30 KVM管理系统资源-CPU热插

30.1 概述

在线增加（热插）虚拟机CPU是指在虚拟机处于运行状态下，为虚拟机热插CPU而不影响虚拟机正常运行的方案。当虚拟机内部业务压力不断增大，会出现所有CPU均处于较高负载的情形。为了不影响虚拟机内的正常业务运行，可以使用CPU热插功能（在不关闭虚拟机情况下增加虚拟机的CPU数目），提升虚拟机的计算能力。

30.2 约束限制

• 如果处理器为AArch64架构，创建虚拟机时指定的虚拟机芯片组类型(machine)需为virt-4.1或virt更高版本。如果处理器为x86_64架构，创建虚拟机时指定的虚拟机芯片组类型(machine)需为pc-i440fx-1.5或pc更高版本。
• 在配置Guest NUMA的场景中，必须把属于同一个socket的vcpu配置在同一vNode中，否则热插CPU后可能导致虚拟机softlockup，进而可能导致虚拟机panic。
• 虚拟机在迁移、休眠唤醒、快照过程中均不支持CPU热插。
• 虚拟机CPU热插是否自动上线取决于虚拟机操作系统自身逻辑，虚拟化层不保证热插CPU自动上线。
• CPU热插同时受限于Hypervisor和GuestOS支持的最大CPU数目。
• 虚拟机启动、关闭、重启过程中可能出现热插CPU失效的情况，但再次重启会生效。
• 热插虚拟机CPU的时候，如果新增CPU数目不是虚拟机CPU拓扑配置项中Cores的整数倍，可能会导致虚拟机内部看到的CPU拓扑是混乱的，建议每次新增的CPU数目为Cores的整数倍。
• 若需要热插CPU在线生效且在虚拟机重启后仍有效，virsh setvcpus接口中需要同时传入–config和–live选项， 将热插CPU动作持久化。

30.3 操作步骤

30.3.1 配置虚拟机XML

1. 使用CPU热插功能，需要在创建虚拟机时配置虚拟机当前的CPU数目、虚拟机所支持的最大CPU数目，以及虚拟机芯片组类型（对于AArch64架构，需为virt-4.1及以上版本。对于x86_64架构，需为pc-i440fx-1.5及以上版本）。这里以AArch64架构虚拟机为例，配置模板如下：

   <domain type='kvm'>
       ...
       <vcpu placement='static' current='m'>n</vcpu>
       <os>
           <type arch='aarch64' machine='virt-4.1'>hvm</type>
       </os>
       ...
   <domain>
   

   说明：

   • placement的值必须是static。
   • m为虚拟机当前CPU数目，即虚拟机启动后默认的CPU数目。n为虚拟机支持热插到的最大CPU数目，该值不能超过Hypervisor支持的虚拟机最大CPU规格及GuestOS支持的最大CPU规格。n大于或等于m。

   例如，配一个虚拟机当前CPU数目为4，最大支持的热插CPU上限为64的XML配置为：

   <domain type='kvm'>
   ……
       <vcpu placement='static' current='4'>64</vcpu>
       <os>
           <type arch='aarch64' machine='virt-4.1'>hvm</type>
       </os>
   ……
   

30.3.2 热插并上线CPU

1. 如果热插CPU后需要自动上线热插的CPU，可以使用root权限在虚拟机内部创建udev rules文件/etc/udev/rules.d/99-hotplug-cpu.rules，并在其中定义udev规则，内容参考如下：

   # automatically online hot-plugged cpu
   ACTION=="add", SUBSYSTEM=="cpu", ATTR{online}="1"
   

   说明： 如果没有使用udev rules自动上线热插CPU，可以在热插CPU后，使用root权限，参考如下命令手动上线：

   for i in `grep -l 0 /sys/devices/system/cpu/cpu*/online`
   do
   echo 1 > $i
   done
   

2. 利用virsh工具进行虚拟机CPU热插操作。例如给虚拟机openEulerVM热插CPU到6，且在线生效的参考命令如下：

   # virsh setvcpus openEulerVM 6 --live
   

   说明： virsh setvcpus 进行虚拟机CPU热插操作的格式如下：

   # virsh setvcpus <domain> <count> [--config] [--live]
   

   • domain: 参数，必填。指定虚拟机名称。
   • count: 参数，必填。指定目标CPU数目，即热插后虚拟机CPU数目。
   • –config: 选项，选填。虚拟机下次启动时仍有效。
   • –live: 选项，选填。在线生效。

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