高性能云主机来啦！详解ZStack vNUMA功能

云轴科技ZStack创建的云主机适用于绝大部分的应用场景，但随着云轴科技ZStack用户数量的不断增长，更多用户提出了高性能云主机的需求。为满足高性能云主机需求，云轴科技ZStack此前为云主机提供了手动配置CPU绑定和vNUMA的接口，但需要用户了解其中原理并且手动分配物理机资源才能进行配置，操作门槛较高。因此ZStack Cloud云平台在4.3.12版本上升级了原有的vNUMA配置方法，带来了全新的智能vNUMA(virtual NUMA)功能。

01、什么是NUMA架构

NUMA(Non-uniform memory access、非统一内存访问)架构是一种为多处理器电脑设计的内存架构，内存访问时间取决于内存相对于处理器的位置。NUMA架构通过对CPU和内存资源分组，引入了本地内存和远程内存。访问本地内存可以直接通过当前node的内存控制器，但是远程内存就需要通过inter-connect通道来访问。这种物理结构决定了在访问远程内存的延迟会比访问本地内存更高。

图1 NUMA架构示例图
ZStack Cloud云平台创建的VM通过操作系统的调度策略，会尽量让同一个VM的CPU、内存资源保持在同一个NUMA node上，当出现资源非常紧张，或者CPU、内存规格不合理导致操作系统难以分配资源的情况时，可能会因为跨NUMA内存访问带来的内存访问延迟而导致VM性能下降。

市面上的一些IaaS软件也提供了vNUMA配置功能，但限制较多：

需要手动设置vCPU绑定，且VM资源优先绑定在物理机同一个NUMA node上；
对VM的CPU数量有要求并且不支持手动绑定到物理机NUMA node上。
对于VM的CPU、内存以及vNUMA node资源与物理机上对应资源，均无法查看两者之间的绑定关系。过去版本的ZStack Cloud云平台也提供了vNUMA配置接口，但需要用户手动规划