चोरी: जो आभासी मशीनों से प्रोसेसर समय चुराता है

नमस्ते! मैं सादे मशीनों में आभासी मशीनों के अंदर चोरी के उद्भव के यांत्रिकी के बारे में बताना चाहता हूं और कुछ अस्पष्ट कलाकृतियों के बारे में जिन्हें हम उनके शोध के दौरान पता लगाने में सक्षम थे, जिसमें मुझे क्लाउड प्लेटफॉर्म एनएच 13 क्लाउड सॉल्यूशंस के तकनीकी सलाहकार के रूप में गोता लगाना था। मंच KVM पर चलता है।

सीपीयू चोरी समय वह समय है जिसके दौरान वर्चुअल मशीन को इसके निष्पादन के लिए प्रोसेसर संसाधन प्राप्त नहीं होते हैं। यह समय केवल वर्चुअलाइजेशन वातावरण में अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम में माना जाता है। कारण जहां ये बहुत ही आवंटित संसाधन चलते हैं, जीवन में, बहुत अस्पष्ट हैं। लेकिन हमने इसका पता लगाने का फैसला किया, यहां तक ​​कि प्रयोगों की एक पूरी श्रृंखला स्थापित की। ऐसा नहीं है कि अब हम चोरी के बारे में सब कुछ जानते हैं, लेकिन हम आपको अभी कुछ दिलचस्प बताएंगे।

1. चोरी क्या है

तो, चोरी एक मीट्रिक है जो वर्चुअल मशीन के अंदर प्रक्रियाओं के लिए प्रोसेसर समय की कमी को इंगित करता है। जैसा कि KVM कर्नेल पैच में वर्णित है , चोरी वह समय है जो हाइपरविजर होस्ट OS पर अन्य प्रक्रियाओं को निष्पादित करता है, हालांकि इसने निष्पादन के लिए वर्चुअल मशीन प्रक्रिया को कतारबद्ध किया है। यही है, चोरी उस समय के बीच का अंतर माना जाता है जब प्रक्रिया निष्पादित करने के लिए तैयार होती है और उस समय जब प्रोसेसर को प्रक्रिया को आवंटित किया जाता है।

कर्नेल कर्नेल को हाइपरवाइजर से मीट्रिक चोरी प्राप्त होती है। उसी समय, हाइपरविजर यह निर्दिष्ट नहीं करता है कि वह क्या अन्य प्रक्रियाएं करता है, बस "जब मैं व्यस्त रहता हूं, तो मैं आपको समय नहीं दे सकता।" KVM पर, पैच में चोरी की गिनती का समर्थन जोड़ा गया है। यहाँ दो मुख्य बिंदु हैं:

• वर्चुअल मशीन हाइपरविजर से चोरी के बारे में जानती है। यही है, नुकसान के दृष्टिकोण से, आभासी मशीन पर प्रक्रियाओं के लिए यह एक अप्रत्यक्ष माप है जो विभिन्न विकृतियों के अधीन हो सकता है।
  
• हाइपरविजर वर्चुअल मशीन के साथ जानकारी साझा नहीं करता है कि वह दूसरों के साथ क्या कर रहा है - मुख्य बात यह है कि वह इसके लिए समय समर्पित नहीं करता है। इस वजह से, वर्चुअल मशीन स्वयं चोरी सूचकांक में विकृतियों का पता नहीं लगा सकती है, जिसका अनुमान प्रतिस्पर्धा प्रक्रियाओं की प्रकृति से लगाया जा सकता है।
  

2. चोरी को क्या प्रभावित करता है

2.1। गणना चोरी

वास्तव में, चोरी को लगभग सामान्य सीपीयू उपयोग समय के समान माना जाता है। निपटान कैसे माना जाता है, इसके बारे में अधिक जानकारी नहीं है। शायद इसलिए कि बहुमत इस सवाल को स्पष्ट मानता है। लेकिन यहाँ भी नुकसान हैं। इस प्रक्रिया से परिचित होने के लिए , आप ब्रेंडन ग्रेग का लेख पढ़ सकते हैं: आप उपयोग की गणना में बारीकियों के बारे में जानेंगे और उन स्थितियों के बारे में जब यह गणना निम्नलिखित कारणों से गलत होगी।

• प्रोसेसर की ओवरहीटिंग, जिसके दौरान घड़ी के चक्र को छोड़ दिया जाता है।
  
• टर्बो बूस्ट चालू / बंद करें, जिसके परिणामस्वरूप प्रोसेसर घड़ी आवृत्ति में परिवर्तन होता है।
  
• प्रोसेसर की ऊर्जा-बचत तकनीकों, जैसे स्पीडस्टेप का उपयोग करते समय होने वाली समय की मात्रा में परिवर्तन।
  
• औसत की गणना की समस्या: 80% पर एक मिनट के भीतर उपयोग का अनुमान 100% में एक अल्पकालिक फट को छिपा सकता है।
  
• चक्रीय लॉक (स्पिन लॉक) इस तथ्य की ओर जाता है कि प्रोसेसर का निपटान किया जाता है, लेकिन उपयोगकर्ता प्रक्रिया इसके निष्पादन में प्रगति नहीं देखती है। नतीजतन, प्रक्रिया द्वारा अनुमानित प्रोसेसर का उपयोग एक सौ प्रतिशत होगा, हालांकि प्रक्रिया शारीरिक रूप से प्रोसेसर समय का उपभोग नहीं करेगी।
  

मुझे चोरी के लिए एक समान गणना का वर्णन करने वाला लेख नहीं मिला (यदि आप जानते हैं, तो टिप्पणियों में साझा करें)। लेकिन, स्रोत को देखते हुए, गणना तंत्र निपटान के लिए समान है। यह सिर्फ इतना है कि एक और काउंटर कर्नेल में जोड़ा जाता है, सीधे केवीएम प्रोसेस (वर्चुअल मशीन प्रोसेस) के लिए, जो यह बताता है कि प्रोसेसर के समय में केवीएम प्रोसेस कितने समय के स्टैंडबाय स्टेटस में है। काउंटर अपने विनिर्देश से प्रोसेसर के बारे में जानकारी लेता है और यह देखने के लिए लगता है कि क्या उसके सभी टिक्स का आभासी प्रक्रिया द्वारा उपयोग किया गया है। यदि यह सब है, तो हम मानते हैं कि प्रोसेसर केवल वर्चुअल मशीन की प्रक्रिया में लगा हुआ था। अन्यथा, हम सूचित करते हैं कि प्रोसेसर कुछ और कर रहा था, चोरी दिखाई दी।

चोरी की गिनती प्रक्रिया नियमित रीसायकल काउंटिंग जैसी समस्याओं के अधीन है। यह कहने के लिए नहीं कि ऐसी समस्याएं अक्सर दिखाई देती हैं, लेकिन वे हतोत्साहित दिखते हैं।

2.2। केवीएम पर वर्चुअलाइजेशन के प्रकार

सामान्यतया, तीन प्रकार के वर्चुअलाइजेशन हैं, और उन सभी को केवीएम द्वारा समर्थित किया गया है। वर्चुअलाइजेशन का प्रकार उस तंत्र को निर्धारित कर सकता है जिसके द्वारा चोरी होती है।

प्रसारण। इस मामले में, हाइपरविजर के भौतिक उपकरणों के साथ वर्चुअल मशीन ऑपरेटिंग सिस्टम का संचालन लगभग इस तरह होता है:

1. गेस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम अपने गेस्ट डिवाइस को कमांड भेजता है।
   
2. अतिथि डिवाइस ड्राइवर कमांड को स्वीकार करता है, डिवाइस BIOS के लिए एक अनुरोध उत्पन्न करता है, और इसे हाइपरवाइज़र को भेजता है।
   
3. हाइपरवाइजर प्रक्रिया एक भौतिक उपकरण के लिए एक कमांड में तब्दील हो जाती है, जिससे यह और अधिक सुरक्षित हो जाता है।
   
4. भौतिक डिवाइस ड्राइवर संशोधित आदेश को स्वीकार करता है और इसे भौतिक डिवाइस पर भेजता है।
   
5. कमांड निष्पादन के परिणाम उसी पथ पर वापस जाते हैं।
   

अनुवाद का लाभ यह है कि यह आपको किसी भी उपकरण का अनुकरण करने की अनुमति देता है और आपको ऑपरेटिंग सिस्टम के कर्नेल की विशेष तैयारी की आवश्यकता नहीं होती है। लेकिन आपको इसके लिए भुगतान करना होगा, सबसे पहले, गति के साथ।

हार्डवेयर वर्चुअलाइजेशन । इस स्थिति में, हार्डवेयर स्तर पर डिवाइस ऑपरेटिंग सिस्टम से कमांड को समझता है। यह सबसे तेज और सबसे अच्छा तरीका है। लेकिन, दुर्भाग्य से, यह सभी भौतिक उपकरणों, हाइपरविजर और अतिथि ओएस द्वारा समर्थित नहीं है। वर्तमान में, हार्डवेयर वर्चुअलाइजेशन का समर्थन करने वाले मुख्य उपकरण प्रोसेसर हैं।

Paravirtualization (paravirtualization) । KVM पर डिवाइस वर्चुअलाइजेशन का सबसे आम संस्करण और आमतौर पर अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए सबसे आम वर्चुअलाइजेशन मोड। इसकी ख़ासियत यह है कि निम्न-स्तरीय कमांडों का अनुवाद किए बिना, हाइपरविज़र के कुछ सबसिस्टम के साथ काम करते हैं (उदाहरण के लिए, नेटवर्क या डिस्क स्टैक के साथ) या मेमोरी पेज का आवंटन हाइपरविज़र एपीआई का उपयोग किए बिना होता है। इस वर्चुअलाइजेशन विधि का नुकसान अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम के कर्नेल को संशोधित करने की आवश्यकता है ताकि यह इस एपीआई का उपयोग करके हाइपरविजर के साथ बातचीत कर सके। लेकिन आमतौर पर यह अतिथि ऑपरेटिंग सिस्टम पर विशेष ड्राइवरों को स्थापित करके हल किया जाता है। KVM में, इस API को virtio API कहा जाता है ।

Paravirtualization के साथ, अनुवाद की तुलना में, वर्चुअल मशीन से सीधे मेजबान हाइपरवाइज़र प्रक्रिया में कमांड भेजकर भौतिक डिवाइस का मार्ग काफी कम हो जाता है। यह आपको वर्चुअल मशीन के अंदर सभी निर्देशों के निष्पादन में तेजी लाने की अनुमति देता है। KVM में, इसके लिए virtio API जिम्मेदार है, जो केवल कुछ उपकरणों के लिए काम करता है, जैसे कि नेटवर्क या डिस्क एडेप्टर। यही कारण है कि गुणी ड्राइवरों को आभासी मशीनों के अंदर रखा जाता है।

इस त्वरण का दूसरा पहलू यह है कि वर्चुअल मशीन के अंदर चलने वाली सभी प्रक्रियाएं इसके अंदर नहीं रहती हैं। यह कुछ विशेष प्रभाव पैदा करता है जिससे चोरी दिखाई दे सकती है। मैं वर्चुअल I / O: virtio के लिए API के साथ इस समस्या का विस्तृत अध्ययन शुरू करने की सलाह देता हूं।

2.3। निष्पक्ष शेड्यूलिंग

हाइपरविजर पर वर्चुअलाइजेशन वास्तव में, एक साधारण प्रक्रिया है जो लिनक्स कर्नेल में शेड्यूलिंग (प्रक्रियाओं के बीच संसाधनों का आवंटन) के नियमों का पालन करती है, इसलिए हम इसे और अधिक विस्तार से विचार करेंगे।

लिनक्स तथाकथित सीएफएस, पूर्ण रूप से उचित समयबद्धक का उपयोग करता है, जो कर्नेल 2.6.23 के बाद से डिफ़ॉल्ट डिस्पैचर बन गया है। इस एल्गोरिथ्म को समझने के लिए, आप लिनक्स कर्नेल आर्किटेक्चर या स्रोतों को पढ़ सकते हैं। सीएफएस का सार उनके निष्पादन की अवधि के आधार पर प्रक्रियाओं के बीच प्रोसेसर समय का वितरण है। प्रक्रिया को जितना अधिक प्रोसेसर समय की आवश्यकता होती है, उतना ही कम समय प्राप्त होता है। यह सभी प्रक्रियाओं के "ईमानदार" निष्पादन की गारंटी देता है - ताकि एक प्रक्रिया लगातार सभी प्रोसेसर पर कब्जा न करे, और अन्य प्रक्रियाओं को भी निष्पादित किया जा सके।

कभी-कभी यह प्रतिमान दिलचस्प कलाकृतियों की ओर ले जाता है। लंबे समय से लिनक्स उपयोगकर्ता संभवतः संकलक जैसे अनुप्रयोगों की मांग करते हुए एक नियमित डेस्कटॉप पाठ संपादक के लुप्त होते को याद करेंगे। ऐसा इसलिए हुआ क्योंकि डेस्कटॉप अनुप्रयोगों के गैर-संसाधन-गहन कार्यों ने उन कार्यों के साथ प्रतिस्पर्धा की, जो संकलक जैसे संसाधनों का सक्रिय रूप से उपभोग करते हैं। सीएफएस इसे बेईमान मानता है, इसलिए यह समय-समय पर पाठ संपादक को रोकता है और प्रोसेसर को संकलक कार्यों को संसाधित करने की अनुमति देता है। शेड्यूल_डॉटग्रुप तंत्र का उपयोग करके इसे ठीक किया गया था, लेकिन कार्यों के बीच सीपीयू समय के वितरण की कई अन्य विशेषताएं बनी रहीं। दरअसल, यह कहानी सीएफएस में कितनी बुरी चीजें है, इस बारे में नहीं है, लेकिन इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित करने का प्रयास है कि प्रोसेसर समय का "ईमानदार" वितरण सबसे तुच्छ कार्य नहीं है।

शेडयूलर में एक और महत्वपूर्ण बिंदु पूर्व-निर्धारण है। प्रोसेसर से स्निकरिंग प्रक्रिया को चलाने और दूसरों को काम करने देने के लिए यह आवश्यक है। निर्वासन प्रक्रिया को संदर्भ स्विचिंग, प्रोसेसर संदर्भ स्विचिंग कहा जाता है। इस मामले में, कार्य का पूरा संदर्भ सहेजा जाता है: स्टैक की स्थिति, रजिस्टर, आदि, जिसके बाद प्रक्रिया प्रतीक्षा करने के लिए जाती है, और दूसरा उसकी जगह लेता है। यह ओएस के लिए एक महंगा ऑपरेशन है, और इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है, लेकिन वास्तव में इसके साथ कुछ भी गलत नहीं है। संदर्भ के बार-बार स्विच करने से ओएस में समस्या का संकेत हो सकता है, लेकिन आमतौर पर यह निरंतर चलता रहता है और विशेष रूप से कुछ भी संकेत नहीं देता है।

एक तथ्य को स्पष्ट करने के लिए इस तरह की लंबी कहानी की आवश्यकता होती है: जितने अधिक प्रोसेसर संसाधन एक ईमानदार लिनक्स शेड्यूलर उपभोग करने की कोशिश करता है, उतनी तेजी से इसे रोका जाएगा ताकि अन्य प्रक्रियाएं भी काम कर सकें। यह सही है या नहीं यह एक जटिल मुद्दा है, जिसे अलग-अलग भार के तहत अलग-अलग हल किया जाता है। विंडोज में, हाल ही में, शेड्यूलर को डेस्कटॉप अनुप्रयोगों की प्राथमिकता प्रसंस्करण पर केंद्रित किया गया था, जिसके कारण पृष्ठभूमि की प्रक्रियाएं लटक सकती थीं। सन सोलारिस में शेड्यूलर्स के पांच अलग-अलग वर्ग थे। जब उन्होंने वर्चुअलाइजेशन शुरू किया, तो उन्होंने छठा, फेयर शेयर शेड्यूलर जोड़ा, क्योंकि पिछले पांच ने सोलारिस ज़ोन्स वर्चुअलाइज़ेशन के साथ अपर्याप्त रूप से काम किया। मैं सोलारिस इंटरनेशनल: सोलारिस 10 और ओपनसोलारिस कर्नेल आर्किटेक्चर या लिनक्स कर्नेल को समझना जैसी पुस्तकों के साथ इस मुद्दे का विस्तृत अध्ययन शुरू करने की सलाह देता हूं।

2.4। चोरी की निगरानी कैसे करें?

किसी अन्य प्रोसेसर मीट्रिक की तरह वर्चुअल मशीन के अंदर चोरी की निगरानी करना सरल है: आप प्रोसेसर मेट्रिक्स को हटाने के किसी भी साधन का उपयोग कर सकते हैं। मुख्य बात यह है कि वर्चुअल मशीन लिनक्स पर है। किसी कारण से, विंडोज अपने उपयोगकर्ताओं को ऐसी जानकारी प्रदान नहीं करता है। :(


शीर्ष कमांड का आउटपुट: प्रोसेसर लोड विवरण, सबसे दाहिने कॉलम में - चोरी

हाइपरवाइजर से यह जानकारी प्राप्त करने का प्रयास करते समय कठिनाई उत्पन्न होती है। आप मेजबान मशीन पर चोरी की भविष्यवाणी करने की कोशिश कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, पैरामीटर लोड औसत (एलए) द्वारा - निष्पादन के लिए कतार में इंतजार कर रही प्रक्रियाओं की संख्या का औसत मूल्य। इस पैरामीटर की गणना के लिए कार्यप्रणाली सरल नहीं है, लेकिन सामान्य तौर पर, अगर एलए, प्रोसेसर थ्रेड्स की संख्या द्वारा सामान्यीकृत, 1 से अधिक है, तो यह इंगित करता है कि लिनक्स सर्वर कुछ हद तक अतिभारित है।

इन सभी प्रक्रियाओं का क्या इंतजार है? स्पष्ट उत्तर प्रोसेसर है। लेकिन उत्तर पूरी तरह से सही नहीं है, क्योंकि कभी-कभी प्रोसेसर मुक्त होता है, और एलए खत्म हो जाता है। याद रखें कि एनएफएस कैसे गिरता है और एलए कैसे बढ़ता है । यह एक डिस्क के साथ और अन्य इनपुट / आउटपुट डिवाइस के साथ लगभग समान हो सकता है। लेकिन वास्तव में, प्रक्रियाएं किसी भी लॉक के अंत की उम्मीद कर सकती हैं, दोनों भौतिक, एक I / O डिवाइस से संबंधित हैं, और तार्किक, जैसे कि एक mxx। इसमें हार्डवेयर स्तर (डिस्क से एक ही उत्तर), या तर्क (तथाकथित लॉकिंग प्राइमेटिक्स, जिसमें एंटिटीज, म्यूटेक्स अडैप्टिव और स्पिन, सेमाफोर, कंडीशन वैरिएबल, आरडब्ल्यू लॉक, आईपीसी लॉक्स ...) शामिल हैं।

एलए की एक और विशेषता यह है कि इसे ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए औसत मूल्य माना जाता है। उदाहरण के लिए, 100 प्रक्रियाएं एक फ़ाइल के लिए प्रतिस्पर्धा करती हैं, और फिर LA = 50। इस तरह के एक महान मूल्य, यह प्रतीत होता है, पता चलता है कि ओएस खराब है। लेकिन अन्य कुटिल लिखित कोड के लिए, यह एक सामान्य स्थिति हो सकती है, इस तथ्य के बावजूद कि यह केवल उसके लिए खराब है, और ऑपरेटिंग सिस्टम में अन्य प्रक्रियाओं को नुकसान नहीं होता है।

इस औसत (और एक मिनट से कम नहीं) के कारण, एलए संकेतक द्वारा कुछ का निर्धारण करना सबसे आभारी कार्य नहीं है, विशिष्ट मामलों में बहुत अनिश्चित परिणाम के साथ। यदि आप इसका पता लगाने की कोशिश करते हैं, तो आप पाएंगे कि विकिपीडिया के लेखों और अन्य उपलब्ध संसाधनों में केवल सरलतम मामलों का वर्णन किया जाता है, प्रक्रिया की गहन व्याख्या के बिना। मैं सभी इच्छुक, फिर से, यहां, ब्रेंडन ग्रेग को भेजता हूं - आगे के लिंक पर। जिसे करने के लिए अंग्रेजी में आलस्य ला के बारे में उनके लोकप्रिय लेख का अनुवाद है ।

3. विशेष प्रभाव

अब चोरी के मुख्य मामलों पर ध्यान दें जो हमारे सामने आए। मैं आपको बताता हूं कि वे पूर्वगामी से कैसे अनुसरण करते हैं और वे हाइपरविज़र पर संकेतक से कैसे संबंधित हैं।

पुनर्चक्रण । सबसे सरल और सबसे अक्सर: हाइपरविजर फिर से उपयोग किया जाता है। वास्तव में, बहुत सारी आभासी मशीनें चल रही हैं, उनके अंदर एक बड़े प्रोसेसर की खपत, बहुत सारी प्रतियोगिता, एलए उपयोग 1 से अधिक है (प्रोसेसर थ्रेड द्वारा सामान्यीकृत)। सभी virtualoks के अंदर सब कुछ धीमा हो जाता है। हाइपरविजर से प्रेषित चोरी भी बढ़ रही है, लोड को पुनर्वितरित करने या किसी को बंद करने के लिए आवश्यक है। सामान्य तौर पर, सब कुछ तार्किक और समझ में आता है।

Paravirtualization बनाम एकल उदाहरण । हाइपरविजर पर एक एकल वर्चुअल मशीन है, यह इसका एक छोटा हिस्सा खाता है, लेकिन यह इनपुट / आउटपुट पर एक बड़ा भार देता है, उदाहरण के लिए, एक डिस्क पर। और कहीं से इसमें एक छोटी चोरी दिखाई देती है, 10% तक (जैसा कि कई प्रयोगों द्वारा दिखाया गया है)।

मामला दिलचस्प है। Paravirtualized ड्राइवरों के स्तर पर ताले के कारण चोरी यहाँ दिखाई देती है। वर्चुअल मशीन के अंदर एक व्यवधान पैदा होता है, जो ड्राइवर द्वारा संसाधित होता है, और हाइपरवाइज़र के पास जाता है। वर्चुअल मशीन के लिए हाइपरवाइज़र पर बाधा प्रसंस्करण के कारण, यह एक भेजे गए अनुरोध की तरह दिखता है, यह प्रोसेसर के निष्पादन और प्रतीक्षा के लिए तैयार है, लेकिन वे प्रोसेसर समय नहीं देते हैं। वर्चुक्का सोचता है कि यह समय चोरी का है।

यह तब होता है जब बफर भेजा जाता है, यह हाइपरविजर के कर्नेल स्थान पर जाता है, और हम इसके लिए इंतजार करना शुरू करते हैं। हालांकि, वर्चुअल्का के दृष्टिकोण से, उसे तुरंत वापस लौटना चाहिए। इसलिए, चोरी गणना एल्गोरिदम के अनुसार, यह समय चोरी माना जाता है। सबसे अधिक संभावना है, इस स्थिति में अन्य तंत्र हो सकते हैं (उदाहरण के लिए, कुछ अन्य एसआईएस कॉल को संसाधित करना), लेकिन वे बहुत अलग नहीं होने चाहिए।

भारी लोड किए गए virtualok के खिलाफ शेड्यूलर । जब एक आभासी मशीन दूसरों की तुलना में अधिक चोरी करती है, तो यह शेड्यूलर के साथ ठीक से जुड़ा होता है। प्रोसेसर जितना मजबूत होगा, उतनी ही जल्दी शेड्यूलर उसे बाहर निकाल देगा, ताकि दूसरे भी काम कर सकें। यदि वर्चुअल मशीन थोड़ी खपत करती है, तो वह लगभग चोरी नहीं देखती है: उसकी प्रक्रिया ईमानदारी से बैठी और इंतजार कर रही है, उसे और अधिक समय देना आवश्यक है। यदि वर्चुअल मशीन अपने सभी कोर पर अधिकतम लोड का उत्पादन करती है, तो इसे अक्सर प्रोसेसर से बाहर निकाल दिया जाता है और बहुत समय नहीं देने का प्रयास किया जाता है।

इससे भी बदतर, जब वर्चुअल मशीन के अंदर की प्रक्रियाएं अधिक प्रोसेसर प्राप्त करने की कोशिश करती हैं, क्योंकि वे डेटा प्रोसेसिंग से सामना नहीं कर सकते हैं। फिर हाइपरवाइजर पर ऑपरेटिंग सिस्टम, ईमानदार अनुकूलन के कारण, कम और कम प्रोसेसर समय देगा। यह प्रक्रिया एक हिमस्खलन की तरह होती है, और चोरी स्वर्ग में कूद जाती है, हालांकि अन्य आभासी मशीनें इसे लगभग नहीं देख सकती हैं। और अधिक कोर, वितरण के तहत मशीन खराब हो गई। संक्षेप में, कई कोर वाली अत्यधिक भरी हुई आभासी मशीनें सबसे अधिक पीड़ित होती हैं।

लो ला, लेकिन एक चोरी है । यदि एलए लगभग 0.7 है (यानी हाइपरविजर को कम भार लगता है), लेकिन व्यक्तिगत आभासी मशीनों के अंदर चोरी देखी गई है:

• Paravirtualization के साथ ऊपर वर्णित विकल्प। एक वर्चुअल मशीन मेट्रिक्स प्राप्त कर सकती है जो चोरी करने के लिए इंगित करती है, हालांकि सब कुछ हाइपरविज़र के साथ ठीक है। हमारे प्रयोगों के परिणामों के अनुसार, इस तरह के एक चोरी का विकल्प 10% से अधिक नहीं है और आभासी मशीन के अंदर आवेदन प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं होना चाहिए।
  
• पैरामीटर LA को गलत माना जाता है। अधिक सटीक रूप से, प्रत्येक विशेष क्षण में इसे सच माना जाता है, लेकिन जब एक मिनट के लिए औसतन, इसे कम करके आंका जाता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई वर्चुअल मशीन अपने सभी प्रोसेसर को हाइपर्वाइज़र के प्रति तीसरे मिनट के लिए ठीक आधे घंटे के लिए खपत करता है, तो एलए प्रति मिनट हाइपरविज़र पर 0.15 होगा; एक साथ काम करने वाली चार ऐसी वर्चुअल मशीनें 0.6 देंगी। और तथ्य यह है कि उनमें से प्रत्येक पर आधे मिनट के लिए एलए में 25% पर एक जंगली चोरी थी, अब बाहर नहीं निकाला जा सकता है।
  
• फिर, उस शेड्यूलर की वजह से जिसने फैसला किया कि कोई बहुत ज्यादा खा रहा था, और इस एक को प्रतीक्षा करें। इस बीच, मैं संदर्भ को स्विच कर रहा हूं, प्रसंस्करण बाधित हो रहा है और अन्य महत्वपूर्ण सिस्टम चीजें कर रहा हूं। नतीजतन, कुछ आभासी मशीनों में कोई समस्या नहीं दिखती है, जबकि अन्य गंभीर प्रदर्शन में गिरावट का अनुभव करते हैं।
  

4. अन्य विकृतियाँ

वर्चुअल मशीन पर प्रोसेसर समय के ईमानदार रिटर्न को विकृत करने के लिए एक और मिलियन कारण हैं। उदाहरण के लिए, हाइपरट्रेडिंग और एनयूएमए गणना में जटिलता जोड़ते हैं। वे प्रक्रिया को निष्पादित करने के लिए कर्नेल की पसंद को पूरी तरह से भ्रमित करते हैं, क्योंकि शेड्यूलर गुणांक - भार का उपयोग करता है, जो कि संदर्भ स्विच करते समय गणना को और भी कठिन बनाते हैं।

टर्बो बूस्ट या, इसके विपरीत, ऊर्जा बचत मोड जैसी प्रौद्योगिकियों के कारण विकृतियां हैं, जो कि गणना करते समय उपयोग कृत्रिम रूप से या सर्वर पर समय स्लाइस को कृत्रिम रूप से बढ़ा या घटा सकते हैं। टर्बो बूस्ट को चालू करने से दूसरे के बढ़ते प्रदर्शन के कारण एक प्रोसेसर थ्रेड का प्रदर्शन कम हो जाता है। इस समय, वर्तमान प्रोसेसर आवृत्ति के बारे में जानकारी वर्चुअल मशीन को प्रेषित नहीं की जाती है, और वह मानती है कि कोई अपना समय बांध रहा है (उदाहरण के लिए, उसने 2 गीगाहर्ट्ज का अनुरोध किया था, लेकिन आधे से अधिक प्राप्त किया)।

सामान्य तौर पर, विकृति के कई कारण हो सकते हैं। किसी विशेष प्रणाली में, आपको कुछ और मिल सकता है। उन पुस्तकों से शुरू करना बेहतर है, जिन्हें मैंने ऊपर दिए गए लिंक के साथ दिया था, और हाइपरविज़र से ऐसे आंकड़े ले सकते थे, जैसे कि perf, sysdig, systemtap जैसी उपयोगिताएँ, जिनमें से दर्जनों हैं ।

5. निष्कर्ष

1. Paravirtualization के कारण चोरी की एक निश्चित मात्रा हो सकती है, और इसे सामान्य माना जा सकता है। इंटरनेट पर वे लिखते हैं कि यह मान 5-10% हो सकता है। यह वर्चुअल मशीन के अंदर के अनुप्रयोगों पर निर्भर करता है और यह अपने भौतिक उपकरणों पर किस तरह का भार डालता है। वर्चुअल मशीन के अंदर एप्लिकेशन कैसा महसूस करते हैं, इस पर ध्यान देना जरूरी है।
   
2. वर्चुअल मशीन के अंदर हाइपरवाइजर और चोरी पर लोड का अनुपात हमेशा स्पष्ट रूप से परस्पर नहीं होता है, दोनों चोरी के अनुमान अलग-अलग लोड पर विशिष्ट स्थितियों में गलत हो सकते हैं।
   
3. शेड्यूलर प्रक्रियाओं को पसंद नहीं करता है जो बहुत कुछ पूछते हैं। वह अधिक मांगने वालों को कम देने की कोशिश करता है। बड़ी आभासी मशीनें बुराई हैं।
   
4. एक छोटी सी चोरी पैरावर्टलाइज़ेशन के बिना आदर्श हो सकती है (वर्चुअल मशीन के अंदर लोड को ध्यान में रखते हुए, पड़ोसियों के लोड की विशेषताएं, थ्रेड्स और अन्य कारकों के बीच लोड वितरण)।
   
5. यदि आप एक विशिष्ट प्रणाली में चोरी का पता लगाना चाहते हैं, तो आपको विभिन्न विकल्पों पर शोध करना होगा, मैट्रिक्स इकट्ठा करना होगा, उनका सावधानीपूर्वक विश्लेषण करना होगा और यह सोचना होगा कि लोड को समान रूप से कैसे वितरित किया जाए। किसी भी मामले से विचलन संभव है, जो प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की जानी चाहिए या कर्नेल डिबगर में देखी जानी चाहिए।