Różnice między wybraną wersją a wersją aktualną.
|
pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:lab3 [2016/11/29 00:08] msl [Lekcja 4: Benchmark Professional] |
pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:lab3 [2019/06/27 15:50] |
||
|---|---|---|---|
| Linia 1: | Linia 1: | ||
| - | ====== XEN: O dostępie do zasobów ====== | ||
| - | Celem laboratorium jest zbadanie możliwości wpływania na wydajność gości przy użyciu mechanizmów udostępnianych przez hypervisor Xen. | ||
| - | |||
| - | ===== Preliminaria ===== | ||
| - | |||
| - | Proszę zalogować się na konto roota i wykonać następującą komendę: | ||
| - | |||
| - | <code bash> | ||
| - | cd /home/student/sitw && ./prepare_xen_lab3.sh && reboot | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | Po ponownym uruchomieniu komputera powinien włączyć się znajomy już Xen. Powinniśmy mieć dostępne dwie maszyny gości: ''lab2-pvm'' oraz ''lab2-pvhvm''. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 1:** Proszę zalogować się na obie maszyny i sprawdzić działanie połączenia internetowego (polecenie ''ping''). | ||
| - | |||
| - | ===== Lekcja 2: Sterowniki parawirtualne ====== | ||
| - | |||
| - | Gość ''lab2-pvhvm'', jak dobrze pamiętamy, jest gościem sprzętowym, czyli tzw. pełną wirtualizacją. Mamy jednak do czynienia tutaj z pewnym oszustwem --- otóż gość ten zupełnie świadom tego, że jest uruchomiony w Xenie i używa specjalnych sterowników parawirtualnych. Skąd to wiemy? Standardowe (//vanilla// jądro linuksa od wersji ''2.6.36'' ma wbudowane sterowniki na takie okazje. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 2:** Proszę sprawdzić numer jądra gościa (''man uname''). | ||
| - | |||
| - | Ale nie musimy ufać zapewnieniom tego typu, możemy sami zobaczyć, jakie sterowniki zostały załadowane. Wystarczy zalogować się na gościa i sprawdzić, co powie polecenie ''dmesg''. Powinno mówić coś o urządzeniach PCI zarządzanych przez XEN. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 3:** Proszę sprawdzić, czy poprzedni gość używa sterownika PV. Polecane: ''man grep'' i ignorowanie wielkości znaków. | ||
| - | |||
| - | Zainstalujmy zatem trzeciego gościa, który z takich sterowników nie korzysta. Aby przyśpieszyć pracę, proszę skopiować konfigurację maszyny ''lab2-pvhvm.cfg'' do pliku ''lab3-hvm.cfg'' i dokonać trzech zmian: | ||
| - | |||
| - | * zmienić nazwę maszyny na ''lab3-hvm'' | ||
| - | * zmienić adres ip na ''10.0.0.4'': | ||
| - | * żeby zmienić adres ip na zainstalowanym systemie należy dodatkowo: | ||
| - | * zedytować na gościu plik: ''/etc/network/interfaces'' | ||
| - | * uruchomić komendę: ''/etc/init.d/networking restart'' | ||
| - | * zmienić ścieżki dysków twardych | ||
| - | * wyłączamy urządzenia PCI zarządzane przez Xen. Znowu zerkamy do [[https://xenbits.xen.org/docs/4.4-testing/man/xl.cfg.5.html|dokumentacji]]. | ||
| - | |||
| - | Po skopiowaniu dysków twardych z poprzedniej maszyny do odpowiednich ścieżek, maszyna powinna się elegancko uruchomić. Teraz na uruchomionej maszynie zmieniamy jeszcze kilka szczegółów: | ||
| - | * zmieniamy nazwę hosta: | ||
| - | * zastępujemy starą nazwę na nową (''lab3-hvm'') w plikach: | ||
| - | * ''/etc/network/hostname'' | ||
| - | * ''/etc/hosts'' | ||
| - | * ... i zrestartować usługi internetowe: | ||
| - | * dla leniwych: restart maszyny | ||
| - | * dla pracowitych: | ||
| - | <code bash> | ||
| - | invoke-rc.d hostname.sh start | ||
| - | invoke-rc.d networking force-reload | ||
| - | invoke-rc.d network-manager force-reload | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 4:** Proszę sprawdzić, czy nowy gość używa sterowników PV. | ||
| - | |||
| - | ===== Lekcja 3: Benchmark DIY ===== | ||
| - | |||
| - | Mając trzech gości, sprawdźmy, który z nich najlepiej sobie radzi w prostych benchmarkach. Przeprowadzimy kilka prostych testów (w razie potrzeby instalować brakujące narzędzia używając ''apt-get'' --- ''apt-get update'' może okazać się konieczne): | ||
| - | |||
| - | * [cpu] jak szybko jesteśmy w stanie znaleźć liczby pierwsze: | ||
| - | <code bash> | ||
| - | sysbench --test=cpu --num-threads=<liczba procesorów> --cpu-max-prime=<duża liczba, np. 99999> run | ||
| - | </code> | ||
| - | * [cpu] jak szybko umiemy liczyć: | ||
| - | <code bash> | ||
| - | time $(i=0; while (( i < <duża liczba, np. 9999999> )); do (( i ++ )); done) | ||
| - | </code> | ||
| - | * [hdd] jak szybko potrafimy czytać prosto z partycji dysku: | ||
| - | <code bash> | ||
| - | cat /dev/<partycja roota> | pipebench -q > /dev/null | ||
| - | </code> | ||
| - | * [hdd] jak szybko potrafimy pisać do pliku: | ||
| - | <code bash> | ||
| - | dd bs=16k count=<tyle, żeby plik zajął około 700MB> oflag=direct if=/dev/zero of=test_data | ||
| - | </code> | ||
| - | * [hdd] jak szybko potrafimy czytać z pliku: | ||
| - | <code bash> | ||
| - | dd bs=16K count=<tyle samo, co wcześniej> iflag=direct if=test_data of=/dev/null | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 5:** Czy istnieją różnice w wynikach między różnymi goścmi? | ||
| - | |||
| - | ===== Lekcja 4: Benchmark Professional ===== | ||
| - | |||
| - | Poprzednie benchmarki badały w dość prosty sposób dostęp do niektórych zasobów. Istnieją bardziej profesjonalne narzędzia służące do bardziej ogólnego testowanie systemu jako takiego, np. [[https://github.com/kdlucas/byte-unixbench|UnixBench]]. Narzędzie to bada wiele elementów systemu i zwraca nam na koniec jedną liczbę: **System Benchmarks Index Score**. | ||
| - | |||
| - | * przed uruchomieniem ''UnixBench'' należy zainstalować kilka pakietów: ''libx11-dev libgl1-mesa-dev libxext-dev perl perl-modules make'' | ||
| - | * uruchamiamy ''UnixBench'': | ||
| - | |||
| - | <code bash> | ||
| - | wget -O UnixBench.tar.gz http://ai.ia.agh.edu.pl/wiki/_media/pl:dydaktyka:sitw:2016:xen:unixbench.tar.gz | ||
| - | tar xf UnixBench.tar.gz | ||
| - | cd UnixBench | ||
| - | ./Run | ||
| - | </code> | ||
| - | | ||
| - | | ||
| - | |||
| - | |||
| - | ===== Lekcja 3: Rodzaj dysku twardego ===== | ||
| - | |||
| - | Proszę zainstalować 4 gościa, takiego samego jak ''lab2-pvm'', ale korzystającego z systemu plików lvm. (można po prostu użyć ''xen-create-image'' jak na pierwszych laboratoriach), o nazwie ''lab3-pvmlvm''. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 12:** Która obu maszyn parawirtualizowanych lepiej sobie radzi w kategorii dysk twardy? | ||
| - | |||
| - | **Podpowiedź:** W czasie instalacji maszyny można spokojnie przejść do Lekcji 4. | ||
| - | |||
| - | ===== Lekcja 4: Scheduler CPU ===== | ||
| - | |||
| - | Xen jako nadzorca musi dbać o zapotrzebowania swoich gości, w szczególności o przydzielany im czas procesora --- podobnie jak w systemie operacyjnym czas jest przydzielany procesom. Służy do tego narzędzie zwane schedulerem. W Xenie możliwe jest tworzenie pul procesorów (ang. //cpu pool//) i do każdej puli można przyporządkować inny scheduler. Krótkie opisy dostępnych schedulerów można znaleźć na [[https://wiki.xenproject.org/wiki/Xen_Project_Schedulers | wiki Xena]]. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 13:** Używając komendy ''xl'' proszę sprawdzić jaki scheduler jest aktualnie używany w systemie. | ||
| - | |||
| - | Proszę teraz przeanalizować wyjście komendy: | ||
| - | |||
| - | <code bash> | ||
| - | xl help sched-credit | ||
| - | </code> | ||
| - | |||
| - | oraz [[https://wiki.xen.org/wiki/Credit_Scheduler|opis schedulera o nazwie credit z wiki Xen]]. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 14**: Zakładając, że mamy małą liczbę maszyn wirtualnych, wykonując ciężkie obliczenia. Czy domyślny timeslice jest w porządku? | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 15**: Proszę ustawić rate limiting tak, żeby odpowiadało środowisku małej liczby maszyn o dużej liczbie obliczeń do wykonania. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 16**: Proszę ustawić wagi schedulera tak, żeby maszyna ''lab2-pvhvm'' była "dwa razy" ważniejsza od innych. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 17**: Proszę ustawić ograniczenia tak, żeby żadna maszyna poza ''lab2-phvm'' nie mogła używać naraz więcej niż 1,5 rdzenia. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 18**: Proszę teraz uruchomić testy CPU na kilku maszynach równocześnie. Czy wyniki testów się zmieniły? | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 19**: Proszę zmienić scheduler na ''credit2'' | ||
| - | **Podpowiedź**: konfiguracja ''gruba'' i ''docs/misc/xen-command-line.html'' | ||
| - | |||
| - | ===== Lekcja 5: Stronicowanie pamięci ===== | ||
| - | |||
| - | Gość, jak każdy system operacyjny, stronicuje pamięć ram. Niestety, nie możemy dać mu bezpośredniego dostępu do ramu, ponieważ mógłby wtedy ingerować w życie innych maszyn. Trzeba zatem w jakiś sposób tłumaczyć tablice pamięci gościa na prawdziwe tablice --- dla tego problemu istnieją dwa rozwiązana: | ||
| - | |||
| - | * shadowing --- tablica LUT zarządzana programowo przez Xen, tłumacząca bezpośrednio wirtualne strony pamięci na rzeczywiste. Dzięki prostocie bardzo szybko obsługuje chybienia, natomiast dużo energii trzeba w…ożyć w utrzymaniu mapy pamięci na rozsądnym poziomie | ||
| - | * hap --- hardware assisted paging, które korzysta z bardziej złożonych struktur, ale jest implementowane sprzętowo, dzięki czemu w bardzo szybki sposób obsługiwane są aktualizacje mapy pamięci. Problemem jest stosunkowo wolna obsługa chybień. | ||
| - | |||
| - | **Zadanie 30**: Proszę wyłączyć hap na jednej z maszyn (dokumentacja xl.cfg) i po raz pierwszy uruchomić testy RAMu z poprzedniego linka. Proszę uważać, żeby nie przedobrzyć i nie przekazać całego ramu na testy. Któa technologia lepiej sobie radzi w podanym teście. | ||
