網(wǎng)絡(luò)管理員、程序運維人員、或者使用基于Linux虛擬化用戶經(jīng)常遇到不同的項目或者程序。所以就需要查看虛擬化管理程序的定量比較結(jié)果,根據(jù)應(yīng)用來選擇最適合的虛擬機。已在本項測試實驗中,我們比較了兩個虛擬機管理程序:XEN與KVM。自從2003年公開發(fā)行版后,XEN一直是性能比較的主題,主要是因為它接近于實體機的性能和它所使用的半虛擬化技術(shù)。KVM是一個在2007年初首次發(fā)布亮相的虛擬化產(chǎn)品。它支持CPU虛擬化,并充分利用現(xiàn)有的linux系統(tǒng)提供了一個集成的內(nèi)核基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化管理程序(而不是類似于XEN的獨立虛擬機管理程序),KVM自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各個主要發(fā)行版本中。由于虛擬化產(chǎn)品的增多,隨之產(chǎn)生了為比較兩個虛擬機之間性能的測試軟件。在本文中,我們使用了一款叫做benchvm的開源測試軟件,幫助我們做一些壓力測試與測試用例。這款軟件能幫助我們驗證一些測試結(jié)果。
本文測試環(huán)境都建立在Ubuntu Linux 8.04 AMD64位機器上。Linux內(nèi)核本版號:2.6.24,XEN虛擬機版本3.2.1.kvm62是直接從Ubuntu安裝包里面安裝的。硬件機器配置如下:Dell OptiPlex 745 ,英特爾酷睿雙核CPU 6600,4G內(nèi)存,250GB硬盤,雙千兆網(wǎng)卡。我們的測試主要關(guān)注以下三方面:整體性能、性能隔離度、可擴展性。最后討論的測試過程并給出了每一個方面的定量測試結(jié)果。
1、整體性能測試
為了測試整體性能,我們運行了CPU密集測試、磁盤讀測試、磁盤寫測試。通過一個實體的Linux作為基準,來比較XEN與KVM性能。
對于CPU密集測試,XEN的性能接近于Linux,而KVM性能要稍遜于XEN。在內(nèi)核編譯方面XEN只有Linux一半的性能,而KVM仍然稍遜于XEN,但是磁盤讀寫方面卻要好于XEN,我們認為這可能是KVM的磁盤緩存的原因。Phoronix測試套件很適合內(nèi)核編譯、磁盤讀寫性能測試。
2、性能隔離度
性能隔離度是衡量虛擬機受到其他極度消耗資源虛擬機的影響。我們使用了隔離度基準測試套件,并在四臺機器上部署了SPECweb2009[5],并在其中兩臺VM上部署了壓力測試程序來增加機器的壓力,使它們保持一定壓力。測量這四臺VM上的SPECweb2009的響應(yīng)速率。使用沒有壓力的機器的測量數(shù)據(jù)作為基準數(shù)據(jù)。
在表2中我們給出了性能隔離度的測試結(jié)果。部署了壓力測試的VM與正常VM表現(xiàn)出差異性。在表中數(shù)值則表示系統(tǒng)的響應(yīng)速率。DNR表示的意思是“沒有返回”(did not return)。一般造成DNR是服務(wù)器沒有相應(yīng)或者網(wǎng)絡(luò)不通。在我們測試環(huán)境中可以排除網(wǎng)絡(luò)不通的因素,所以認為是服務(wù)器沒有回應(yīng)的原因。
在下表中XEN表現(xiàn)出了比較好的CPU、磁盤、內(nèi)存性能隔離度。尤其是磁盤方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。但是在接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)方面XEN隔離度表現(xiàn)一般,性能容易受到其他虛擬機的影響。在數(shù)據(jù)發(fā)送方面隔離度好些。
KVM在所有測試項中都表現(xiàn)出了優(yōu)異的隔離性。尤其是在數(shù)據(jù)發(fā)送方面更是優(yōu)秀,但是在數(shù)據(jù)接收與磁盤測試方面表現(xiàn)稍差。
3、可增容性
一個虛擬化系統(tǒng)的可增容性好壞,是根據(jù)虛擬機的數(shù)量多少來決定的。并且這些虛擬機沒有任何性能損失。在這項測試中我們首先在一臺VM中編譯apache的源代碼,然后逐漸增加同樣任務(wù)的VM。在圖1中,較少的編譯時間并且較多的VM意味著可增容性好。
對于XEN,我們增加虛擬機數(shù)量的時候,編譯apache的時間VM的數(shù)量相比較是呈線性增長的。這表示可增容性能優(yōu)秀。XEN能夠平均分配資源。當(dāng)我們把虛擬機數(shù)量提高到27個的時候仍然有返回響應(yīng)。這表示XEN的可增容性相當(dāng)好。
對于KVM,當(dāng)我們增加虛擬機數(shù)量到9的時候。有一臺VM系統(tǒng)宕機。當(dāng)我們增加到13的時候,有4臺系統(tǒng)宕機.當(dāng)我們增加到18的時候,有7臺系統(tǒng)宕機。當(dāng)增加到21臺的時候整個系統(tǒng)宕機,所以從21之后就沒有返回數(shù)據(jù)了。這說明KVM沒有很好的增容性。
4、結(jié)束語
我們提供了一個關(guān)于XEN與KVM整體性能定量的比較結(jié)果。兩者最大的區(qū)別在于可增容性。KVM下面的VM數(shù)量增加到9的時候,有許多問題暴露。但是KVM的隔離性測試要好于XEN。總體性能比較的結(jié)果稍微復(fù)雜?梢栽谠趯嶋H應(yīng)用中根據(jù)具體的應(yīng)用的側(cè)重點選擇相對應(yīng)的虛擬機管理系統(tǒng)。
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本文標(biāo)題:虛擬機KVM 與XEN 的性能分析
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