Welche Hyper-V-Einstellungen beeinflussen die CPU-Zuweisung für eine VM?
- Virtuelle Prozessoranzahl
- Prozessor-Sockel und Cores pro Sockel
- Prozessorreserven, -beschränkungen und -priorität
- Prozessor-Überbuchung und dynamische Zuweisung
- NUMA-Einstellungen
- Hyperthreading und CPU-Kompatibilität
- Erweiterte Prozessorfunktionen und Virtualisierungserweiterungen
Virtuelle Prozessoranzahl
Eine der wichtigsten Einstellungen in Hyper-V, die die CPU-Zuweisung beeinflusst, ist die Anzahl der zugewiesenen virtuellen Prozessoren (vCPUs) für die virtuelle Maschine. Diese Einstellung bestimmt, wie viele logische Prozessoren der VM zur Verfügung stehen. Die Anzahl der vCPUs kann in den VM-Einstellungen im Bereich Prozessor angepasst werden. Dabei ist zu beachten, dass die Gesamtanzahl der vCPUs innerhalb eines Hosts dessen physische CPU-Ressourcen nicht überschreiten sollte, um eine optimale Performance zu gewährleisten. Zudem kann eine zu hohe Zuweisung an vCPUs ohne tatsächlichen Bedarf zu Ineffizienzen führen.
Prozessor-Sockel und Cores pro Sockel
Innerhalb der Prozessor-Einstellungen gibt es zudem die Möglichkeit, die Virtualisierung der CPU-Topologie zu steuern, indem man die Anzahl der Sockel und Cores pro Sockel einstellt. Diese Konfiguration wirkt sich darauf aus, wie das Gast-Betriebssystem die CPU-Ressourcen wahrnimmt, z.B. bei Software-Lizenzen oder bei der Optimierung von Multithreading-Anwendungen. Eine realistische Abbildung der zugrundeliegenden Hardware kann hier Vorteile bringen, aber es ist auch möglich, an dieser Stelle eine andere CPU-Topologie zu simulieren.
Prozessorreserven, -beschränkungen und -priorität
Hyper-V bietet die Möglichkeit, Ressourcen zu steuern, indem Prozessorreserven, -beschränkungen und Prioritäten festgelegt werden. Die Reservierung garantiert eine Mindestmenge an CPU-Ressourcen für die VM, selbst wenn der Host stark ausgelastet ist. Die Beschränkung begrenzt hingegen die maximal nutzbare CPU-Kapazität für die VM auf einen bestimmten Prozentsatz der Host-CPU-Leistung. Dadurch kann verhindert werden, dass eine einzelne VM zu viele Ressourcen beansprucht und andere VMs beeinträchtigt. Zusätzlich kann über die Priorität festgelegt werden, wie wichtig die CPU-Ressourcenvergabe für die jeweilige VM im Verhältnis zu anderen VMs ist.
Prozessor-Überbuchung und dynamische Zuweisung
Hyper-V unterstützt die Überbuchung von CPU-Ressourcen, das heißt, es können mehr virtuelle Prozessoren zugewiesen werden, als physisch vorhanden sind. Dies erfordert jedoch eine sorgfältige Planung, da eine Überbuchung zu Performance-Einbußen führen kann, wenn mehrere VMs gleichzeitig die CPU stark beanspruchen. Anders als bei RAM bietet Hyper-V keine automatische dynamische CPU-Zuweisung in Form von Dynamic Memory, aber mit Scheduling-Parametern und Ressourcenmanagement können Administratoren dennoch eine flexible Nutzung der CPU-Ressourcen konfigurieren.
NUMA-Einstellungen
Nicht zu vernachlässigen sind auch die NUMA-Einstellungen (Non-Uniform Memory Access), die Einfluss auf die CPU- und Speicherzuweisung haben können. Wenn eine VM viele CPUs und viel Speicher benötigt, kann Hyper-V die VM und ihre Ressourcen so planen, dass sie NUMA-Knoten optimal nutzt. So wird verhindert, dass eine VM Ressourcen über mehrere physische CPUs und Speichercontroller fragmentiert, was zu Leistungseinbußen führen kann. NUMA-Affinität kann in den erweiterten Einstellungen der VM gesteuert werden, um eine optimale CPU-Nutzung bei mehrkernigen Systemen zu gewährleisten.
Hyperthreading und CPU-Kompatibilität
Hyper-V berücksichtigt auch Hyperthreading-Technologien der physischen CPUs, wodurch virtuelle Prozessoren mit logischen Prozessorkernen zugewiesen werden können, die auf Hyperthreading basieren, was die Auslastung erhöhen kann. Weiterhin gibt es Einstellungen zur CPU-Kompatibilität, die vor allem bei Live-Migrationen hilfreich sind. Diese Einstellungen bestimmen, welche CPU-Features einer VM zugewiesen (oder verborgen) werden, um eine Migration zwischen Hosts mit unterschiedlichen CPU-Modellen zu ermöglichen, was indirekt auch die CPU-Nutzung beeinflussen kann.
Erweiterte Prozessorfunktionen und Virtualisierungserweiterungen
Schließlich steuern auch erweiterte Prozessorfunktionen wie die Aktivierung oder Deaktivierung von Virtualisierungserweiterungen (z.B. Intel VT-x oder AMD-V), Second Level Address Translation (SLAT) und andere CPU-Features die Performance und Funktionsfähigkeit der VM. Diese Einstellungen wirken sich zwar eher auf die Virtualisierungsfähigkeit und Leistung der VM aus, beeinflussen aber letztlich, wie effizient die CPU-Ressourcen genutzt werden können.
Zusammengefasst beeinflussen in Hyper-V vor allem die Anzahl der zugewiesenen virtuellen Prozessoren, CPU-Topologie, Reservierungen und Beschränkungen, NUMA-Konfigurationen sowie Erweiterungen und Kompatibilitätseinstellungen die CPU-Zuweisung und -Performance einer virtuellen Maschine. Eine sorgfältige Anpassung dieser Parameter ist entscheidend für eine optimale Ausnutzung der Hardware-Ressourcen und einen reibungslosen Betrieb der VMs.