Рубрика:
Администрирование /
Виртуализация
|
Facebook
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Google+
|
АНДРЕЙ СЕМЕНОВ, Восточное управление ДВБФ ФГУП «Росморпорт», главный специалист ОИТ, avsemenov@gmail.com
Оптимизация с помощью виртуализации Организуем несколько рабочих мест из одного десктопа. Часть 3
В предыдущих номерах «СА» я рассказывал об установке и настройке гипервизоров Xen и KVM для разделения ресурсов рабочей станции на два рабочих места. В этой части – сравнение производительности подсистем виртуальных рабочих мест на Xen и KVM между собой и с конфигурациями рабочих мест, не использующими виртуализацию
Цель – в общих чертах определить с помощью синтетических тестов потери в производительности различных подсистем виртуальных рабочих мест в сравнении с «железными» и выявить слабые и сильные стороны используемых решений для виртуализации рабочих мест.
Сравнение производительности осуществлено на одной и той же аппаратной конфигурации и близких к ней конфигурациях виртуальных машин (см. таблицы 1 и 2).
Таблица 1. Описание используемой для тестирования производительности программной и аппаратной конфигурации
Аппаратные компоненты |
Модель |
Примечание |
Материнская плата |
Gigabyte GA-Q87M-D2H, LGA1150 |
Имеется официальная поддержка VT-d на уровне чипсета и реализованная в прошивке производителем |
Центральный процессор |
Intel Core i5-4570 |
CPU с поддержкой VT-d |
Видеокарта |
AMD HD6450 (UEFI BIOS) |
Ранее тестировались видеокарты на чипсетах NVidia 9600, AMD HD6850, Nvidia GT610 (UEFI) |
Оперативная память |
2*8GB DDR3 |
При тестировании ОС, установленных напрямую на «железо» использовалась конфигурация с 8 GB ОЗУ, при использовании гипервизоров – 16 GB ОЗУ, 8 изкоторых выделялось для виртуальной машины |
Жесткие диски |
Western Digital Blue 1Tb Seagate Barrakuda 1Tb |
|
PCI-e USB 3 контроллеры |
USB 3.0 Orient VA-3U4PE (чипсет Via VL800) USB 3.1 Espdata FG-EUSB312A-BU01 (чипсет Asmedia ASM1142) |
Контроллеры, обеспечивающие дополнительные USB-порты для «проброса» в виртуальные машины |
USB3-to-SataIII контроллер |
Orient 2568U3(чипсет Asmedia ASM1153E) |
Чипсет устройства поддерживает бридж USB3-to-SATAIII |
SSD |
Adata Premiere Pro SP920 256gb |
SSD для тестирования «проброшенных» в виртуальные машины USB-контроллеров |
Таблица 2. Программная конфигурация (версии гипервизоров хостовых и гостевых ОС)
Xen |
KVM/QEMU |
• Xen 4.8.0 • ОС Ubuntu 16.04 (ядро 4.11.1) • Windows 7 x64 и Windows 10 x64 в качестве гостевых ОС |
• Proxmox 4.4 • ОС Debian 8.8.0 (ядро 4.11.1) • Windows 7 x64 и Windows 10 x64 в качестве гостевых ОС |
Программная конфигурация (версии гипервизоров хостовых и гостевых ОС)
Для тестирования производительности использовано следующее программное обеспечение:
- Futuremark 3DMark Vantage (интегральная производительность, производительность CPU, производительность видеоподсистемы)
- Cinebench R15 (производительность CPU, производительность видеоподсистемы)
- Futuremark PCMark 7 (общая производительность)
- CrystalDiskMark 5.2.1 (производительность дисковой подсистемы)
Методика тестирования
Тестировалась производительность центрального процессора, производительность дисковой подсистемы и основных «пробрасываемых» устройств: видеоадаптера и USB-контроллеров в различных виртуальных окружениях.
Каждый тест производился три раза, в качестве результата записывалось среднее арифметическое значение проведенных тестов. Для определения погрешности измерений использовался метод Корнфельда, определяющий погрешность, какзначение половины разности между максимальным и минимальным результатами измерений. Для наглядности использована величина относительной погрешности (отношение погрешности измерения к величине среднего результата измерений) в процентах.
С этой же целью при сравнении производительности ОС виртуальных машин с «железными», вычислялся относительный результат сравнения в процентах, а в качестве погрешности использовалась только погрешность измерений виртуальной машины, а погрешности результатов измерений ОС на «железе» не учитывались (для упрощения вычислений).
Измерения производительности одних и тех же подсистем, сделанные разным ПО, усреднялись. Также усреднялись погрешности результатов измерений (что также упрощено, но не внесло значимых искажений в результаты).
В качестве ОС для тестирования использовались 64-битные версии Windows 7 Professional и Windows 10 Professional.
Исходя из выбора операционных систем и поддерживаемого аппаратного обеспечения гипервизорами получилась следующие комбинации для тестирования:
ОС, установленные непосредственно на «железо»:
- Тесты видеоподсистемы
- Тесты производительности процессора
- Тесты дисковой подсистемы
- Тесты производительности USB-контроллеров
- Тесты выполнены для Windows 7 x64 и Windows 10 x64
ОС, установленные в окружении Xen:
- Тесты видеоподсистемы (в режиме «проброса» PCI-устройства)
- Тесты производительности процессора
- Тесты дисковой подсистемы (форматы HDD: файловый Raw, файловый qcow2, LVM raw)
- Тесты производительности USB-контроллеров (в режиме «проброса» PCI-устройства)
- Тесты выполнены для Windows 7 x64 и Windows 10 x64
ОС, установленные в окружении Proxmox VE (QEMU/KVM):
- Тесты видеоподсистемы (в режиме «проброса» PCI-устройства);
- Тесты производительности процессора;
- Тесты дисковой подсистемы (форматы HDD: SCSI файловый Raw, SCSI файловый qcow2, SCSI LVM raw, Virtio файловый Raw, Virtio файловый qcow2, Virtio LVM raw)
- Тесты производительности USB-контроллеров (в режиме «проброса» PCI-устройства)
- Тесты выполнены для Windows 7 x64 и Windows 10 x64.
Проект Xen и проект KVM используют для эмуляции аппаратной платформы виртуальных машин код из проекта QEMU.
Проект Xen при этом придерживается более консервативного подхода и использует только стабильный проверенный код, KVM придерживается более прогрессивного подхода и использует наряду с проверенными, также и современные наработки QEMU.
По этой причине (вполне возможно, я ошибаюсь и команда Xen просто не успевает идти в ногу со временем) в качестве аппаратной платформы для виртуальных машин в Xen используется эмуляция чипсета Intel i440FX (чипсет безподдержки шины PCIe и USB3), а в проекте KVM – Intel i440FX и Intel Q35 [3] (более современный чипсет с поддержкой шины PCIe и USB3).
Произведенные тесты не претендуют высокую точность, но могут дать общее представление о потерях на виртуализацию процессорного времени и виртуализацию ввода/вывода (графические тесты, тесты дисковой системы и скорости «проброшенных» USB-контроллеров) при использовании разных технологий виртуализации и разных эмулируемых чипсетов (i440fx и q35).
Статью целиком читайте в журнале «Системный администратор», №7-8 за 2017 г. на страницах 24-31.
PDF-версию данного номера можно приобрести в нашем магазине.
- Семенов А. Оптимизация с помощью виртуализации. Организуем несколько рабочих мест из одного десктопа. // «Системный администратор», № 3, 2017 г. – с. 22-28 (http://samag.ru/archive/article/3385).
- Семенов А. Оптимизация с помощью виртуализации. Организуем несколько рабочих мест из одного десктопа. Часть 2. // «Системный администратор», № 4, 2017 г. – с. 24-29 (http://samag.ru/archive/article/3404).
- QEMU Q35 chipset – http://wiki.qemu.org/Features/Q35.
- Файл с подробными результатами тестов – http://charoday.ru/samag-xen-kvm-tests-results.
- Информация об ошибке «проброса» видеокарты PVE – https://forum.proxmox.com/threads/vga-passthrough-error-device-does-not-support-requested-feature-x-vga.35727.
- Xen Windows PV Drivers – https://www.xenproject.org/developers/teams/windows-pv-drivers.html.
Facebook
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Google+
|