摘要：2006年度到2007年以至在今後的時間裡虛擬機器（VM）將有著很大的發展，在本篇文章中我們以未採用虛擬化 技術 產品的主機效能為基準，對VMware ESX、Virtual Server 2005 R2、Virtuozzo（Windows VIRTUOZZO 3.5.1和 Linux VIRTUOZZO 3.0 SP1）和Xen Enterprise 3.1.0 四類不同產品進行定量 測試 和效能評價。評價在以伺服器效能評測標準為主的情況下，同時參考了虛擬機器產品效能評測標準進行測評。

關鍵字：虛擬機器；虛擬化技術；效能評測

本次測評我們分別在CPU、記憶體、磁碟IO、Web應用、網絡卡效能等方面對上述四類不同的虛擬機器進行評測，評測結果在效能方面給讀者一個參考。

本次評測依據伺服器評測標準SPEC(the Standard Performance Evaluation Corporation標準效能評估機構)一系列標準和TPC(Transaction Performance Council，事務處理效能委員會)一系列標準具體參見http://www.spec.org/和http://www.tpc.org。

測評工具主要採用了伺服器評測業界知名工具：Ubench評測伺服器CPU和記憶體效能；IOzone評測伺服器磁碟IO效能；Avalanche 2500Sprint公司4-7層高 效能測試 儀表；NetIQ Chariot5.0網絡卡效能評價利器。

測評環境

在相同硬體配置（硬體配置見以下硬體配置資訊）環境下，分別安裝不同的虛擬機器，虛擬機器的配置要求達到極限資源配置具體配置資訊如下：

物理機（宿主機/物理節點）硬體配置：曙光伺服器、雙路inter Xeon2.8GHZCPU、4GB記憶體、70GB SCSI硬碟、100M和1000M網絡卡；

VMware ESX 3.0：分配CPU :2.8G 2塊（虛擬機器最大配置）、記憶體:3.4GB（虛擬機器最大配置）、10G SCSI、網絡卡100MB和1000MB；

Virtual Server 2005 R2：分配CPU :2.8G 1塊（虛擬機器最大配置）、記憶體:3.897GB（虛擬機器最大配置）、10G SCSI、網絡卡100MB和1000MB；

VIRTUOZZO 3.0 SP1：分配：CPU上限不限制、記憶體上限不限制、硬碟10GSCSI、網絡卡100MB和1000MB；

XenEterpress 3.1.0

物理機作業系統：RedHat Enterprise Linux AS 4.0 Update2；

VMware ESX 3.0宿主作業系統為修改核心的Linux作業系統；Virtual Server 2005 R2宿主作業系統Windows2003 企業版（需要IIS支援）；VIRTUOZZO 3.0 SP1物理節點作業系統RedHat Enterprise Linux AS 4.0 Update2；XenEterpress 3.1.0宿主機作業系統修改核心的Linux作業系統；

虛擬機器作業系統：RedHat Enterprise Linux AS 4.0 Update2。

測評結果

1）CPU效能比較

測評工具：Ubench

測評結果：

                     圖：CPU效能比較

由上圖測評結果可以看出VIRTUOZZO的效能比較接近物理機，表現最好；而Virtual Server效能相對比較差一些。Xen表現不錯高於VMware。

2）記憶體效能比較

測評工具：Ubench

測評結果：

                     圖：記憶體效能比較

       由上圖記憶體效能比較可以看出在此次評測過程中VIRTUOZZO的效能表現突出比較接近物理機的記憶體效能，Virtual Server的效能明顯比較差，VMware的效能表現一般。

3）磁碟IO效能比較

測評結果：IOzone

測評結果：

磁碟寫效能比較：

                              圖：磁碟寫效能比較

其中S1-S14表示XEN磁碟寫效能、S14-S27表示VIRTUOZZO磁碟寫效能、S27-S40表示物理機效能、S40-S53表示VMware效能。

由上訴測試結果可以看出，VIRTUOZZO的磁碟寫效能表現突出，而VMware和Xen的磁碟寫效能表現一般。

磁碟讀效能比較：

                           圖：磁碟讀效能比較

其中S1-S14表示XEN磁碟寫效能、S14-S27表示VIRTUOZZO磁碟寫效能、S27-S40表示物理機效能、S40-S53表示VMware效能。

由上訴測試結果可以看出，VIRTUOZZO的磁碟讀效能表現突出，而VMware和Xen的磁碟讀效能表現一般。

4）Web應用效能比較

測評工具：Avalanche 2500

測評結果：

新建效能比較：

                             圖：新建效能

由上圖測評結果可以看出VIRTUOZZO的效能相對接近物理機效能，表現比較好，而Virtual Server的效能與物理機相差比較遠，表現比較差。

併發效能比較：

                         圖：Web併發效能

由上圖測評結果可以看出Xen的效能相對接近物理機效能，表現比較好，而Virtual Server的效能與物理機相差比較遠，表現比較差。

5）網絡卡效能比較

測評工具：NetIQ Chariot5.0

測評結果：

百兆網絡卡吞吐量（throughput）

                                  圖：100M網絡卡吞吐量

由上圖測評結果可以看出：虛擬機器的100M網絡卡吞吐量效能基本接近甚至超過了物理機的網絡卡吞吐量，其中VIRTUOZZO和XEN表現最好，Virtual Server表現最差。

百兆網絡卡延遲（Response Time）

                            圖：100M網絡卡延遲

由上圖測評結果可以看出：虛擬機器的100M網絡卡延遲效能基本接近物理機的網絡卡延遲，其中VIRTUOZZO、XEN和VMware表現一樣好，Virtual Server表現稍差。

千兆網絡卡吞吐量（throughput）

                             圖：1000M網絡卡吞吐量

由上圖測評結果可以看出：虛擬機器的1000M網絡卡吞吐量效能與物理機效能有一定的差距，其中XEN表現最好，Virtual Server表現最差。

千兆網絡卡延遲（Response Time）

                            圖：7.3.2.2-10 1000M網絡卡延遲

由上圖測評結果可以看出：虛擬機器的1000M網絡卡延遲效能與物理機效能差別不大，其中XEN、VIRTUOZZO和VMware表現比較好，Virtual Server表現較差。

總結

       測試結果完整地反映了虛擬化的技術實現方法決定了相應虛擬化產品的效能差異。Virtuozzo Linux3.0 sp1在評測過程中效能表現最優，正是由於它的虛擬化的實現方式為作業系統級虛擬化技術，而不是系統性能開銷較大的硬體模擬方式，但是在他在功能和靈活性方面也有不足之處。Xen表現排行第二是由於Xen應用了半虛擬化技術通過修改宿主機的作業系統核心提高了系統執行的效能；而VMware ESX 3.0和Virtual Server則應用了全硬體模擬的虛擬化技術，因此效能開銷上較Xen會有所增加，同時Virtual Server 由於管理的限制對於宿主機CPU的分配只能支援分配給虛擬機器單顆CPU，因此它的效能表現最差。

通過此次的評測，我們給出了4種主流x86虛擬化產品的效能資料，同時也為虛擬化產品的選擇提供一個瞭解x86虛擬化產品效能差異的途徑。

作者簡介：李剛（網路常用ID：陽光）2002年從事測試 工作 ，到現在已經有5年的工作經驗，在軟體和硬體產品以及安全產品的測試和評估方面都掌握相當多的 測試技術 。5年中做過很多的測試專案，具有很強的專案測試經驗。