Una visión completa de los problemas de rendimiento de las máquinas virtuales de VMware

Los problemas de hardware y software a veces conducen a un rendimiento deficiente de la VM. Esto puede disminuir la conveniencia y agilidad de su entorno virtual. Lea esta publicación de blog para aprender sobre los métodos para mejorar el rendimiento de la VM de VMware cuando se enfrenta a VM lentas. Descubra los problemas más comunes que conducen a la degradación del rendimiento de la VM y aprenda sobre posibles soluciones.

Razones para Mejorar el Rendimiento de la VM

Echemos un vistazo a las principales razones para realizar diagnósticos y mejorar el rendimiento de la VM:

  • El rendimiento de la máquina virtual es más lento que el rendimiento de una VM idéntica en otro host.
  • Las aplicaciones se ejecutan más lentamente de lo que deberían. Pero cuando migra una VM a otro host, el rendimiento de las aplicaciones es normal.
  • Las aplicaciones tardan mucho tiempo en iniciarse.
  • Las aplicaciones en ejecución no responden.
  • El uso de CPU, memoria o disco es del 100%.

CPU y Memoria

Los recursos de hardware insuficientes están entre las razones más populares para el rendimiento lento de la VM. Si no proporciona suficientes recursos de CPU para una VM, el software dentro de la VM podría ejecutarse lentamente con retrasos. Para solucionar esto, configure una VM para que use más núcleos de CPU o agregue más procesadores virtuales. Además, considere actualizar el hardware de su máquina host si tiene un procesador antiguo con un número bajo de núcleos, caché y baja frecuencia.

Cuando configures la cantidad de RAM para una máquina virtual, asegúrate de que esta cantidad de RAM sea suficiente para la VM. Al mismo tiempo, debe haber suficiente RAM para una máquina anfitriona. Si no proporcionas suficiente memoria para una VM, el sistema operativo invitado (operating system) utiliza intensivamente un archivo de intercambio, y el rendimiento general de la VM es lento. Si proporcionas una gran cantidad de memoria para una VM y no dejas suficiente memoria para el sistema operativo anfitrión, entonces el sistema operativo anfitrión utiliza un archivo de intercambio. Esto conduce a la degradación del rendimiento del sistema operativo y las aplicaciones. Además, el rendimiento de la VM también se degrada en este caso. No asignes demasiada memoria a una VM y, al mismo tiempo, deja algo para el anfitrión. Siempre proporciona al anfitrión suficiente memoria.

Si ejecutas aplicaciones pesadas como bases de datos en máquinas virtuales, ajusta la configuración de la VM y agrega más recursos de CPU y memoria según corresponda.El exceso de asignación de memoria es una situación en la que la asignación total de recursos supera la capacidad. Si tienes un host con 8 GB de RAM y ejecutas cinco VM configuradas para usar 2 GB de RAM cada una, todas las VM y la máquina anfitriona pueden mostrar un bajo rendimiento porque la memoria está sobreasignada (si todas las VM están utilizando intensivamente la memoria). Si algunas VM están en funcionamiento, pero tienen una carga ligera, la memoria es utilizada principalmente por las VM que están fuertemente cargadas porque ESXi mejora la utilización de la memoria. El exceso de asignación de memoria tiene sentido en entornos de prueba.También, verifica el abultamiento de memoria y la configuración de esta característica para recuperar la memoria no utilizada de las VM para una utilización eficiente de la memoria física. A veces, esta característica puede afectar el rendimiento de la VM cuando la VM necesita utilizar un disco para un intercambio.

El exceso de asignación de CPU. VMware proporciona técnicas para el uso racional de recursos, lo que te permite provisionar más procesadores virtuales para las VM de los que hay núcleos de CPU físicos en el host. El parámetro de exceso de asignación de CPU es la relación entre el número de procesadores virtuales asignados a las VM y el número de núcleos de CPU físicos en el host. Si el valor es de 3:1, no debería haber motivo de preocupación. Si el valor es de 5:1, el rendimiento de la VM se degrada. Si el valor de exceso de asignación de CPU es de 6:1 o superior, el rendimiento de la VM es lento, y eso puede causar muchos problemas.¿Cómo resolver los problemas de CPU y memoria?

El sobrecompromiso de memoria es una situación en la que la asignación total de recursos supera la capacidad. Si tiene un host con 8 GB de RAM y ejecuta cinco VM configuradas para usar 2 GB de RAM cada una, todas las VM y la máquina anfitriona pueden mostrar un bajo rendimiento porque la memoria está sobrecomprometida (si todas las VM están utilizando intensivamente la memoria). Si algunas VM están en ejecución, pero tienen una carga ligera, la memoria es utilizada principalmente por las VM que tienen una carga pesada porque ESXi mejora la utilización de la memoria. El sobrecompromiso de memoria tiene sentido en entornos de prueba.

También, verifique el balanceo de memoria y la configuración de esta función para recuperar la memoria no utilizada de las VM para una utilización eficiente de la memoria física. A veces, esta función puede afectar el rendimiento de la VM cuando la VM necesita usar un disco para un intercambio.

Sobrecompromiso de CPU. VMware proporciona técnicas para el uso racional de recursos, lo que le permite asignar más procesadores virtuales a las VM de los que hay núcleos de CPU físicos en el host. El parámetro de sobrecompromiso de CPU es la relación entre el número de procesadores virtuales asignados a las VM y el número de núcleos de CPU físicos en el host. Si el valor es 3:1, no debería haber motivo de preocupación. Si el valor es 5:1, el rendimiento de la VM se degrada. Si el valor de sobrecompromiso de CPU es 6:1 o mayor, el rendimiento de la VM es lento, y eso puede causar muchos problemas.

¿Cómo resolver problemas de CPU y memoria?

Considere actualizar el hardware y agregar más RAM al equipo físico en el que ejecuta máquinas virtuales. Trate de tener suficiente memoria para evitar que los sistemas operativos host y huésped utilicen archivos de intercambio. Evite el sobrecompromiso de memoria.

A veces, las funciones de gestión de energía de la CPU pueden causar un bajo rendimiento de la MV. Intente desactivarlas.

Revise los recursos libres de CPU y memoria en el host.

En ESXi, ejecute este comando en la línea de comandos para verificar si su servidor está sobrecargado:

esxtop

Verifique el parámetro de carga promedio.

1.0 – significa que la CPU está completamente utilizada

0.5 – significa que la CPU está medio utilizada (50%)

2.0 – significa que la CPU está sobrecargada al doble, y debe tomar medidas

Presione estas teclas para cambiar la vista: c – métricas de CPU (se muestra por defecto), m – memoria, n – red, d – disco. Presione espacio para actualizar los valores mostrados (los valores se actualizan automáticamente cada 5 segundos). Presione h para obtener ayuda y q para salir.

Revise el parámetro MEM overcommit avg para examinar el uso de memoria en ESXi. El valor de MEM overcommit avg es el siguiente: la proporción de la memoria solicitada con respecto a la memoria disponible menos 1. El valor recomendado para este parámetro es 0 o menos.

Si utiliza VMware Workstation instalado en Linux o Windows para ejecutar máquinas virtuales, utilice herramientas estándar de monitoreo del sistema disponibles en su sistema operativo.

Revise el uso de CPU/memoria en el sistema operativo invitado. Algunas aplicaciones pueden no estar funcionando correctamente y consumir todos los recursos de CPU (núcleo de CPU). Revise los procesos en ejecución y encuentre aquel que está sobrecargando la CPU. Revise la temperatura de los procesadores físicos en el host, ya que una temperatura excesivamente alta (más de 80 °C) puede causar problemas de rendimiento y constituir un riesgo para el procesador (el procesador podría dañarse).

Actualice el hardware – instale una CPU más potente o más procesadores en el host. Revise la configuración de las máquinas virtuales. Si el número de procesadores virtuales para las máquinas virtuales es mayor de lo necesario, reduzca el número para liberar recursos para el host.

En VMware vSphere, puede utilizar un clúster de DRS (Distributed Resource Scheduler) para migrar máquinas virtuales de un host ESXi sobrecargado a un host ESXi que tenga recursos de hardware disponibles.

Problemas de Disco

El bajo rendimiento de un sistema de almacenamiento provoca un bajo rendimiento de las máquinas virtuales que almacenan discos virtuales en este sistema de almacenamiento. La latencia de almacenamiento es crítica para el rendimiento de la VM. Intenta usar discos SSD (Solid State Drive) para almacenar máquinas virtuales. Si no puedes usar discos SSD, usa HDD (Hard Disk Drive) con 7200 RPM o 10000 RPM. Los discos duros con 5400 RPM proporcionan un rendimiento extra bajo. Se prefiere el uso de discos con interfaz SAS.

Si usas VMware Workstation, puedes almacenar VMs en discos externos SATA (eSata) o USB 3.0 teniendo en cuenta las recomendaciones anteriores. No desconectes un disco externo hasta que apagues una máquina virtual.

En entornos de producción, usa discos gruesos no ampliables o preasignados. Los discos provisionados en grueso con cero ansioso son más rápidos para las primeras operaciones de escritura.

Si usas un HDD para almacenar VMs, realiza una desfragmentación de este disco duro físico o array, y realiza una desfragmentación de un disco virtual en la configuración de la máquina virtual. Usa particiones para reducir la fragmentación del disco. Instala un sistema operativo en una partición, almacena archivos utilizados por aplicaciones (por ejemplo, una base de datos) en otra partición.

Comprueba si el firmware de un HBA (Host Bus Adapter) está actualizado. Actualiza el firmware de tu HBA en un servidor.

Comprueba la salud del disco. Realiza diagnósticos del disco y del sistema de archivos. Si el disco está dañado, reemplázalo inmediatamente.

Revisa los cables de interfaz (SAS, SATA).

El cifrado de disco reduce el rendimiento debido a los costos adicionales. Mueva los archivos de VM a un almacenamiento no cifrado si el cifrado no es crítico para la VM, o desactive el cifrado de disco.

Utilice controladores RAID independientes (de hardware) que proporcionen un rendimiento y fiabilidad superiores.

Asegúrese de que haya espacio libre en un disco dentro de una VM. La falta de espacio en disco provoca degradación del rendimiento porque un sistema operativo y aplicaciones no pueden escribir archivos temporales.

Puede migrar su VM a otro disco o conjunto de discos que no esté sobrecargado. En VMware vSphere, considere el uso de DRS y Storage DRS. Reduzca el número de VM en ejecución en el mismo LUN o almacén de datos.

Instantáneas

Snapshots de disco virtual reducen el rendimiento del disco virtual. Cada instantánea produce un archivo delta VMDK adicional de un disco virtual. Se utiliza el mecanismo de copia en escritura. Cada delta VMDK contiene diferencias de datos (bitácora de cambios) en comparación con un archivo VMDK padre, y una VM lee toda esta información cuando interactúa con un disco de VM. Como resultado, se leen datos de varios archivos de disco virtual en el mismo disco físico, lo que reduce el rendimiento de la VM. Por la misma razón, no use archivos VMDK divididos para VMs en VMware Workstation ( esta opción se creó para antiguos sistemas de archivos que no admiten archivos mayores de 4 GB). Aumenta la sobrecarga del disco a medida que aumenta el número de instantáneas. Las instantáneas se utilizan generalmente para propósitos temporales (por ejemplo, cuando se copian datos durante una tarea de respaldo o se instala o prueba una aplicación dentro de una VM). Elimine o confirme las instantáneas lo antes posible.

En VMware Workstation, debe apagar una VM, cerrar VMware Workstation y ejecutar un comando en el que defina la ruta al archivo principal VMDK existente y la ruta al nuevo archivo de disco virtual:

“C:\Program Files (x86)\username\VMware Workstation\vmware-vdiskmanager.exe” -r

“D:\VMs\VM-folder\vm-name.vmdk” -t 0 “D:\VMs\VM-folder\NewDisk.vmdk”

A continuación, reconfigure la VM para utilizar un nuevo disco virtual o cree una nueva VM y establezca que use el nuevo disco virtual consolidado.

En ESXi, ejecute este comando para eliminar las instantáneas:

vmware-cmd ruta_al_archivo_vmx removesnapshots

o

vim-cmd vmsvc/snapshot.removeall VMID

Puedes ver el VMID con este comando:

vim-cmd vmsvc/getallvms

Fusionar los archivos VMDK divididos si se están utilizando. Haz esto en la máquina Windows en la que está instalado VMware Workstation con el comando:

“C:\Program Files (x86)\VMware\VMware Workstation\vmware-vdiskmanager.exe” -r splitdisk.vmdk -t 0 mergeddisk.vmdk

Almacena los datos sensibles al rendimiento en un disco más rápido.

VMware Tools

Asegúrate de que VMware Tools estén instalados en el sistema operativo invitado. VMware Tools es un conjunto de controladores y utilidades utilizados para mejorar el rendimiento y la experiencia del usuario en la VM. El rendimiento de los gráficos aumenta después de instalar VMware Tools. El mouse se sincroniza y funciona sin retrasos. Con VMware Tools, puedes usar una VM en modo de pantalla completa con un rendimiento superior. Verifica si VMware Tools están instalados.

En Windows, haz clic en el icono de VMware Tools en la bandeja cerca del reloj, o ve a C:\Program Files\VMware\VMware Tools\ (este es un directorio predeterminado) y ejecuta el comando:

VMwareToolboxCmd.exe -v

En Linux, ejecuta el comando en la consola:

vmware-toolbox-cmd -v

Verifica la versión de VMware Tools en las VM invitadas leyendo los registros de VM en la línea de comandos de ESXi:

Herramienta de grep /vmfs/volumes/datastore/vm_name/vmware.log

o

Buscar build- /vmfs/volumes/datastore/vm_name/vmware.log

En el Cliente de VMware vSphere, verifique si VMware Tools está instalado en el sistema operativo invitado que se ejecuta en la VM. La información sobre VMware Tools se muestra en la pestaña Resumen de una VM (el estado y la versión).

Problemas de red

Si su host ESXi está conectado a un almacenamiento como un SAN (Storage Area Network) o NAS (Network Attached Storage), asegúrese de que la velocidad de red es suficiente y que la red no está sobrecargada.

Debería utilizar redes separadas para el manejo de ESXi, red de vMotion, y red de almacenamiento en vSphere para obtener un rendimiento altvo.

Configure el equipo de NIC (agregación de enlaces) en los hosts ESXi que utilizan interruptores virtuales.

Si la capacidad de ancho de banda de su red actual no alcanza a las necesidades, considere una actualización de la red. Por ejemplo, en lugar de equipos actuales de 1 Gbit, establezca adaptadores de red de 5 Gbit o 10 Gbit, switches y routers.

Antivirus

Asegúrese de que el software antivirus en el host no escanee los archivos de disco virtual, ya que escanear estos archivos puede degradar el rendimiento de la VM. Puede excluir los archivos VMDK en los directorios de VM del escaneo antivirus.

Verifique la salud del sistema operativo que se ejecuta en el host y en el sistema operativo invitado. Asegúrese de que no haya virus u otro malware o ransomware.

Considere el uso de soluciones antivirus especiales que funcionen con VMware vShield en hosts ESXi en lugar de instalar software antivirus en cada sistema operativo invitado de las VM. Este enfoque le permite lograr un mejor rendimiento y es racional para entornos virtuales grandes. Si utiliza vShield, configure este software correctamente, ya que una configuración incorrecta puede degradar el rendimiento de la VM.

Problemas relacionados con Hyper-V

Si utiliza VMware Workstation 15.5 o una versión más reciente que soporte el funcionamiento de máquinas virtuales VMware incluso cuando la funcionalidad Hyper-V está instalada en un anfitrión Windows, la performance de las máquinas virtuales VMware puede ser más lenta. Cuando se instala el papel Hyper-V, Hyper-V utiliza funciones de virtualización de CPU como Intel VT-x o AMD-V directamente, que no están disponibles para VMware Workstation con el Monitor de Máquinas Virtuales (VMM) que debe ejecutarse en un modo privilegiado. El VMM de VMware Workstation ejecuta en el modo de usuario o en modo ULM (en lugar del modo privilegiado) por motivos de compatibilidad, ya que el VMM no puede acceder a las funciones de virtualización de hardware del CPU cuando están utilizadas por Hyper-V. En este caso, el VMM utiliza las API de WHP de Microsoft que actúan como una capa adicional entre el VMM y el CPU y reduce la performance de las máquinas virtuales VMware.

Desinstale Hyper-V y las funcionalidades relacionadas como Seguridad basada en Virtualización de un equipo Windows anfitrión. Después de eso, el VMM de VMware Workstation ejecuta en modo privilegiado y trabaja con las funciones de virtualización de CPU directamente con alta performance. Esta solución ayudará a solucionar la baja performance de las máquinas virtuales VMware.

Monitoreo de Performance de Máquinas Virtuales

El monitoreo del rendimiento de las máquinas virtuales es un método ampliamente utilizado para detectar sobrecargas y problemas de rendimiento relacionados. El monitoreo del rendimiento de las máquinas virtuales te ayuda a solucionar la causa. Recuerda monitorear el rendimiento de las máquinas virtuales a nivel de host y no dentro del sistema operativo invitado. Un sistema operativo invitado no es consciente de las características de virtualización, como la asignación dinámica de recursos, y puede mostrar datos incorrectos. VMware proporciona contadores a nivel de host. Estos contadores proporcionan información correcta y se utilizan para el monitoreo del rendimiento de las máquinas virtuales. Conocedores de cómo se recopila la información de rendimiento dentro de las máquinas virtuales, VMware desarrolló bibliotecas de contadores específicos de máquinas virtuales que te permiten ver información correcta sobre el rendimiento de las máquinas virtuales utilizando la utilidad Perfmon en sistemas operativos Windows invitados. VMware Tools deben estar instalados en un sistema operativo invitado para el monitoreo del rendimiento de las máquinas virtuales.

Para verificar los recursos de hardware consumidos en VMware vSphere Client, selecciona una máquina virtual, abre la pestaña Monitor y luego selecciona Rendimiento > Visión general o Rendimiento > Avanzado para ver gráficos y otra información. En la página Visión general, puedes ver la utilización de la CPU, memoria, red y almacenamiento (espacio libre, espacio utilizado y rendimiento de entrada/salida) en tiempo real y para el día anterior, semana, mes, año o un intervalo personalizado. Selecciona estas opciones en dos menús desplegables en esta página (Período y Vista).

Haz clic en Utilización en la pestaña Monitor para ver información adicional sobre la utilización de la CPU de la máquina virtual, memoria de la máquina virtual y memoria del sistema invitado.

De manera similar, puede seleccionar un host ESXi o cluster en vSphere Client y monitorear los recursos utilizados y disponibles en tiempo real y para el período seleccionado.

Conclusión

Esta publicación del blog explicó los puntos principales que requieren su atención al hablar sobre problemas de rendimiento de VM y recomendaciones que ayudan a mejorar el rendimiento de la máquina virtual. Debe tener hardware que proporcione suficiente rendimiento, evitar la sobrecarga de memoria y configurar el software correctamente. Utilice el monitoreo del rendimiento de la VM para detectar por qué el rendimiento de la VM es lento.

El daño al disco es el problema más peligroso que causa un rendimiento lento de la VM porque, además del pobre rendimiento de la máquina virtual, también puede perder datos. Para evitar la pérdida de datos, realice copias de seguridad de datos de VMware regularmente. Utilice NAKIVO Backup & Replication para la copia de seguridad de VMware, la solución de protección de datos universal que admite VMware vSphere 7.0 y proporciona muchas características útiles para mejorar la velocidad y confiabilidad de la copia de seguridad.

Source:
https://www.nakivo.com/blog/a-full-overview-of-vmware-virtual-machine-performance-problems/