Linux抓住了“绿色”的旗帜,击败了Windows 2008的节能措施

独立测试表明,在相同的硬件上,Red Hat Linux比Windows 2008的功耗低12%

我们的测试表明Linux以12%的利润率成为绿色标志的赢家。但我们必须注意,我们的结果充满了我们试验台强加的规定,因此,正如许多分类广告可能会说的那样:您的瓦数可能会有所不同。

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对于此测试,我们将电力消耗视为判断是否窗户服务器2008或Linux实际上是“更环保”的操作系统。随着电力价格达到创纪录的高度,在操作系统中提供的节能机制应该在您的节能计划中发挥关键作用。

我们的测试表明Linux以12%的利润率成为绿色标志的赢家。但我们必须注意,我们的测试结果充满了测试台强加的规定,正如更真实的汽车广告可能警告的那样,您的瓦数可能会有所不同。

我们使用Windows Server 2008 Enterprise Edition、Red Hat的Enterprise Linux (RHEL) 5.1和SUSE Enterprise Linux 10 SP1在四台流行的1U服务器上进行了多次功耗测试,每台都来自于Red Hat戴尔IBM和两个来自生命值. 结果表明,当Windows Server 2008打开其最大节能设置时,在一些测试用例中,它的功耗略低,而RHEL在全面控制功耗方面做得最好。

绿色阴影:我们测试Windows和Linux服务器功耗的结果Red Hat Enterprise Linux 5.1是最节俭的功率在经过测试时通过我们的测试在任一性能或节能模式进行测试时绘制。节省还超越了我们的测试床中使用的所有服务器型号,因为Rhel在16个测试场景中提取了13个中最少的功率,在几个情况下,在Windows Server 2008上的电源节省了10%。所有测量均以列出的特定操作系统/硬件服务器组合所消耗的瓦特。
服务器硬件平台 Windows Server 2008 Power Draw SUSE Enterprise Linux 10电源消耗 Red Hat Enterprise Linux 5.1 Power Draw 平均Linux功耗 Windows Server 2008占Linux平均功耗的百分比 Windows Server 2008百分比最低的Linux Power Draw
使用操作系统节能设置的静态测试
IBM x3350 71.8 73.1 71.7 72.4 99.17 100.14
戴尔1950 200.7 207.5 205.7 206.6 97.14 97.57
HP DL-160 G5 165.6 160.3 163.0 N / A. N / A.
HP DL-360 G5 232 223.2 221.1 222.2 104.43 104.93
使用操作系统节能设置的静态测试
IBM x3350 73.7 73.4 72.9 73.2 100.75 101.10
戴尔1950 220.4 209.2 205.4 207.3 106.32 107.30
HP DL-160 G5 167.7 165.6 164.3 165.0 101.67 102.07
HP DL-360 G5 239.1. 238.0 233.7 235.9 101.38 102.31
使用操作系统节能设置进行主动测试
IBM x3350 74.4 74.6 75.8 75.2 98.94 100.27
戴尔1950 220.4 210 200.7 205.4 107.33 109.82.
惠普dl - 160 G50 166.9 159.5 163.2 N / A. N / A.
HP DL-360 G5 234.3 241.0 229.9 235.5 99.51 101.91
主动测试,操作系统针对性能而不是节能进行了调整
IBM x3350 87.8 79.6 78.3 79.0 111.21 112.13
戴尔1950 230.8 217.1 209.5 213.3 108.20 110.17
HP DL-160 G5 155.7 168.2 165.3 166.8 93.37 94.19
HP DL-360 G5 244.6 242.0 239.6 240.8 101.58 102.09

*由于固件/BIOS兼容性问题,无法在省电模式下测试。

所有测量均以瓦特实时使用,在每次四小时测试运行中占用超过1000个采样点。

所有数据都是在被测服务器启动后测量的,然后运行超过两分钟,因为启动时间不正确地扭曲了平均值。

Windows和Linux都允许的可变设置——允许您在高能效服务器和高性能服务器之间进行切换——肯定会对总体服务器消耗产生影响。但是,考虑到服务器上的工作负载以及是否使用流行的虚拟机管理程序来支持同一物理服务器上的多个操作系统实例,您的里程数也会有所不同(看到相关的故事)。

随着操作系统变得更加精细,能够与先进的服务器芯片组协同工作,以及作为将操作系统和应用程序更紧密地联系在一起的额外编码技术,这两个测试类别的优势可能不会持久应用程序电力方面的考虑贯穿整个行业。

一部分当前的“绿色”操作系统难度在于如何优化操作系统及其应用程序之间的断开,以使底层系统自身使其自身降低到较低的消耗状态,同时不会牺牲这种能力对服务申请(以及因此系统和用户)的需求作出反应。

在我们的测试中,我们发现CPU的“节流”机制——操作系统帮助减少服务器能耗的主要技术——需要新的固件和更新的驱动程序专门支持这一功能。只有IBM x3350和HP DL-360 G5达到了最佳的节能效果。HP DL-160和Dell 1950服务器在我们六周的测试期间需要几次更新,以适应Windows 2008和Linux的CPU节流特性。

从战壕中我们确实知道让你的服务器变得绿色并不容易。

CPU节约

无论操作系统是Windows还是Linux,节能的主要形式都是通过在安静活动时间限制CPU让服务器休息来实现的。将硬盘调到更安静的状态是Windows服务器的另一个主要节能设置。

尽管Linux桌面发行版可以使用高级配置和电源接口(ACPI)规范,该规范是为笔记本电脑而不是服务器设计的,但Red Hat或SUSE并没有为我们测试的服务器实现该功能。

有些芯片组设计用于淋浴,而其他芯片组(特别是较旧的,预测2007)始终以完整的节奏和电力全职工作。只有在过去三年中只有处理器英特尔先进微器件通过技术,以及x86系列中的其他产品专门设计用于在快速(和更高功耗)和慢速(节能)状态之间循环。

在我们的测试船中使用的系统与Intel Xeon多核CPU,它可以支持节流(通过减慢CPU时钟,从而使通过CPU的功率频闪灯相对于慢时钟更慢);但是正如我们前面所说的,服务器的BIOS和固件必须得到充分的升级才能正确地支持这一点。IBM x3350和HP DL-160拥有一个单一的四核CPU(不同型号,参见我们是怎么做到的),而Dell 1950和HP DL360G5各有两个四核CPU,共有八个内核。

一旦节流回来,CPU中的数百万晶体管几乎可以在CPU的速度下自发地重新开始(我们可以检测到我们的测试中没有延迟问题),并且可以以几乎相同的速度向下倾斜。节气门的背部条件可以在我们测试的四个系统中节省相当多的电力,但系统内的大多数其他电子设备仍然存在,因此继续消耗功率。由于系统必须准备好用于服务应用程序请求,因此它必须至少具有用于监视应用程序,用户,网络和其他外围服务请求的一些电子产品。这种最小的功率绘制是您在静态状态下测量的(有时称为最小的现成状态)结果。

功率测量图

操作系统必须允许CPU降低到这个最小的就绪状态,从功耗的角度来看是绿色的,Linux和Windows都允许这样做。然而,有一个“无痒”版本的Linux即将问世,它可能被证明具有节能特性。系统中断时间是操作系统用来对活动进行排队的“时间片”,在过去6年多的时间里,它们一直被设置为每秒1,000个时间片,每个时间片都作为对CPU的中断。据报道,现在有一个Linux内核的无痒版本,它中断CPU的频率较低,但它不是我们测试的Linux发行版内核的一部分——尽管这个版本计划在未来的Red Hat和SUSE版本中添加。

选择哪个级别为您的服务器足够绿色

在设置和运行测试之前,我们与Novell/苏西,红帽微软关于他们各自的绿色举措。

我们还要求IBM,HP和Dell提供他们认为促进其最丰富的绿色潜力的服务器样本,尽管测量硬件元素不是我们这里的主要点。在服务器市场上有很多争用效率,以及其他硬件节能计划,通常使用与部署的操作系统无关的供应商特定的硬件管理API。我们对Server硬件'烘烤'对硬件元素的功耗进​​行了感兴趣,因为这是消耗的操作系统视图。

Windows 2008服务器和Windows Vista省电模式基本相同。它们允许系统返回增加休息状态(主要是CPU功耗和磁盘休眠)。这些模式适合高级配置和电源接口V3支持,该v3支持更普遍与个人计算机,而不是服务器应用程序使用。

这些Windows电力计划有三个州 - 节能,平衡和高性能 - 通过Windows控制面板电源设置选项选择。这些选项也可以通过组策略通过Active Directory强制执行。PowerCfg.exe的程序也可用于帮助建立非常高度详细的性能策略设置,但可执行文件可用的几乎无穷无尽的排列显然超出了此测试的范围。

我们选择测试Windows节能和高性能节能计划,是因为它们与Linux中可用的能耗参数具有最高的可比性——全节流性能模式和合理的低延迟节能模式。

RHEL 5.1和SUSE Enterprise Linux 10随附的Linux 2.6内核提供的节能选择集中在通过名为cpufreq的内核模块控制CPU时钟速度的能力上。这些模式称为“调控器”,正式称为性能模式、ondemand模式、powersave模式和Conservator模式。第五个是用户空间调控器,但它只包含特定的、策略定义的根对象,我们正在测试操作系统,而不是由操作系统控制的离散进程。

我们最初能够在cpufreq模块支持的所有节省模式下测试所有服务器,以确定哪种模式最适用于我们的测试。我们为全油门测试选择了性能,为省电模式选择了ondemand。

我们拒绝了保守模式,因为它在随机可访问的24/7操作服务中给服务器带来了不必要的延迟。我们拒绝了powersave模式,因为它会降低处理器的速度,而且一切都需要更长的时间-这不是本测试的典型应用程序,因为“踩花园软管”的情况并不多,除了在周期性批处理应用程序和其他地方,在这些地方,您只需等待更长的时间即可获得所需的结果。

如果需要,Linux的cpufreq内核模块和Windows的电源设置都可以动态更改,尽管我们在测试期间没有更改它们。

我们选择了两个测试来测量功耗。首先是静态服务器测试,其中每个操作系统和硬件服务器对均在性能(高功率使用)和每个操作系统的功率节省模式中闲置四小时。在负载下寻求衡量衡量消耗的第二个主动测试,我们将连续的电子邮件流发送到每个服务器和操作系统对,以便在两小时测试中进行性能和节能配置文件。

主动测试使用电子邮件测试脚本将在经过测试的服务器和操作系统对中持续发送电子邮件。在两个Linux发行版的情况下,我们将Sendmail / Procmail作为我们的SMTP服务器,其中1,000个用户。我们在Windows 2008 Enterprise Server Edition下安装了Microsoft Exchange Server 2007,导入了相同的1,000个用户,并通过我们生成的脚本以相同的方式攻击它。我们让操作系统和应用程序选择以默认使用的核心数。

总结结果

对于IBM x3350、HP DL360G5和Dell 1950服务器,我们执行了两次静态和活动状态测试:第一次是在适当的高性能设置下;另一种是使用省电模式。对于HP DL-160G5服务器,每次我们试图在省电设置之间切换时,服务器崩溃时,我们只能在不应用最大省电设置的情况下完成测试。惠普表示,在发布测试时,这个问题的修复程序应该可以使用。

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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