Présentation complète des bonnes pratiques relatives à la mémoire dynamique Hyper-V
La mémoire dynamique Hyper-V a été introduite pour la première fois dans Windows Server 2008 R2 avec le SP1. Avant sa version, les machines virtuelles ( une machine virtuelle Hyper-V , VM) démarraient et fonctionnaient avec la totalité de la mémoire vive qui leur était allouée, ce qui entraînait une surutilisation de la mémoire et affectait les performances globales des VM. De plus, la quantité de mémoire disponible pour une VM ne pouvait être modifiée que lorsque celle-ci était éteinte. Il y avait donc une raison de remplacer l’allocation statique de mémoire par une allocation dynamique, ce qui a conduit à l’introduction de la fonctionnalité « Mémoire dynamique Hyper-V ».
Qu’est-ce que la mémoire dynamique Hyper-V ?
La mémoire dynamique Hyper-V est une fonctionnalité qui vous permet d’allouer de manière dynamique des ressources mémoire aux VMs s’exécutant dans des environnements Hyper-V. Cette fonctionnalité récupère une partie de la mémoire inutilisée des VMs qui n’en ont pas besoin à un moment donné, puis réaffecte cette mémoire récupérée à d’autres VMs qui en ont réellement besoin.
Avec la mémoire dynamique Hyper-V, vous pouvez spécifier la quantité de mémoire de démarrage que la machine virtuelle peut utiliser, définir la gamme de mémoire physique disponible pour une machine virtuelle spécifique et déterminer la priorité de la machine virtuelle pour l’allocation de mémoire. La mémoire physique peut être attribuée de manière efficace et dynamique à la machine virtuelle en fonction des besoins, avec un impact minimal sur les performances. Vous bénéficiez ainsi d’un contrôle plus fin sur l’utilisation de la mémoire et d’une optimisation accrue des ressources.
Avantages et inconvénients de la mémoire dynamique Hyper-V
La mémoire dynamique Hyper-V est une fonctionnalité utile qui offre de nombreux avantages, tels que :
- Une consommation de mémoire réduite, car la machine virtuelle n’utilise que la quantité de mémoire dont elle a réellement besoin, dans les limites fixées par l’administrateur
- Une répartition efficace de la mémoire, car vous pouvez attribuer de manière dynamique plus ou moins de mémoire à la machine virtuelle en cours d’exécution
- Des taux de consolidation plus élevés grâce à une utilisation plus efficace des ressources mémoire
- Une fiabilité accrue pour les opérations de redémarrage grâce à la fonctionnalité Hyper-V Smart Paging
- Une rentabilité accrue, car les ressources des machines virtuelles ne sont pas gaspillées
Cependant, la mémoire dynamique Hyper-V présente également un certain nombre d’inconvénients, susceptibles d’affecter négativement les performances mémoire des machines virtuelles. Parmi ceux-ci, on peut citer :
- Risque de surprovisionnement de la mémoire physique de l’ordinateur si vous ne surveillez pas l’allocation de mémoire au sein de votre environnement virtuel
- Certains paramètres de mémoire ne peuvent pas être modifiés lorsque la machine virtuelle est en cours d’exécution. Ainsi, vous ne pouvez ni réduire ni augmenter les quantités de mémoire maximale et minimale, ni modifier la quantité de mémoire de démarrage de la machine virtuelle, lorsque celle-ci est encore en cours d’exécution ou en pause.
- Lorsque la mémoire dynamique Hyper-V est activée, des problèmes peuvent survenir avec les applications de base de données. Il est recommandé d’utiliser des applications compatibles avec la mémoire dynamique Hyper-V afin d’éviter tout problème de performances.
Paramètres de la mémoire dynamique Hyper-V
La mémoire dynamique Hyper-V comprend cinq paramètres de machine virtuelle qui peuvent être configuré dans le Gestionnaire Hyper-V. Pour cela, ouvrez le Gestionnaire Hyper-V, sélectionnez la machine virtuelle souhaitée, cliquez sur Settings, puis choisissez Memory. Vous verrez s’afficher ce qui suit : 
Toutefois, avant de commencer à configurer les paramètres de la mémoire dynamique Hyper-V, il est recommandé de se familiariser avec le fonctionnement de ces composants et les avantages qu’ils peuvent offrir. Examinons-les un par un.
Mémoire RAM de démarrage
Cette valeur de la mémoire dynamique Hyper-V définit la quantité minimale de mémoire physique qu’une machine virtuelle sélectionnée peut utiliser lors de son démarrage. La RAM de démarrage doit être suffisamment élevée pour permettre à la machine virtuelle de démarrer rapidement et sans interruption. Notez que la RAM de démarrage ne peut pas être modifiée lorsque la machine virtuelle est en cours d’exécution.
RAM minimale
Cette valeur de la mémoire dynamique Hyper-V détermine la quantité minimale de mémoire physique qui doit être allouée à la machine virtuelle après son démarrage. Si d’autres VMs ont besoin de RAM supplémentaire, l’hôte Hyper-V peut commencer à récupérer la mémoire inutilisée de cette machine virtuelle jusqu’à ce que la valeur minimale de RAM soit atteinte. Notez que cette valeur peut être définie à un minimum de 32 Mo, mais ne peut pas dépasser la RAM de démarrage. De plus, vous ne pouvez pas augmenter la mémoire minimale lorsque la machine virtuelle est en cours d’exécution ou en pause, mais vous pouvez la réduire (par exemple, vous pouvez faire passer la valeur minimale de RAM de 512 Mo à 64 Mo).
RAM maximale
Cette valeur de mémoire dynamique Hyper-V spécifie la quantité maximale de RAM physique que la machine virtuelle peut utiliser. Notez que cette valeur ne peut pas être inférieure à la RAM de démarrage attribuée, mais peut aller jusqu’à 1 To (1 048 576 Mo). De plus, vous ne pouvez pas réduire la quantité maximale de mémoire lorsque la machine virtuelle est en cours d’exécution ou en pause, mais vous pouvez l’augmenter (par exemple, vous pouvez faire passer la valeur maximale de RAM de 512 Mo à 2 048 Mo).
Tampon mémoire
Cette valeur de la mémoire dynamique Hyper-V détermine le pourcentage de mémoire physique qui doit être alloué à la machine virtuelle en tant que tampon. Le tampon mémoire est une partie de la mémoire physique réservée à la machine virtuelle en fonction de ses besoins en mémoire. Pour calculer le tampon mémoire, vous devez utiliser la formule suivante :
Amount of memory buffer = how much memory the virtual machine actually needs / (memory buffer value / 100).
Par défaut, la valeur du tampon mémoire s’élève à 20 %, mais elle peut être définie entre 5 % et 2 000 %. Vous pouvez modifier la valeur de la mémoire tampon à tout moment, même lorsque la machine virtuelle est en cours d’exécution.
Pondération mémoire
Cette valeur de mémoire dynamique Hyper-V spécifie la priorité de la machine virtuelle sélectionnée par rapport aux autres VMs présentes sur cet hôte. En fonction de cet ordre de priorité, vous pouvez déterminer comment répartir la mémoire disponible entre plusieurs VMs s’exécutant sur le même hôte Hyper-V. Notez que si la priorité de la machine virtuelle est définie à un niveau trop bas et que la quantité de mémoire physique disponible diminue, cette machine virtuelle risque de ne pas pouvoir être amorcée. Vous pouvez modifier la valeur du poids mémoire à tout moment, même lorsque la machine virtuelle est en cours d’exécution.
Bonnes pratiques relatives à la mémoire dynamique Hyper-V
Pour obtenir des performances élevées et améliorer l’utilisation de la mémoire dans les environnements Hyper-V, il est recommandé de respecter les bonnes pratiques relatives à la mémoire dynamique Hyper-V.
Les bonnes pratiques relatives à la mémoire dynamique Hyper-V répertoriées ci-dessous peuvent considérablement améliorer les performances mémoire des machines virtuelles et votre expérience globale dans les environnements Hyper-V.
Activer les services d’intégration Hyper-V
Services d’intégration Hyper-V Il s’agit d’un ensemble d’utilitaires permettant d’améliorer les performances des machines virtuelles dans les environnements Hyper-V. Chaque service d’intégration Hyper-V doit être activé à la fois sur l’hôte et sur le système d’exploitation invité afin de fonctionner correctement et de fournir les services requis. Par défaut, tous les services d’intégration Hyper-V, à l’exception de l’interface de service invité Hyper-V, sont activés sur les systèmes d’exploitation invités.
Pour que la mémoire dynamique Hyper-V fonctionne efficacement, assurez-vous que les services d’intégration Hyper-V sont mis à jour vers la dernière version et que le système d’exploitation invité prend en charge la fonctionnalité de mémoire dynamique. Dans le cas contraire, Hyper-V pourrait rencontrer des problèmes, car la mémoire ne pourrait pas être allouée de manière dynamique et les demandes de mémoire ne pourraient pas être traitées correctement.
Depuis la version de Windows Server 2016, les services d’intégration Hyper-V et les mises à jour correspondantes peuvent être installés via Windows Update. Vous devez donc configurer vos VMs pour qu’elles reçoivent les mises à jour afin de vous assurer que votre infrastructure Hyper-V utilise la dernière version des services d’intégration Hyper-V.
Surveillez l’utilisation de la mémoire et l’allocation des ressources
Il existe actuellement sur le marché de nombreux outils de gestion Hyper-V qui vous permettent de surveiller l’utilisation de la mémoire et l’allocation des ressources dans les environnements Hyper-V. Lorsque la mémoire dynamique Hyper-V est activée, il est possible de surallouer de la RAM et de se retrouver complètement à court de mémoire. Il est donc recommandé de suivre de près la RAM que vous allouez aux différentes VMs sur votre hôte Hyper-V.
À cette fin, vous pouvez utiliser des outils de surveillance natifs ou acheter un logiciel tiers. Par exemple, vous pouvez vérifier l’état de la mémoire d’une machine virtuelle via l’hôte dans le Gestionnaire Hyper-V ou via la machine virtuelle invitée dans le Gestionnaire des tâches.
De cette manière, nous pouvons surveiller l’utilisation des ressources mémoire au sein du système. Notez toutefois que le Gestionnaire Hyper-V et le Gestionnaire des tâches affichent des résultats différents concernant l’utilisation de la mémoire. L’outil de surveillance de la machine virtuelle invitée n’affiche pas les résultats réels, car la machine virtuelle invitée considère que la quantité totale de mémoire qui lui est allouée est effectivement utilisée par son pilote. En réalité, l’hôte a généralement une meilleure connaissance de la manière dont la mémoire est répartie entre les VMs au sein de l’infrastructure. La mémoire inutilisée est en effet réaffectée à d’autres VMs, ce qui se reflète dans Hyper-V Manager.
Tenez compte de la mémoire RAM de démarrage
Le fait de définir une valeur plus élevée ou plus faible pour la mémoire RAM de démarrage peut considérablement affecter les performances d’Hyper-V. Vous devez augmenter la mémoire RAM de démarrage pour garantir que le système d’exploitation et les applications qui s’y exécutent démarrent comme prévu. Cela s’explique par le fait que Windows nécessite davantage de mémoire RAM au démarrage que lorsque le système d’exploitation est inactif.
De plus, lors des opérations d’installation ou de mise à niveau, la quantité de mémoire RAM disponible pour le système d’exploitation invité est égale à la valeur de la mémoire RAM de démarrage. Par conséquent, avant de procéder à une installation ou à une mise à niveau, il est essentiel de s’assurer que la valeur de la mémoire RAM de démarrage répond aux conditions à remplir en matière de mémoire du système d’exploitation sélectionné.
Notez que si la valeur de la mémoire RAM de démarrage est définie à un niveau trop élevé, cela peut également avoir un impact négatif sur les performances de la mémoire dynamique Hyper-V et sur l’utilisation globale de la mémoire. Il est donc recommandé d’attribuer 512 Mo comme valeur de la mémoire RAM de démarrage pour le système d’exploitation invité afin qu’il puisse réaliser l’amorçage sans interruption.
N’oubliez pas les fuites de mémoire
Lorsque vous définissez les limites de la mémoire dynamique Hyper-V pour une machine virtuelle particulière, il est essentiel de garder à l’esprit que votre infrastructure peut être sujette à des fuites de mémoire. Les fuites de mémoire impliquent une perte progressive de mémoire disponible résultant d’une allocation incorrecte de la mémoire. Elles se produisent généralement lorsqu’une application ne libère pas la mémoire qui lui avait été allouée à titre temporaire. Si le problème n’est pas détecté avant que des dommages graves ne surviennent, la mémoire du système d’exploitation peut s’épuiser et l’application finira par cesser de fonctionner.
Afin d’atténuer les effets négatifs de ce problème, il est recommandé d’installer un outil de surveillance (par exemple RAMMap) et d’analyser l’ensemble de l’infrastructure à la recherche d’éventuelles incohérences, ainsi que de détecter les cas inhabituels d’utilisation de la mémoire par les applications en cours d’exécution. De plus, ces outils peuvent vous aider à déterminer les valeurs minimales et maximales de RAM les plus appropriées pour cette machine virtuelle en particulier.
Configurer les valeurs minimale et maximale de la mémoire vive (RAM)
Pour garantir le bon fonctionnement de la mémoire dynamique Hyper-V, il est recommandé de définir des limites que le système ne peut pas dépasser. De cette manière, l’utilisation de la mémoire au sein de votre infrastructure est contrôlée efficacement, ce qui signifie que la machine virtuelle ne consommera ni trop ni trop peu de mémoire.
Définissez avec soin la valeur du tampon mémoire
L’une des bonnes pratiques en matière de mémoire dynamique Hyper-V consiste à attribuer une valeur appropriée au tampon mémoire, qui spécifie la quantité de mémoire supplémentaire à mettre à disposition pour une machine virtuelle sélectionnée. Si la valeur de la mémoire tampon est élevée, cette quantité supplémentaire de mémoire est généralement utilisée pour la mise en cache de fichiers dans les VMs de grande envergure et pour optimiser les opérations d’E/S au sein du système.
Par ailleurs, la valeur de la mémoire tampon doit être fixée à un niveau bas si une application en cours d’exécution nécessite une grande quantité de mémoire physique. En réduisant la valeur de la mémoire tampon, vous vous assurez que la mémoire disponible n’est pas entièrement consommée par une seule machine virtuelle.
De plus, si une grande quantité de mémoire a déjà été allouée à la machine virtuelle, il est peu probable qu’elle ait un jour besoin de mémoire supplémentaire. Il est donc plus judicieux de partager les ressources mémoire inutilisées avec d’autres VMs qui en ont davantage besoin.
Mettez à jour les hôtes Hyper-V lorsque cela est nécessaire
Afin de garantir la stabilité et la sécurité de votre environnement Hyper-V, assurez-vous que vos hôtes Hyper-V installent toutes les mises à jour et tous les correctifs de sécurité lorsque cela est nécessaire. Les mises à jour et correctifs de sécurité de Microsoft ont pour principal objectif de résoudre les problèmes identifiés dans le système. Par exemple, un problème lié à la mémoire dynamique Hyper-V, qui empêchait les VMs Hyper-V d’obtenir de la mémoire supplémentaire, a été détecté dans Windows Server 2012 R2. Même lorsque cette fonctionnalité était activée sur les VMs, le problème persistait. C’est pourquoi Microsoft a publié un correctif afin de résoudre ce problème et de garantir le bon fonctionnement de la fonctionnalité.
Détecter les variations de performances au cours de la journée
La charge de travail en production augmente considérablement pendant les heures de travail, ce qui finit par affecter les performances d’Hyper-V ainsi que l’allocation des ressources et l’utilisation de la mémoire. Conformément aux bonnes pratiques relatives à la mémoire dynamique Hyper-V, il est recommandé de surveiller l’évolution de l’utilisation de la mémoire tout au long de la journée de travail. En identifiant les moments où les pics et les creux d’utilisation de la mémoire se produisent généralement, vous pouvez apprendre à tirer parti de la mémoire dynamique Hyper-V.
Activez la mémoire dynamique Hyper-V uniquement lorsque cela est réellement nécessaire
Même si la mémoire dynamique Hyper-V est une fonctionnalité extrêmement utile qui améliore l’utilisation de la mémoire physique, il existe certains cas où l’allocation statique de mémoire est l’option préférable. Vous devez donc déterminer s’il est nécessaire d’activer la mémoire dynamique Hyper-V sur une machine virtuelle donnée. Par exemple, certaines applications fonctionnent mieux lorsqu’elles disposent d’une quantité prédéfinie de RAM qu’elles peuvent utiliser sans interruption. La quantité de RAM pré-attribuée reste constante malgré les fluctuations des besoins en mémoire.
Il est donc recommandé de planifier à l’avance la répartition de la mémoire physique dans votre environnement Hyper-V afin d’éviter tout risque de pénurie de RAM et de prévenir les défaillances d’applications à l’avenir.
N’utilisez la mémoire dynamique Hyper-V qu’avec des applications compatibles
Avant d’installer une application sur votre hôte ou votre machine virtuelle Hyper-V, assurez-vous que celle-ci est compatible avec la mémoire dynamique Hyper-V. Pour vérifier ces informations, il est recommandé de consulter au préalable la documentation d’assistance du produit afin de connaître ses fonctionnalités et les conditions à remplir pour utiliser la mémoire. Ces mesures de précaution peuvent vous aider à éviter tout problème lié à l’utilisation et à l’allocation de la mémoire qui pourrait survenir.
Conclusion
Après avoir pris connaissance des bonnes pratiques relatives à la mémoire dynamique Hyper-V, vous pouvez commencer à utiliser la mémoire physique de manière plus efficace et plus sécurisée. Cependant, votre infrastructure virtuelle reste exposée à divers dangers et menaces susceptibles de nuire à ses performances. Pour garantir la sécurité de votre environnement virtuel, le recours à une solution de protection des données constitue l’option la plus viable. NAKIVO Backup & Replication est une solution fiable, efficace et abordable qui offre la sauvegarde des machines virtuelles, la réplication, la sauvegarde dans le cloud, la copie de sauvegarde, la reprise après sinistre ainsi qu’un ensemble complet de fonctionnalités.
