Виртуальные ЦП представляют собой виртуализированные версии физических ЦП и являются неотъемлемой частью облачных вычислений. К преимуществам этих виртуализированных вычислительных блоков относится их хорошая масштабируемость, поэтому они играют важную роль , например, в облачном хостинге.
Что такое виртуальный ЦП?
Виртуализированный вариант физического ЦП называется vCPU (Virtual Central Processing Unit). Другими словами: vCPU — это центральные блоки управления в виртуальных машинах (ВМ) и облачных средах. Современные многоядерные процессоры (многоядерные) можно использовать не только как один vCPU, но и как основу для нескольких виртуальных CPU. Количество потенциальных виртуальных ЦП связано не с количеством ядер и потоков (см. Многопоточность ), а с результатом следующего расчета:
(потоки x ядра) x физический ЦП = количество виртуальных ЦП
Технически vCPU — это программные реализации физических шаблонов, которые воспринимаются соответствующей операционной системой как настоящие процессорные ядра. Для каждой виртуальной машины требуется как минимум один виртуальный ЦП. Однако, в зависимости от сценария приложения, несколько виртуальных виртуальных центральных процессоров также могут быть назначены, если этого требуют выполняемые на них рабочие нагрузки.
Каковы преимущества виртуальных ЦП?
Виртуальные ЦП имеют некоторые ключевые преимущества по сравнению с физическими ЦП. К основным преимуществам относятся следующие:
- повышенная масштабируемость
- улучшенная эффективность
- более высокая гибкость
- более низкие затраты
Сильной стороной виртуализации является великолепная масштабируемость аппаратных ресурсов, которые ей сопутствуют: виртуальные ЦП, используемые в виртуальной машине, также могут поступать, например, с нескольких разных физических хостов. Это означает, что производительность процессора можно легко увеличить по мере увеличения рабочей нагрузки.
Если виртуальные ЦП больше не нужны, их можно легко использовать для других ВМ. Этот факт особенно ценен для поставщиков хостинговых сред, поскольку базовая инфраструктура может быть особенно эффективно распределена между клиентами. Как пользователь, вы получаете выгоду от того, что можете гибко адаптировать потребность в vCPU : поскольку нет фиксированной настройки оборудования, проще переключиться на большую или меньшую мощность процессора для таких решений, как облачный сервер или VPS.
Эффективность и масштабируемость приводят к преимуществу vCPU с точки зрения затрат. Несколько операционных систем, включая соответствующее прикладное программное обеспечение, могут работать на базе одной хост-системы. Таким образом, доступная вычислительная мощность используется оптимально и во многих случаях экономится дополнительное оборудование.
Где используются виртуальные ЦП?
Виртуальные ЦП необходимы для работы облачных вычислений. Везде, где аппаратное и программное обеспечение доступно в облаке, используются виртуальные вычислительные единицы, например, в контексте облачного хранилища, хостинга серверов или при использовании облачного компьютера, такого как Windows 365. Сколько фактически необходимых виртуальных ЦП зависит от соответствующей рабочей нагрузки: во многих сценариях достаточно одного или двух виртуальных ЦП. При более требовательных рабочих нагрузках, таких как база данных, сервер электронной почты или игровой сервер, требования выше, как и в случае с физическими процессорами.
Еще одна технология виртуализации, основанная на виртуальных ЦП, — это контейнерные платформы, такие как Docker. В отличие от виртуальных машин здесь не виртуализируются полнофункциональные системы, а только отдельные приложения.
Как рассчитать спрос на vCPU?
Чтобы оптимально использовать сильные стороны, большой проблемой в виртуализированной среде является предоставление достаточного количества виртуальных ЦП без потери вычислительной мощности. Если вы столкнулись с задачей определения количества виртуальных ЦП, необходимых для вашего приложения, вы можете в целом использовать требования для установки на физическом оборудовании в качестве руководства: например, если программное обеспечение (не забудьте операционную систему) требует восемь физических ядер, также следует выделить восемь виртуальных ЦП для виртуальной среды.
Если позже требования увеличатся из-за параллельного запуска дополнительных приложений или усложнения проекта, просто увеличьте количество виртуальных ЦП. То же самое относится и к обратному случаю, т.е. когда требования падают и соответственно требуется меньше вычислительной мощности.
Между прочим, для ресурсоемких рабочих нагрузок очень важно, чтобы виртуальные ЦП были назначены разным физическим ЦП. Например, если у вас есть оборудование с двухъядерным процессором в качестве отправной точки, вы должны разделить четыре физических ядра следующим образом по соображениям производительности:
- Вы назначаете физическое ядро 0 и физическое ядро 2 первой виртуальной машине. Это первое ядро встроенного физического двухъядерного процессора. Ресурсов, доступных при этом, должно быть достаточно для выполнения рабочей нагрузки.
- Тем временем вы можете использовать физическое ядро 1 и физическое ядро 3, то есть второе ядро физически установленного двухъядерного ЦП, для второй виртуальной машины с рабочими нагрузками, которые не предъявляют высоких требований — например, B. с DNS-сервером.
