centos:kvm:hw_konfig

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centos:kvm:hw_konfig [29.07.2011 21:31. ] – djangocentos:kvm:hw_konfig [20.04.2018 10:48. ] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1
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 +====== Konfigurationsvoraussetzung und -optionen ======
 +Für die Unterstützung der Hardware-Virtualisierung sind ein paar Grundvoraussetzungen notwendig. Dreh- und Angelpunkt ist natürlich die Virtualisierungsunterstützung der CPU. Aus diesem Grund wurde bei der [[centos:kvm:hardware#hardware_distributor|Auswahl]] der Hardware eine **AMD Opteron 6-Core 4170 HE** gewählt.
 +Das die verbaute CPU auch wirklich die Hardwarevirtualiiserung unterstützt können wir mit Hife von **cpuinfo** aus dem **/proc**-Verzeichnispfad überprüfen.
 +  # grep "svm" /proc/cpuinfo
 +<code>flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm 3dnowext 3dnow constant_tsc rep_good nonstop_tsc extd_apicid pni monitor cx16 popcnt lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw ibs skinit wdt nodeid_msr npt lbrv svm_lock nrip_save
 +flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm 3dnowext 3dnow constant_tsc rep_good nonstop_tsc extd_apicid pni monitor cx16 popcnt lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw ibs skinit wdt nodeid_msr npt lbrv svm_lock nrip_save
 +flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm 3dnowext 3dnow constant_tsc rep_good nonstop_tsc extd_apicid pni monitor cx16 popcnt lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw ibs skinit wdt nodeid_msr npt lbrv svm_lock nrip_save
 +flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm 3dnowext 3dnow constant_tsc rep_good nonstop_tsc extd_apicid pni monitor cx16 popcnt lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw ibs skinit wdt nodeid_msr npt lbrv svm_lock nrip_save
 +flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm 3dnowext 3dnow constant_tsc rep_good nonstop_tsc extd_apicid pni monitor cx16 popcnt lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw ibs skinit wdt nodeid_msr npt lbrv svm_lock nrip_save
 +flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ht syscall nx mmxext fxsr_opt pdpe1gb rdtscp lm 3dnowext 3dnow constant_tsc rep_good nonstop_tsc extd_apicid pni monitor cx16 popcnt lahf_lm cmp_legacy svm extapic cr8_legacy abm sse4a misalignsse 3dnowprefetch osvw ibs skinit wdt nodeid_msr npt lbrv svm_lock nrip_save
 +</code>
 +Da es sich bei unserer CPU vom Typ //AMD-V// sieht man an dem Flag [[http://de.wikipedia.org/wiki/Secure_Virtual_Machine|svm]]((secure virtual machine)). Die Nutzung von **SVM** müssen wir im [[http://dokuwiki.nausch.org/doku.php/centos:kvm:hw_konfig#secure_virtual_machine_mode_advanced_setup|BIOS kontrollieren]] und ggf. aktivieren. Das Flag [[http://de.wikipedia.org/wiki/AMD64#Betriebsmodi|lm]]((long mode)) kennzeichnet eine 64bit-CPU. Aus diesem Grund werden wir bei der Installation unseres Wirts auch die 64bit-Variante von CentOS 6 [[centos:kvm:wirt|installieren]].
 +===== BIOS-Optionen =====
 +Als erstes und wichtiges kontrollieren wir die BIOS-Einstellungen unseres Servers.
 +==== Secure Virtual Machine Mode (Advanced Setup) ====
 +Unter //Secure Virtual Machine// versteht man eine Befehlssatzerweiterung zur Verbesserung der Virtualisierungsmöglichkeiten, die AMD für die x86-Architektur entwickelt hat. 
 +
 +<code>Virtualization Technology can virtually separate your system resource into several parts,
 +thus enhance the performance when running virtual machines or multi interface systems.</code>
 +
 +Für den Einsatz der KVM-Kernel-Module muss die Unterstützung der Hardware-Virtualisierung aktiviert werden. Hierzu kontrollieren und korrigieren wir bei Bedarf die BIOS-Einstellungen unseres Rechners.
 +
 +{{ :centos:kvm:bios_0.png?350 |Bild: BIOS Setup CPU Option "Secure Virtual Machine Mode"}}
 +==== IOMMU (Northbridge Chipset Configuration) ====
 +Mittels der PCI-Passthrough-Technik kann einem Gastsystem auf die physikalische Hardware, so z.B. PCI, PCIe oder USB-Devices, des Wirts zugreifen. Hierzu ist es auf unserem AMD-System notwendig, dass im BIOS [[http://de.wikipedia.org/wiki/IOMMU|IOMMU]] aktiviert wird.
 +
 +{{ :centos:kvm:bios_3.png?350 |Bild: BIOS Setup IOMMU}}
 +===== Kernel-Optionen =====
 +Damit wir in unserer Virtualisierungsumgebung auch die Möglichkeiten von CentOS 6 __optimal__ nutzen können, werden wir nun auf Betriebssysteme die Einstellungen kontrollieren und bei Bedarf anpassen.
 +==== Secure Virtual Machine Mode - AMD-Vi/IOMMU ====
 +Unter CentOS 6 ist die Unter
 +Da standardmäßig die Unterstützung für AMD IOMMU im Kernel **2.6.32-71.29.1.el6.x86_64** von CentOS einkompiliert. Dies zeigt uns eine Abfrage des betreffenden Kernel-KOnfigfiles.
 +   # grep IOMMU /boot/config-`uname -r`
 +<code>CONFIG_GART_IOMMU=y
 +CONFIG_CALGARY_IOMMU=y
 +# CONFIG_CALGARY_IOMMU_ENABLED_BY_DEFAULT is not set
 +CONFIG_AMD_IOMMU=y
 +CONFIG_AMD_IOMMU_STATS=y
 +CONFIG_IOMMU_HELPER=y
 +CONFIG_IOMMU_API=y
 +# CONFIG_IOMMU_DEBUG is not set
 +# CONFIG_IOMMU_STRESS is not set
 +</code>
 +Fragen wir nach einer Neuinstallation ab, ob diese Option auch geladen wurde, so können wir jedoch erst einmal nur folgenden Hinweis sehen.
 +   # dmesg | grep AMD-Vi
 +   AMD-Vi disabled by default: pass amd_iommu=on to enable
 +Dieser Aufforderung kommen wir natürlich gleich mal nach und Tragen die Option **amd_iommu=on ** als weiteren Boot-Parameter in die Menüliste vonm Bootloader grub ein.
 +   # vim /boot/grub/menu.lst 
 +<code> grub.conf generated by anaconda
 +#
 +# Note that you do not have to rerun grub after making changes to this file
 +# NOTICE:  You have a /boot partition.  This means that
 +#          all kernel and initrd paths are relative to /boot/, eg.
 +#          root (hd0,0)
 +#          kernel /vmlinuz-version ro root=/dev/mapper/vg_mnss-lv_root
 +#          initrd /initrd-[generic-]version.img
 +#boot=/dev/ddf1_raid1
 +default=0
 +timeout=5
 +splashimage=(hd0,0)/grub/splash.xpm.gz
 +hiddenmenu
 +title CentOS Linux (2.6.32-71.29.1.el6.x86_64)
 +        root (hd0,0)
 +        kernel /vmlinuz-2.6.32-71.29.1.el6.x86_64 ro root=/dev/mapper/vg_mnss-lv_root rd_DM_UUID=ddf1_raid1 rd_LVM_LV=vg_mnss/lv_root rd_LVM_LV=vg_mnss/lv_swap rd_NO_LUKS rd_NO_MD LANG=en_US.UTF-8 SYSFONT=latarcyrheb-sun16 KEYBOARDTYPE=pc KEYTABLE=de-latin1-nodeadkeys crashkernel=512M vga=795 amd_iommu=on
 +        initrd /initramfs-2.6.32-71.29.1.el6.x86_64.img
 +</code>
 +Beim nächsten Systemneustart unseres Servers wir dann **IOMMU PCI-Passthrough** auch mitaktiviert. Wir starten also den Rechner neu.
 +   # reboot
 +Anschließend überprüfen wir, ob auch die Änderung, die wir gerade vorgenommen haben, das gewünschte Resultat bringen.
 +   # dmesg | grep AMD-Vi
 +<code>AMD-Vi: Enabling IOMMU at 0000:00:00.2 cap 0x40
 +AMD-Vi: Initialized for Passthrough Mode
 +AMD-Vi: Enabling IOMMU at 0000:00:00.2 cap 0x40</code>
 +==== Kernel Samepage Merging - KSM ====
 +Mit Hilfe von KSM((**K**ernel **S**amepage **M**erging)) kann das Wirtsystem bei der Virtualisierung mehrerer Gäste, gleiche Speicherbereiche zusammenfassen und somit Arbeitsspeicher effizienter ausnutzen. Somit kann man unter anderem mehr Arbeitsspeicerh den Gastsystemen zur Verfügung stellen, als tatsächlich physikalisch verbaut wurden. 
 +Als erstes überprüfen wir, ob der verwendete Kernel unter Centos das auch unterstützt.
 +Auf unserem CentOS 6 Wirtsystem fragen wir also ab:
 +   # grep KSM /boot/config-`uname -r`
 +
 +   CONFIG_KSM=y
 +Wie auch schon bei der Option [[centos:kvm:hw_konfig#secure_virtual_machine_mode_-_amd-vi_iommu|IOMMU]] bedeutet dies aber noch zwangsläufig nicht, dass der KSM-Support auch aktiviert wurde. Um auch dies nun 100%ig zu wissen fragen wir die Datei **/sys/kernel/mm/ksm/** auf dem Wirt ab.
 +   # cat /sys/kernel/mm/ksm/run
 +
 +   0
 +   
 +Die Rückgabewerte haben dabei folgende Bedeutung:
 +  * **0** KSM ist nicht aktiv 
 +  * **1** KSM ist aktiv
 +  * **2** KSm löst gerade gemeinsam überlappende Speicherbereiche auf.
 +=== Konfiguration ===
 +Für die Konfiguration des ksmtune-daemon **ksmtuned** bearbeiten wir die Konfigurationsdatei.
 +   # vim /etc/ksmtuned.conf
 +<file | /etc/ksmtuned.conf># Configuration file for ksmtuned.
 +
 +# How long ksmtuned should sleep between tuning adjustments
 +KSM_MONITOR_INTERVAL=60
 +
 +# Millisecond sleep between ksm scans for 16Gb server.
 +# Smaller servers sleep more, bigger sleep less.
 +KSM_SLEEP_MSEC=10
 +
 +KSM_NPAGES_BOOST=300
 +KSM_NPAGES_DECAY=-50
 +KSM_NPAGES_MIN=64
 +KSM_NPAGES_MAX=1250
 +
 +KSM_THRES_COEF=20
 +KSM_THRES_CONST=2048
 +
 +# uncomment the following if you want ksmtuned debug info
 +
 +# LOGFILE=/var/log/ksmtuned
 +# DEBUG=1
 +</file>
 +=== Start ===
 +Für die Aktivierung der Kernel Sampage Merging gibt es zwei daemon:
 +  * **ksm** startet und stoppt den //KSM kernel thread//
 +  * **ksmtuned** Der ksmtune-Daemon kontrolliert den ksm-Daemon und startet/stop diesen, sofern Memorysharing nicht benötigt wird.
 +Vom dem Starten können wir noch den Status bzgl. KSM überprüfen. Hierzu fragen die Datei **/sys/kernel/mm/ksm/** auf dem Wirt ab.
 +   # cat /sys/kernel/mm/ksm/run
 +
 +   0
 +Die zurückgegebene **0** zeigt an, dass der die Option //Kernel Samepage Merking// nicht aktiv ist. Nun starten wir die beiden Systemdienste.
 +   # service ksm start
 +   Starting ksm:                                              [  OK  ]
 +
 +   # service ksmtuned start
 +   Starting ksmtuned:                                         [  OK  ]
 +
 +Fragen wir nun erneut den Status zu KSM ab, bekommen wir als Rückmeldung entsprechend eine **1**, die anzeigt, dass KSM gernutzt wird.
 +   # cat /sys/kernel/mm/ksm/run
 +
 +   1
 +Damit die beiden KSM-Dienste auch bei Restart des Wirtrechners gestartet werden, müssen wir nur noch die Dienst in den Autostart versetzen.
 +   # chkconfig ksm on
 +
 +   # chkconfig ksmtuned on
 +Dass beide Services auch automatisch im runlevel 3/4/5 gestartet werden können wir einfach überprüfen.
 +   # chkconfig --list | grep ksm
 +
 +   ksm             0:Aus   1:Aus   2:Ein   3:Ein   4:Ein   5:Ein   6:Aus
 +   ksmtuned        0:Aus   1:Aus   2:Ein   3:Ein   4:Ein   5:Ein   6:Aus
 +
 +=== Logging ===
 +Bei aktiviertem **ksmtuned** schreibt der Daemion im LOgverzeichnis entsprechende Rückmeldungen.
 +<code>Tue Aug  2 22:51:52 CEST 2011: total 15874952
 +Tue Aug  2 22:51:52 CEST 2011: sleep 10
 +Tue Aug  2 22:51:52 CEST 2011: thres 3174990
 +Tue Aug  2 22:52:52 CEST 2011: committed 14446180 free 11641800
 +Tue Aug  2 22:52:52 CEST 2011: 17621170 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 22:52:52 CEST 2011: 11641800 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 22:52:52 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 22:53:52 CEST 2011: committed 14081140 free 11912704
 +Tue Aug  2 22:53:52 CEST 2011: 17256130 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 22:53:52 CEST 2011: 11912704 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 22:53:52 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 22:54:52 CEST 2011: committed 11238176 free 12920740
 +Tue Aug  2 22:54:52 CEST 2011: 14413166 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 22:55:53 CEST 2011: committed 9833852 free 13156712
 +Tue Aug  2 22:55:53 CEST 2011: 13008842 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 22:56:53 CEST 2011: committed 5617520 free 14078752
 +Tue Aug  2 22:56:53 CEST 2011: 8792510 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 22:59:35 CEST 2011: total 15874952
 +Tue Aug  2 22:59:35 CEST 2011: sleep 10
 +Tue Aug  2 22:59:35 CEST 2011: thres 3174990
 +Tue Aug  2 23:00:35 CEST 2011: committed 13445116 free 11923676
 +Tue Aug  2 23:00:35 CEST 2011: 16620106 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:00:35 CEST 2011: 11923676 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:00:35 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:01:35 CEST 2011: committed 12717792 free 12274464
 +Tue Aug  2 23:01:35 CEST 2011: 15892782 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:01:35 CEST 2011: 12274464 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:01:35 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:02:35 CEST 2011: committed 12584620 free 12521744
 +Tue Aug  2 23:02:35 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:03:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12517928
 +Tue Aug  2 23:03:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:04:36 CEST 2011: committed 12594864 free 12514420
 +Tue Aug  2 23:04:36 CEST 2011: 15769854 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:05:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12514164
 +Tue Aug  2 23:05:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:06:36 CEST 2011: committed 12625596 free 12507048
 +Tue Aug  2 23:06:36 CEST 2011: 15800586 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:07:36 CEST 2011: committed 12605108 free 12499980
 +Tue Aug  2 23:07:36 CEST 2011: 15780098 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:08:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12498084
 +Tue Aug  2 23:08:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:09:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12494324
 +Tue Aug  2 23:09:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:10:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12495328
 +Tue Aug  2 23:10:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:11:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12492332
 +Tue Aug  2 23:11:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:12:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12488656
 +Tue Aug  2 23:12:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:13:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12484000
 +Tue Aug  2 23:13:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:14:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12488356
 +Tue Aug  2 23:14:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:15:36 CEST 2011: committed 12584620 free 12488536
 +Tue Aug  2 23:15:36 CEST 2011: 15759610 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:16:36 CEST 2011: committed 12641440 free 12474464
 +Tue Aug  2 23:16:36 CEST 2011: 15816430 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:17:36 CEST 2011: committed 14352128 free 11874620
 +Tue Aug  2 23:17:36 CEST 2011: 17527118 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:17:36 CEST 2011: 11874620 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:17:36 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:18:36 CEST 2011: committed 14011808 free 11972244
 +Tue Aug  2 23:18:36 CEST 2011: 17186798 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:18:36 CEST 2011: 11972244 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:18:36 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:19:36 CEST 2011: committed 14418812 free 11541316
 +Tue Aug  2 23:19:36 CEST 2011: 17593802 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:19:36 CEST 2011: 11541316 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:19:36 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:20:36 CEST 2011: committed 14009052 free 11542528
 +Tue Aug  2 23:20:36 CEST 2011: 17184042 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:20:36 CEST 2011: 11542528 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:20:36 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:21:37 CEST 2011: committed 14009052 free 11542428
 +Tue Aug  2 23:21:37 CEST 2011: 17184042 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:21:37 CEST 2011: 11542428 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:21:37 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:22:37 CEST 2011: committed 14009052 free 11543000
 +Tue Aug  2 23:22:37 CEST 2011: 17184042 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:22:37 CEST 2011: 11543000 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:22:37 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:23:37 CEST 2011: committed 14091004 free 11598516
 +Tue Aug  2 23:23:37 CEST 2011: 17265994 > 15874952, start ksm
 +Tue Aug  2 23:23:37 CEST 2011: 11598516 > 3174990, decay
 +Tue Aug  2 23:23:37 CEST 2011: KSMCTL start 64 10
 +Tue Aug  2 23:24:37 CEST 2011: committed 6974796 free 12595028
 +Tue Aug  2 23:24:37 CEST 2011: 10149786 < 15874952 and free > 3174990, stop ksm
 +Tue Aug  2 23:27:39 CEST 2011: total 15874952
 +Tue Aug  2 23:27:39 CEST 2011: sleep 10
 +Tue Aug  2 23:27:39 CEST 2011: thres 3174990
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