VCPU là gì và cách tính vCPU từ CPU như thế nào?

VCPU hay bộ xử lý ảo là gì và nó so sánh với CPU như thế nào? Đó là câu hỏi số một mà chúng tôi nhận được từ những khách hàng quan tâm đến việc mua máy chủ đám mây hoặc kim loại trần.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét vCPU là gì cũng như sự khác biệt giữa vCPU và CPU truyền thống. Chúng ta cũng sẽ xem xét toán học đằng sau vCPU và cách tính số lượng vCPU và lõi. Gợi ý nhanh, nó không dễ dàng như một lõi bằng một vCPU.

VCPU là gì?

Trước khi bắt đầu, vCPU là gì? vCPU là tên viết tắt của đơn vị xử lý tập trung ảo. Đối với định nghĩa, vCPU đại diện cho một phần hoặc phần của CPU vật lý, cơ bản được gán cho một máy ảo (VM) cụ thể.

Các điều khoản liên quan bạn nên biết

Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét thêm một số thuật ngữ và định nghĩa liên quan đến máy chủ ảo. Chúng bao gồm siêu giám sát, ổ cắm, luồng, lõi vật lý và lõi logic. Vui lòng bỏ qua phần tiếp theo vCPU hoạt động như thế nào? hoặc Làm thế nào để bạn tính toán vCPU?

hypervisor?

Hypervisor là gì? Hãy coi hypervisor như một người điều khiển. Nó đôi khi được gọi là màn hình máy ảo (VMM). Nói một cách đơn giản, hypervisor là phần mềm được sử dụng để tạo và chạy các máy ảo (VM). Nó cho phép một máy tính chủ hỗ trợ nhiều máy ảo khách bằng cách chia sẻ hầu như các tài nguyên của nó như bộ nhớ và quá trình xử lý. Người giám sát đủ thông minh để phân bổ tài nguyên cho dù là một vCPU đơn lẻ hay nhiều vCPU.

socket

socket là gì? Khi bạn nhìn thấy thuật ngữ socket, tôi muốn bạn nghĩ đến phần cứng. Tôi muốn bạn hình dung số lượng socket trong một bo mạch chủ. socket là một dãy các chân giữ bộ xử lý tại chỗ và kết nối bo mạch chủ với công suất xử lý khả dụng. Số lượng socket được xác định bởi dung lượng của bo mạch chủ.

Có sự khác biệt trong các socket tùy thuộc vào thế hệ CPU được hỗ trợ.

Thread

Thread là gì? Một luồng là một đường dẫn thực thi trong một tiến trình. Một quy trình chứa một hoặc nhiều chủ đề. Sự khác biệt giữa một luồng và một quy trình là gì? Sự khác biệt cơ bản là các luồng trong cùng một quy trình chạy trong không gian bộ nhớ dùng chung, trong khi các quy trình chạy trong các không gian bộ nhớ riêng biệt.

Một luồng còn được gọi là một quy trình nhẹ. Khái niệm song song là chia một quá trình thành nhiều luồng. Ví dụ: việc mở nhiều tab trong một trình duyệt đại diện cho các chuỗi khác nhau. Đối với xử lý văn bản, có thể có nhiều luồng, chẳng hạn như một luồng để định dạng văn bản và một luồng khác để xử lý đầu vào.

Lõi vật lý

Lõi vật lý là gì? Một lõi vật lý, còn được gọi là đơn vị xử lý, bên trong CPU. Một lõi vật lý duy nhất có thể tương ứng với một hoặc nhiều lõi logic. Chúng ta sẽ tìm hiểu cốt lõi logic là gì trong đoạn tiếp theo.

physical core

physical core là gì? Một Lõi vật lý giúp một lõi vật lý có thể thực hiện hai hoặc nhiều hành động đồng thời. Các Lõi vật lý xuất hiện từ những ngày đầu của bộ xử lý máy chủ Intel Xeon và bộ xử lý máy tính để bàn Pentium 4 được phát hành vào năm 2002.

Các physical core đã làm cho khái niệm siêu phân luồng (HTT) trở nên khả thi. Siêu phân luồng là cách triển khai đa luồng đồng thời độc quyền của Intel và được sử dụng để cải thiện khả năng song song của các phép tính được thực hiện trên bộ vi xử lý x86.

Tại sao siêu phân luồng lại quan trọng đối với ảo hóa? Trước HTT, các thành phần phụ của lõi không được sử dụng cho một số loại lệnh nhất định và có thể đã được sử dụng cho lệnh lâu dài. HTT giúp CPU có thể hoạt động trên hai tác vụ đồng thời.

Các lõi mới hơn giống như các CPU chính thức nên chúng có khả năng làm việc trên nhiều tác vụ đồng thời. Tuy nhiên, chúng không phải là CPU thực sự như các lõi vật lý. Có những hạn chế đối với siêu phân luồng so với khả năng vật lý của lõi.

Xem thêm: Giá chỗ đặt máy chủ trong Data Center VNPT

VCPU hoạt động như thế nào?

VCPU hoạt động như thế nào? Máy chủ ảo và việc phân bổ tài nguyên của chúng được kiểm soát bởi cái được gọi là hypervisor. Chúng tôi đã định nghĩa hypervisor chi tiết hơn ở trên.

Hypervisor sử dụng một phần tài nguyên tính toán CPU vật lý và phân bổ nó cho vCPU được gán cho một máy ảo cụ thể. Một số chuyên gia CNTT coi khái niệm đằng sau vCPU là một phần của thời gian dành cho lõi của bộ xử lý. Quản trị viên hệ thống có thể sử dụng trình siêu giám sát để thiết lập các phân bổ tài nguyên khác nhau trong đó các máy ảo cụ thể được định cấu hình với các khả năng vCPU cụ thể.

Làm thế nào để bạn tính toán vCPU?

Làm thế nào để bạn tính toán vCPU? Có bao nhiêu vCPU trong một CPU? cores là gì? Những câu hỏi này có thể hơi không rõ ràng đối với những người không quen thuộc với các máy chủ ảo hóa.

Đừng lo lắng. Chúng tôi sẽ đi vào chi tiết toán học và bạn sẽ có ý tưởng rõ ràng về cách tính số vCPU mà bạn yêu cầu cho các máy chủ đám mây của mình. Phần lớn điều này sẽ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của bạn và nhà sản xuất.

Toán học đằng sau tính toán vCPU

Trước đây, có một quy tắc chung là có tám vCPU trên mỗi lõi. Ngày nay, số lượng vCPU phần lớn được xác định bởi nhà sản xuất. Nó được tính bằng cách lấy số luồng xử lý mà chipset cung cấp trên mỗi lõi và nhân với số lượng ổ cắm bị chiếm dụng. Đây là cách nó trông:

(Chủ đề x Lõi) x CPU vật lý = Số vCPU

Ví dụ về tính toán vCPU & Cores

Cách tốt nhất để học cách tính vCPU và lõi là chứng minh thông qua một ví dụ.

Đầu tiên, chúng ta cần chọn một máy chủ ảo và CPU. Đối với ví dụ này, chúng tôi sẽ chọn Intel Xeon E-2288G làm CPU cơ bản. Các số liệu thống kê chính của Intel Xeon E-2288G bao gồm 8 lõi / 16 luồng với xung nhịp cơ bản 3,7 GHz và tốc độ tăng áp 5.0 GHz. Có 16MB bộ nhớ đệm trên bo mạch.

(16 luồng x 8 lõi) x 1 CPU = 128 vCPU

(16 Threads x 8 Cores) x 1 CPU = 128 vCPU

Xác định khối lượng công việc và sử dụng của bạn

Đó không phải là tất cả. Làm thế nào để bạn biết bắt đầu từ đâu? Trước tiên, bạn cần biết khối lượng công việc và hồ sơ ứng dụng của mình. Chúng tôi có thể giúp bạn phân tích điều này. Nhấn vào đây để liên hệ với chúng tôi.

Một số câu hỏi cần xem xét trước khi bạn bắt đầu? Các ứng dụng của bạn có luôn chạy ở mức sử dụng 100% CPU không? Họ có những giai đoạn mà việc sử dụng bùng nổ không? Họ có cửa sổ bảo trì không? Bằng cách biết các yêu cầu của mình, bạn có thể đưa ra quyết định sáng suốt về phần cứng cơ bản.

Về mặt lý thuyết, nếu bạn có các máy ảo nhỏ hầu như không sử dụng bất kỳ thời gian nào của CPU, bạn có thể dễ dàng nhận được 20 – 30 máy ảo từ một máy chủ 8 lõi. Tuy nhiên, nếu bạn có khối lượng công việc lớn hơn như máy chủ cơ sở dữ liệu, bạn sẽ có ít máy ảo hơn từ máy chủ lõi 8 đó. Đó là tất cả về việc sử dụng và phân bổ tài nguyên.

Tiếp theo, chúng ta hãy xem xét một số tùy chọn cấu hình khác nhau. Chúng tôi đang làm điều này chỉ như một ví dụ và việc phân bổ vCPU của bạn cho từng máy ảo sẽ phụ thuộc vào khối lượng công việc cụ thể của bạn.

4 vCPU trên mỗi VM
128 vCPU / 4 vCPU trên mỗi VM = 32 VM

2 vCPU trên mỗi VM
128 vCPU / 2 vCPU trên mỗi VM = 64 VM

1 vCPU trên mỗi VM
128 vCPU / 1 vCPU trên mỗi VM = 128 VM

CPU cạn kiệt và hiệu suất kém

Có một điều chẳng hạn như cạn kiệt CPU có thể gây ra hiệu suất kém cho các máy ảo của bạn. Số lượng lõi ảo được chỉ định cho một máy ảo bị giới hạn.

Ví dụ: Windows Server 2008 R2 giới hạn số lượng vCPU là 4 cho mỗi VM được mở rộng lên 64 trong Windows server 2012.

Cần trợ giúp để chọn và cấu hình máy ảo của bạn?

VNPTGroup hy vọng rằng bạn thích bài viết này về vCPU là gì và cách tính toán các yêu cầu vCPU của bạn. Cần trợ giúp hoặc có câu hỏi về việc xác định yêu cầu của bạn? Chúng tôi có thể giúp bạn chọn máy chủ và nhà cung cấp phù hợp cho môi trường đám mây của bạn.

Liên hệ với tôi để tìm hiểu thêm VNPT là nhà cung cấp dịch vụ đám mây lớn nhất ( máy chủ ảo Cloud Server VNPT ) – đám mây công cộng và riêng tư, máy chủ kim loại trần, v.v.