PC机平台上KVM相关测试

1、PC机平台上KVM相关测试系统：PC机系统:fedora内存：3906MBCPU：3.2GHZ 4核IOZONE磁盘性能测试数据块大小均为1M文件大小从1MB增加到12GBWriter Report：测试向一个新文件写入的性能Re-writer:测试向一个已存在的文件写入的性能Reader :测试读一个已存在的文件的性能。Re-reader :测试读一个最近读过的文件的性能。Random Read:测试读一个文件中的随机偏移量的性能。Random Write:测试写一个文件中的随机偏移量的性能。Stride Read:测试跳跃读一个文件的性能结论PC平台，iozone检测显示IO性能下降显著w

2、rite性能下降75.48%到89.35%Re-write性能下降59.75%到88.15%Read性能下降67.09%到92.08%Re-read性能下降58.37%到83.97%Random-read性能下降43.16%到89.27%Random-write性能下降69.07%到87.67%Stride-Read性能下降55.48%到91.91%Unixbench 性能测试1、Dhrystone：测试系统的基础运算能力，测试的重点是字符串处理，没有涉及浮点运算，它在很大程度上受到硬件、软件设计、编译器和链接选项、代码优化、缓存等影响。2、Whetstone，测试浮点运算，以衡量日常应用以及

3、科学运算中的一些混合计算性能。程序通常调用C语言的各种函数，比如正弦、余弦、开方等。3、Execl Throughput，即Execl吞吐量，execl是类unix系统中非常重要的函数，用于创建任务。4、File Copy，即文件复制，用来测试文件的读写速度，一般与硬盘性能、系统IO设计等有关。5、Pipe Throughput，管道吞吐量，这也是类unix系统的一个重要性能。6、Pipe-based Context Switching 基于管道的上下文切换，这个主要通过管道测试进程间通信的性能。7、Process Creation， 进程创建，主要用于测试系统的多进程处理能力，其实是内存带宽

4、性能的测试。8、Shell Scripts，shell脚本，测试shell命令的并发性能。9、System Call Overhead，系统调用开销，估算进出内核的成本，集中性系统调用的开销。单线程主机单线程KVM 性能差异System Benchmarks IndexValues3547.83519.8下降0.79%Double-Precision Whetstone 742.6744.1上升0.21%Execl Throughput1348.31068.3下降20.77%File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks3142.33152.3上升0.32%File

5、 Copy 256 bufsize 500 maxblocks 2011.02009.3下降0.09%File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks49135149.6上升4.82%Pipe Throughput1690.51676下降0.86%Pipe-based Context Switching 630982.9上升56.02%Process Creation1300.9904.5下降30.48%Shell Scripts (1 concurrent) 23662274.3下降3.88%Shell Scripts (8 concurrent)5131.2514

6、3上升0.23%System Call Overhead 2296.82301.3上升0.20%System Benchmarks Index Score 2008.51983.3下降1.26%多线程主机多线程KVM性能差异System Benchmarks IndexValues13392.313290.8下降0.76%Double-Precision Whetstone 3125.93141.7上升0.51%Execl Throughput5214.84407.5下降15.49%File Copy 1024 bufsize 2000 maxblocks3764.53918.3上升4.09%

7、File Copy 256 bufsize 500 maxblocks 2454.42474.2上升0.81%File Copy 4096 bufsize 8000 maxblocks75237476.5下降0.62%Pipe Throughput6327.96331.1上升0.06%Pipe-based Context Switching 39143622下降7.46%Process Creation3900.52897.3下降25.72%Shell Scripts (1 concurrent) 5639.85622下降0.32%Shell Scripts (8 concurrent)630

8、3.66417.6上升1.81%System Call Overhead 6552.56547.7下降0.08%System Benchmarks Index Score 5138.74935.8下降3.95%sysbench性能测试Sysbench性能测试CPU结果对比范围主机KVM虚拟机性能差异100.00530.0052上升1.89%1000.02850.0189上升33.69%10000.35740.3623下降1.38%100008.64258.7189下降0.89%2000022.245922.3824下降0.62%4000057.714657.9920下降0.49%6000010

9、0.9923101.5866下降0.59%80000150.1672151.2783下降0.74%100000204.5228205.4591下降0.46%200000535.1929537.7648下降0.48%4000001407.26301414.1434下降0.49%6000002482.13192494.4192下降0.50%主机和KVM客户机CPU性能损失低于2%。Sysbench性能测试Threads 衡量标准：每个请求的平均时间 单位：毫秒 Sysbench内存性能测试netperf网络带宽测试Sysbench测试具体指令的差异Sysbench性能测试处理器(微秒)测试参数对应

10、解释主机KVM虚拟机性能差异Null call简单系统调用（取进程号）0.060.06 NullI/O简单IO操作（空读写）0.190.11上升42%stat取文档状态的操作0.470.33上升29.7%Openclos打开然后立即关闭文档操作1.060.87上升17.92%Slct tcp Select设置2.222.21上升0.45%Sighndl捕获处理信号0.110.12下降9.1%ForkprocFork进程后直接退出0.650.66下降1.54%Execprocfork，调用execve，退出74.9147.2下降96.53%ShprocFork后执行 shell再退出230.77

11、284.57下降23.32%Sysbench性能测试运算能力测试参数对应解释主机(ns)KVM虚拟机(ns)性能差异intgrbit整数位操作0.280.29下降3.58%Intgr add整数位加0.030.03Intgr mul整数位乘 0.860.90下降4.66%Intgr div整数位除6.626.65下降0.46%Intgr mod整数位取模7.367.36float add 浮点型加0.840.85下降1.19% float mul 浮点型乘1.401.46下降4.29%float div浮点型除3.733.78下降1.34%float bogo浮点型排序2.012.03下降0.

12、99%double add双精度数加0.840.84double mul双精度数乘1.401.41下降0.72%double div双精度数除5.675.68下降0.18%double bogo 双精度数排序3.923.95下降0.77%Sysbench性能测试Context switching测试参数对应解释主机(us)KVM虚拟机(us)性能差异2p/0k ctxsw2个并行处理0K大小的数据0.580.72下降24.14%2p/16K ctxsw2个并行处理16K大小的数据0.600.76下降26.67%2p/64K ctxsw2个并行处理64K大小的数据0.580.79下降36.21%

13、8p/16K ctxsw8个并行处理16K大小的数据0.901.13下降25.56%8p/64K ctxsw8个并行处理64K大小的数据1.121.46下降30.36%16p/16K ctxsw16个并行处理16K大小的数据1.071.28下降19.63%16p/64K ctxsw16个并行处理64K大小的数据1.131.49下降31.86%Sysbench性能测试File&VMsystemlatencies测试参数对应解释主机(us)KVM虚拟机(us)性能差异0K File create0K文件创建所花的时间10.87254.84下降2244.44%0K File delete0K文件删除

14、所花的时间4.208.34下降98.58%10K File create10K文件创建所花的时间16.548下降190.91%10K File delete10K文件删除所花的时间6.378.41下降32.03%Mmap Latency52975162.67上升2.53%Prot Fault保护页0.210.23下降9.53%Page Fault缺页0.220.21上升4.55%100fd selct对100个文档描述符配置select的时间0.790.82下降3.8%Sysbench性能测试本地通信带宽测试参数对应解释主机( MB/s )KVM虚拟机( MB/s )性能差异Pipe本地通信带

15、宽方面管道操作速度71426787下降4.97%AF UNIX79057709下降2.48%TCP6448.674489.67下降30.37%File reread文档重复读取的速度7067.147095.07上升0.4%Mmap reread内存映射重复读取速度11.34K10.4K下降8.29%Bcopy (libc)内存拷贝使用libc5141.45082.67下降1.14%Bcopy(hand)内存拷贝手工拷贝速度3484.83463下降0.62%Mem read内存读取速度11K9.65K下降12.27%Mem write内存写入速度5130.345114.67下降0.3%Sysbe

16、nch性能测试内存延迟测试参数对应解释主机(ns)kvm虚拟机(ns)性能差异 L1 $ L1缓存操作延时1.121.12L2 $ L2缓存操作延时4.825.49下降13.9%Main mem 系统内存连续操作延时16.517.1下降3.64%Rand mem系统内存随机访问操作延时77.486.67下降11.98%OPenNebula平台的相关测试内存：23861MBCPU：12 Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2630L v2 2.40GHzOS：Scientific Linux硬盘：905Giozone测试报告Write 文件大小1VM相对主机下降百分比12VM相对主机

17、下降百分比12VM相对1VM下降百分比10485760.11938111010.99354165790.992666132731457280.681139010.99263391240.976898749552428800.70224814490.97777780120.925366715873400320.30429696010.92961508710.89882908539437184-0.27542207590.74708107670.8016978629115343360.72677188840.84924203650.4482340686Re-Write文件大小1VM相对主机下降百分

18、比12VM相对主机下降百分比12VM相对1VM下降百分比10485760.0198461790.99665991840.996592288431457280.41693690610.99715692080.9951238915242880-0.02675810270.98040371910.980914413273400320.06525305090.94090444990.93677909299437184-0.4064711230.78342887890.846018082115343360.47030552010.90804195640.8263941818Read文件大小1VM相对主机

19、下降百分比12VM相对主机下降百分比12VM相对1VM下降百分比10485760.2288927326-0.0181146889-0.32032822431457280.22534092040.99964357240.99953989152428800.23043351470.99970383730.99961515647340032099962894230.99956379729437184-0.41138159120.99822054270.9987392089115343360.83625627570.99933740880.9959534862Re-read文

20、件大小1VM相对主机下降百分比12VM相对主机下降百分比12VM相对1VM下降百分比10485760.23814036830.0159987129-0.291578193831457280.29066177980.99965682830.999516208752428800.28392844360.99971945330.99960821417340032099964143620.99958234249437184-0.44031188560.99827130090.9987997745115343360.84581018990.99957339390.9972332

21、407Random Read文件大小1VM相对主机下降百分比12VM相对主机下降百分比12VM相对1VM下降百分比10485760.27064766710.0423927926-0.312955569231457280.25797456280.99969929790.99959475552428800.3124998820.99976203050.999653862673400320.16503399870.99971441510.99965796829437184-0.87247275850.99867371150.9992916915115343360.81935974280.999659

22、63770.9981158005Random write文件大小1VM相对主机下降百分比12VM相对主机下降百分比12VM相对1VM下降百分比10485760.11414807580.99791219520.997643167331457280.77421280970.99764624670.989575346252428800.79655991770.98087228430.9059786287340032-0.12051152930.89112294080.90283271859437184-1.2281073710.62404266450.83126606115343360.430391

23、23040.85192969190.7400491074Stride Read文件大小1VM相对主机下降百分比12VM相对主机下降百分比12VM相对1VM下降百分比10485760.3387354482-0.0329462679-0.562077182331457280.24133611750.99961188960.999488429152428800.39775001780.99971333530.999524010573400320.09453274330.99960429330.99956298069437184-0.30807773620.99832806890.9987218412

24、115343360.98275934290.99860572110.9191284346结论由iozone测试结果可知，随着KVM 数量的增多，磁盘读写性能下降显著。下降百分比高达99%。VMDIRAC04相关测试内存：23861MBCPU：12 Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2630L v2 2.40GHzOS：Scientific Linux硬盘：905GBOSS性能测试每个KVM安装一个BOSS，每个Boss作业单独拥有一个自己的文件夹，占有一个进程Sim:模拟事件Sim:模拟事件NoIOSim没有IO的模拟事件Sim Contrast Average Time Per

25、 EventRecv Event 重建事例NoIO_Sim_summaryRecv_summary结论从每个事例所需平均时间而言，1.对于模拟事件，kVM 数量没有显著影响2.对于重建事件，KVM数量影响较为显著3.KVM上所需的时间较主机都有延长4.模拟事件结果显示，主机的CPU效率最低RootIO相关测试每个作业享有一个进程，拥有自己的文件夹，每个文件夹内安装一个root，相当于每个CPU核心分配一个Root主机和客户机，系统交换区皆为关闭状态RootIO写的性能Event Number4KVM相对主机倍数8KVM相对主机倍数12KVM相对主机倍数50000001.301262911.58

26、671190432.2740919156100000001.24982010021.52420181192.215262842150000001.29523027271.5018646622.046001072120000000159385731531.9406595574250000001.21420894791.69845814031.96957440630000000171077261691.921507726835000000173299667281.9272340356400000001.100447377

27、91.47861866171.8443766366450000001.09254988610.98407682671.510062098650000000198204581671.4270367759RootIO的读性能Event Number4KVM相对主机倍数8KVM相对主机倍数12KVM相对主机倍数50000001.745795043541853873513100000001.20530072972.63575512827.407922399150000001.0161750282.34281965886.1178112297200000000.81029656421.96609897224.6081344183250000001.23082422632.89193239916.4694059922300000001.12736784232.7822132274.406410730735000