基于xen的管理程序限制了性能

Citrix VMs在事务处理方面是顶尖的,而Novell的I/O速度是顶尖的

当我们宣布VMware的ESX虚拟机平台在性能上胜过微软的Hyper-V时。

当我们宣布VMware的ESX虚拟机平台是性能赢家Micosoft的Hyper-V -读者问:你怎么能不测试来自Novell或思杰的Xen呢?"

简短的回答是,在去年夏天进行测试时,这两家供应商都不准备进入其Xen hypervisor衍生产品。然而,在去年秋天进行的第二轮相同的测试中,我们测试了CitrixXenServer 5.0,Novell的Xen 3.2和Virtual Iron 4.4。另外两家供应商——Sun和Red Hat——也被邀请参加,但由于时间问题,他们拒绝参加。

我们的测试证实了一些读者的断言,即开源Xen是封闭代码VMware和Microsoft管理程序的强大挑战者。当我们测量运行在虚拟机监控程序上的业务事务的性能时,Citrix的XenServer 5.0在12次测试运行中有9次是最出色的。

在磁盘I/O之争中,Novell的SUSE Xen击败了所有竞争对手。这一成就归结于这样一个事实:在我们测试的默认安装中,Novell的SUSE Xen在使用默认的文件备份磁盘配置时缓存写操作。这种缓存为Novell提供了前所未有的速度。但是对于一些人来说,缓存磁盘写与为了保持事务完整性而将磁盘写立即传递给媒体的长期实践相悖。与此相反的观点是,如果在缓存存储中(在写入磁盘之前)发生了事务失败,问题可以很容易地被面向事务的应用程序(如数据库)捕获和处理。

当你把微软和VMware在最后一轮测试中记录的数据拉进来,你可以看到,就性能而言,兄弟Xen为hypervisor市场的领导者VMware ESX和它最近的竞争对手微软的Hyper-V提供了新的和强大的竞争。

Para vs.完全虚拟化

Novell SUSE Xen和Citrix XenServer(连同hyper - v)有能力将发挥这一过程被称为半虚拟化,可以支持在宿主程序和虚拟化来宾操作系统,使来宾VM之间更大的成键和物理服务器的资源。有了这个绑定,来宾操作系统应该能够更有效地访问主机的资源。

Virtual Iron不支持半虚拟化。VMware通过支持vmi的内核支持某些Linux版本的半虚拟化,但是我们在测试台上使用的SLES 10 SP2 64位发行版目前还没有该内核。

我们使用运行在Novell SUSE Xen和Citrix XenServer hypervisor上的准虚拟化和全虚拟化模式的SLES虚拟机进行了所有测试。我们采取了这些额外的步骤来辨别半虚拟化关系是否有优势,我们的分析表明,虽然半虚拟化有助于我们测试的一些增量负载配置文件,但整体优势并不是一致的优势。我们打印了每个管理程序获得的最佳数字。

交易基准测试总结

我们开发了几个测试概要文件,模拟虚拟客户操作系统的常用用例。每一款产品都在HP 580 G5上进行了测试,4插座,16核服务器,测试平台和过程与用于测试VMware ESX和Hyper-V的相同(见下图)我们是如何做到的).

我们使用SPEC的SPECjbb2005(基于java的业务事务基准),首先比较本地操作系统的性能和基本的管理程序加载概要文件。然后,我们在向每个管理程序平台添加客户虚拟机时测量性能,直到最终达到过度订阅系统资源的配置文件。

在我们的事务基准测试中,大多数情况下,XenServer都能实现客户VM最快的整体性能。

在每个管理程序都托管Windows 2008 Server虚拟机的6个测试中,XenServer唯一获得银牌的情况是运行6个Windows 2008 Server客户虚拟机,所有这些虚拟机都可以访问一个虚拟CPU。微软的Hyper-V在测试中以14531磅的防喷量达到了最高水平,而XenServer的防喷量为14128磅。

我们可以推测,与我们测试过的其他hypervisor相比,XenServer为单个vCPU提供了更多的资源,这增强了vCPU订阅不足的情况下的结果,也就是说,只有一个VM对一个vCPU的比率或更低。

在管理程序托管SUSE Linux虚拟机的6个测试中,Novell自己的Xen实现能够在测试中优于Citrix的XenServer(在单个vCPU上运行一个Linux虚拟机)。当然,这一胜利是以非常微弱的优势取得的,只有25磅。VMware的ESX在我们的测试中击败了XenServer,在我们的测试中,6个Linux虚拟机访问4个vcpu,相差314个bops。

虚拟化的性能价格

虚拟化客户操作系统增加了服务器要处理的工作。由于更多的VM来宾机意味着更多的共享服务器资源,在某种程度上,由于每个VM来宾机对有限的服务器资源施加额外的工作,性能将会下降。我们测量了Windows 2008企业服务器和Novell的SLES 10.2在服务器上的原生性能,以获得性能预期的基线。这一数字在Windows Server 2008和Novell SLES分别为18153和22240。

跟踪VM事务性能在我们的基于事务的性能测试中,Citrix的XenServer是明显的领跑者,赢得了12场比赛中的9场。VMware ESX的(在前一轮测试中)保持了第二名的位置。SPECjbb2005业务事务仿真器性能测试以每秒基本操作(bops)显示结果。防喷器越高效果越好。在每次测试运行中,用粗体字体显示的数字是最前面的结果。
第一轮:每个虚拟机运行在四个可用核的OneVCPU上 支持Windows Server 2008虚拟机 支持Novell SLES 10.2虚拟机
本地操作系统 18153年 22240年
一台运行在Microsoft Hyper-V上的虚拟机。 17,403(95.87%的本地人) 19,619(占本地人的88.21%)
一台VMWare ESX虚拟机。 17,963(占本地人的98.95%) 20,711(占本地人口的93.13%)
一台Citrix XenServer虚拟机。 18,431(占本地人的101.53%) 20,874(占本地人的93.86%)
在Virtual Iron上运行的一个虚拟机。 16,861(占本地人的92.88%) 14277人(占本地人的64.20%)
一台运行在Novell SLES Xen上的虚拟机。 17,721(占本地人的97.62%) 20,897(占本地人口的93.96%)
3台运行在Microsoft Hyper-V上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 16,363(占本地人的90.14%) 18,461(占本地人口的83.01%)
3台VMware ESX虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 17,735(97.79%的本地人) 20,229(占本地人的90.96%)
3台运行在Citrix XenServer上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 18,257(占本地人的100.57%) 20,244(占本地人口的91.03%)
三个虚拟机运行在Virtual Iron上。结果以每个VM的平均bops列出。 16,671(占本地人的91.83%) 15542(占本地人的69.88%)
3台运行在Novell SLES Xen上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 14,514(占本地人口的79.95%) 18,489(占本地人的83.13%)
6台运行在Microsoft Hyper-V上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 14,531(占本地人的80.05%) 15,168(占本地人口的68.20%)
6台VMWare ESX虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 13,964(占本地人的76.92%) 14,009(占本地人口的62.99%)
6台运行在Citrix XenServer上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 14,162(占本地人口的78.01%) 15,888(占本地人的71.44%)
6个虚拟机运行在Virtual Iron上。结果以每个VM的平均bops列出。 14,128(占本族人口的77.83%) 13350(占本地人的60.03%)
6台运行在Novell SLES Xen上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 12490(占本地人口的68.80%) 15153(占本地人口的68.13%)
第二轮:在4个vcpu上运行,所有16个服务器核可用 支持Windows Server 2008虚拟机 支持Novell SLES 10.2虚拟机
本地操作系统 32525年 33996年
一台运行在Microsoft Hyper-V上的虚拟机。 31,037(占本地人的95.43%) 28,776(占本地人的84.65%)
一台VMWare ESX虚拟机。 31,155(占本地人的95.79%) 32,680(占本地人口的96.13%)
一台Citrix XenServer虚拟机。 32,040(占本地人的98.51%) 33397(占本地人的98.24%)
在Virtual Iron上运行的一个虚拟机。 31,382(占本地人口的96.49%) 32,124(占本地人的94.49%)
一台运行在Novell SLES Xen上的虚拟机。 29,838(占本地人口的91.74%) 32,461(占本地人的95.48%)
3台运行在Microsoft Hyper-V上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 33,674(占本地人的103.53%) 30,976(占本地人的91.12%)
3台VMware ESX虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 27143(占本地人的83.45%) 27,778(占本地人的81.71%)
3台运行在Citrix XenServer上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 35,128(108.00%为本地人口) 35,872(占本地人口的105.52%)
三个虚拟机运行在Virtual Iron上。结果以每个VM的平均bops列出。 33,658(占本地人的103.48%) 32,353(占本地人的95.17%)
3台运行在Novell SLES Xen上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 31,049(占本地人的95.46%) 33,956(占本地人的99.88%)
6台运行在Microsoft Hyper-V上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 14,588(占本地人口的44.85%) 11122(占本地人的32.72%)
6台VMWare ESX虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 16,136(占本地人的49.85%) 17,089(占本地人的50.72%)
6台运行在Citrix XenServer上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 19,438(占本地人的59.76%) 16,775(占本地人的49.34%)
6个虚拟机运行在Virtual Iron上。结果以每个VM的平均bops列出。 15694(占本地人的48.25%) 15,413(占本地人的45.34%)
6台运行在Novell SLES Xen上的虚拟机。结果以每个VM的平均bops列出。 15,053(占本地人口的46.28%) 15,958(占本地人的45.18%)

有可能对一个系统管理程序比本机操作系统实现分配更多资源,因为一个系统管理程序能够捕获所有服务器的资源,在本机安装可能无法使用这些资源,因为限制的内核使用的所有资源,四核的能力,或推出这种服务器。虚拟机监控程序中包含的I/O驱动程序还可以更有效地管理服务器资源。

我们将测试分为两轮:一轮是服务器被限制在一个四核插槽中;第二步,我们重新安装剩下的三个插槽,为每个来宾实例呈现16个核心和4个vcpu。在每次测试中,我们逐步添加VM客户机,并将结果与相同硬件上的本地操作系统结果进行比较。

结果显示出明显的赢家。XenServer在查找资源并将其提供给来宾虚拟机方面非常高效。在第一个测试中,我们使用一个带有单个vCPU的虚拟机客户端,XenServer提供了来自其余内核的足够的额外资源,以允许Windows执行比其本地性能更快的性能。这有点像一种障眼法(因为XenServer分配的资源比其他竞争对手多),但很有趣——而且肯定比竞争对手快。

当三个vm共享四个核,每个vm分配一个vCPU时,XenServer重复作为性能领导者,只是稍微慢一点,但仍然比本机性能快。只有当我们开始用6个VM来宾机过度订购4个内核时,XenServer才开始变慢——但它的性能仍然超过了所有其他4个竞争对手。

在我们将Novell的SLES 10.2 Linux作为虚拟机进行测试时,Novell的SLES Xen在单个vCPU上运行单个SLES 10.2虚拟机的情况下胜过了所有的测试(尽管结果非常接近)。但是当我们将SLES虚拟机的数量增加到3个和6个,每个都可以访问自己的vCPU时,XenServer击败了Novell的SLES Xen。在任何情况下,SLES VM的性能都不会比Windows 2008 Server Edition测试时更快。

当我们在第二轮测试中给XenServer Hypervisor客户虚拟机实例提供大量vcpu时,XenServer对Windows 2008虚拟机的支持做得很好,当每个虚拟机都可以访问4个v- cpu时,Windows Server 2008原生数字下降了98.5%。然后放大到一个惊人的108%的原生当我们三个虚拟机添加到四个vcpu(记住,这是寻找额外的资源),那么XenServer放慢我们超额认购的数量客人vm六个客人,四个vcpu,推出这种系统原生的不到60%。

XenServer在运行有多个vcpu可用的Linux虚拟机时继续获胜,但在最艰难的测试中,当我们将6个SLES VM虚拟机连接起来,为每个虚拟机分配4个vcpu,从而过度分配资源时,VMware的ESX仍然胜过所有虚拟机。

关于XenServer需要注意的一个性能参数是,在测试中有一个一致性问题,我们在一个vCPU上运行6个vm。虽然图表上的性能数字显示了VM的平均速度,但我们详细记录了每个VM的单独性能。使用XenServer,在这个测试场景的10次测试中,最慢的VM和最快的VM之间的差异高达41%。在任何测试场景中,没有其他系统管理程序的客户显示这种变化。我们还发现,通过这些测试运行,我们无法预测哪个虚拟机最快/最慢。

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SD-WAN买家指南:向供应商(和您自己)提出的关键问题