一、概述

主流的云平臺都實現(xiàn)了對虛擬機資源使用率的監(jiān)控，如網(wǎng)絡(luò)流入流出帶寬、CPU和內(nèi)存利用率、磁盤利用率等。

在沒有安裝平臺定制的vmtools情況下，很有可能出現(xiàn)平臺監(jiān)控數(shù)據(jù)與虛擬機內(nèi)部數(shù)據(jù)不相符的情況，如云平臺顯示虛擬機CPU使用率長期接近100％，并產(chǎn)生相應(yīng)資源使用率高的告警，但實際登陸到虛擬機內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)虛擬機CPU使用率才10％～20％，甚至更小?？偟膩碚f就是云平臺檢測到的數(shù)據(jù)并不準(zhǔn)確！

二、影響云平臺監(jiān)控的參數(shù)

開門見山，當(dāng)虛擬機內(nèi)核配置了idle=poll時，會導(dǎo)致qemu采集數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在筆者接觸的操作系統(tǒng)中，只有部分版本的麒麟系統(tǒng)默認(rèn)配置了idle=poll，大部分系統(tǒng)如centos、redhat、歐拉等系統(tǒng)沒有配置。

三、idle配置的作用

Linux內(nèi)核的idle配置是用于管理系統(tǒng)空閑時的行為的。當(dāng)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)時，CPU可能會浪費很多資源，因此Linux內(nèi)核提供了一些機制來最大化利用系統(tǒng)資源。

具體來說，Linux內(nèi)核的idle配置可以控制以下行為：

- CPU調(diào)度：Linux內(nèi)核的idle配置可以決定如何在CPU上進(jìn)行調(diào)度。當(dāng)系統(tǒng)空閑時，內(nèi)核可以選擇將CPU的時間片分配給其他進(jìn)程，或者將CPU放入睡眠狀態(tài)，以降低功耗并延長電池壽命。

- 節(jié)能：通過讓CPU進(jìn)入低功耗模式，Linux內(nèi)核的idle配置可以顯著降低系統(tǒng)的能耗。當(dāng)CPU處于空閑狀態(tài)時，內(nèi)核會降低CPU的頻率，減少電壓并關(guān)閉一些不必要的組件，從而節(jié)省能源。

- 熱管理：通過讓CPU進(jìn)入空閑狀態(tài)，Linux內(nèi)核的idle配置可以幫助管理CPU的溫度。當(dāng)CPU處于高負(fù)載狀態(tài)時，它會產(chǎn)生大量熱量，因此將CPU放入空閑狀態(tài)可以使其冷卻并降低溫度。

總之，Linux內(nèi)核的idle配置可以優(yōu)化系統(tǒng)的性能和能效，減少能耗和熱量，并最大化利用系統(tǒng)資源。

開啟idel=poll在虛擬化場景下，對監(jiān)控影響的

原理如下:

虛擬化的場景下，Qemu缺省對GuestOS提供HLT指令作為idle的唯一機制，當(dāng)虛擬機的CPU進(jìn)入idle狀態(tài)時，就會調(diào)用HLT該指令把該CPU掛起，此時會陷入VMM處理，VMM知道該VCPU目前不需要使用了，便將該VCPU所在線程掛起進(jìn)入睡眠狀態(tài)。當(dāng)另一個VCPU需要喚醒該掛起的VCPU時，就在虛擬機內(nèi)發(fā)起IPI中斷（CPU間通信的機制），陷入到VMM中，隨后便是執(zhí)行kvm_vcpu_kick0和schedule0函數(shù)，最后注入IPI中斷到目標(biāo)VCPU。

如果一個虛擬機內(nèi)任務(wù)頻繁處于idle和有任務(wù)之間，就會存在大量的vmexit以及IPI中斷，這會對虛擬化層帶來一些開銷。因此虛擬機使用idle=poll啟動選項，能夠完全避免VCPU執(zhí)行HTL指令，因此，該VCPU在物理機上對應(yīng)的線程將一直占用cpu(除非被中斷或者搶占)，那么該線不會睡眠。

從物理機角度來看，由于本該掛起進(jìn)入睡眠的VCPU，現(xiàn)在不再睡眠，而是持續(xù)占有CPU。

四、優(yōu)缺點

優(yōu)點：CPU不再睡眠，IPI中斷耗時明顯減少，CPU性能有所提高。

缺點：

1、從物理機角度來看，由于本該掛起進(jìn)入睡眠的VCPU，現(xiàn)在不再睡眠，而是持續(xù)占有CPU。這對云主機可不是件好事情，因為這部分"空閑"CPU配額本該交給別的虛擬機來執(zhí)行，現(xiàn)在卻被禁止了HTL的虛擬機在空轉(zhuǎn)，實在是在經(jīng)濟上不劃算。

2、虛擬機中禁止HTL也不是所有情況下都有明顯效果。假如虛擬機中的業(yè)務(wù)場景CPU負(fù)載很高，到了100%，該場景中自然不會調(diào)用HTL(VCPU沒有空閑，自然不會進(jìn)入idle狀態(tài))。因此，修改idle=poll啟動選項就失去了作用。

為了在物理機經(jīng)濟效益和虛擬機性能最大化之間取得折中，目前內(nèi)核的方案是提供了halt_poll_ns機制，即在VCPU HTL之前，先輪詢下有沒有虛擬中斷要來，來的話就馬上注入虛擬機，如果超過輪詢上限都沒有虛擬中斷過來，才真正進(jìn)入睡眠。

華為FusionSphere建議配置halt_poll_ns值為20000

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