (Distributed Resource Scheduler) pour migrer les VMs from un hôte ESXi surchargé vers un hôte ESXi disposant de ressources matérielles libres.
Problèmes liés au disque
Les faibles performances d’un système de stockage entraînent des performances médiocres des machines virtuelles qui stockent des disques virtuels sur ce système de stockage. La latence de stockage est essentielle pour les performances des machines virtuelles. Essayez d’utiliser des disques SSD (Solid State Drive) pour stocker les machines virtuelles. Si vous ne pouvez pas utiliser de disques SSD, utilisez un disque dur (HDD) à 7200 tr/min ou 10000 tr/min. Les disques durs à 5400 tr/min offrent des performances extrêmement faibles. Il est préférable d’utiliser des disques avec interface SAS. Si vous utilisez VMware Workstation, vous pouvez stocker VMs sur des disques SATA externes (eSata) ou USB 3.0 en tenant compte des recommandations ci-dessus. Ne déconnectez pas un disque externe avant d’avoir éteint la machine virtuelle. Dans les environnements de production, utilisez des disques épais non extensibles ou préalloués. Les disques provisionnés épais à mise à zéro immédiate sont plus rapides pour les premières opérations d’écriture. Si vous utilisez un disque dur pour stocker des machines virtuelles, défragmentez ce disque physique ou cette baie, puis défragmentez le disque virtuel dans les paramètres de la machine virtuelle. Utilisez des partitions pour réduire la fragmentation du disque. Installez un système d’exploitation sur une partition, stockez les fichiers utilisés par les applications (par exemple, une base de données) sur une autre partition. Vérifiez si le micrologiciel d’un adaptateur HBA (Host Bus Adapter) est à jour. Mettez à jour le micrologiciel de votre HBA sur un serveur. Vérifiez l’état du disque. Effectuer un diagnostic du disque et du système de fichiers. Si le disque est endommagé, remplacez-le immédiatement. Vérifiez les câbles d’interface (SAS, SATA). Le chiffrement du disque réduit les performances en raison des surcoûts. Déplacez les fichiers VM vers un stockage non chiffré si le chiffrement n’est pas essentiel pour la VM, ou désactivez le chiffrement du disque. Utilisez des contrôleurs RAID (matériels) indépendants qui offrent des performances et une fiabilité supérieures. Assurez-vous qu’il y a de l’espace libre sur un disque à l’intérieur d’une VM. Un espace disque insuffisant entraîne une dégradation des performances, car le système d’exploitation et les applications ne peuvent pas écrire de fichiers temporaires. Vous pouvez migrer votre machine virtuelle vers un autre disque ou une autre matrice de disques qui n’est pas surchargé. Dans VMware vSphere, envisagez d’utiliser DRS et Storage DRS. Réduisez le nombre de VMs en cours d’exécution sur le même LUN ou magasin de données.
Instantanés
Les instantanés de disque virtuel réduisent les performances du disque virtuel. Chaque instantané génère un fichier delta VMDK supplémentaire d’un disque virtuel. Le mécanisme « copy-on-write » est utilisé. Chaque VMDK delta contient les différences de données (journal des modifications) par rapport à un fichier VMDK parent, et une VM lit toutes ces données lorsqu’elle interagit avec un disque VM. En conséquence, les données sont lues from plusieurs fichiers de disque virtuel sur le même disque physique, ce qui réduit les Performances de la machine virtuelle. Pour la même raison, n’utilisez pas de fichiers VMDK fractionnés pour les VMs dans VMware Workstation (cette option est destinée aux anciens systèmes de fichiers qui ne prennent pas en charge les fichiers de plus de 4 Go). La surcharge du disque augmente à mesure que le nombre d’instantanés augmente. Les instantanés sont généralement utilisés à des fins temporaires (par exemple, lorsque vous copiez des données pendant une tâche de copie de sauvegarde ou que vous installez ou testez une application dans une machine virtuelle). Supprimez ou validez les instantanés dès que possible. Dans VMware Workstation, vous devez arrêter une machine virtuelle, fermer VMware Workstation et exécuter une commande dans laquelle vous définissez le chemin d’accès au fichier VMDK principal existant et le chemin d’accès à un nouveau fichier de disque virtuel : « C:Program Files (x86)Nom d'utilisateurVMware Workstationvmware-vdiskmanager.exe » -r"D:VMsVM-OrdnerVM-Name.vmdk" -t 0 "D:VMsVM-OrdnerNewDisk.vmdk"Ensuite, reconfigurez la machine virtuelle pour utiliser un nouveau disque virtuel ou créez une nouvelle machine virtuelle et configurez-la pour utiliser le nouveau disque virtuel consolidé.Sur ESXi, exécutez cette commande pour enlever les instantanés :vmware-cmd chemin_vers_fichier_vmxremovesnapshots ou vim-cmd vmsvc/snapshot.removeall VMID Vouspouvez afficher le VMID à l’aide de cette commande :vim-cmd vmsvc/getallvms Fusionnezles fichiers VMDK fractionnés s’ils sont utilisés. Effectuez cette opération sur l’ordinateur Windows sur lequel VMware Workstation est installé à l’aide de la commande suivante : « C:Program Files (x86)VMwareVMware Workstationvmware-vdiskmanager.exe » -r splitdisk.vmdk -t 0 mergeddisk.vmdk Stockezles données sensibles en termes de performances sur un disque plus rapide.
Outils VMware
Assurez-vous que VMware Tools est installé sur le système d’exploitation invité. VMware Tools est un ensemble de pilotes et d’utilitaires utilisés pour améliorer les Performances des machines virtuelles et l’expérience utilisateur. Les performances graphiques sont améliorées après l’installation de VMware Tools. La souris est synchronisée et fonctionne sans ralentissements. Avec VMware Tools, vous pouvez utiliser une machine virtuelle en mode plein écran avec des Performances accrues. Vérifiez si VMware Tools est installé. Sous Windows, cliquez sur l’icône VMware Tools dans la barre d’état système près de l’horloge, ou accédez à C:Program FilesVMwareVMware Tools (il s’agit du répertoire par défaut) et exécutez la commande :VMwareToolboxCmd.exe -v SousLinux, exécutez la commande dans la console :vmware-toolbox-cmd -v Vérifiezla version de VMware Tools sur les machines virtuelles invitées en lisant les journaux VM dans la ligne de commande ESXi :grep toolbox /vmfs/volumes/magasin de données/vm_name/vmware.log ou grep build- /vmfs/volumes/magasin de données/vm_name/vmware.log DansVMware vSphere Client, vérifiez si VMware Tools est installé sur le système d’exploitation invité s’exécutant sur la machine virtuelle. Les informations à propos de VMware Tools s’affichent dans l’onglet Résumé d’une machine virtuelle (statut et version).
Problèmes réseau
Si votre hôte ESXi est connecté à du stockage tel qu’un SAN (Storage Area Network) ou un NAS (Network Attached Storage), assurez-vous que la vitesse du réseau est suffisante et que le réseau n’est pas surchargé.Pour obtenir des performances élevées, vous devez utiliser un réseau de gestion ESXi, un réseau vMotion et un réseau de stockage distincts dans vSphere. Configurez le regroupement de cartes réseau (agrégation de liens) sur les hôtes ESXi qui utilisent des commutateurs virtuels. Si la bande passante de votre réseau existant n’est pas suffisante pour répondre aux conditions à remplir, envisagez une mise à niveau du réseau. Par exemple, installez des adaptateurs réseau, des commutateurs et des routeurs de 5 ou 10 Gbit à la place des équipements existants de 1 Gbit.
Antivirus
Assurez-vous que le logiciel antivirus de l’hôte n’analyse pas les fichiers du disque virtuel, car cela peut nuire aux Performances de la machine virtuelle. Vous pouvez exclure les fichiers VMDK des répertoires VM de l’analyse antivirus. Vérifiez l’état du système d’exploitation fonctionnant sur le système d’exploitation hôte et le système d’exploitation invité. Assurez-vous qu’il n’y a pas de virus, de logiciels malveillants ou de ransomware. Envisagez d’utiliser des solutions antivirus spéciales qui travaillent avec VMware vShield sur les hôtes VMware ESXi plutôt que d’installer un logiciel antivirus sur chaque système d’exploitation invité des VMs. Cette approche vous permet d’obtenir de meilleures performances et est rationnelle pour les environnements virtuels de grande envergure. Si vous utilisez vShield, configurez correctement ce logiciel, car une configuration incorrecte peut nuire aux Performances de la machine virtuelle.
Problèmes liés à Hyper-V
Si vous utilisez VMware Workstation 15.5 ou une version plus récente qui prend en charge l’exécution de machines virtuelles VMware lorsque la fonctionnalité Hyper-V est installée sur un hôte Windows, les performances des machines virtuelles VMware peuvent être ralenties. Lorsque le rôle Hyper-V est installé, Hyper-V utilise directement les fonctionnalités de virtualisation du processeur telles que Intel VT-x ou AMD-V, qui ne sont pas disponibles pour VMware Workstation avec Virtual Machine Monitor (VMM) qui doit s’exécuter en mode privilégié. Le VMM de VMware Workstation fonctionne en mode utilisateur ou en mode ULM (au lieu du mode privilégié) pour des raisons de compatibilité, car le VMM ne peut pas accéder aux fonctionnalités de virtualisation matérielle du processeur lorsqu’elles sont utilisées par Hyper-V. Dans ce cas, le VMM utilise les API WHP de Microsoft qui agissent comme une couche supplémentaire entre le VMM et le processeur et réduisent les performances des machines virtuelles VMware. Désinstallez Hyper-V et les fonctionnalités associées telles que Virtualization Based Security d’une machine Windows hôte. Après cela, VMM de VMware Workstation s’exécute en mode privilégié et fonctionne directement avec les fonctionnalités de virtualisation du processeur pour offrir des performances élevées. Cette solution permettra de remédier aux performances lentes des machines virtuelles VMware.
Surveillance des Performances des machines virtuelles
La surveillance des performances des machines virtuelles est une méthode largement utilisée pour détecter les surcharges et les problèmes de performances associés. La surveillance des performances des machines virtuelles vous aide à identifier la cause du problème. N’oubliez pas de surveiller les Performances des machines virtuelles au niveau de l’hôte, mais pas à l’intérieur d’un système d’exploitation invité. Un système d’exploitation invité n’est pas conscient des fonctionnalités de virtualisation, telles que l’allocation dynamique des ressources, et peut afficher des données incorrectes. VMware fournit des compteurs au niveau de l’hôte. Ces compteurs fournissent des informations correctes et sont utilisés pour surveiller les performances des machines virtuelles. Sachant comment les informations de performances sont collectées à l’intérieur des VMs, VMware a développé des bibliothèques de compteurs spécifiques aux machines virtuelles qui vous permettent de voir les informations correctes sur les performances des machines virtuelles par l’utilitaire Perfmon dans les invités Windows. VMware Tools doit être installé sur un système d’exploitation invité pour permettre la surveillance des performances de la machine virtuelle. Pour vérifier les ressources matérielles consommées dans VMware vSphere Client, sélectionnez une machine virtuelle, ouvrez l’onglet Monitor (Surveillance), puis sélectionnez Performance > Overview (Performances > Aperçu) ou Performance > Advanced (Performances > Avancé ) pour afficher les graphiques et autres informations. Sur la page Aperçu, vous pouvez afficher l’utilisation du processeur, de la mémoire, du réseau et du stockage (espace libre, espace utilisé et performances d’entrée/sortie) en temps réel et pour le jour, la semaine précédente, le mois précédent, l’an précédent ou un intervalle personnalisé. Sélectionnez ces options dans les deux menus déroulants de cette page (Période et Afficher).
Cliquez sur Utilisation dans l’onglet Moniteur pour afficher des informations supplémentaires sur l’utilisation du processeur de la machine virtuelle, de la mémoire de la machine virtuelle et de la mémoire invitée.
De même, vous pouvez sélectionner un hôte ESXi ou un cluster dans vSphere Client et surveiller les ressources utilisées et disponibles en temps réel et pour la période sélectionnée.
Conclusion
Cet article de blog explique les principaux points à prendre en compte lorsque l’on aborde les problèmes de performances des machines virtuelles, ainsi que les recommandations permettant d’améliorer les performances des machines virtuelles. Vous devez disposer d’un matériel offrant suffisamment de performances, éviter la surcharge de mémoire et configurer correctement les logiciels. Utilisez la surveillance des performances des machines virtuelles pour détecter les causes du ralentissement des performances des machines virtuelles. Les dommages au disque sont le problème le plus dangereux qui entraîne un ralentissement des performances des machines virtuelles, car en plus d’une mauvaise performance des machines virtuelles, vous pouvez également perdre des données. Pour éviter toute perte de données, effectuez régulièrement la sauvegarde des données VMware à sauvegarder. Utilisez NAKIVO Backup & Replication pour la sauvegarde VMware : la solution universelle de protection des données qui prend en charge VMware vSphere 7.0 et offre de nombreuses fonctionnalités utiles pour améliorer la vitesse et la fiabilité des sauvegardes. 
