Einstellungen, Lizenzierung, NUMA

Virtualisierung - Virtuelle Prozessoren in Hyper-V und vSphere konfigurieren

13.08.2013 von Thomas Joos
Wer virtuelle Server betreibt, sollte bei der Konfiguration der virtuellen CPUs einige Punkte beachten. Dies gilt insbesondere für Microsoft Windows Server 2012 und VMware vSphere 5.1. Ebenfalls wichtig: Die richtige Lizenzierung.

Grundsätzlich kann man virtuellen Servern natürlich nur so viele virtuelle Prozessoren zuweisen, wie dem entsprechenden Virtualisierungshosts auch physische Prozessoren mit Kernen zur Verfügung stehen. Das heißt wenn Sie einen Host mit vier Prozessoren einsetzen, können Sie den virtuellen Servern auch jeweils nur maximal vier physische Prozessoren zuweisen. Die Anzahl an Prozessoren können Sie jederzeit, auch nach der Installation des Betriebssystems, festlegen Sie müssen dabei aber in jedem Fall die Lizenzierung des Servers berücksichtigen. Doch dazu später mehr.

vCPUs in VMware vSphere konfigurieren

In den Einstellungen der virtuellen Server von vSphere 5.1 finden Sie auf der Registerkarte Hardware den Bereich CPU. Hier können Sie im ausgeschalteten Zustand festlegen, wie viele CPUs Sie einem virtuellen Server zuteilen wollen.

Generell gelten beim Betrieb von virtuellen Servern die gleichen Voraussetzungen wie beim Verwenden von physischen Servern. In VMware müssen im Gegensatz zu Hyper-V die virtuellen Server nicht immer ausgeschaltet sein, wenn Sie Einstellungen bezüglich des Prozessors vornehmen. Ändern Sie die Anzahl an Prozessoren für virtuelle Windows-Server, müssen Sie unter Umständen das Betriebssystem des virtuellen Servers neu aktivieren.

Bildergalerie:
Virtualisierung
So konfigurieren Sie virtuelle CPUs in VMwares vSPhere.
Virtualisierung
Mit einem Tool überprüfen Sie die Kompatibilität der AMD-Prozessoren.
Virtualisierung
Sie können mit Bordmitteln überprüfen, ob das System die Voraussetzungen für Hyper-V mitbringt.
Virtualisierung
So konfigurieren Sie die virtuellen Prozessoren und die Ressourcen in Hyper-V.
Virtualisierung
Über die NUMA-Konfiguration können Sie die Nutzung der vorhandenen Ressourcen effizienter gestalten.
Virtualisierung
Per Assistent legen Sie im SCVMM eine neue virtuelle Maschine an.

Sie können einer virtuellen Maschine in vSphere 5.0 bis zu 32 virtuelle CPUs zuordnen, vSphere 5.1 unterstützt bis zu 64 virtuelle Prozessoren, genauso wie Hyper-V. Die Anzahl virtueller CPUs können Sie im laufenden Betrieb ändern, wenn die Einstellungen entsprechend gesetzt sind. ESXi-Hosts mit 5.1 können bis zu 160 Prozessoren verwalten, sowie acht NUMA-Knoten pro Host. Insgesamt können Sie in ESXi bis zu 512 virtuelle Server mit bis zu 2.048 virtuellen CPUs und 25 Kerne pro Prozessor einsetzen.

VMware: So konfigurieren Sie virtuelle CPUs in vSPhere.

Das Hinzufügen virtueller CPUs im laufenden Betrieb ist bei virtuellen Maschinen möglich, die über Multicore-Prozessor-Unterstützung verfügen und unter Hardwareversion 8 oder höher laufen. Für Mehrkern-CPUs muss der Host über eine Lizenz für vSphere Virtual Symmetric Multiprocessing (Virtual SMP) verfügen. Wenn das Hinzufügen von CPUs im laufenden Betrieb nicht aktiviert ist, schalten Sie die virtuelle Maschine aus, bevor Sie CPUs hinzufügen.

Der vSphere-Client berechnet die Gesamtzahl der Kerne, die die virtuelle Maschine erhalten soll, aus der Anzahl der virtuellen Sockets und der Kerne pro Socket, die Sie auswählen. Ein AMD-Prozessor-Corelet ist einem logischen Prozessor architektonisch gleichwertig. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Prozessorkern fehlt bei einem Corelet ein Satz Ressourcen, diese teilt er sich mit anderen Corelets, zum Beispiel den L1-Befehlscache oder die Gleitkomma-Ausführungseinheit. Wenn Sie einer virtuellen Maschine doppelt so viele Anteile einer Ressource zuweisen wie einer anderen virtuellen Maschine, darf diese doppelt so viele Ressourcen verbrauchen.

Virtuelle CPUs in Hyper-V

Hyper-V unterstützt nicht nur die AMD- und Intel-Virtualisierungsfunktionen für x64-Computer-Prozessoren, sondern setzt diese für den Einsatz sogar voraus. Dies bedeutet, dass x86-Computer von der Virtualisierung, zumindest als Hostsystem ausgeschlossen sind. Hyper-V lässt sich daher nur auf x64-Bit-Computern mit Intel VT oder AMD-V Erweiterungen installieren.

Passt: Mit einem Tool überprüfen Sie die Kompatibilität der AMD-Prozessoren.

In Windows Server 2008 R2 können Sie 64 logische Prozessoren für Hyper-V-Hosts einsetzen, und virtuellen Servern bis zu vier virtuelle Prozessoren. Windows Server 2012 unterstützt bis zu 320 Prozessoren pro Host und Sie können 64 virtuelle Prozessoren virtuellen Servern zuordnen. Maximal lassen sich bis zu 2048 virtuelle Prozessoren insgesamt auf den Hyper-V-Hosts einsetzen. Auf jedem Server können Sie bis zu 1024 virtuelle Server installieren.

Sie müssen sicherstellen, dass vor der Installation im BIOS des Servers die Virtualisierungsfunktionen des Prozessors aktiviert sind. Microsoft bietet in Zusammenarbeit mit AMD und Intel zwei Tools, die beim Testen der Hyper-V-Kompatibilität helfen:

AMD Hyper-V Compatibility Check Utility

Intel Processor Identification Utility (Windows-Version)

Der Prozessor muss Data Execution Prevention (DEP) unterstützen. Diese muss im BIOS auch aktiviert sein. Die Bezeichnung dafür ist Intel XD bit (Execute Disable Bit) oder AMD NX bit (No Execute Bit). Sie können auch mit Bordmitteln überprüfen, ob der Computer generell tauglich für Hyper-V ist. Geben Sie dazu in einer Befehlszeile den Befehl systeminfo ein.

Check: Sie können mit Bordmitteln überprüfen, ob das System die Voraussetzungen für Hyper-V mitbringt.

Im unteren Bereich finden Sie Anforderungen für Hyper-V. Hier finden Sie Informationen, ob der PC für Hyper-V geeignet ist. Adressübersetzung der zweiten Ebene legt zum Beispiel fest, ob sich der Arbeitsspeicher virtualisieren lässt. Das ist für die Installation von Hyper-V notwendig. Auch in Windows 8 spielt das eine wichtige Rolle.

Wichtig bei der Migration von Hyper-V-Servern zu Windows Server 2012 ist die Kompatibilität der Prozessoren. Eine Migration ist nur dann möglich wenn die Prozessoren des Quell-Servers mit den Prozessoren auf dem Ziel-Server kompatibel sind.

Windows Server 2012 - Lizenzierung beachten

Mit den neuen Serverprodukten die 2012 erscheinen, ändert Microsoft auch die Lizenzierung. Das gilt für System Center 2012, SQL Server 2012, aber auch für Windows Server 2012. Unternehmen, die diese Produkte im Netzwerk einsetzen, müssen bei der Lizenzierung daher einiges beachten. Unternehmen die auf Windows Server 2012 setzen, können aus vier verschiedenen Editionen auswählen. Es gibt die Editionen Standard, Datacenter, Essentials und Foundation. Eine Enterprise-Edition existiert nicht mehr. Die zweite wichtige Neuerung betrifft die Standard-Edition von Windows Server 2012. Diese verfügt in Windows Server 2012 über genau die gleichen Funktionen wie die Datacenter-Edition.

Die beiden Editionen unterscheiden sich lediglich in der Lizenzierung. Mit der Standard-Edition dürfen Sie auf einem Server zwei virtuelle Server betreiben, bei der Datacenter-Edition unbegrenzt viele. Allerdings müssen Sie für jeweils zwei physische Prozessoren eine eigene Lizenz kaufen. Lizenzen in Windows Server 2012 decken immer nur zwei physische Prozessoren ab. Setzen Sie in einem Server vier Prozessoren ein, benötigen Sie auch zwei Lizenzen, gleich von welcher Edition. Einfach ausgedrückt, müssen Sie bei der Lizenzierung die physischen Prozessoren des Host-Systems berücksichtigen, sowie die Anzahl der virtuellen Server auf dem Host.

Generell unterscheidet Microsoft in SQL Server 2012 zum Beispiel zwischen der Lizenzierung pro Prozessorkern und einer Server/CAL-Lizenzierung. Eine Prozessorlizenz gibt es nicht mehr, sondern Unternehmen müssen jeden Kern aller Prozessoren im Server lizenzieren. Beim Einsatz von virtuellen Servern können Unternehmen entweder alle physischen Kerne des Hosts oder alle virtuellen Prozessoren der virtuellen Server lizenzieren.

Prozessoren in Hyper-V steuern

Ausführlichere Möglichkeiten bietet die Prozessorsteuerung von virtuellen Computern. Über den Menübefehl Prozessor in den Eigenschaften eines virtuellen Servers legen Sie die Anzahl der Prozessoren sowie eine Gewichtung der Ressourcen fest, die dem Prozessor zugewiesen sind.

Hyper-V: So konfigurieren Sie die virtuellen Prozessoren und die Ressourcen.

Neben der eigentlichen Anzahl an Prozessoren, die dem virtuellen Computer zugewiesen sind, steuern Sie hier, wie viel Prozessorzeit diesem virtuellen Computer zur Verfügung steht. Hier stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, die Sie über Prozentangaben steuern:

Reserve für virtuellen Computer - Hiermit legen Sie fest, welche Ressourcen dem virtuellen Computer mindestens zur Verfügung stehen. Der eigentliche Wert darf niemals unter diesen Wert sinken. Achten Sie aber darauf, dass die reservierte Prozessorzeit sich auch auf andere virtuelle Computer auswirkt und deren maximale Anzahl auf dem Host beschränkt.

Anteil an Gesamtsystemressourcen - Diese Option ist nicht anpassbar. Hier legt Hyper-V fest wie viel die aktuell ausgewählte VM von den Gesamtressourcen erhält.

Grenze für virtuellen Computer - Dieser Wert in Prozent gibt an, wie viel Prozessorzeit dem virtuellen Computer maximal zur Verfügung steht.

Relative Gewichtung - Beim Einsatz mehrerer virtueller Computer auf dem Server, die identische Einstellungen im Ressourcenbereich haben, legt dieser Wert fest, in welcher Relation dieser Computer bevorzugt wird. Ein Computer dem Sie eine relative Gewichtung von 200 zuweisen, erhält doppelt so viel Zugriff auf die CPU wie ein Computer mit einer Gewichtung von 100. Es handelt sich bei diesem Wert also nicht um eine Prozentzahl, sondern eine benutzerdefinierten Gewichtung. Wichtige Server lassen sich dadurch bevorzugen und es ist sichergestellt, dass diese nicht zu geringe Ressourcen zugewiesen bekommen.

NUMA (Non-Uniform Memory Access) in Hyper-V

Wichtig für die Steuerung von Prozessoren in virtuellen Servern in Hyper-V sind noch die beiden Menüpunkte Kompatibilität und NUMA (Non-Uniform Memory Access). Bei Kompatibilität können Sie zum Beispiel sicherstellen, dass Sie den virtuellen Server mit der Live-Migration auf einen anderen Hyper-V-Host verschieben können. Bei Servern mit verschiedenen Prozessoren steuern Sie über NUMA wichtige Einstellungen.

Skalierbarkeit: Über die NUMA-Konfiguration können Sie die Nutzung der vorhandenen Ressourcen effizienter gestalten.

NUMA (Non-Uniform Memory Access) bietet für jeden Prozessor im Server einen eigenen Speicherbereich. Diesen kann er aber anderen Prozessoren bei Bedarf zur Verfügung stellen (Distributed Shared Memory). Damit Sie in virtuellen Servern NUMA nutzen können, muss die Funktion in den Hyper-V-Einstellungen des virtuellen Servers aktiviert sein. In Windows Server 2012 ist das standardmäßig der Fall.

Sie finden die Einstellungen über den Bereich Aufteilung auf NUMA in den Hyper-V-Einstellungen. Deaktivieren Sie diese Einstellung, dürfen VMs nur noch Speicher und Prozessorkerne des gleichen NUMA-Knotens einsetzen.

System Center Virtual Machine Manager 2012 - Virtuelle Maschinen erstellen und Vorlagen verwenden

Haben Sie die einzelnen Hosts an den Server mit System Center Virtual Machine Manager 2012 (SCVMM) angebunden, besteht der nächste Schritt darin erste virtuelle Maschinen zu erstellen. Bereits installierte Maschinen liest SCVMM ein und zeigt diese für den entsprechenden Hyper-V-Host an, ohne dass Sie Änderungen vornehmen müssen. Neue virtuelle Server installieren Sie über das Menüband oder das Kontextmenü eines angebundenen Hosts. Es startet ein Assistent, der Sie bei der Installation von virtuellen Servern unterstützt.

Zunächst legen Sie fest, ob Sie eine vorhandene virtuelle Maschine, eine Vorlage oder eine virtuelle Festplatte verwenden wollen, um den neuen Server zu installieren. Danach geben Sie den Namen ein und dann legen Sie die Hardware fest, die Sie dem virtuellen Server zuteilen wollen. Hier steuern Sie auch die Anzahl der Prozessoren.

Haben Sie die Hardware konfiguriert, besteht der nächste Schritt darin, dass Sie den Host bestimmen, auf dem Sie den virtuellen Server bereitstellen wollen. Neben Hyper-V-Hosts können Sie virtuelle Server auch in der Bibliothek des SCVMM ablegen und später einem Host zuordnen. Anschließend erstellen Sie den virtuellen Server. In diesem Fenster haben Sie auch die Möglichkeit das entsprechende Skript für die PowerShell anzuzeigen.

SCVMM: Per Assistent legen Sie eine neue virtuelle Maschine an.

Der Vorteil des SCVMM ist, dass Sie nicht jeden virtuellen Server neu erstellen müssen, sondern auch Vorlagen erstellen können. Diese Vorlagen lassen sich bei der Erstellung von virtuellen Servern anbinden. Vorlagen erstellen Sie über Bibliothek\Vorlagen. Vorlagen können Sie wiederum neu erstellen oder als Basis eine bereits erstellte virtuelle Maschine verwenden.

Vorlagen kann man konfigurieren wie normale virtuelle Server. Sprich, Sie können Hardware und Anwendungen bestimmen. Der Vorteil einer Vorlage ist beispielsweise, dass Sie Einstellungen für das Betriebssystem festlegen und konfigurieren können, welcher Domäne das System angehören soll und welches Betriebssystem auf dem Server zur Verfügung stehen soll.

Haben Sie die Vorlage erstellt, können Sie diese wiederum verwenden, um neue virtuelle Server zu erstellen. Alle Vorgänge laufen dabei in der Verwaltungskonsole des SCVMM über Ressourcen ab. (mje)