Ubuntu11.10下Xen、KVM和VirtualBox比拼

虛擬化測試平臺

　　近日，國外有人利用Ubuntu 11.10，對VirtualBox、Xen、和KVM不同Linux虛擬化進行對比測試。該測試採用了安裝有英特爾酷睿i7 2630QM（Sandy Bridge）四核處理器並支援超執行緒的ZaReason膝上型電腦，它配備有8GB記憶體和128GB SSD以及 NVIDIA GeForce GT 555M顯示卡，Ubuntu 11.10 x86-64被安裝在Oneiric Linux 3.0 kernel、Unity 4.22.0、X.Org Server 1.10.4、GCC 4.6.1和EXT4檔案系統的主機上。每個虛擬機器例項都被設定為8個邏輯核心和6GB記憶體。

測試平臺(點選圖片看大圖)

　　VirtualBox 4.1.2、KVM、和Xen 4.1.1都是在Ubuntu Oneiric上進行安裝。Ubuntu 11.10也證明了Xen虛擬化對DomU客戶機的支援。不過雖然Xen現在能在Ubuntu上大展身手，但Canonical仍將KVM視作主要的Linux虛擬化技術並加以不斷支援。VMware的 Linux虛擬化沒有在此次測試中提及，主要是考慮到使用條件方面的限制會影響到基準測試。

　　除了VirtualBox、Xen、和KVM的基準測試，我們也會公佈Sandy Bridge系統在裸機上的基準測試以供參考。

C-Ray多執行緒運算測試

　　首先，我們採用C-Ray來測試多執行緒運算效能。從圖中我們可以看到，使用KVM虛擬化表現出的運算效能出眾。KVM客戶機例項能夠以91%的裸機運算速度來處理多執行緒，而Sandy Bridge上的VirtualBox和Xen DomU客戶機的運算速度分別為85%和68%。

POV-Ray渲染測試

　　POV-Ray 3.6.1是一款單執行緒、影像渲染測試工具，KVM表現仍然領先 。KVM的渲染速度幾乎和使用Linux 3.0 kernel的Sandy Bridge筆記本裸機上的效果相仿。緊隨其後的則是VirtualBox，Xen則被遠遠落在後面。

加密測試VirtualBox和KVM持平

　　Smallpt全域性照明渲染測試中，測試結果大體不變：KVM仍然是運算最快的Linux虛擬化平臺，隨後則是VirtualBox和Xen。

全域性照明渲染測試

　　在密碼測試方面，我們看到KVM仍然保持遙遙領先。其運算速度達到了裸機效能的97%，其次，就是VirtualBox和Xen DomU。後者的運算速度僅為裸機的69%。在對MD5演算法進行測試的情況下，測試結果大體一致。

傳統DES密碼測試

MD5密碼測試

　　在使用Blowfish進行加密測試的時候，VirtualBox和KVM速度幾乎相同，然而DomU客戶機的效能與它們卻有著30%的差距。

Blowfish加密測試

　　在執行OpenSSL的時候其產生的結果，與剛才使用的John The Ripper測試工具得出的結果類似。

利用OpenSSL對4096位字串進行密碼測試

並行處理測試KVM表現最好

　　在KVM例項上執行7-Zip進行解壓縮測試時，我們發現其效能只降低了10%，然而使用VirtualBox和Xen，其效能損失分別為15%和30%。

7-Zip解壓縮測試

　　NAS Parallel並行處理測試中，整體來看KVM表現仍然最為優秀，而Xen表現最差。

VT-x技術助KVM大展身手

　　在多序列比對軟體MAFFT測試中（數值越低越好），KVM仍然表現出眾。

　　在處理OpenMP方面，KVM表現出的效率也最高。

　　對CPU進行的各種壓力測試轉移到對磁碟測試上，我們也同樣看到，KVM仍然不負眾望，而Xen的表現也快速得到提升，幾乎與KVM持平。VirtualBox表現最差。需要指出的是，這些測試資料都採用了預設的磁碟格式，是基於Apache的靜態網頁負載測試。

　　在PostMark磁碟測試中，KVM效能損失幾乎為20%（相比裸機），而VirtualBox則跌去了25%，Xen幾乎下降了一半。

　　SQLite測試出來的最快虛擬化方案當屬甲骨文的VirtualBox，它甚至比裸機的表現還要出色（數值越小表現越佳）。不過，其中的奧秘恐怕在於VirtualBox並不會強迫執行SQLite的Sync/FSync請求。

　　綜上，從運算效能和磁碟負載角度來說Linux KVM不失為最快的虛擬化解決方案（單執行緒或者多執行緒）。得益於英特爾VT-x技術的Sandy Bridge 酷睿i7硬體平臺，KVM（Kernel-based Virtual Machine）表現尤為出眾。除了最後一項SQLite之外的其他所有測試，KVM都提供了最好的成績。相比之下，VirtualBox在測試中排名第二，而Xen在HVM模式下的虛擬化表現最差。

　　如果要說VirtualBox對比KVM的優勢，恐怕要數其目前支援的2D/3D加速技術，透過該技術可以在客戶機上重定向至主機的顯示卡上。Xen同樣也支援透過PCI傳入和控制顯示卡。當然，透過Gallium3D驅動支援，VMware也能提供2D/3D加速技術。