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最近，很多人都会问：如何设置 QEMU/KVM 以获取最高的性能？

虽然，过去很多人都在测试或者使用 Ceph 过程中进行调优设置以获取最佳性能，但到目前而言，还没有一个最优的最新数据。通常，我们在使用 Ceph 的时候，有经验的工程师往往会通过消除系统高级别的性能瓶颈来优化。

这可能意味着可能会通过 librbd 与同步 IO 隔离测试单个OSD的延迟，或者使用大量有高 IO 深度的客户端在裸机上的 OSD 集群上产生大量IO。在这种情况下，请求是用大量并发 IO 驱动由 librbd 支持的单个 QEMU/KVM，并查看其速度。

下文，我们将了解 QEMU/KVM 在使用 Ceph 的 librbd 驱动程序时的执行速度。

集群设置

所有节点都位于同一个 Juniper QFX5200 交换机上，并通过单个 100GbE QSFP28 链路连接。虽然集群有 10 个节点，但在决定最终设置之前我们也评估了各种配置。最终使用 5 个节点作为 OSD 主机，总共有 30 个 NVMe 支持的 OSD。

此设置的预期总体性能约为 1M 随机读取 IOPS 和至少 250K 随机写入 IOPS（在 3 副本的场景下），这足以测试单个 VM 的 QEMU/KVM 性能。集群中剩余的一个节点用作 VM 客户端主机。不过，在配置 VM 之前，使用 CBT (https://github.com/ceph/cbt/) 构建了几个测试集群，并使用 fio 的 librbd 引擎运行测试工作负载以获得基线结果。

基线测试

CBT 的配置为匹配 Ceph 环境修改了一些，而不是使用默认的配置。首先，禁用了 rbd 缓存 (1)，每个 OSD 被分配了一个 8GB 的 OSD 内存 traget，并且在初始测试中禁用了 cephx ，并且使用 msgr V1（但在以后的测试中使用安全模式下的 msgr V2 启用了 cephx）。创建集群后，CBT 配置为使用带有 librbd 引擎的 fio 创建一个 6TB RBD 卷，然后通过 iodepth=128 的 fio 执行 16KB 随机读取 5 分钟。由于使用 CBT 重新创建集群和运行多个基线测试非常简单，因此，下面测试了几种不同的集群大小以获得 librbd 引擎和基于 kernel-rbd 的 libaio 引擎的基线结果。

在集群级别禁用 RBD 缓存将对使用 librbd 引擎的 fio 有效，但不会对 QEMU/KVM 的 librbd 驱动程序有效。相反，cache=none 必须通过 qemu-kvm 的驱动部分显式传递。

Kernel-RBD 在从单个 OSD 读取时表现非常出色，但 Librbd 在完整的 30 个 OSD Ceph 集群中以略高于 122K IOPS 的速度实现了最高性能。librbd 和 kernel-rbd 在 5 OSD Ceph 集群上的表现几乎一样。

尽管如此，在 5 个节点、30 个 OSD Ceph 集群上我们执行了进一步的测试。此场景更好地模仿了用户在小规模但更贴近真实环境并且配置 NVMe 的 Ceph 集群上可能看到的结果。

虚拟机部署

使用 RBD 部署和引导 QEMU 虚拟机镜像相当简单了。

1. 下载镜像

使用了 CentOS8 Stream qcow2 映像，并注入了 root 密码和公钥以便于访问：

wget https://cloud.centos.org/centos/8-stream/x86_64/images/CentOS-Stream-GenericCloud-8-20220913.0.x86_64.qcow2
virt-sysprep -a ~/CentOS-Stream-GenericCloud-8-20220913.0.x86_64.qcow2 --root-password password:123456 --ssh-inject root:file:/home/nhm/.ssh/id_rsa.pub