通常一個新應用系統的正式投入,只要已完成了需求訪談、系統分析以及程序開發之后,后續過程大致可分成幾個階段來完成,分別是服務器硬件上架、操作系統安裝、網絡組態設置、存儲系統設置、數據庫系統安裝設置、應用系統安裝設置、各功能模塊測試、IT部門人員培訓、各單位人員(或種子人員)教育訓練、正式上線。然而,對于系統集成商而言,最令項目成員感到頭痛的任務,恐怕不是這些既定的項目流程,而是項目結束后的定制化需求、Bug修正以及系統優化調整。
上述這些任務看起來似乎都像是研發單位的事,但實際上并非如此,因為最后一項的系統優化調整任務,必須先交由系統工程專業人員(或稱系統架構師)完成調校之后,若真的還是無法解決當前運行性能不佳的問題,才會交由數據庫人員(Database Administrator)以及開發人員(Programme),來協助找出可能因程序、數據庫結構(Schema)或索引(Index)設置不當等問題所造成的性能癥結,畢竟某些影響性能的因素,是在大量數據陸續輸入之后才逐漸引發的。
而對于系統工程專業人員來說,想要動手優化調校系統運行性能,必須先假定程序與數據庫本身性能沒有問題,然后再來開始著手進行從基礎性能的監視到各設備資源利用的狀態調整。那么,過去對于實體主機的調整經驗,也同樣完全適用于虛擬機的架構環境之中嗎?此外,是否任何性能不佳的問題,都要花錢來升級CPU、添加更多的內存或是更換更快的存儲介質就可以解決嗎?
針對這兩項最多IT人的疑問,答案都是否定的,因為,根據過去各類系統性能的調整案例都告訴我們,這一切都必須根據系統的類型與拓撲設計,來決定相對采用的改善途徑。舉例來說,我們肯定無法根據Hyper-V的虛擬機調整經驗,來應用在VMware vSphere的虛擬環境之中,并渴望能夠找出性能瓶頸與解決性能低落問題。
接下來就讓我們以VMware vSphere 6.0虛擬化架構為例,來介紹如何從基礎性能的監視開始,找出主要影響虛擬機運行性能的原因,以及發現更多能夠有效提升現行虛擬機運行速度的絕佳作法。
首先開啟任一ESXi主機的“監視器→性能”的“概觀”頁面,從“檢視”下拉選單中,挑選要檢視主機本身(Home)或是虛擬機(Virtual Machine)方面的實時性能圖表,包括CPU使用率、內存使用率、磁盤速率以及網絡流量狀態。若您不想檢視實時的狀態,也可以從“時間范圍”下拉選單之中,改挑選一天、一周、一個月或是一年的狀態圖表。若是發現每天的某個時段資源使用相當吃緊,需要進一步去查看在這一段時間中,哪一個虛擬機或應用程序的資源使用特別重。
如果您想要反過來針對某一項資源的整體資源使用狀況進行檢視,則可以切換到“高級”頁面,從“檢視”下選單中來挑選CPU、內存、網絡、虛擬Flash、數據存放區、電源以或是群集服務等。進一步還可以開啟“圖選項”頁面,來挑選所要監視的目標資源、圖表類型、時間范圍、對象以及計數器。例如,您可能會想要查看某一個時間范圍內,CPU資源的平均使用率,甚至于您可能只想要檢查特定CPU核心的資源負載情形。
針對各別虛擬機性能的監視,建議您可以直接到虛擬機的節點中,切換至“監視器→性能”頁面,同樣可以看到此虛擬機在各項資源的實時使用情形。若發現CPU與內存的資源使用都不高,但性能的表現卻不盡理想時,則可以從“檢視”下拉選單中,切換至“Storage”來查看數據存儲區的性能狀態。

圖1 使用ESXi Shell監視主機性能
ESXi主機的實時性能監控,除了可以通過vSphere Client或vSphere Web Client的圖形界面來查看之外,也可以開啟服務端的命令控制臺,或是使用遠程的SSH命令工具連接登錄后,以文本模式來加以呈現。不過前提是,您必須預先在服務 端 的“Troubleshooting Mode Options”頁面中,啟用ESXi Shell與SSH連接功能。啟用后,若您想要開啟服務端的命令控制臺,只要按下“Alt + F1”組合鍵并以Root身分登錄即可。接著,只要執行esxtop命令,便可以開啟如圖1所示的監控頁面。
在此,您首先可以查看到所有服務端執行程序的資源使用狀態,以及目前CPU的平均負載率。若想要知道各按鍵的功能,只要按下H鍵,便可以查看到完整的使用說明。例如,您可以按下M鍵來查看內存的使用、N鍵查看網絡流量狀態、D鍵查看磁盤界面狀態、U鍵查看磁盤設備狀態、V鍵查看虛擬機磁盤狀態。若有創建Virtual SAN訪問架構,也可以按下X鍵來查看它的資源使用狀態。最后,如果想要結束此工具的使用,只要按下Q鍵即可。
電源管理這個令人耳熟的專有名詞,對于一般使用者而言,似乎只有在智能型手機、平板等便攜設備才會聽到,因為大家肯定會希望能在連接電源時,設備中的各項資源可以全速前進,例如CPU的核心可以全部啟用、Wi-Fi網絡可以自動連接、系統的更新與大量文件的上傳/下載任務也可以在這個時候來進行。但無論是服務器主機還是一般個人計算機,都沒辦法讓我們在開機狀態下帶著走。那么,究竟它的電源管理功能與性能之間又有何關系呢?
實際上,即便是服務器主機,在默認的狀態下為了讓省電與性能可以達到一個平衡點,某些額外加速的特性是沒有啟用的,例如CPU本身的Turbo技術。也就是說,如果您覺得將性能沖上巔峰,遠比耗電這件事更重要時,就可以考慮改采用高性能的電源管理。怎么做呢?請開啟ESXi主機節點的“管理→設置”頁面,展開至“硬件→電源管理”頁面中。在此可以發現,默認的原則是“平衡”,點擊“編輯”按鈕來進行修改。
在“編輯電源原則設置”頁面中,您可以調整至“高性能”選項,這樣,CPU的高速模式將全面啟動,并且會停用所有在平衡模式中啟用的節能功能。當然,這也會讓您的CPU熱度隨著資源的使用率增加而迅速提升。相反的,如果您希望CPU所有提供的節省特性都能啟動,則可以挑選“低功率”選項。