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[22932] 2014-08-01_性能基准测试：KVM大战Xen

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2014-08-01_性能基准测试：KVM大战Xen 性 能 基 准 测 试 ： K V M 大 战 X e n L i n u x 中 国   2 0 1 4 - 0 8 - 0 1 在 上 周 ， 我 们 对   K V M   和   X e n   近 几 年 里 在 性 能 上 的 改 进 进 行 了 一 些 有 趣 的 探 讨 后 ， 我 打 算 自 己 做 一 些 这 方 面 的 小 研 究 。 我 能 找 到 的 最 新 的 资 料 ， 是 来 自 2 0 1 3 年   P h o r o n i x   H a s w e l l   性 能 评 测 上 的 基 准 测 试 。 当 然 ， 还 有 其 它 一 些 2 0 1 1 年 的 评 测 ， 不 过 由 于   X e n   被 收 录 进   K e r n e l   3 . 0 ， 它 们 都 已 被 热 烈 地 讨 论 过 。 2 0 1 1 年 的 测 试 提 供 了 许 多 很 好 的 基 准 报 表 ， 在 三 年 后 的 现 在 ， 我 尽 最 大 努 力 把 它 们 列 出 的 属 性 重 新 测 试 一 遍 。 但 我 删 减 了 其 中 两 三 个 基 准 测 试 ， 原 因 是 它 们 在 未 经 特 定 优 化 的 配 置 后 跑 出 来 的 数 据 不 是 很 好 ， 或 者 它 们 需 要 跑 很 长 时 间 才 能 得 到 结 果 。 测 试 环 境 测 试 环 境 由 两 台 一 模 一 样 的 超 微 服 务 器 组 成 ， 分 别 都 配 备 一 颗 I n t e l   至 强   E 3 - 1 2 2 0 （ 4 核 ， 3 . 1 0 G H z ） ， 2 4 G   金 士 顿   D D R 3   内 存 ， 4 块 西 数   R E - 3 1 6 0 G   磁 盘 （ 组 成   R A I D 1 0   阵 列 ） 。 另 外   B I O S   也 是 一 模 一 样 。 所 有 测 试 项 目 （ 即 实 体 机 和 虚 拟 机 ） 都 在   F e d o r a   2 0   （ 开   S E L i n u x ） 上 进 行 ， 并 且 测 试 过 程 中 几 乎 没 有 运 行 的 不 相 关 的 服 务 。 这 里 列 一 下 相 关 服 务 的 版 本 ： K e r n e l :   3 . 1 4 . 8 F o r   K V M :   q e m u - k v m   1 . 6 . 2 F o r   X e n :   x e n   4 . 3 . 2 根 文 件 系 统 都 是 使 用 默 认 配 置 的   X F S 。 虚 拟 机 使 用   v i r t - m a n a g e r   来 创 建 （ v i r t - m a m a g e r   也 使 用 默 认 配 置 ） 。 虚 拟 磁 盘 使 用   r a w   镜 像 ， 容 量 为 8 G B ， 虚 拟 4 颗   C P U 。 X e n   虚 拟 机 使 用   P V H V M   建 立 虚 拟 磁 盘 。 附 加 说 明 也 许 有 人 会 考 虑 到   F e d o r a   是 红 帽 公 司 所 有 ， 红 帽 一 直 在 维 护   K V M ， 而   X e n   则 自 从 在 2 0 0 9 年 红 帽 重 新 选 择   K V M   作 为 虚 拟 化 产 品 后 ， 再 没 得 到 这 个 公 司 的 重 要 改 进 。 我 将 这 个 因 素 排 除 在 了 测 试 所 考 虑 的 范 围 之 外 ， 不 过 仍 然 可 以 在 心 里 稍 微 注 意 一 下 。 并 且 ， 资 源 竞 争 产 生 的 影 响 也 有 被 严 格 控 制 并 最 小 化 。 在 大 多 数 虚 拟 服 务 器 上 ， 你 可 以 跑 多 个 虚 拟 机 ， 而 这 些 虚 拟 机 会 争 用   C P U   时 间 片 、
磁 盘   I O 、 网 络 带 宽 等 等 资 源 。 在 本 测 试 中 也 不 考 虑 这 些 因 素 。 一 台 虚 拟 机 抢 到 资 源 少 ， 性 能 就 差 ， 而 另 一 台 抢 得 多 ， 性 能 就 好 （ L C T T 译 注 ： 它 们 的 性 能 总 和 ， 就 可   以 大 致 当 作 是   K V M   或   X e n   的 性 能 了 ） 。 本 测 试 运 行 在   I n t e l   的   C P U   上 。 如 果 使 用 的 是   A M D   或   A R M ， 可 能 有 些 数 据 会 不 一 样 。 结 果 本 测 试 使 用 裸 机 作 为 虚 拟 服 务 测 试 的 基 准 设 备 。 在 不 跑 虚 拟 机 的 情 况 下 ， 两 台 裸 机 的 性 能 偏 差 不 会 大 于 0 . 5 1 % 在 几 乎 所 有 测 试 中 ， K V M   的 性 能 相 比 宿 主 机 而 言 下 降 了 1 . 5 % 以 内 ， 只 有 两 项 测 试 例 外 。 第 一 个 是   7 - z i p   压 缩 ， 比 宿 主 机 慢 了   2 . 7 9 % 。 第 二 个 就 奇 怪 了 ， 我 们 搭 了 一 个 邮 件 服 务 器 ， 用   P o s t M a r k   测 试 其 性 能 ， 结 果 表 明   K V M   竟 比 宿 主 机 快 了 4 . 1 1 % 。 然 后 我 在 两 台 服 务 器 中 重 新 跑 了 几 遍   P o s t M a r k   测 试 ， 结 果 性 能 差 异 基 本 不 变 ， 浮 动 都 在 最 初 测 试 结 果 的 1 % 以 内 。 由 于 我 对   v i r t i o   的 内 部 机 制 没 有 很 深 的 理 解 ， 我 只 能 在 以 后 再 对 这 个 怪 现 象 进 行 进 一 步 了 解 。 X e n   的 性 能 相 对 宿 主 机 而 言 差 异 就 比 较 大 了 。 有 3 项 测 试 性 能 下 降 在 2 . 5 % 以 内 ， 剩 下 的 性 能 下 降 率 都 是   K V M   的 2 ～ 4 倍 。 P o s t M a r k   测 试 的 性 能 比   K V M   慢 了 1 4 . 4 1 % ， 这 结 果 令 我 大 吃 一 惊 。 重 新 跑 了 下 测 试 ， 性 能 差 还 是 几 乎 不 变 ， 浮 动 都 在 最 初 结 果 的 2 % 以 内 。 K V M   表 现 最 好 的 C P U   测 试 ： M A F F T   对 齐 测 试 ， 是   X e n   表 现 倒 数 第 二 差 的 。 现 在 奉 上 一 个 简 短 得 总 结 表 ： B e s t   V a l u e B a r e   M e t a l K V M X e n C - R a y l o w e r 3 5 . 3 5 3 5 . 6 6 3 6 . 1 3 P O V - R a y l o w e r 2 3 0 . 0 2 2 3 2 . 4 4 2 3 5 . 8 9 S m a l l p t l o w e r 1 6 0 1 6 2 1 6 7 . 5 J o h n   t h e   R i p p e r   ( B l o w f i s h ) h i g h e r 3 0 2 6 2 9 9 1 . 5 2 8 5 6 J o h n   t h e   R i p p e r   ( D E S ) h i g h e r 7 3 7 4 8 3 3 . 5 7 2 7 1 8 3 3 . 5 6 9 1 1 1 6 7 J o h n   t h e   R i p p e r   ( M D 5 ) h i g h e r 4 9 5 4 8 4 8 8 9 9 . 5 4 6 6 5 3 . 5 O p e n S S L h i g h e r 3 9 7 . 6 8 3 9 3 . 9 5 3 8 8 . 2 5 7 - Z i p h i g h e r 1 2 4 6 7 . 5 1 2 1 2 9 . 5 1 1 8 7 9 T i m e d   M A F F T   A l i g n m e n t l o w e r 7 . 7 8 7 . 7 9 5 8 . 4 2 C L O M P h i g h e r 3 . 3 3 . 2 8 5 3 . 1 2 5 P o s t M a r k h i g h e r 3 6 6 7 3 8 2 4 3 2 0 5 如 果 需 要 完 整 数 据 ， 请 查 看 G o o l e   D o c s   电 子 表 格 。 结 论 基 于 上 面 的 测 试 环 境 ， K V M   的 性 能 损 耗 几 乎 都 在 2 ％ 以 内 ， X e n   则 在 十 多 项 测 试 中 有 3 项 损 耗 在 2 . 5 ％ 以 内 ， 而 其 他 几 项 损 耗 都 在 5 ~ 7 % 之 间 。 虽 然   K V M   在   P o s t M a r k   测 试 中 性 能 表 现 优 异 ， 但 这 是 众 多 测 试 中 仅 有 的 一 项   I / O   测 试 ， 如 果 想 证 明   K V M   确 实 在   I / O   处 理 方 面 很 强 悍 ， 就 需 要 更 多 测 试 。 对 我 来 说 ， 我 想 要 深 入 了 解 一 下   K V M   和   X e n   在   I / O   方 面 的 处 理 ， 以 及 它 们 之 间 为 什 么 会 有 这 么 大 的 差 别 。 我 也 许 还 会 跑 一 些 有 竞 争 的 测 试 ， 来 看 看 虚 拟 机 在 有 压 力 的 条 件 下 是 否 真 的 能 比 宿 主 机 表 现 得 更 出 色 。 我 鼓 励 读 者 通 过 使 用 P h o r o n i x   测 试 套 件 来 进 行 一 些 基 准 测 试 ， 你 们 可 以 找 到 一 些 能 模 仿 你 们 工 作 环 境 的 用 例 。 如 果 你 的 工 作 环 境 是 低   C P U 高   I / O ， 你 可 以 找 找 套 件 里 面 的   I / O   压 力 测 试 。 另 一 方 面 ， 如 果 你 的 工 作 是 音 频 、 视 频 转 码 ， 你 可 以 试 试 套 件 里 面 的   x 2 6 4   或   m p 3   测 试 。 更 新 ： C h r i s   B e h r e n s   指 出 ，   我 忘 了 提 到   X e n   虚 拟 机 类 型 了 。 这 里 补 充 下 ， 我 使 用 的 是   P V H V M   模 型 （ L C T T 译 注 ： 目 前 支 持 的 模 型 包 括 P V 、 H V M   和   P V H V M ） ， 因 为 在   X e n   4 . 3   中 这 个 选 拥 有 最 好 的 性 能 。 另 外 需 要 注 意 的 是 在   X e n   4 . 4   中 可 以 使 用   P V H ， 但 是 在   F e d o r a   2 0   中 还
没 有 使 用   X e n   4 . 4 。 v i a :   h t t p : / / m a j o r . i o / 2 0 1 4 / 0 6 / 2 2 / p e r f o r m a n c e - b e n c h m a r k s - k v m - v s - x e n / 译 者 ： b a z z 2   校 对 ： R e i N o i r 本 文 由   L C T T   原 创 翻 译 ， L i n u x 中 国   荣 誉 推 出 阅 读 原 文
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