物理机pNUMA拓扑

pNUMA拓扑：CPU厂商基于NUMA架构预定义的物理机NUMA节点拓扑。

相关定义

  • NUMA（Non-Uniform Memory Access）：非一致性内存访问，是一种计算机内存设计架构。该架构下，CPU访问内存的时间取决于CPU与内存的相对位置。通过优先访问相对位置较近的内存可缩短延迟，从而可提升主机系统性能。
  • pNUMA节点（pNUMA Node）：基于物理机NUMA架构预定义的NUMA节点，用于物理机CPU和内存管理。一台物理机可有一个或多个pNUMA节点，一个pNUMA节点主要由一个或多个物理CPU核（pCPU）和本地内存组成。
  • vNUMA节点（vNUMA Node）：基于CPU绑定透传关联的物理机NUMA节点而生成的云主机NUMA节点，用于云主机CPU和内存管理。一个vNUMA节点主要由一个或多个虚拟CPU核（vCPU）和本地内存组成。
  • vNUMA拓扑（vNUMA Topology）：基于CPU绑定生成的云主机NUMA节点（vNUMA Node）拓扑。
  • 本地内存：CPU（pCPU或vCPU）通过所在NUMA节点（pNUMA节点或vNUMA节点）非CPU核部件中内存控制器可直接访问的内存。相比非本地内存，CPU访问本地内存的延迟更低。

功能原理

ZStack Cloud添加物理机后，支持查看物理机pNUMA拓扑，同时基于该拓扑结构为物理机上运行的云主机配置vNUMA。

ZStack Cloud 云主机vNUMA配置基于CPU绑定实现，CPU绑定将云主机的vCPU与物理机的pCPU严格关联，为云主机分配特定的pCPU。vNUMA配置时，云主机所有vCPU均绑定pCPU，同时单个vCPU所绑定的pCPU均处在同一个pNUMA节点中。

vNUMA配置后，云主机直接透传关联的物理机pNUMA节点拓扑，生成一个或多个vNUMA节点，构成云主机的vNUMA拓扑。云主机vCPU基于vNUMA拓扑优先访问所在节点的本地内存。

如Figure 1所示：
Figure 1. 云主机vNUMA配置原理


pNUMA拓扑

ZStack Cloud物理机pNUMA拓扑信息如下：
  • 展示物理机所有pNUMA节点及各节点关联的云主机信息。
  • 总内存为pCPU可直接访问的所在pNUMA节点本地内存总量。
  • 空闲内存为pCPU可直接访问的所在pNUMA节点本地空闲内存。
  • 总内存和空闲内存均取自pNUMA节点真实硬件物理内存容量。
如Figure 2所示：
Figure 2. pNUMA拓扑


ZStack Cloud支持跳转查看关联云主机的vNUMA拓扑结构。vNUMA拓扑详情可参考vNUMA拓扑。