ESXi, VMware vSphere

Gestión de memoria: Swapping

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El Swapping de memoria no sólo se aplicable sólo para los entornos virtuales, también puede existir Swapping de hipervisor (servidor físico) o sistema operativo en servidor físico.

Cuando existe Swap en una máquina virtual, se crea un disco virtual en el almacenamiento que emula la memoria física.

Para un mejor rendimiento, cuando la CPU física intenta acceder a la memoria virtual, la página de memoria “Swap” se almacena o se gestiona diréctamente en la memoria física, así el CPU puede acceder y manipular de manera eficiente.

Las páginas visitadas con frecuencia residen en su mayoría en la memoria física, mientras que las páginas con menor frecuencia residen en su mayoría en el almacenamiento.

El Swap es la peor situación que un administrador de sistemas puede pasar, ya que las páginas de memoria que residen en el almacenamiento producen un rendimiento penoso debido a que el acceso al almacenamiento es mucho más lento que el acceso a memoria física.

Es preferible el Swap de una máquina virtual que el Swap de un hipervisor, el proceso de Swap de una máquina virtual es menos consiente que la de un hipervisor. El Swap de una máquina virtual solo afectaría el rendimiento a esa máquina virtual, el Swap de hipervisor afecta el rendimiento a todas las máquinas virtuales corriendo en ese Host.

El hipervisor es capaz de crear un espacio de memoria de intercambio y almacenar páginas de memoria. Al igual que sucede con el disco virtual de un Swap de máquina virtual, estas páginas de memoria emulan la memoria física.

Cuando el sistema operativo huésped intente acceder a su memoria “física” asignada, el hipervisor tiene que cambiar las páginas virtuales en páginas físicas reales. La complejidad de esta situación se produce debido a que el sistema operativo del usuario es completamente inconsciente de todo el proceso.

Antes de llegar a esta situación (Swap de hipervisor), VMware aplica diferentes técnicas de memorias, comenzando por el TPS (Transparent Page Sharing) que compara páginas de memorias de sistemas operativos y las unifica para ahorrar memoria física.

El segundo mecanismo es la técnica del Balloning seguido de compresión de memoria, cuando ningún mecanismo más puede ahorrar y economizar memoria, el hipervisor no tiene más alternativa que hacer Swap.

La solución a este problema podría ser vMotion, migraciones de máquinas virtuales entre hipervisores para mejorar el rendimiento de forma totalmente transparente. Otra alternativa sería ampliar mas memoria física al hipervisor y/o bajar la memoria virtual asignada en cada máquina virtual.

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Leandro Ariel Leonhardt es experto en Virtualización de Sistemas especializado en Nutanix y VMware. Autor del curso online "Hiperconvergencia con Nutanix: aprende a instalar y configurar" desde cero: https://www.udemy.com/hiperconvergencia-con-nutanix-instalacion-y-configuracion/. Nutanix NPP 5.0 & 4.5, NSEC, NSES, NSEN & Nutanix Technology Champions (NTC) 2017/2018. Nombrado vExpert por VMware desde el año 2013, vExpert vSAN 2017/16 & vExpert Cloud 2017. Ex-VCI, VCAP-DCA, VCP-DCV & VCP-NV. Más información sobre su trayectoria en: http://www.leandroleonhardt.com

2 thoughts on “Gestión de memoria: Swapping

  1. Gran articulo Leo muy bien explicado.
    Tan solo añadir que si llegas al punto del “Balloning” es cuando debes empezar a pensar que algo no esta bien en tu entorno y empezar a estudiar lo que ocurre.

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