SQL Server Management in virtuellen VMware-Umgebungen

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Unterschiedliche Memory-Arten

Um sich dem Thema Memory in der virtuellen Welt zu nähern, ist ein Verständnis der verschiedenen Memory-Begrifflichkeiten sehr wichtig. Es gibt drei Bereiche, in denen Memory verwaltet wird:

• Das Host Physical Memory ist das physikalisches Memory, das dem Hypervisor (ESX-Server) zur Verfügung steht

• Das Guest Physical Memory ist das Memory, das vom Gast-Betriebssystem in der VM gesehen wird; also der Hauptspeicher der einer VM zugewiesen wurde

• Das Guest Virtual Memory ist der Adressbereich, der vom Gast-Betriebssystem der VM ihren Anwendungen zur Verfügung gestellt wird

Wie bei allen anderen Ressourcen gilt auch hier das Prinzip der Over-Allocation, hier Memory Overcommitment genannt. Die Summe des Guest Physical Memorys (virtuellen Memorys) ist größer als das Host Physical Memory des ESX-Servers. Die VMs können demnach mehr Memory allokieren als der ESX-Server hat. Da die VMs unterschiedlich ausgelastet sind haben sie auch einen unterschiedlichen Memory-Bedarf. Der Hypervisor „verschiebt“ nun das das Memory zwischen den VMs hin und her. Dadurch wird die gewünschte bessere Ressourcennutzung erreicht. Jedoch entstehen Engpässe, wenn alles gleichzeitig angefordert wird.

Speicherverwaltung

Um einem Memory-Pressure zu begegnen, hat der ESX-Server verschiedene Werkzeuge. Für die sog. Memory Reclamation werden folgende Mechanismen herangezogen:

• Paging: Teile vom Physical Guest Memory werden in die Auslagerungsdatei des Gastsystems geschrieben; findet innerhalb der VM mit Gast-OS-Mitteln statt

• (Hypervisor) Swapping: Teile vom Physical Host Memory werden in die Auslagerungsdatei des Hypervisor geschrieben; wird vom Hypervisor angestoßen

• Ballooning: Der Ballooning-Treiber in der VM (VMware-Tools, vmmemctl) bekommt vom Gast-OS Speicher zugewiesen und dieser wird vom ESX anderen VMs zugewiesen; zwingt das Gast-OS in der VM u.U. zum Paging

• Transparent Page Sharing: Memory-Seiten mit gleichem Inhalt werden nur einmal physisch vorgehalten („Deduplizierung“). Dies kommt besonders oft beim OS-Kernel oder Libraries genutzter Programme zum Tragen. Dies ist mit sehr geringem Overhead für den ESX-Server verbunden und standardmäßig nicht abschaltbar. Wenn Sie bevorzugt VMs mit Windows und SQL Server betreiben und diese auf dem gleichen Versionsstand halten, profitieren Sie von Beginn an von dieser Technik.

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