Olá pessoal. Estou estudando para o VCAP-DCV Design e, como escrever faz parte do meu processo de aprendizagem, irei escrever vários posts sobre assuntos referentes ao exame (baseado no blueprint).  

Vamos lá, o assunto de hoje será sobre NUMA & vNUMA.

NUMA (Non-Uniform Memory Access) é uma arquitetura de memória de computador usado no multiprocessamento, onde basicamente vincula a memória diretamente a um processador fazendo com que o mesmo tenha acesso a memória local. Utilizar o acesso local a memória é mais eficiente em comparação ao acesso a memória de outro processador ou a memória compartilhada entre os processadores.

Enquanto no NUMA estamos falando de processador e memória do servidor físico, obviamente no vNUMA estamos falando do mundo virtual. O vNUMA nada mais é que o VMware vSphere utilizando a arquitetura NUMA existente do hardware físico.

Para facilitar o entendimento vou exemplificar. Na imagem abaixo possuímos o total de 2 processadores físicos, 8 núcleos e 64 GB de memória RAM. Cada processador com os seus 4 núcleos e 32 GB de RAM formam um nó NUMA. 

Conseguiremos obter um uso mais eficiente se garantirmos que a maquina virtual caiba dentro do tamanho do nó NUMA, ou seja, se uma VM com a configuração inferior a 32 GB de RAM e 4 vCPU for criada, o sistema operacional fará uso de um único nó NUMA e terá o acesso a memória localmente. Porém, se por algum motivo esta mesma VM tiver um upgrade de memória ou vCPU (ficando superior ao tamanho do nó NUMA), então outro nó NUMA será criado e o acesso não será mais apenas localmente. Neste caso mesmo tendo mais recursos de hardware esta VM poderá ter desempenho inferior ao da configuração anterior.

Bom, agora que entendemos o funcionamento do NUMA e vNUMA, vamos revisar alguns detalhes e cuidados sobre a utilização disso em ambientes VMware vSphere.

• É necessário garantir que o NUMA esteja habilitado na BIOS do servidor físico;
• O vNUMA requer que a VM esteja configurada com hardware virtual na versão 8 ou superior e no ESXi 5.x ou superior;
• O vNUMA é automaticamente desabilitado na VM quando o CPU  hotplug está habilitado (KB 2040375);
• O vNUMA é automaticamente habilitado quando a VM possui mais de 8 vCPUs;
• Para utilizar o vNUMA em VMs com 8 ou menos vCPUs é necessário habilitar manualmente nos parâmetros avançados da VM;
• O vNUMA é baseado no hardware físico, por isso é importante garantir hardwares idênticos no cluster (um vMotion para um hardware diferente pode complicar as coisas);
• A partir do vSphere 6.5 a alteração dos valores de sockets e núcleos não influenciam mais o vNUMA. A configuração de sockets e núcleos por socket alteram apenas a forma como os processadores virtuais são apresentados para o SO da VM (geralmente necessário para licenciamento – pág 7).

Agradeço ao meu amigo e mentor Jackson Braga pelas boas conversas e detalhes sobre este tema.

É isso aí pessoal, até a próxima! : )

• Referências:
  • NUMA And vNUMA – Back To The Basic
  • What is vNUMA?
  • Understanding NUMA and Virtual NUMA (vNUMA) in vSphere
  • Virtual Machine vCPU and vNUMA Rightsizing – Rules of Thumb
  • Best Practices vSphere 6.5