浅谈NUMA是什么？

一、背景

凡是接触虚拟化技术的小伙伴肯定对“NUMA”这个词不陌生，今天我们就来学习下NUMA技术原理，以及在超融合上如何使用NUMA。

二、what is NUMA？

以下来自百度百科：“非统一内存访问（Non Uniform Memory Access Architecture）是一种用于多处理器的电脑记忆体设计，内存访问时间取决于处理器的内存位置。 在NUMA下，处理器访问它自己的本地存储器的速度比非本地存储器（存储器的地方到另一个处理器之间共享的处理器或存储器）快一些。”

我们都知道目前主流的服务器都是多路CPU的，如图所示，有四个CPU。对于这种架构的物理CPU（节点），

和自己直接连接的内存称为本地内存，而连接在其他物理CPU（节点）的内存称为远地内存。

物理CPU访问远地内存时候要通过QPI间接访问，所以相对访问本地内存而言存在一定的延时。同理每一个CPU（节点）都有自己的PCIE设备（本地IO资源），和内存相似，远地访问PCIE设备相对访问本地PCIE设备存在延时。

虚拟机NUMA就是把QEMU模拟出的虚拟节点，绑定在某颗物理CPU上，对应的内存同样绑定在该CPU的本地内存，使其与物理架构相对应，在物理上也尽可能地使CPU访问本地内存，这样我们可以认为虚拟机能够识别服务器numa拓扑

具体的优化方式如下：

vCPU数如果比一颗物理CPU的核数少，那么这个虚拟节点就会绑在一颗物理CPU上。

vCPU数如果比一颗物理CPU的核数多，那么就会平分开，然后绑在多个物理CPU上。

通过优化的调度算法，使虚拟节点的NUMA绑定都是保持性能最佳的状态。

三、应用场景

1、虚拟机NUMA的应用

内存访问旺盛的业务，NUMA能帮助大幅度提高性能！！！如需要大量吃内存的数据库服务（Oracle、SQL Server）、编译服务等。内存访问频繁的场景，开启NUMA，计算性能提高7%~30%

2、CPU需求密集的小应用，开启NUMA会影响一些性能，由于我们超融合一体机原本的CPU性能充足，开启NUMA造成的损失并不足以影响到业务，所以大部分应用无须考虑该问题。