Intel至强5500:生是虚拟化的人

服务器 芯片 虚拟化
随着各类报道和评测,Intel至强5500已经揭开了自己神秘的面纱,人们突然发现,Intel至强5500似乎就是为了虚拟化而诞生的芯片。Intel至强5500可以自豪地说:“我生是虚拟化的人,死是虚拟化的死人”。

“因爱而生忧,因爱而生怖;或使离爱者,无忧亦无怖” 源自《佛说妙色王因缘经》,因为有爱所以有了忧愁,因为有爱所以有了恐惧;若是放下爱,就没有了忧愁也没有恐惧。

Intel虚拟化(VT)技术简介

 

Intel至强5500系列处理器是新一代基于Nehalem架构的处理器,借助更高的I/O带宽进一步提高虚拟化性能,并通过支持多代虚拟机迁移,在虚拟化环境中实现无可比拟的灵活性。借助Intel处理器、芯片组和网卡中内建的硬件增强技术,新一代Intel虚拟化技术(IntelVT)使本机虚拟化性能提高达2.1倍。

Intel VT由三部分技术组成:VTx、VTd和VTc。

VTx是处理器技术,提供内存以及虚拟机的硬件隔离,所涉及的技术有页表管理、以及地址空间的保护。

VTd是处理有关芯片组的技术,它提供一些针对虚拟机的特殊应用,如支持某些特定的虚拟机应用跨过处理器I/O 管理程序,直接调用I/O资源,从而提高效率,通过直接连接I/O带来近乎***的I/O性能。

VTc是针对网络提供的管理,它可以在一个物理网卡上,建立针对虚拟机的设备队列。在Intel提供的网卡中,将虚拟机数据分类管理的功能,从处理器转移到了网卡上,从而解放了CPU,提高网路的效率。

Intel至强5500,生是虚拟化的人,死是虚拟化的死人

虚拟化要想得到更好、更稳定、更可靠、性能更高的一套系统的话,是离不开软硬件共同合作的,Intel 5500系统的推出,在硬件层次提供了很多更新、更强的虚拟化的一些代码,这些代码通过虚拟化的软件平台能够给大家带来更好的虚拟化体验。

在虚拟化方面,Intel和VMware的合作也很紧密,VMware内置了很多种针对Intel的虚拟化硬件平台,所谓的硬件辅助这种指定级的软件功能,可以帮助用户大提高整个虚拟化平台的整合比率,提高系统的性能、稳定性。

至强5500的点对点的传输总线、DDR内存控制,3G的缓存这些新特性,都使得一些关键应用的系统,比如数据库、大规模的邮件系统,都可以运行在虚拟平台上,享受虚拟平台带来的好处。

随着硬件的不断升级,在老的系统和新的系统中间需要进行动态的迁移,这在以前是一个很大的问题,要求必须有同代或者同样的CPU指定级的系统才能够放在一个虚拟池里。Intel新平台的推出,一个Flexmigration(灵活迁移)技术的诞生,使得问题迎刃而解,能够在不同代的CPU平台之间进行迁移。VMware是***家来支持Flexmigration(灵活迁移)这样的虚拟化平台,Intel的硬件和Vmware的软件的***结合,使得用户在不同代的计算平台,可以整合在一个虚拟池里头,根据业务应用的不同情况,让不同的虚拟机在不同代的计算平台中能够动态迁移,达到灵活应用的目的。

这次的Nehalem架构还改变了TLB等级架构,TLB是用来缓存虚拟地址和物理地址映射关系的。Nehalem建立起了真正意义上的两级TLB体系,可以动态分配给SMT的活跃线程状态(thread context)。Nehalem的L1 DTLB可以做所有的存储访问(可以读取和存储),它有64项小页表和32项大页表,也都是4路联合。而新的L2 TLB是通用型的(可以用于指令和数据),它只有512项小页表,也是4路联合。

Nehalem的TLB项还通过使用虚拟处理器ID(Virtual Processor ID,VPID)而有所变化。每一个TLB项都缓存一个内存页的虚拟地址到物理地址的转换。而这个转换是特定于一个给定的进程或虚拟机(virtual machine,VM)。当处理器在虚拟客户端和主机之间切换时,INTEL过去的CPU都要往TLB里填写,以确保进程只能够访问到它们被允许访问的内存。而VPID则跟踪是哪一个VM的TLB项,这样在该VM退出后又重新进入时,TLB就不用填写也能够确保安全。如果一个进程试图访问不是它自己的地址转换,则就会直接在TLB中命中失败,而不会是到页表中去做非法访问。VPID通过降低虚拟机地址转换的开销(overhead)而有助于提升虚拟化性能。INTEL估计,Nehalem的一个来回的VM地址转换的延迟约是Conroe的40%,约比Penryn低1/3(即约是Penryn的66%)。

Nehalem另一个虚拟化方面的改变是扩展页表(Extended Page Tables,EPT),用来消除许多VM地址转换,即减少转换次数(而VPID的作用是降低VM地址转换的延迟)。通常的页表是用来匹配客户机的虚拟地址和客户机的物理地址,然而在一个虚拟化系统中,也有从客户机的物理地址到主机的物理地址的转换。INTEL早期的CPU(和AMD在Barcelona之前的CPU)将需要系统管理程序(hypervisor)来处理页面错误,而Nehalem则通过EPT,来消除了许多不必要的虚拟机退出。

作为更出色的虚拟化物理平台,Intel至强5500 系列处理器具有独特的硬件辅助特性,可进一步改进虚拟数据中心,帮助控制服务器的增长速度。基于Intel微体系架构 Nehalem 的Intel至强5500 系列处理器采用多项创新技术,可有效提高系统性能、增强 I/O、支持用户将各代服务器集中至同一个虚拟服务器池中,同时提高系统的应用故障恢复、负载均衡和灾难恢复能力,进一步扩展虚拟化优势。

【编辑推荐】

  1. 至强5500:高性能计算中彰显价值
  2. 英特尔至强5500剑指云计算和数据中心
  3. CloudEx上的至强5500性能对比测试
责任编辑:桑丘 来源: PChome.net
相关推荐

2009-04-01 21:01:11

SunSolaris5500

2010-02-18 02:10:32

Intel至强

2010-03-10 09:38:28

Intel至强7500Nehalem-EX

2009-04-03 12:25:22

NehalemIntel服务器

2010-03-18 17:58:26

至强5500至强5600

2009-08-04 09:51:24

至强5500高性能计算

2009-07-24 13:17:43

世纪互联至强CloudEx

2009-07-21 13:30:03

服务器刀片服务器惠普

2009-12-10 15:53:11

HPC案例至强

2009-03-30 13:28:07

NehalemIntel服务器

2009-04-14 13:14:02

Nehalemintel服务器

2009-04-08 17:48:49

Nehalemintel服务器

2009-04-15 12:33:22

Nehalemintel服务器

2009-03-26 18:36:27

Nehalem服务器IT

2009-09-22 18:55:54

至强5500证券业案例

2009-03-26 19:38:05

四核英特尔服务器

2009-07-24 19:05:26

刀片服务器intel处理器

2010-03-18 10:22:31

至强5600

2009-06-08 16:35:30

RISC服务器迁移

2009-04-03 13:05:20

NehalemIntel服务器
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号