【IT168评测中心】虚拟化可以将IT环境改造成为更加强大、更具弹性、更富有活力的架构。通过把多个操作系统整合到一台高性能服务器上，最大化利用硬件平台的所有资源，用更少的投入实现更多的应用，还可以简化IT架构，降低管理资源的难度，避免IT架构的非必要扩张。客户虚拟机的真正硬件无关性还可以实现虚拟机的运行时迁移，可以实现真正的不间断运行，从而最大化保持业务的持续性，而不用为购买超高可用性平台而付出高昂的代价。

 
虚拟化技术将各种资源虚拟出多台主机，以提高这些资源的共享率和利用率

　　然而通过资源整合，VMware节约了成本，提高了灵活性并且加强了应用管理，但这些却是有代价的，我们可以预料，虚拟化带来的转换会具有一定的开销，本系列文章的目的就是想通过测试来研究，虚拟化在哪些地方会影响系统性能，以及影响的程度有多大，系列文章中也给出了实际搭建过程中遇到的种种问题，以及相应的解决方法。

　　我们通过WebBench来测试各种环境下的Web应用性能，测试基于我们实验室的一台DELL PowerEdge 2950服务器，配置了两个Intel 45nm Xeon E5430处理器。

　　我们打算先从最常见的Web应用开始，我们先使用了WebBench进行测试，以后我们会加入更多的测试种类。

• WebBench v5.0

　　WebBench是针对服务器作为Web Server时的性能进行测试，我们在被测服务器上安装了IIS6.0组件，以提供测试所需的Web服务。在测试中我们开启了网络实验室中的60台客户端，分别使用了WebBench 5.0内置的动态CGI以及静态页面脚本对服务器进行了测试。

　　静态测试是由客户端读取预先放置在服务器Web Server下的Web页面（wbtree），这项测试主要考察的是服务器磁盘系统以及网络连接性能。我们使用了实验室中的60台客户端，配合Static_mt.tst多线程静态脚本测试向被测服务器发送请求。

　　动态测试偏重于对服务器CPU子系统的性能测试，它对于Web服务器提供了足够的负载。我们将一个C语言编写的CGI源文件Simcigi.c编译为Simcgi.exe，并将其作为动态测试中的CGI脚本。在测试过程中，每台安装了WebBench客户端软件的PC，会在300秒的时间内持续向服务器发送CGI请求，而控制台会纪录并汇总服务器所响应CGI请求的数据。CGI测试的成绩高低，主要取决于服务器处理器子系统性能的优劣。处理器子系统包括CPU、内存以及内存控制器，CPU频率、缓存以及内存容量大小和内存带宽，都会影响该项成绩。

Intel VT技术

　　我们采用了评测中心的一台DELL 2950服务器，配置了双路Intel 45nm Xeon E5430处理器，频率为2.66GHz，支持SSE4.1指令集，最主要是支持Intel VT技术（Virtualization Techonology），它可以降低虚拟机切换的损耗，从而提升虚拟化应用上的效率。关于硬件级别的虚拟化辅助技术，详细可以参见：从VT-x到VT-d Intel虚拟化技术发展蓝图。服务器还使用了Intel 5000X芯片组，提供24MB的Snoop Filter缓存，这可以提升高负荷时的内存/处理器性能。主操作系统的磁盘系统则是3块15000RPM的Cheetah 15K.5，并通过一块PCIe x8的LSI MegaRAID SAS 8408ELP来组建RAID 5阵列。

　　我们使用了4块Broadcom BCM5708C千兆网卡，在没有虚拟化的Windows下使用了Broadcom驱动的Team功能。

　　测试未虚拟化的时候，我们安装了Windows Server 2003 R2 x64操作系统，并使用启动参数将可用处理器限制为4个——因为目前VMware ESX Server只支持每个虚拟机最多4个处理器。未虚拟化条件下我们使用了Broadcom驱动的Team功能，将4块Broadcom千兆网卡捆绑为一块高带宽的“网卡”。

　　测试虚拟化的时候，我们安装了VMware ESX Server 3.5.0 64607，这是一个推出仅数月的新产品，可以支持包括VT-x、VT-d在内的硬件辅助虚拟化技术，对性能的提升很有帮助。我们在一个292GB的RAID 5阵列上采用默认分配的方式安装了ESX Server 3.5.0，并安装了一个Windows Server 2003 R2 x64，这个虚拟的服务器具有4个处理器和8GB的内存（因为不可能把实际服务器的16GB完全分配给虚拟机）。

　　VMware ESX Server也开始支持Paravirtualization并行虚拟化（或者叫部分虚拟化技术）了，它通过降低需要进行虚拟的部分来达到提高性能的目的，不过会降低虚拟机之间的独立性

　　新的ESX Server 3.5也开始支持Virtualized MMU——硬件级别的MMU（Memory Management Unit，内存管理单元），MMU的设计和运行对计算性能影响巨大，因此各种硬件虚拟化技术都首先从这里开始着手，Intel的VT技术以及AMD的相应技术都首先提供了Virtualized MMU功能。

　　虚拟的系统具有4个处理器。

　　测试过程中实时监测到的系统CPU资源使用。

虚拟化静态Web性能对比

　　注：无虚拟化情况下我们仅使用了4个处理器核心。因为虚拟化情况下虚拟机仅能具有4个CPU。ESX Server则可以使用所有的8个CPU。本来我们预料虚拟化下的网络效率会大为降低，不过从测试结果看来，静态Web性能反而略有提升。

虚拟化静态Web性能对比

 IT168评测中心观点

　　在传统的Web性能测试当中，虚拟化条件下的性能表现与非虚拟化条件下的表现较有不同，从测试看出，静态Web测试性能在虚拟化条件下反而略有提升，不过动态Web性能则明显下降。

Intel VT将会降低虚拟化带来的处理器性能损耗

　　静态Web性能主要依赖于网络带宽，动态Web性能则主要考验处理器，这样的测试结果表明，VMware ESX Server虚拟化环境下，网络带宽并不会有所降低（由于底层架构的改变，带宽甚至可能比原先略有提升），不过类似VMware这样的完全虚拟化会占用处理器资源，因此会影响到处理器密集型的应用——如动态Web性能。并且，当前虚拟化环境下可以提供的处理能力是有限制的，最多只能具有4个处理器，因此虚拟化环境下不适宜用于需要大量计算能力的应用。