網(wǎng)絡(luò)管理員、程序運(yùn)維人員、或者使用基于Linux虛擬化用戶(hù)經(jīng)常遇到不同的項(xiàng)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(lái)選擇最適合的虛擬機(jī)。已在本項(xiàng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，我們比較了兩個(gè)虛擬機(jī)管理程序:XEN與KVM。自從2003年公開(kāi)發(fā)行版后，XEN一直是性能比較的主題,主要是因?yàn)樗�接近于�?shí)體機(jī)的性能和它所使用的半虛擬化技術(shù)。KVM是一個(gè)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(gè)集成的內(nèi)核基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化管理程序(而不是類(lèi)似于XEN的獨(dú)立虛擬機(jī)管理程序)，KVM自L(fǎng)inux 2.6.20之后集成在Linux的各個(gè)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(gè)虛擬機(jī)之間性能的測(cè)試軟件。在本文中，我們使用了一款叫做benchvm的開(kāi)源測(cè)試軟件，幫助我們做一些壓力測(cè)試與測(cè)試用例。這款軟件能幫助我們驗(yàn)證一些測(cè)試結(jié)果。

　　本文測(cè)試環(huán)境都建立在Ubuntu Linux 8.04 AMD64位機(jī)器上。Linux內(nèi)核本版號(hào):2.6.24,XEN虛擬機(jī)版本3.2.1.kvm62是直接從Ubuntu安裝包里面安裝的。硬件機(jī)器配置如下：Dell OptiPlex 745 ，英特爾酷睿雙核CPU 6600,4G內(nèi)存，250GB硬盤(pán)，雙千兆網(wǎng)卡。我們的測(cè)試主要關(guān)注以下三方面：整體性能、性能隔離度、可擴(kuò)展性。最后討論的測(cè)試過(guò)程并給出了每一個(gè)方面的定量測(cè)試結(jié)果。

　　1、整體性能測(cè)試

　　為了測(cè)試整體性能，我們運(yùn)行了CPU密集測(cè)試、磁盤(pán)讀測(cè)試、磁盤(pán)寫(xiě)測(cè)試。通過(guò)一個(gè)實(shí)體的Linux作為基準(zhǔn)，來(lái)比較XEN與KVM性能。

　　對(duì)于CPU密集測(cè)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(pán)讀寫(xiě)方面卻要好于XEN，我們認(rèn)為這可能是KVM的磁盤(pán)緩存的原因。Phoronix測(cè)試套件很適合內(nèi)核編譯、磁盤(pán)讀寫(xiě)性能測(cè)試。
 

　　2、性能隔離度

　　性能隔離度是衡量虛擬機(jī)受到其他極度消耗資源虛擬機(jī)的影響。我們使用了隔離度基準(zhǔn)測(cè)試套件，并在四臺(tái)機(jī)器上部署了SPECweb2009[5]，并在其中兩臺(tái)VM上部署了壓力測(cè)試程序來(lái)增加機(jī)器的壓力，使它們保持一定壓力。測(cè)量這四臺(tái)VM上的SPECweb2009的響應(yīng)速率。使用沒(méi)有壓力的機(jī)器的測(cè)量數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

　　在表2中我們給出了性能隔離度的測(cè)試結(jié)果。部署了壓力測(cè)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(méi)有返回”（did not return）。一般造成DNR是服務(wù)器沒(méi)有相應(yīng)或者網(wǎng)絡(luò)不通。在我們測(cè)試環(huán)境中可以排除網(wǎng)絡(luò)不通的因素，所以認(rèn)為是服務(wù)器沒(méi)有回應(yīng)的原因。

　　在下表中XEN表現(xiàn)出了比較好的CPU、磁盤(pán)、內(nèi)存性能隔離度。尤其是磁盤(pán)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(jī)的影響。在數(shù)據(jù)發(fā)送方面隔離度好些。
 

　　KVM在所有測(cè)試項(xiàng)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(pán)測(cè)試方面表現(xiàn)稍差。

　　3、可增容性

　　一個(gè)虛擬化系統(tǒng)的可增容性好壞，是根據(jù)虛擬機(jī)的數(shù)量多少來(lái)決定的。并且這些虛擬機(jī)沒(méi)有任何性能損失。在這項(xiàng)測(cè)試中我們首先在一臺(tái)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(shí)間并且較多的VM意味著可增容性好。
 

　　對(duì)于XEN,我們?cè)黾犹摂M機(jī)數(shù)量的時(shí)候，編譯apache的時(shí)間VM的數(shù)量相比較是呈線(xiàn)性增長(zhǎng)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(jī)數(shù)量提高到27個(gè)的時(shí)候仍然有返回響應(yīng)。這表示XEN的可增容性相當(dāng)好。

　　對(duì)于KVM，當(dāng)我們?cè)黾犹摂M機(jī)數(shù)量到9的時(shí)候。有一臺(tái)VM系統(tǒng)宕機(jī)。當(dāng)我們?cè)黾拥?3的時(shí)候，有4臺(tái)系統(tǒng)宕機(jī).當(dāng)我們?cè)黾拥?8的時(shí)候，有7臺(tái)系統(tǒng)宕機(jī)。當(dāng)增加到21臺(tái)的時(shí)候整個(gè)系統(tǒng)宕機(jī)，所以從21之后就沒(méi)有返回?cái)?shù)據(jù)了。這說(shuō)明KVM沒(méi)有很好的增容性。
 

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　我們提供了一個(gè)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(shí)候，有許多問(wèn)題暴露。但是KVM的隔離性測(cè)試要好于XEN�？傮w性能比較的結(jié)果稍微復(fù)雜�？梢栽谠趯�(shí)際應(yīng)用中根據(jù)具體的應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)選擇相對(duì)應(yīng)的虛擬機(jī)管理系統(tǒng)。

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本文標(biāo)題：虛擬機(jī)KVM 與XEN 的性能分析

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