Uma Visão Geral Completa dos Problemas de Desempenho de Máquinas Virtuais VMware

Problemas de hardware e software às vezes levam a um desempenho ruim da VM. Isso pode diminuir a conveniência e agilidade do seu ambiente virtual. Leia esta postagem no blog para aprender sobre os métodos para melhorar o desempenho da VM do VMware quando enfrentar VMs lentas. Descubra os problemas mais comuns que levam à degradação do desempenho da VM e aprenda sobre possíveis soluções.

Razões para Melhorar Desempenho da VM

Vamos analisar as principais razões para realizar diagnósticos e melhorar o desempenho da VM:

  • O desempenho da máquina virtual é mais lento do que o desempenho de uma VM idêntica em outro host.
  • As aplicações são executadas mais lentamente do que deveriam. Mas quando você migra uma VM para outro host, o desempenho das aplicações é normal.
  • As aplicações levam muito tempo para serem iniciadas.
  • As aplicações em execução não estão respondendo.
  • O uso da CPU, memória ou disco está em 100%.

CPU e Memória

A falta de recursos de hardware está entre as razões mais comuns para o desempenho lento da VM. Se você não fornecer recursos de CPU suficientes para uma VM, o software dentro da VM pode executar lentamente com atrasos. Para corrigir isso, configure uma VM para usar mais núcleos de CPU ou adicione mais processadores virtuais. Além disso, considere fazer upgrade do hardware da sua máquina host se você tiver um processador antigo com baixo número de núcleos, cache e baixa frequência.

Ao definir a quantidade de RAM para uma máquina virtual, certifique-se de que essa quantidade de RAM é suficiente para a VM. Ao mesmo tempo, deve haver RAM suficiente para uma máquina hospedeira. Se você não fornecer memória suficiente para uma VM, o sistema operacional convidado (SO) usará intensivamente um arquivo de troca, e o desempenho geral da VM será lento. Se você fornecer uma grande quantidade de memória para uma VM e não deixar memória suficiente para o SO hospedeiro, o SO hospedeiro usará um arquivo de troca. Isso leva à degradação do desempenho do SO e das aplicações. Além disso, o desempenho da VM também decai nesse caso. Não atribua muita memória a uma VM e, ao mesmo tempo, deixe um pouco para o hospedeiro. Sempre forneça memória suficiente para o hospedeiro.

Se você executa aplicações pesadas como bancos de dados em máquinas virtuais, ajuste a configuração da VM e adicione mais recursos de CPU e memória conforme necessário.Superlocação de memória é uma situação em que a alocação total de recursos excede a capacidade. Se você tem um host com 8 GB de RAM e executa cinco VMs configuradas para usar 2 GB de RAM cada, todas as VMs e a máquina host podem apresentar baixo desempenho porque a memória está superlocada (se todas as VMs estiverem usando memória intensivamente). Se algumas VMs estão em execução, mas estão levemente carregadas, a memória é usada principalmente pelas VMs que estão pesadamente carregadas, pois o ESXi melhora a utilização da memória. A superlocação de memória faz sentido em ambientes de teste.Também, verifique o “memory ballooning” e a configuração dessa característica para recuperar memória não utilizada das VMs para uma utilização eficiente da memória física. Às vezes, essa característica pode afetar o desempenho da VM quando a VM precisa usar um disco para uma troca.

Superlocação de CPU. A VMware fornece técnicas para uso racional de recursos, permitindo que você provisione mais processadores virtuais para VMs do que há núcleos de CPU físicos no host. O parâmetro de superlocação de CPU é a relação entre o número de processadores virtuais atribuídos às VMs e o número de núcleos de CPU físicos no host. Se o valor for 3:1 – não há motivo para se preocupar. Se o valor for 5:1, o desempenho da VM degrada. Se o valor de superlocação de CPU for 6:1 ou maior, o desempenho da VM é lento, e isso pode causar muitos problemas.Como resolver problemas de CPU e memória?

Superutilização de memória é uma situação em que a alocação total de recursos excede a capacidade. Se você tiver um host com 8 GB de RAM e executar cinco VMs configuradas para usar 2 GB de RAM cada, todas as VMs e a máquina host podem apresentar baixo desempenho porque a memória está superutilizada (se todas as VMs estiverem usando memória intensivamente). Se algumas VMs estiverem em execução, mas estiverem com carga leve, a memória é usada principalmente pelas VMs que estão sobrecarregadas porque o ESXi melhora a utilização da memória. A superutilização de memória faz sentido em ambientes de teste.

Também verifique o balonamento de memória e a configuração dessa função para recuperar memória não utilizada pelas VMs para utilização eficiente da memória física. Às vezes, essa função pode afetar o desempenho da VM quando a VM precisa usar um disco para uma troca de página.

Superutilização de CPU. A VMware fornece técnicas para uso racional de recursos, permitindo que você provisione mais processadores virtuais para VMs do que o número de núcleos de CPU físicos no host. O parâmetro de superutilização de CPU é a relação entre o número de processadores virtuais atribuídos às VMs e o número de núcleos de CPU físicos no host. Se o valor for 3:1, não deve haver motivo para se preocupar. Se o valor for 5:1, o desempenho da VM se degrada. Se o valor de superutilização de CPU for 6:1 ou superior, o desempenho da VM é lento e isso pode causar muitos problemas.

Como resolver problemas de CPU e memória?

Considere atualizar o hardware e adicionar mais RAM à máquina física na qual você executa máquinas virtuais. Tente ter memória suficiente para evitar que os sistemas operacionais host e convidado usem arquivos de troca. Evite o excesso de memória.

Às vezes, os recursos de gerenciamento de energia da CPU podem causar baixo desempenho da VM. Tente desativá-los.

Verifique os recursos de CPU e memória livres no host.

No ESXi, execute este comando na linha de comando para verificar se seu servidor está sobrecarregado:

esxtop

Verifique o parâmetro de média de carga.

1.0 – significa que a CPU está totalmente utilizada

0.5 – significa que a CPU está meio utilizada (50%)

2.0 – significa que a CPU está sobrecarregada em dobro, e você deve tomar medidas

Pressione estas teclas para alterar a visualização: c – métricas de CPU (exibidas por padrão), m – memória, n – rede, d – disco. Pressione espaço para atualizar os valores exibidos (os valores são atualizados automaticamente a cada 5 segundos). Pressione h para ajuda e q para sair.

Se você usa o VMware Workstation, pode armazenar VMs em discos externos SATA (eSata) ou USB 3.0 levando em conta as recomendações acima. Não desconecte um disco externo até desligar uma máquina virtual.Em ambientes de produção, use discos não expansíveis ou pré-alocados. Discos provisionados grossos com zero imediato são mais rápidos para operações de escrita inicial.Se você usa um HDD para armazenar VMs, faça desfragmentação deste disco físico ou conjunto, e faça desfragmentação de um disco virtual nas configurações da máquina virtual. Use partições para reduzir a fragmentação de disco. Instale um sistema operacional em uma partição, armazene arquivos usados por aplicativos (por exemplo, um banco de dados) em outra partição.

Verifique se o firmware de um HBA (Adaptador de Barramento de Host) está atualizado. Atualize o firmware do seu HBA em um servidor.

Verifique a saúde do disco. Realize diagnósticos do disco e sistema de arquivos. Se o disco estiver corrompido, substitua-o imediatamente.

Verifique cabos de interface (SAS, SATA).

A criptografia de disco reduz o desempenho devido aos custos adicionais. Mova arquivos de VM para armazenamento não criptografado se a criptografia não for crítica para a VM, ou desligue a criptografia de disco.Use controladores RAID independentes (de hardware) que oferecem maior desempenho e confiabilidade.

Garanta que haja espaço livre em um disco dentro de uma VM. Espaço insuficiente no disco causa degradação de desempenho porque um sistema operacional e aplicativos não podem gravar arquivos temporários.

Baixo desempenho de um sistema de armazenamento causa baixo desempenho de máquinas virtuais que armazenam discos virtuais neste sistema de armazenamento. A latência de armazenamento é crítica para o desempenho da VM. Tente usar discos SSD (Solid State Drive) para armazenar máquinas virtuais. Se não puder usar discos SSD, use HDD (Hard Disk Drive) com 7200 RPM ou 10000 RPM. Os discos rígidos com 5400 RPM fornecem desempenho extra baixo. Usar discos com interface SAS é preferível.

Se você usar o VMware Workstation, pode armazenar VMs em discos SATA externos (eSata) ou USB 3.0 levando em consideração as recomendações acima. Não desconecte um disco externo até desligar uma máquina virtual.

Em ambientes de produção, use discos não expansíveis ou pré-alocados. Discos provisionados espessos com zero ansioso são mais rápidos para operações de escrita inicial.

Se você usar um HDD para armazenar VMs, faça a desfragmentação deste disco físico ou matriz e faça a desfragmentação de um disco virtual nas configurações da máquina virtual. Use partições para reduzir a fragmentação do disco. Instale um sistema operacional em uma partição, armazene arquivos usados por aplicativos (por exemplo, um banco de dados) em outra partição.

Verifique se o firmware de um HBA (Host Bus Adapter) está atualizado. Atualize o firmware do seu HBA em um servidor.

Verifique a saúde do disco. Realize diagnósticos do disco e do sistema de arquivos. Se o disco estiver corrompido, substitua o disco imediatamente.

Verifique os cabos de interface (SAS, SATA).

A criptografia de disco reduz o desempenho devido a sobrecargas. Mova os arquivos da VM para um armazenamento não criptografado se a criptografia não for essencial para a VM, ou desative a criptografia de disco.

Use controladores RAID independentes (de hardware) que ofereçam maior desempenho e confiabilidade.

Certifique-se de que haja espaço livre em um disco dentro de uma VM. Espaço insuficiente no disco causa degradação de desempenho porque um sistema operacional e aplicativos não conseguem gravar arquivos temporários.

Você pode migrar sua VM para outro disco ou matriz de disco que não esteja sobrecarregado. No VMware vSphere, considere usar o DRS e o Storage DRS. Reduza o número de VMs em execução no mesmo LUN ou datastore.

Snapshots

Snapshots de disco virtual reduzem o desempenho do disco virtual. Cada snapshot produz um arquivo delta VMDK adicional de um disco virtual. O mecanismo de cópia em gravação é utilizado. Cada delta VMDK contém diferenças de dados (log de alterações) em comparação com um arquivo VMDK pai, e uma VM lê todos esses dados ao interagir com um disco VM. Como resultado, os dados são lidos a partir de vários arquivos de disco virtual no mesmo disco físico, o que reduz o desempenho da VM. Por esse mesmo motivo, não use arquivos VMDK divididos para VMs no VMware Workstation (essa opção é criada para sistemas de arquivos antigos que não suportam arquivos maiores que 4 GB). A sobrecarga do disco aumenta à medida que o número de snapshots cresce. Snapshots são geralmente usados para fins temporários (por exemplo, ao copiar dados durante um trabalho de backup ou instalar ou testar um aplicativo dentro de uma VM). Exclua ou confirme os snapshots o mais rápido possível.

No VMware Workstation, você deve desligar uma VM, fechar o VMware Workstation e executar um comando no qual você define o caminho para o arquivo VMDK principal existente e o caminho para um novo arquivo de disco virtual:

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

“D:\VMs\VM-folder\nome-vm.vmdk” -t 0 “D:\VMs\VM-folder\NovoDisco.vmdk”

Em seguida, reconfigure a VM para usar um novo disco virtual ou crie uma nova VM e defina para usar o novo disco virtual consolidado.

No ESXi, execute este comando para remover snapshots:

vmware-cmd caminho_para_o_arquivo_vmx removesnapshots

ou

vim-cmd vmsvc/snapshot.removeall VMID

Você pode visualizar o VMID com este comando:

vim-cmd vmsvc/getallvms

Faça a fusão dos arquivos VMDK divididos, se estiverem sendo usados. Faça isso na máquina Windows em que o VMware Workstation está instalado com o comando:

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

Armazene dados sensíveis ao desempenho em um disco mais rápido.

Ferramentas do VMware

Certifique-se de que as Ferramentas do VMware estejam instaladas no sistema operacional convidado. Ferramentas do VMware é um conjunto de drivers e utilitários usados para melhorar o desempenho e a experiência do usuário em VMs. O desempenho gráfico é aumentado após a instalação das Ferramentas do VMware. O mouse é sincronizado e funciona sem atrasos. Com as Ferramentas do VMware, você pode usar uma VM no modo de tela cheia com desempenho superior. Verifique se as Ferramentas do VMware estão instaladas.

No Windows, clique no ícone das Ferramentas do VMware na bandeja próxima ao relógio, ou acesse C:\Program Files\VMware\VMware Tools\ (este é um diretório padrão) e execute o comando:

VMwareToolboxCmd.exe -v

No Linux, execute o comando no console:

vmware-toolbox-cmd -v

Verifique a versão das Ferramentas do VMware nos sistemas operacionais convidados, lendo os logs das VMs na linha de comando do ESXi.

grep toolbox /vmfs/volumes/datastore/vm_name/vmware.log

ou

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

No Cliente VMware vSphere, verifique se as VMware Tools estão instaladas no sistema operacional convidado em execução na VM. As informações sobre as VMware Tools são exibidas na guia Resumo para uma VM (o status e a versão).

Problemas de Rede

Se o seu host ESXi estiver conectado ao armazenamento, como SAN (Storage Area Network) ou NAS (Network Attached Storage), certifique-se de que a velocidade da rede é suficiente e a rede não está sobrecarregada.

Você deve usar redes de gerenciamento ESXi separadas, rede vMotion e rede de armazenamento no vSphere para alto desempenho.

Configure o NIC Teaming (agregação de link) em hosts ESXi que usam switches virtuais.

Se a largura de banda de rede existente não for suficiente para atender aos requisitos, considere uma atualização de rede. Por exemplo, configure adaptadores de rede de 5 Gbit ou 10 Gbit, switches e roteadores em vez dos equipamentos existentes de 1 Gbit.

Antivírus

Certifique-se de que o software antivírus no host não esteja verificando arquivos de disco virtual, pois a verificação desses arquivos pode degradar o desempenho da VM. Você pode excluir arquivos VMDK nos diretórios da VM da varredura antivírus.

Verifique a integridade do sistema operacional em execução no SO host e no SO convidado. Garanta que não haja vírus ou outros malwares ou ransomware.

Considere o uso de soluções antivírus especiais que funcionam com VMware vShield em hosts ESXi em vez de instalar software antivírus em cada SO convidado das VMs. Essa abordagem permite obter melhor desempenho e é racional para ambientes virtuais grandes. Se você usa vShield, configure esse software adequadamente, pois uma configuração incorreta pode degradar o desempenho da VM.

Problemas Relacionados a Hyper-V

Se você estiver usando o VMware Workstation 15.5 ou mais recente que suporte a execução de VMs da VMware quando o recurso Hyper-V estiver instalado em um host Windows, o desempenho das VMs da VMware pode ser mais lento. Quando a função Hyper-V está instalada, o Hyper-V utiliza recursos de virtualização de CPU, como Intel VT-x ou AMD-V, diretamente, que não estão disponíveis para o VMware Workstation com o Monitor de Máquina Virtual (VMM) que deve ser executado em modo privilegiado. O VMM do VMware Workstation é executado no modo de usuário ou modo ULM (em vez do modo privilegiado) por razões de compatibilidade, uma vez que o VMM não pode acessar os recursos de virtualização de hardware da CPU quando eles são usados pelo Hyper-V. Neste caso, o VMM utiliza as APIs WHP da Microsoft que atuam como uma camada adicional entre o VMM e a CPU e reduzem o desempenho das VMs da VMware.

Desinstale o Hyper-V e recursos relacionados, como Segurança Baseada em Virtualização, de uma máquina host com Windows. Depois disso, o VMM do VMware Workstation será executado no modo privilegiado e funcionará com recursos de virtualização de CPU diretamente com alto desempenho. Essa solução ajudará a corrigir o desempenho lento das VMs da VMware.

Monitoramento de Desempenho da VM

A monitorização de desempenho de VM é um método amplamente utilizado para detetar sobrecargas e problemas de desempenho relacionados. A monitorização de desempenho de VM ajuda a diagnosticar a causa. Lembre-se de monitorizar o desempenho da VM ao nível do host, mas não dentro de um sistema operativo convidado. Um sistema operativo convidado não está ciente das funcionalidades de virtualização, como a alocação dinâmica de recursos, e pode apresentar dados incorretos. A VMware fornece contadores ao nível do host. Estes contadores fornecem informações corretas e são utilizados para a monitorização de desempenho de VM. Sabendo como as informações de desempenho são recolhidas dentro das VMs, a VMware desenvolveu bibliotecas de contadores específicos para máquinas virtuais que permitem ver informações corretas sobre o desempenho da VM utilizando a ferramenta Perfmon em sistemas Windows convidados. As VMware Tools devem estar instaladas num sistema operativo convidado para a monitorização de desempenho de VM.

Para verificar os recursos de hardware consumidos no Cliente VMware vSphere, selecione uma máquina virtual, abra o separador Monitor e depois selecione Desempenho > Visão Geral ou Desempenho > Avançado para ver gráficos e outras informações. Na página Visão Geral, pode ver a utilização da CPU, memória, rede e armazenamento (espaço livre, espaço utilizado e desempenho de entrada/saída) em tempo real e para o dia anterior, semana, mês, ano ou um intervalo personalizado. Selecione estas opções em dois menus suspensos nesta página (Período e Visualização).

Clique em Utilização no separador Monitor para ver informações adicionais sobre a utilização da CPU da máquina virtual, memória da máquina virtual e memória do convidado.

Da mesma forma, você pode selecionar um host ESXi ou cluster no vSphere Client e monitorar os recursos utilizados e disponíveis em tempo real e para o período selecionado.

Conclusão

Esta postagem do blog explicou os principais pontos que exigem sua atenção ao falar sobre problemas de desempenho de VM e recomendações que ajudam a melhorar o desempenho da máquina virtual. Você deve ter hardware que forneça desempenho suficiente, evitar superalocação de memória e configurar o software corretamente. Use o monitoramento de desempenho da VM para detectar por que o desempenho da VM está lento.

O dano no disco é o problema mais perigoso que causa um desempenho lento da VM porque, além do baixo desempenho da máquina virtual, você também pode perder dados. Para evitar perda de dados, faça backup regularmente dos dados do VMware. Use o NAKIVO Backup & Replication para backup do VMware – a solução universal de proteção de dados que suporta o VMware vSphere 7.0 e oferece muitos recursos úteis para melhorar a velocidade e confiabilidade do backup.

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