【IT168 资讯】12月15日，北京798艺术园区仁艺术中心上演IBM Power虚拟机和x86物理机的性能大战，IBM通过两个实际应用场景展示了一个迥然不同的应用服务器部署方式：Power虚拟机应用服务器。从性能、能耗、空间三个角度对IBM Power虚拟机和x86物理机进行了测试对比。

▲IBM大中华区地区合作伙伴部总经理张思民

　　IBM大中华区地区合作伙伴部总经理张思民发表了演示了Power7虚拟机与x86物理机应用测试对比。以下为演讲纪录：

　　其实关于Power Unix小型机和x86之间到底谁优、谁劣，谁好、谁坏由来以久。我知道几个星期以前，IBM在网上发布了这条消息，“择日Power小型机与x86在某地展开一场殊死搏斗。这个消息发出以后，我特别留意网上一个论坛，因为论坛里各个派别都有，里面有坚决支持x86的，也有靠AIX、靠Power赖以生存的工程师。我特别把两个非常典型的，代表对这场比赛网友主流的看法，给大家看一下。在右上角有位网友说，他已经开始估算这次比赛的结果，他说如果说性能，x86肯定赢，如果讲能耗空间，Power一定赢。如果讲价格，不用谈，x86一定赢。如果说性价比的话，不用谈，x86一定赢。它代表了相当大的群体对这个比赛结果的预判。再看一下支持Power这边，有趣的是，他竟然同意对方，Power是贵，但是贵有贵的道理，关键业务、稳定等等。但是你发现，不管是支持Power的还是支持x86，他们有一个共同的结论，如果你讲性价比，那一定是x86，这就是我们的主流观点，我们今天想用实际的测试，看看这个主流观点是一个事实，还是一个迷思。刚刚Max把这个选秀讲得轻松愉快，这次比赛可能会让网民稍微有些失落，因为最后你会发现，没有尸体被抬出去，不会打得你死我活，这也不是我们的目的。我们的目的是，因为我们的目标用户不是一些选秀的观众，不是来看打仗的，他们是一些企业的决策者。我们希望通过这次比赛，目的是希望让决策者有很理性的决策，只是给他一个新的视角。这个视角是什么呢?刚才韩总也在他的PPT里说，我们现在的服务器不是你手里的笔记本、台式机，而是每个人口袋里的移动终端，现在已经达到220亿的接入，在数量极端爆炸的情况下，我如何保持支持这样系统，但同时我还要节能成本。这个看似是一个矛盾的问题，怎么去解决它?今天在x86遇到的一些难题的时候，我们是不是换一个视角能把这个问题解决，这才是这个大赛的目的。

　　在大赛之前我们首先把网上炒得很热的Power小型机和x86PK赛，这个命题我们清晰一想，如果命题不清晰，或者伪命题的话，你得出的结论也帮不了企业做决策。这个命题是什么呢?这个比赛不是简单的两块铁之间撞，从企业角度来讲，待会儿还有专门的政府客户跟大家分享，他们怎么看计算机等等，你会发现他们首先着重的事情是，不管是什么系统，还是要跑我的应用。这个命题跑不开的是，应用的性能如何，以及要支持这个应用所带来的成本越低越好。我们平时买车看车评的时候，没有人简单的说这个车子轮子最便宜、底盘最便宜，最终我们要把所有零件整合在一起，整个车的性能和价格进行比较，所以命题我们首先要搞清楚。

　　首先看一下网上热议的最便宜的x86到底是怎么回事。有一个非常大的误区，这个误区是说，只要单机成本是最低的，加起来的系统成本也一定是最低，这个在逻辑上是谬误的，逻辑上本身是错的。在x86成长过程中，比如是个企业用户，很多年前我们上一个网络服务器，或者再加一个OA服务器，再加一个小小的财务软件，加ERP、CRM、SEM等等，每次加一个就加一台服务器，用户从50人变成200人，我们再加3台服务器，一个分公司变成3个分公司，再加3台服务器，每台服务器都很便宜，2万多块钱，但是加起来一定便宜吗?待会儿我们有一个实际的产品，这就是IT行业应用的老大哥们今天遇到的困境，大家知道老大哥是两大行业，一个是金融，一个是电信，这都是比很多行业早启动IT应用的，他们就是这样一点点、一点点加成这样。我们公司在鸟巢旁边有一个大黑楼，我一开始不知道那个大黑楼是什么，因为没有窗子，我说我们办公室都有窗子，对方的办公室怎么不要窗子。后来有些零售商告诉我们，这是当年奥运会的时候给起的奥运的数据中心。从固定终端到移动终端，任何人任何时间要上网的时候就变成这个样子，很便宜的单机，加起来是很忙的系统。这些原因我刚才赘述过了，分开上，边干边上，走到哪上到哪，多了用户，再加3台，于是乎从3台变成了30台，由30台变成了300态，这是成本加法的IT部署方式，加机器、加电力，电力除了供电以外，还有空调，还有加机房空间，要造一个能承载这样环境的机房，耗资是千万的，有时你想出钱都不能建机房。原因是，我们国家电网说电路拉不过去，你造了也没电。这样加起来还有维护人员，一个小的单机就变成一个非常昂贵的系统，就是这样由来的。我们今天讨论的是说，企业走到这个地步的时候还有出路吗。我们今天专门找来一个新兴IT行业政府的决策者，他们还会走这样的老路吗。

　　看看x86的机房就想起我们今天的停车场，这个停车场指的是我们的环线。以前买一辆车在四环上奔驰感觉很爽，现在机场高速都快成停车场了，每一辆车似乎很便宜，但是加起来很贵。你仔细看看车窗里面，车起码是四座位或者七座位的，有几辆四座位的车能坐满，大部分时间坐1-2个人，但是占停车面积一样，油耗一样，这就是今天我们面临的问题，怎么解决。

　　我们今天就是测试，真的不是要拼个你死我活，然后把一台机器抬出去扔了。今天是个严肃的话题，是跟企业的决策者说，有没有另外一种可能性。我们特别找了两个行业的典型案子，一个是成熟行业，遇到困境以后怎么解决。二是由于两三年前国家医改投入大量资金到医疗行业，卫生厅从原来比较少上IT，到现在开始大量启动IT的新兴IT行业，从这两个行业的视角看看今天的变化。

　　首先，由我先和大家介绍一下成熟IT行业，就是电信的用户是怎么考虑这个问题的。今天我们专门拿了一个电信增值业务，大家都非常熟悉的应用，叫手机报，我自己每天都会有我们的运营商给我推送一份图文并茂的手机报，碎片时间看的手机报。手机报这样一个家喻户晓的应用，在运营商里实际代表着什么。我们今天做测试，这边有两个42位高的机位，右边放了两个x86物理机，我们把这两个机柜上下切成一半，上半部用来做我这个测试场景的，下面一半是我的同事介绍政府行业的测试。我们现在有两家派报纸的公司，组织报童去发报纸，这个报童是怎么样呢?在这边有4核8G的x86服务器作为发报纸的服务器，我们叫发送终端。这边有一台Power710，说韩总说他要大肆赠送200台给软件开发商和合作伙伴的机器，高度都是一样的，4台来发报纸，这边一台来发报纸。这儿多一台是为了我们要模拟电信这边的网关，这个网关直接接到交换机上。这边Power也有一个模拟网关。因为我们今天给的值跟企业决策者有两方面的考虑，一是一次性的采购成本的性能价格比。在运维以后的运维成本也需要考虑，大家可能想象不到，运维成本里的电费是像烧钱一样，为了做这个实测，我们给每台机器后面加载了实时能耗测试仪，我们给710加载了能耗测试仪，让工程师先清零，我们开始跑的时候，就是报童开始发报纸的时候，我们看它用多少电能。再看汉铭信通用的x86，我们也把这个仪器清零。清零以后，因为它大概需要10分钟的时间，你开始跑的时候，10分钟以后能耗进入稳定值，那时候我们再采集一下，看看x86服务器在送报纸的时候和710服务器在送报纸的时候要多少电能。710用量太大了，一台用不完，我们切成虚拟机，切成4-5个虚拟机，用一个个虚拟机为单位和物理机器做连接。

　　里面的系统环境怎么样，刚才Max很强调，不管这是一个测试还是选秀，中间是不能有内幕，不能有潜规则。这个系统环境大家可以看到，710是8核32G的配置，用的虚拟化软件叫PowerVM，操作系统是AIX6.1，还用了IBM的JVM虚拟机。在x86里每台是4核8G的，虚拟化没有，操作系统是Redhat Linux企业版，JVM：SUN JDK1.6。虚拟机软件本身是会吃系统资源的，如果真的要公平的话，Power也不用虚拟机，物理机的性能，理论上讲一定要比虚拟机好，我们之前也曾经想过，在x86中加载大家比较熟悉的，比如VMware，但是加载以后虚拟机的性能大幅下降，到30%以上，导致网上说太不公平了，我们说不如这样，我们用虚拟机，这边用物理机，让它不戴手套，我们戴着棉花手套。如果从系统结构图，这台710分成3台2C和一个1.5C作为手机报的发送端，再加0.5C作为虚拟I/O服务器。这4台，非常直截了当的一台一台物理机，4核8G作为发送端，发送到模拟电信机房网络终端，再接交换机。我们把710作为所有发送端公用服务器。

　　我们最终要给企业决策者两个非常明确的值，一是第一次采购成本的性能价格比如何;二是采购完以后开始运营，运维成本这两个环境如何比较。基于这个前提下，我们设计了以下几个测试场景：1.性能测试：用了两个彩信包，一个是50KB，一个是300KB，我们看看Power虚拟机和x86物理机谁发的条数多。为什么用50K和300K呢?这是和实际应用有关，50K的彩信是什么概念呢?就是你现在收到的图文并茂的手机报彩信，很快运营商会给我们发300K的彩信，那里面不仅仅图文并茂，还有视频。如果我把这台机器全部用满，把这些物理机全部用满，规定大家在同时要发20万份报纸，20万条彩信发下去的时候看谁用的时间短。2.系统弹性测试。大家看到之前几页，电信机房里上千台机器在转，好像很认真的在工作，你再问一下当地系统的管理员，这里怎么在跑，实际上他们大部分机器是30%以下的利用率，甚至很多服务器在空转，没有人访问，在空转，还在耗电，为什么这样呢?是因为这个系统没有弹性，一个有弹性的系统是说，当应用上来的时候，它给你配备2核资源或者8核资源，当应用负载下去的时候，它会把资源动态调走给其它应用，这里面讲的就是所谓虚拟机的颗粒度，虚拟机颗粒度越小，说明系统越有弹性，这个是直接影响到系统本身的维护成本。这点我们也和大家做了测试。能耗测试，待会儿可以看到能耗。空间对比，是一台机器用多少空间。

　　我们现在进入第一个测试环节，这个测试环节是用了这台机器2核4G虚拟机，加上这一台整机，它们发送两个彩信包，一个是50K的彩信包，一个是300K的彩信包，我们看看这两个报童的效能如何，我们先看看50K的彩信包。在大家的右手边有两个窗口，上面的窗口实时记录了Power2C4G发送短信条数。下面是x86物理机实时发送4C8G发送短信的条数，为了确保大家看得清楚，这边我们用柱状图给大家列出来，如果大家能看到那边的彩信条数，看到Power虚拟机每秒大约在2200条彩信数字在发送。这边的物理机，大约在每秒钟500条短信的发送。在柱状图里可以看到，下面这个报童很勤奋，每秒钟2000条。上面的这个报童稍微胖了一点，走路慢了一点，每秒钟500条。我们多加报童，看看上面这个报童要多少个才能达到下面这个敏捷的报童呢?工程师现在把另外三台x86服务器也作为发送机器发送进来，把它启动，基本上现在它的情况稳定下来了，这台里面的2核4G虚拟机基本上在2100、2200条的信息发送量发，这四台全部跑起来，每台也接近2000台，基本上比较对，一个虚拟机和4个物理机的性能基本是一样的。这是50K的信息。如果下一个阶段运营商说要发带有视频的手机报，又是怎么样的呢?下一个环节测试一下300K彩信，这两个报童发放的情况。做法还是一样，上面代表的是Power7102核4G的虚拟机，发的是300K的彩信，下面是1台x86机器，它每秒钟能发送多少条300K的带视频的彩信。

　　我们先看一下50K彩信的情况，绿色柱状是代表2C4G的Power虚拟机每秒发送2200个，基本上稳定在这个数。黑色部分是一台x86物理机，每秒钟所发送的条数，平均在500条。基本上是4.4倍，一个Power虚机和一个x86的整机，性能差4.4倍。300K也是一样，一个虚机对一个物理机，上面的虚机现在的性能在380条左右，下面的物理机大概在98-100条左右，也还是有大概4倍的差别。这次又把这四台机器开足了，看看它的性能怎么样，还是1：4的关系。从性能角度来讲，我们通过两个实际场景，50K彩信和300K彩信实际场景，我们得到一个蛮准的实测结论，这个结论是说，1台Power的虚拟机，这个虚拟可以指2C4G虚拟机的配置，它的性能等于4台x86的配置，每台x86是4C8G。

　　我们可以用另外一个方式同样比试这两个环境，这次不是说我们自己的环境看谁跑得快，而是固定，说这个老板要求今天要发放20万份手机报，看两组报童谁在最短时间内把手机报发完，发完之后就干其它事，在这个场景里测试。同样的环境下，一台整机用足了，看一看和这四台也用足了，把整个环境全调动起来发20万个报，看谁发的最快。我们工程师做了一个更有趣的画面，右边非常枯燥的这些信息变成了一个运动场，上面这一栏是Power710，把它的核用来派送报纸，下面是4台机器，开足马力发报纸，上面已经有10万条报纸出去了，下面很努力，4台机器现在解决了5万份，33秒钟上面的Power710跑完了。这四个非常努力的孩子们继续发，在这个时候，上面Power710系统，如果你的系统够弹性，上面系统的计算资源已经可以调给其它资源来用，不用停在哪里。x86总算发完了，用了98秒，大概是1：3的时间。这里面我们可以看到，我们最后要测算出性能除以价格比才有比较数字。

　　我刚才提到弹性，这个孩子有一个什么问题，作业做得太快，一下就做完了。如果你不让他干别的事，他就待在那里，但是这个孩子一直在干那一件事情。你钱也花了，不管是一次性采购成本，电费、空间费都在那里，怎么办呢?这时候我们提出第二个很重要的概念，就是系统的弹性。这个机器，你想象这是一个大房子，这个大房子能用多少个方式隔成不同的办公室，有的是一个人的办公室，有的是20个人的会议室，有的是10个人工作组的办公室，而且能够千变万化，随时可以变，越是能千变万化的，说明越有弹性。如果能开出的虚拟机越小越好，在刚才讲电信机房场景的时候，客户告诉我们，他们里面有很多应用，比如游戏软件，这个游戏软件可以很成功，也可以很失败，这个游戏软件成功上线以后，可能过了3个月，访问人数才有几百个人，那时候对计算机要求的资源是很低的。但是如果我把它放在一个整体的机器里面，这台机器90%的时间在空转。第二个问题，电信运营商告诉我们，我是不是可以简单的把这个应用从我的硬盘里铲掉，因为他的投入产出比是负的，他们又不能铲掉，因为他和写这个软件开发商签了一年的协议，让价就得在上面跑，不能走。那时候怎么办?我最希望的是说，我给他一点点，有人真的喜欢他的时候，我再把资源调给他。能做到这一点吗?这就是对系统弹性和颗粒度最直接的要求。

　　我们切回到测试，我在网上看到的评论也很有意思，Power虚拟机对x86物理机，也说明这个人还是蛮懂的，这个人要懂得PowerVM这个东西，这个东西是很深奥的，一般人不懂，我也很害怕，我问工程师，PowerVM多难，工程师说这就是PowerVM。第一，0.5核放给了虚拟I/O，后面2.0、2.0、1.5，是每台虚机分的CPU的核数，右边是使用状况，我们这边一直在用虚拟机，已经跑满了。现在看一下这个系统的弹性，让工程师演示一下，如果这个场景里不需要或者没有2000个报纸要发，如果是一半的时候，这个资源是不是可以调下来，进行实测一下。实际上PowerVM是可以自动做的，我们手动给大家看一下。我们把核数从2调到1，再看下面的报纸派发量，从2200条降到1300条，你反过来理解也一样，这个应用负载只需要1300的时候，它的计算资源给它分1核就好了，另外1核可以做其它的应用。如果继续往下降，应用负载又下降了，有可能不是高峰期，是低谷期的时候，这个核数继续少下去，比如到0.5，现在只分配了0.5核给到发送机，从刚才1300条降到现在的500、600条。我们在看虚拟机好坏的时候，有两个关键值，一是虚拟机分区的时候，是不是有蚕食，虚拟机的颗粒度，PowerVM虚拟机颗粒度最小能够达到0.1，一个CPU核0.1都可以启动起来，刚才那个应用场景里面是说，这个应用不好卖，我又跟人签了一年的运维协议，就让他跑吧，用最低的资源给他跑。比如只有100个人访问，这个游戏做的不像愤怒的小鸟那么成功，很失败，但是签了一年的协议，就给他，这就是我们讲的系统的弹性。

　　刚才的性能测试做完了，一个虚机能打赢4台物理机，在20万份派发的时候，一个是百米赛跑，一个是马拉松式赛跑。我们看一下这些孩子们吃饭的饭量大不大，越小越好，因为我们是很恶毒的资本家。现在我们看一下两个机器的能耗表，看看Power710现在的能耗是多少，161.5瓦，由于我们的小型机都是冗余的，这个机器是双电源冗余电源，没有什么黑幕，这个能耗161是要乘以2的。再回到x86，是单电源设计的，一个电源坏了，这个机器就不能运行的，这个单电源的机器用的是142瓦。

　　最后是空间，空间是很贵的，尤其是有各种各样设备的机房。空间怎么比呢?根据刚才的测试以后基本上得出这样很准的结论，1台2核虚机的性能等于4台x86服务器的性能。如果我们把整台机器运行以后，按三倍计算，1台710跑满以后，等于12台x86服务器，如果在机房里工作，12个柜子是不能装12个服务器的，因为中间还要有空间，还要有制冷。回到刚才起始的问题，我们今天的测试不是要争论性价比谁优谁劣，而是我们要给成熟的IT用户一个思考，在今天堆满的服务器架构里，有没有可能换成这种节能减排的部署方式，用Power虚拟机的部署方式。

　　最后，我把刚才所有的数据做成一张表进行总结。我们把它分成起始采购性价比和运维成本这两部分。从成本总价格以上是成本采购，有一点可以看到，710两台8核的，性能上最后等于24台4C8G的，价格加起来，单台的价格最后加上一部分授权的费用，最后加起来大约是100万人民币。与之相当的710，加上软件开发上的服务，加上所有的中间件，包括AIX、PowerVM、PowerHA、WebSphere、Application Server、软件开发商各种各样的服务，价值是相当的。所以在一次采购成本上，有一点是肯定证明了，刚才大量主流意见说x86架构性能价格比上一定比Power好，这是错误的。再看运维成本，如果710是花2个U，一共4的U，在x86上48U，到电信机房里这就不是便宜的。电费，这边总电费是10万元，那边总电费是1.8万，这是公认的Unix Power在线可用性是x86的10倍，x86经常宕机，Power几乎不宕机。这是第一个环节，在一个成熟的IT市场，我们对x86、Power实测的结论。

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