Vergleich der Leistungsfähigkeit virtueller Maschinen

Transcription

Vergleich der Leistungsfähigkeit virtueller Maschinen von
VMWare und Microsoft untereinander und im Bezug auf das
reale System
Michael Pasewerk
901799
1
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis ............................................................................................................... 4
Tabellenverzeichnis.................................................................................................................... 5
1
Vorwort .............................................................................................................................. 7
2
Allgemeines zu Virtualisierungen...................................................................................... 7
2.1
Virtualisierung der CPU............................................................................................. 7
2.2
Speichervirtualisierung............................................................................................... 9
2.3
Pacifica und Vanderpool ............................................................................................ 9
2.4
Virtualisierungsarten ................................................................................................ 10
2.4.1
Virtualisierung auf Basis eines Wirtsbetriebssystems ..................................... 10
2.4.2
Virtualisierung als Stand-Alone- Architektur .................................................. 11
2.4.3
Paravirtualisierung mit Hypervisor .................................................................. 13
3
Problematik mit der Hardware ......................................................................................... 14
4
Vergleich Microsoft server 2005R2 und VMware server 1.0.1....................................... 15
5
Vergleich der Intel und AMD Plattformen als Host ........................................................ 17
5.1
Leistungsvergleich mit Super PI .............................................................................. 17
5.2
Leistungsvergleich SiSandra XL zwischen INTEL und AMD ................................ 18
5.3
Speicherbandbreite mit mbench ermittelt ................................................................ 20
6 Vergleich auf dem AMD Host zwischen den Virtualisierungen...................................... 21
6.1
6.2
Leistungsvergleich SiSandra XL VMWare vs. MS Server...................................... 21
7 Vergleich auf dem INTEL Host zwischen den Virtualisierungen ................................... 22
7.1
7.2
Leistungsvergleich SiSandra XL.............................................................................. 23
8
Virtual PC 2007 vs. VMWare Workstation 6.0 ............................................................... 25
8.1
8.2
Leistungsvergleich SiSandra XL.............................................................................. 25
9
Vergleich VMWare Server gegenüber Hostsystem auf AMD Plattform......................... 27
9.1
Speicherbandbreite mit mBench .............................................................................. 29
10
Vergleich VMWare Server gegenüber Hostsystem auf INTEL Plattform .................. 30
10.1 Speicherbandbreite mit mBench .............................................................................. 32
11
Windows virtualisiert auf Suse Linux 64 Bit ............................................................... 33
11.1 Super Pi .................................................................................................................... 33
11.2 SiSandra Prozessor- Arithmetik ............................................................................... 33
2
11.3
12
13
mBench Speicherdurchsatz ...................................................................................... 33
Fazit.............................................................................................................................. 34
Quellenverzeichnis ....................................................................................................... 35
3
Abbildungsverzeichnis
Abbildung
Abbildung
Abbildung
Abbildung
1:
2:
3:
4:
X86 CPU Ringe.......................................................................................... 8
VM-Architektur mit Wirt-Betreibssystem ............................................... 11
Übersicht Standalone Architektur ............................................................ 12
Paravirtualisierung ................................................................................... 13
4
Tabellenverzeichnis
Tabelle
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Tabelle
Tabelle
Tabelle
Tabelle
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1:
2:
3:
4:
5:
6:
7:
8:
9:
10 :
11 :
12 :
13 :
14 :
15 :
16 :
17 :
18 :
19 :
20 :
21 :
22 :
23 :
24 :
25 :
26 :
27 :
28 :
29 :
30 :
31 :
32 :
33 :
34 :
Übersicht virtualisierte Hardware .................................................................... 15
SuperPi AMD vs. Intel ..................................................................................... 17
Zugriffsleistung AMD vs. Intel........................................................................ 18
Zugriffszeit AMD vs. Intel............................................................................... 19
DualCore Test AMD vs. Intel .......................................................................... 19
Speicherbandbreite AMD vs. Intel................................................................... 20
Prozessor Arithmetik AMD vs. Intel................................................................ 20
Speicherbandbreite mBench AMD vs. Intel .................................................... 20
SuperPI XP VM vs XP MS auf AMD.............................................................. 21
SuperPI 2003 Server VM vs XP MS auf AMD .......................................... 21
Prozessor Arithmetik VM vs. MS auf AMD................................................ 22
Speicherbandbreite mit mbench.exe zwischen VM und MS auf AMD ....... 22
SuperPI XP VM vs XP MS auf Intel............................................................ 23
SuperPI 2003 Server VM vs XP MS auf Intel ............................................. 23
Prozessor Arithmetik VM vs. MS auf Intel.................................................. 23
Speicherbandbreite mit mbench.exe zwischen VM und MS auf Intel......... 24
SuperPI XP VM vs. MS auf Intel................................................................. 25
SuperPI 2003 Server VM vs. MS auf Intel .................................................. 25
Prozessor Arithmetik VM WS6 vs MS Virtual Pc 2007.............................. 26
Speicherbandbreite mBench Host ................................................................ 26
Speicherbandbreite VM WS6 vs MS Virtual PC 2007 ................................ 26
Zugriff Cache Wirt-Gast auf AMD .............................................................. 27
Zugriffszeit Host-Gast auf AMD ................................................................. 28
DualCore Vergleich Host-Gast AMD .......................................................... 28
Prozessor Arithmetik Host-Gast auf AMD .................................................. 29
Speicherbandbreite Host-Gast auf AMD ..................................................... 29
Speicherdurchsatz mBench auf AMD Host ................................................. 29
Speicherdurchsatz mBench auf AMD.......................................................... 29
Zugriff Cache Wirt-Gast auf Intel ................................................................ 30
Zugriffszeit Host-Gast auf Intel ................................................................... 30
Speicherbandbreite Host-Gast auf Intel ....................................................... 31
DualCore Host-Gast auf Intel....................................................................... 31
Prozessor Arithmetik Host-Gast auf Intel .................................................... 31
Speicherdurchsatz mBench auf Intel Host ................................................... 32
5
Tabelle
Tabelle
Tabelle
Tabelle
35 :
36 :
37 :
38 :
Speicherdurchsatz mBench auf Intel............................................................ 32
SuperPi Host-Gast auf Linux ....................................................................... 33
Prozessor Arithmetik Host-Gast auf Linux.................................................. 33
mBench Speicherdurchsatz auf Linux.......................................................... 34
6
1
Vorwort
Diese Arbeit legt die Leistungsunterschiede zwischen Virtualisierungen von VMWare und
Microsoft dar. Es werden sowohl die Server-Lösungen der Virtualisierungen als auch die
Desktop Varianten unter die Lupe genommen. Zudem wird auf verschiedenen Plattformen
getestet. Zum einen auf einem AMD X2 System und zum anderen auf einem Intel Core 2 Duo
System. Beide Systeme verfügen über 3 GB Ram und sind mit 2x2,13 GHz (Intel) bzw.
2x2GHz (AMD) ähnlich getaktet..
Des Weiteren werden auch die Leistungsunterschiede zwischen Host(Wirt) und
Client(Gastsystem) dargestellt. Dies ist aber nur mit VMWare möglich, da die Virtualisierung
von Microsoft nur eine CPU vorsieht. Ein kurzer Performance-Test wird auch noch unter
Suse Linux 64Bit durchgeführt.
2
Allgemeines zu Virtualisierungen
Da es in dieser Arbeit um die Leistungsunterschiede verschiedener Virtualisierungen geht,
spielt die Einbindung der CPU und die Speicherverwaltung die wohl größte Rolle.
2.1 Virtualisierung der CPU
In der Prozessorarchitektur gibt es verschiedene Privilegstufen für Prozesse. Diese
Abstufungen werden als Ringe bezeichnet und mit steigender Wertigkeit sinkt auch dessen
Priorität. Somit werden der nutzbare Befehlssatz und der Speicherbereich festgelegt.
Risk - Prozessoren kennen zwei und x86-Prozessoren 4 Ringe. Bei x86- CPU´s werden aber
nur der Ring 0 und Ring 3 genutzt. Die höchste Priorität entspricht dem am nächsten zur CPU
gelegenen Ring 0. In diesem Ring wird der Kernel- Modus ausgeführt, was dem
Betriebssystemkernel und allen Hardware- Treibern entspricht. Mit sinkender Priorität sinkt
der Umfang des Befehlssatzes und der direkte Zugriff auf die Hardware geht gänzlich
verloren.
7
Abbildung 1:
X86 CPU Ringe
Durch Verwendung spezieller Treiber auf dem Host -OS wird der Virtualisierung der direkte
Zugriff auf die Hardware ermöglicht. Durch das Laden dieser Treiber wird eine
Virtualisierungsschicht erzeugt, die über den Virtual Machine Monitor(VMM) die
virtualisierte Hardware für das Gast-OS und dessen Zugriff bereitstellt und verwaltet.
Grundsätzlich werden zwischen zwei Klassen von Befehlen unterschieden. Zum einen sind es
die nicht privilegierten Befehle(ausführbar in Ring 0 und Ring 3) und die privilegierten
Befehle, die nur in Ring 0 ausgeführt werden dürfen. Der VMM hat auch die Aufgabe,
sämtliche Befehle, die das virtualisierte OS absetzt zu überprüfen(PreScan, SBE –Scan before
execution), um privilegierte Befehle abzufangen und selbst zu verarbeiten. Dies stellt für den
VMM bei x86 CPU einen Mehraufwand dar, da es nicht privilegierte Befehle gibt, die eine
sensitive Eigenschaft haben und somit muss jeder Befehl überprüft werden.
Der Ring 3 wird von Abwendungs- Software genutzt und als User-Mode bezeichnet. Prozesse
in diesem Ring haben keinen Zugriff auf andere Ringe oder Speicherbereiche, als die ihm
zugewiesenen. Die aktuellen Virtualisierungen laufen wie normale User-Mode-Anwendungen
im Ring 3. Wird aber ein privilegierter Befehl von dem virtualisierten OS im Ring 3
abgesetzt, so wird von dem VMM, weil im Wirtssystem verankert, der Befehl abgefangen, um
eine Exeption des Prozessors zu verhindern. Damit wird von dem VMM, weil im Ring 0
8
sitzend, der geforderte Befehl simuliert und das Ergebnis dem virtualisierten OS im Ring 3
zur Verfügung gestellt. Somit sieht sich das virtualisierte OS im Ring 0. Da dieses ‚Abfangen’
und simulieren von Befehlen(Nachbildung mehrerer hochpriorisierter Ringe) Zeit kostet,
macht sich dies in Form von Leistungseinbußen gegenüber dem Hostsystem bemerkbar. Der
Vorteil liegt darin, dass der Wirt immer die Kontrolle über das System behält, da die
Virtualisierung nur als Anwendung läuft.
2.2 Speichervirtualisierung
Ähnliches geschieht bei der Speicherverwaltung. Intel-Architekturen verwalten den Speicher
in Descriptor Tabellen und ein Zugriff eines virtualisierten OS auf diese Tabellen würde einen
sicheren Betrieb verhindern. Die Virtualisierungssoftware stellt die gleichen (virtualisierten)
Tabellen zur Verfügung, nur dass diese nicht von der Hardware sondern von der Software
verwaltet werden. Eine gute Quelle für die Virtualisierung des Speichers ist die folgende:
Quelle 1:
HTTP://WWWSPIES.IN.TUM.DE/LEHRE/SEMINARE/WS0203/HAUPTSEM/VORTRAG9_VM_AUSARBEITU
NG_VERBESSERT.PDF
Punkt 2.2.1.2
2.3 Pacifica und Vanderpool
Der relativ neue Virtualisierungsbefehlssatz Pacifica und Vanderpool soll der Virtualisierung
ein Arbeiten im Kernel-Mode (Ring 0) erlauben. Das Wirtssystem kann mittels des VTBefehlssatzes die Virtualisierung steuern( Ring -1). Um eines gleich vorweg zu nehmen: Mit
dem neuen Core 2 duo E6420, der Vanderpool unterstützt, ließen sich in keiner Form
Leistungsgewinne ermitteln, egal ob VT an- oder ausgeschaltet war. Einigen Berichten zu
Folge soll sich dies erst bei mehreren Virtualisierungen im parallelen Betrieb einstellen.
9
2.4 Virtualisierungsarten
Virtuelle Maschinen können schnell gespeichert und kopiert werden, da diese in Dateien
eingekapselten Komponenten gleichen. Als Beispiel:
*.vmdk = Festplatte
*.vmx = Konfigurationsdatei
*.nvram = Bios der virtuellen Maschine
Zudem sind Virtualisierungen untereinander und gegenüber dem Wirt isoliert. Ein Ausfall
einer Virtualisierung beeinflusst andere Systeme nicht.
Grundsätzlich gibt es bei Virtualisierungen drei unterschiedliche Varianten:
- Virtualisierung auf Basis eines Wirtsbetriebssystems
- Virtualisierung als Stand-Alone- Architektur mit eigenem Kernel (VMWare ESX
Server)
- Paravirtualisierung , hier wird keine Virtualisierung der Hardware vorgenommen
sondern die Ressourcen der Hardware mittels Hypervisor zugewiesen.
2.4.1 Virtualisierung auf Basis eines Wirtsbetriebssystems
Die gängigste und einfachste Variante ist eine Virtualisierung auf einem
Wirtsbetriebssystem. Wie bereits zuvor beschrieben laufen Zugriffe auf Speicher und
Prozessor nicht über das Host-OS, sondern ausschließlich über VMM. Gleiches gilt für
Festplattenzugriffe und Netzwerkaktivitäten.
10
Abbildung 2:
Quelle 2:
VM-Architektur mit Wirt-Betreibssystem
HTTP://WWW.FH-WEDEL.DE/~SI/SEMINARE/WS06/AUSARBEITUNG/02.VMWARE/VMWARE2.HTM
Jede Virtualisierung läuft als eigenständiger Prozess, dessen Priorität sich bei VMWare
ändern lässt. Microsoft erlaubt dies nicht.
2.4.2 Virtualisierung als Stand-Alone- Architektur
Im Gegensatz zur vorherigen Architektur wird die Standalone-Architektur ohne WirtBetriebssystem ausgeführt. Die Virtualisierungsschicht existiert hier ebenfalls, nur setzt diese
direkt auf der Hardware auf. Hier stellen sich auch die Probleme für den ‚Normal-Anwender’
ein. Eine Installation von ESX Server ist nur auf bestimmten Mainboards möglich, zudem
werden Intel Netzwerkkarten, SAN und SCSI-Laufwerke benötigt. Gelegentlich gelingt eine
Installation auf ‚normaler’ Hardware, nur dann folgen erfahrungsgemäß weitere Hürden.
Ist die passende Hardware vorhanden, stellt auch hier die Virtualisierungsschicht die virtuelle
Hardware für das Gast-Betriebssystem. Hier werden aber noch Aufgaben übernommen, die
11
zuvor das Wirt-Betriebssystem übernommen hat. Durch den Wegfall des WirtBetriebssystems werden weniger Recourcen für den Overhead benötigt und die
Leistungsfähigkeit steigt. Zudem werden keine VM-Treiber benötigt, um auf die Hardware zu
zugreifen, da diese schon im VMWare eigenen Kernel integriert sind. Ein Nachteil ist die
fehlende graphische Oberfläche, sodass die Verwaltung über eine Shell-Konsole oder einer
web-basierten Remote-Console erfolgt.
Abbildung 3:
Quelle 3:
Übersicht Standalone Architektur
12
2.4.3 Paravirtualisierung mit Hypervisor
Neben den beiden bereits beschriebenen Virtualisierungsformen, gibt es noch eine dritte
Form, auch wenn es sich genau genommen um keine Virtualisierung im herkömmlichen
Sinne handelt. Hier wird eine definierte Schnittstelle geschaffen, die die
Ressourcenverwaltung der gesamten physikalischen Hardware übernimmt. Die
Ressourcenverteilung übernimmt ein Hypervisor. Ein Betriebssystem wird virtuell betrieben
und verwendet die Verwaltungsschicht für die gemeinsame Ressourcennutzung. Der
Hypervisor teilt dann jedem OS die geforderten Ressourcen zu. Nachteilig wirkt sich die
Tatsache aus, das sich paravirtualisierte OS (meist Linux) nur mit geänderten Kernel
betreiben lassen. Mehr dazu:
Quelle 4:
HTTP://WWW.VMWARE.COM/DE/NEWS/MAI_10_07.HTML
Abbildung 4:
Quelle 5:
Paravirtualisierung
13
3
Problematik mit der Hardware
Das Wirtsbetriebssystem ist Windows XP Pro SP2 32Bit. Die erste Plattformabhängige
Testreihe(mit VMWare Server 1.0.1) erstreckt sich lediglich auf das AMD System. Wie zu
erwarten, erhöht sich die Systemleistung der Virtualisierung bei Verwendung eines 64 Bit
Betriebssystems gegenüber dem Wirtssystem. Da AMD den Speichercontroller in der CPU
untergebracht hat, steigt der Speicherdurchsatz und die CPU Leistung bei Virtualisierung
eines 64Bit Betriebssystems.
Bei der folgenden Testreihe auf dem Intel-System verliert die 64 Bit Virtualisierung
gegenüber dem Wirt aber an Leistung(Prozessorleistung, Speicherdurchsatz). Eine
Aktualisierung der VMware Server Version auf 1.02 und 1.03 erbringt hier keine Besserung.
Hier wirkt sich vermutlich die etwas andere Verwaltung des Speichers aus. Intel hat in der
CPU keinen Speicherkontroller. Dieser ist auf dem Mainboard untergebracht und wird unter
VMWare virtualisiert. Nach der Installation von XP 64 Bit auf dem Host und Virtualisierung
von XP 32 Bit auf diesem kommt es zu dem überraschenden Ergebnis. Die 32 Bit
Virtualisierung ist über 20% schneller als der 64 Bit Wirt. Da es sich bei dem Intel-System
um einen neuen Chipsatz(CS) handelt (nVidia650i), liegt zudem der Gedanke noch nicht ganz
ausgereifter CS Treiber oder nicht optimierter Zugriffe seitens VMWare auf die Hardware
nahe. Der Folgetest mit VMWare Workstation 6.0 verläuft auch mit der zuvor aufgetretenen
Symptomatik.
Ein weiteres Phänomen ist der scheinbar arbeitsspeicherabhängige Speicherdurchsatz beim
messen mit SiSandra XXL. Häufig, aber nicht immer triff dies in Verbindung mit virtuellen
Maschinen auf, die nur einen der zwei Cores zugeteilt bekommen. Als Beispiel:
Beim AMD liegt der Speicherdurchsatz bei INT iSSE2 um 4000MB/s beim Host. Es werden
512 MB Speicher für den Test herangezogen. Teilt man der Virtualisierung nun nur 256MB
zu, wird der Test in einem 128MB Bereich vollzogen. Nun steigt der Speicherdurchsatz auf
etwa 6000MB/s für INT iSSE2. Das sind gut 50% mehr als der Host.
Erhöht man nun den Arbeitsspeicher der Virtualisierung auf 512MB, wird für den Test
256MB benötigt und der Speicherdurchsatz reduziert sich auf etwas über 5000MB/s.
Mit 1024MB Arbeitsspeicher in der Virtualisierung ist der Testbereich wie auf dem Host
512MB groß und die Speicherbandbreite reduziert sich weiter auf etwas über 4000MB/s. Aus
diesem Grunde wird beim Messen des Speicherdurchsatzes noch ein weiteres
Testprogramm(mBench.exe) hinzugezogen. Dieses zeigt bis auf kleine Abweichungen einen
konstanten Datendurchsatz an.
14
4
Vergleich Microsoft server 2005R2 und VMware server 1.0.1
Auffälligste Unterschiede beider Virtualisierungsprogramme:
- keine Mehrkernunterstützung der Gastsysteme seitens MS virtual server
- keine 64 Bit Unterstützung von MS virtual server
- keine Unterstützung von Linux
Tabelle 1 : Übersicht virtualisierte Hardware
Betriebssystem
Server 1.0.1
Virtual Server 2005 R2
32 bit und 64bit; Windows NT, Windows XP, Windows 2000,
Windows Server 2003; SuSE Linux ab 8.3, SLES 7, SLES 8,
Red Hat Linux ab 7.0, Red Hat Linux Advanced Server 2.1,
Red Hat Enterprise Linux ab 2.3, Mandrake Linux ab 8.2
Nur 32bit! Windows XP
Professional, Windows 2000
Professional/2003 server
Minimale Taktrate CPU
400
(MHz)
550
Empfohlene Taktrate
CPU (MHz)
500
1000
Unterstützt mehrere
CPUs
Ja, bis 2 CPUs
Nein
Minimaler
Arbeitsspeicher
(MByte)
128
256
Empfohlener
Arbeitsspeicher
(MByte)
256
512
Festplatte
Ab 1GB
Ab 2 GB
Gastbetriebssystme
32 bit und 64bit; Windows NT, Windows XP, Windows 2000,
Windows Server 2003;Win95/98/ME, NT40, SuSE Linux ab
8.3, SLES 7, SLES 8, Red Hat Linux ab 7.0, Red Hat Linux
Advanced Server 2.1, Red Hat Enterprise Linux ab 2.3,
Mandrake Linux ab 8.2
5 Nur 32bit! Windows XP
Professional, Windows 2000
Professional/2003 server, NT4.0
Server/Workstation
Emulierte Hardware
Prozessor
Wie Host, Unterstützung für 64-Bit-CPUs
Wie Host
Mainboard
Intel 440BX
Microsoft Cooperation Virtual
Machine BX440
BIOS
Phoenix BIOS
AMIBIOS
Maximaler Arbeitsspeicher pro
Bis 3,6 als EDO 5V mit 1 x 560MHz erkannt
3 als EDO 5V mit 1 x 560MHz
15
Emulierte Hardware
virtuelle Maschine (GByte)
erkannt
Maximaler Arbeitsspeicher
gesamt (GByte)
4
3
Keyboard
Standard-Keyboard
Standard-Keyboard
Maus
PS/2-Maus (ggf Rollrad)
PS/2-Maus (ggf Rollrad)
Seriell
Zwei Ports auf physikalischen seriellen Anschluss,
named Pipe oder Datei
Zwei Ports auf physikalischen
seriellen Anschluss, named Pipe
oder Datei
Parallel
Zwei parallele Anschlüsse, physikalische Ports oder
LPT1 auf physikalischen Port
Datei
Sound
Creative AudioPCI (ES1371, ES1373)
Soundblaster 16 kompatibel
Floppy
Zwei Geräte, physikalisches Laufwerk oder Datei
Ein Gerät, automatische Erkennung
Video
VMware SVGAII
S3 Trio32/64
USB
Zwei USB-1.1-UHC-Controller
Nur Maus oder Keyboard
CD-ROM
Gerät oder ISO-Image
CD-R/RW
Lesen/Schreiben
Nur lesen
DVD
NIC
AMD-PCNET II
Intel-21140-basiert
Netzwerk-Modi
Bridged/NAT/Host-only/Custom
Nicht verbunden/nur
lokal/Switched/Gemeinsames
Netzwerk (NAT)
IDE
Bis zu vier IDE-Festplatten
Vier Geräte, davon maximal drei
Festplatten und eine
Wiederherstellungsfestplatte
SCSI
Bis zu sieben SCSI-Geräte (Scanner, CD-ROM,
DVD-ROM, HD, ...), LSI Logic LSI53C1030 Ultra
320 SCSI I/O Controller, Mylex (BusLogic) BT-958
kompatibel (Treiber notwendig)
Nicht verfügbar
Drag-and-Drop zwischen Host
und Gast
Ja
Ja
Maximale Größe einer
Festplatte (GByte)
IDE: 128 SCSI: 256
IDE: 128
Direktzugriff auf reale
Festplatte
Lesen/Schreiben
Lesen/Schreiben
Virtuelle Festplatte als reale
Datei
Dynamisch
Dynamisch
Wiederherstellungspunkte
Ja, Snapshots; Zustandsspeicherung
Ja, Wiederherstellungsdatenträger;
Zustandsspeicherung
Quelle 6:
HTTP://WWW.TECCHANNEL.DE/ENTWICKLUNG/GRUNDLAGEN/402484/INDEX12.HTML
16
5
Vergleich der Intel und AMD Plattformen als Host
Hostsystem AMD:
CPU:
Mainboard Chipsatz:
Arbeitsspeicher:
OS:
A64 X2 3800 mit 2 x 2 GHz, 2 x 512 kB Cache
nForce 4
3 GB PC3200 DDR1 RAM
Windows XP Pro SP2 32 Bit
Hostsystem INTEL:
CPU:
Mainboard Chipsatz:
Arbeitsspeicher:
OS:
Core 2 Duo E6420 2 x 2,13 GHz, 4 MB Cache
nForce 650i SLI
3 GB PC 6400 DDR2 800 RAM
Windows XP Pro SP2 32 Bit
Testsoftware:
superpi_mod.exe; Freeware
Quelle 7:
HTTP://WWW.COMPUTERBASE.DE/DOWNLOADS/SOFTWARE/BENCHMARKS/SUPER_PI/
SiSandra Soft XXL SP2; Lite XL SP2 als Freeware
Quelle 8:
HTTP://WWW.CHIP.DE/DOWNLOADS/C1_DOWNLOADS_12998086.HTML
mBench; Freeware
Quelle 9:
HTTP://WWW.OPUSWARE.NET/MBENCH.EXE
5.1 Leistungsvergleich mit Super PI
Tabelle 2 : SuperPi AMD vs. Intel
AMD X2
INTEL Core 2 Duo
SuperPI 512k
19,219
10,859
176,99%
SuperPI 1M
43,469
24,045
180,78%
SuperPI 2M
101,5
57,653
176,05%
Schon auf dem Wirtssystem zeigt der Intel Core 2 Duo gegenüber AMD deutlich mehr
Performance. Setzt man den Core-Takt ins Verhältnis zur Zeit die die CPU zur Berechnung
benötigt, so ergeben sich bei 7% weniger Takt eine etwa 80% länger Zeit zur Berechnung. Ein
17
Übertakten des AMD-Systems auf 2,13 GHz verkürzt die Rechzeit für 1M Nachkommastellen
auf lediglich 42 Sekunden. Beim Test wurde dem Prozess superpi.exe Echtzeit zugeordnet,
um eine Streuung durch andere Prozesse gering zu halten. Beim Durchlauf von zehn
Berechnungen streute das Ergebnis, nachdem das Programm einmal eine Berechnung
vollzogen hatte, weniger als 50 ms. Gerade bei ein oder zwei Millionen Nachkommastellen
und einer Testdauer von mehr als einer Minute sind die Abweichungen von max. 50 ms zu
vernachlässigen.
5.2 Leistungsvergleich SiSandra XL zwischen INTEL und AMD
Beide Systeme sind neu aufgesetzt und haben gleiche Hintergrundprozesse laufen.
Bei diesem Test wird der Einbruch nach überschreiten der Cachegröße deutlich. Während
AMD nach 128/512 kB(L1/L2) einbricht, geschieht dies bei Intel erst(schon) ab
32/4096KB(L1/L2)
Tabelle 3 : Zugriffsleistung AMD vs. Intel
Zeigt die Zugriffsleistung von Cache und Speichersubsystem des
Prozessors im Vergleich Host und Gastsystem
Blockgröße
AMD X2
INTEL Core Duo
B MB/s
B MB/s
2kb
33582
89777
167,34%
4kb
8kb
33505
95304
184,45%
33918
101614
199,59%
16kb
34632
101905
194,25%
32kb
35706
101714
184,87%
64kb
30157
88095
192,12%
128kb
28362
28732
1,30%
256kb
20693
28664
38,52%
512kb
18054
28738
59,18%
2M
11741
28684
144,31%
4M
2517
26046
934,80%
32M
2501
2137
-14,55%
64M
2503
2235
-10,71%
512M
2503
2124
1G
2503
2065
8G
0
0
16G
0
0
256M
0
0
9305
15475
Gesamt MB/s
66,31%
18
Das gleiche Bild ergibt sich bei Betrachtung der benötigten Taktzyklen, wenn die Blockgröße
den L1/L2 Cache überschreitet. Hier ist aber der Sprung beim Überschreiten des L2-Cache
am größten.
Tabelle 4 : Zugriffszeit AMD vs. Intel
Latenz/Zugriffszeit des Cache und Speichersubsystems
Host und Gastsystem
AMD X2
Blockgröße
INTEL Core Duo
Taktzyklen Taktzyklen
1kb
3
3
0,00%
4kb
3
3
0,00%
16kb
3
3
0,00%
64kb
3
256kb
17
17
15 400,00%
0,00%
1M
178
18
-89,89%
4M
189
43
-77,25%
16M
196
178
-9,18%
64M
216
201
-6,94%
Random Access
107
94
-12,15%
Mehrkerntest; Ausnutzung beider Cores
Tabelle 5 : DualCore Test AMD vs. Intel
Intercore Bandbreite Kettengröße x Blockgröße und Result
im MB/s
AMD X2
KxB
INTEL Core Duo
IC BB in MB/s IC BB in MB/s
2x8kB
2479
1823
-26,46%
4x8kB
2525
1943
-23,05%
2x32kB
2706
2256
-16,63%
4x32kB
2386
9300 289,77%
16x8kB
2275
8859 289,41%
2x128kB
2484
9604 286,63%
4x128kB
2487
9671 288,86%
16x32kB
2039
9464 364,15%
64x8kB
1534
8799 473,60%
16x128kB
1206
9436 682,42%
64x32kB
1198
9205 668,36%
64x128kB
1201
1347
IC BB
1953
5386 175,78%
IC Latenzzeit
129
141
12,16%
9,30%
19
AMD mit DDR400 MHz RAM und INTEL mit DDR2 800MHz
Tabelle 6 : Speicherbandbreite AMD vs. Intel
Speicherbandbreite
AMD X2
INTEL Core
Duo
MB/s
MB/s
INT Buff
3925
5399
37,55%
Float Buff
3926
5300
35,00%
Tabelle 7 : Prozessor Arithmetik AMD vs. Intel
Prozessor Arithmetik und Fließkomma Rechnung im
Vergleich
AMD X2
INTEL Core Duo
MIPS
14457
19182
32,68%
MFLOPS
12326
13237
7,39%
5.3 Speicherbandbreite mit mbench ermittelt
Mit mBench ermittelter Datendurchsatz
Tabelle 8 : Speicherbandbreite mBench AMD vs. Intel
INTEL Host
XP
AMD Host XP
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
Read Data INT
5283
2570
+205,56%
Write Data INT
1647
1676
-1,73%
Read Data MMX
5767
2762
+208,79%
Write Data MMX
1646
1775
-7,26%
Read Data SSE
6164
2760
+223,33%
Write Data SSE
4839
4015
+120,52%
20
6
Vergleich auf dem AMD Host zwischen den Virtualisierungen
Bei diesem Test wurde jeder Virtualisierung ein Core mit 1024MB RAM zugeteilt. Zudem
handelt es sich im Folgenden um reine 32 Bit Virtualisierungen. Als Virtualisierungen werden
je die Server- Varianten VMWare Server 1.0.1 und Microsoft Virtual Server 2005 R2 getestet
Bei der Betrachtung des virtualisierten Windows XP SP2 lässt sich fast kein Unterschied
zwischen VMWare und Microsoft feststellen. Die prozentuale Abweichung bezieht sich auf
das Host-System.
Berechnung der Nachkommastellen von PI auf Windows XP Pro SP2 Gastsystemen
Tabelle 9 : SuperPI XP VM vs XP MS auf AMD
Host
Gast XP VMWARE
Gast XP MS virtual Server
SuperPI 512k
19,219
20,281
5,53%
20,359
5,93%
SuperPI 1M
43,469
46,828
7,73%
46,622
7,25%
SuperPI 2M
101,5
103,609
2,08%
103,897
2,36%
Während VMWare 2003 Server Std. SP2 scheinbar etwas besser als XP virtualisieren zu
können, fällt die Microsoft- Virtualisierung etwas zurück.
Berechnung der Nachkommastellen von PI auf Windows 2003 Server SP2 Gastsystemen
Tabelle 10 :
SuperPI 2003 Server VM vs XP MS auf AMD
Host
Gast 2k3 VMWARE
Gast 2k3 MS virtual Server
SuperPI 512k
19,219
20,312
5,69%
20,92
8,85%
SuperPI 1M
43,469
45,329
4,28%
46,957
8,02%
SuperPI 2M
101,5
103,228
1,70%
107,094
5,51%
6.2 Leistungsvergleich SiSandra XL VMWare vs. MS Server
Bei der reinen Rechenleistung fällt der Unterschied zwischen den beiden Virtualisierungen im
Vergleich zu der Berechnung von PI etwas deutlicher aus. MS Virtual Server liegt zwischen 4
und 7 % hinter VMWare, wobei beim Virtualisieren von 2003 Server der Abstand etwas
größer zu sein scheint als unter XP.
21
Tabelle 11 :
Prozessor Arithmetik VM vs. MS auf AMD
Prozessor Arithmetik ALU/iSSE3
VM_XP
MS_XP
MS % von VM VM2K3
MS_2K3
MS % von VM
MIPS in MB/s
7201
6779
-5,86%
7223
6707
-7,14%
MFLOPS in MB/s
5977
5732
-4,10%
6089
5684
-6,65%
Bei der Speicherbandbreite sind beide XP- Virtualisierungen praktisch gleich. Allerdings
scheint der Durchsatz bei der 2003-Server Virtualisierung für Microsoft etwas flüssiger zu
laufen.
Tabelle 12 :
Speicherbandbreite mit mbench.exe zwischen VM und MS auf AMD
VM_XP
MS_XP
MS % von VM VM2K3
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
MS_2K3
Bandbreite
MB/s
MS % von VM
Bandbreite
MB/s
Read Data INT
2527
2528
0,04%
2466
2566
4,06%
Write Data INT
1691
1724
1,95%
1670
1754
5,03%
Read Data MMX
2735
2767
1,17%
2666
2773
4,01%
Write Data MMX
1746
1769
1,32%
1747
1781
1,95%
Read Data SSE
2734
2734
0,00%
2712
2775
2,32%
Write Data SSE
3945
3926
-0,48%
3926
3946
0,51%
7
Vergleich auf dem INTEL Host zwischen den Virtualisierungen
Die Leistungen für die virtualisierten Betriebssysteme fallen bei der INTEL- Plattform etwas
enttäuschend aus. Lag der Unterschied bei AMD zwischen Host und Gast noch bei 2-7%,
vergrößert sich nun der Abstand auf 7-14% für VMWare und 12-22% für Micosoft. Und das
Trotz neuester Vanderpool Technologie. Aber egal ob VT aktiviert oder nicht, ein
Unterschied lässt sich nicht messen und wird auch nicht weiter dokumentiert. Tendenziell
scheint aber VMWare etwas besser mit Intel zu harmonieren, als Microsoft dies tut.
22
Berechnung der Nachkommastellen von PI auf Windows XP Pro SP2 Gastsystemen
Tabelle 13 :
SuperPI XP VM vs XP MS auf Intel
Host
Gast XP VMWARE
SuperPI 1M
23,86
Gast XP MS virtual Server
27,235
14,15%
26,935
12,89%
SuperPI 2M
57,75
64,203
11,17%
65,603
13,60%
SuperPI 4M
133,484
146,266
9,58%
150,785
12,96%
Bei VMWare wendet sich das Blatt hingegen beim Virtualisieren von 2003 Server, hier
gewinnt das Gastsystem etwas an Leistung, was bei MS Virtual Server nicht der Fall ist.
Berechnung der Nachkommastellen von PI auf Windows 2003 Server SP2 Gastsystemen
Tabelle 14 :
SuperPI 2003 Server VM vs XP MS auf Intel
Host
Gast 2k3 VMWARE
Gast 2k3 MS virtual Server
SuperPI 1M
23,86
26,468
10,93%
28,992
21,51%
SuperPI 2M
57,75
62,375
8,01%
66,897
15,84%
SuperPI 4M
133,484
142,579
6,81%
152,479
14,23%
7.2 Leistungsvergleich SiSandra XL
Wie auch auf dem AMD-System liegt auch hier die Ausnutzung der CPU Ressourcen beider
Virtualisierung recht nahe beieinander, nur kann Microsoft den Abstand zu VMWare auf der
Intel Plattform verringern.
Tabelle 15 :
Prozessor Arithmetik VM vs. MS auf Intel
VM_XP
MS_XP
MS % von VM VM2K3
MS_2K3
MS % von VM
MIPS in
MB/s
9003
8874
-1,43%
8681
8761
0,92%
MFLOPS in
MB/s
6149
6197
0,78%
6241
6081
-2,56%
23
Speicherbandbreite der Gastsysteme:
Tabelle 16 :
Speicherbandbreite mit mbench.exe zwischen VM und MS auf Intel
VM_XP
MS_XP
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
MS % von VM VM2K3
MS_2K3
Bandbreite
MB/s
-2,51%
5504
MS % von VM
Bandbreite
MB/s
Read Data INT
5455
5318
5291
-3,87%
Write Data INT
1610
1617
0,43%
1608
1651
2,67%
Read Data MMX
5842
5649
-3,30%
5776
5695
-1,40%
Write Data MMX
1631
1622
-0,55%
1636
1640
0,24%
Read Data SSE
6251
5949
-4,83%
6174
6044
-2,11%
Write Data SSE
4784
4627
-3,28%
4692
4642
-1,07%
24
8
Virtual PC 2007 vs. VMWare Workstation 6.0
Diese Desktop-Lösungen wurden nur auf dem Intelsystem getestet. Ein Core und 1024MB
Arbeitsspeicher sind zugeteilt.
Bei diesem Vergleich sieht man, wie beide Virtualisierungen an Leistungsfähigkeit zugelegt
haben. Betrug bei VMWare Server der Unterschied zum Wirtssystem noch 6-15
Prozentpunkte, wird jetzt der Abstand zum Wirt auf 1 bis knapp fünf Prozent geschrumpft.
Gleiches gilt für Microsoft. Waren vorher in der Server Variante noch Unterschiede von
zwölf bis über 20% messbar, wird diese Spanne auf unter 10% reduziert.
Tabelle 17 :
SuperPI XP VM vs. MS auf Intel
Host
SuperPI
512k
Gast XP VMWARE WS6
Gast XP MS virtual PC2007
10,797
11,063
2,46%
11,536
6,84%
SuperPI 1M
23,86
24,906
4,38%
25,737
7,87%
SuperPI 2M
57,75
58,766
1,76%
62,601
8,40%
Auch die Performance von 2003 Server als Gastsystem hat sich gewandelt
Tabelle 18 :
SuperPI 2003 Server VM vs. MS auf Intel
Host
Gast 2k3 VMWARE WS6
Gast 2k3 MS virtual PC
2007
SuperPI 1M
10,797
10,985
1,74%
11,546
6,94%
SuperPI 2M
23,86
24,672
3,40%
25,928
8,67%
SuperPI 4M
57,75
58,5
1,30%
63,291
9,59%
8.2 Leistungsvergleich SiSandra XL
Beide Desktop-Virtualisierungen zeigen auch bei der Prozessor Arithmetik etwas mehr
Leistung als die Server Varianten. Wobei VMWare etwas mehr vorschreitet als MS und der
Abstand beider Systeme sich von bis zu 3% bei den Server Virtualisierungen auf nun über
10% erweitert.
25
Tabelle 19 :
Prozessor Arithmetik VM WS6 vs MS Virtual Pc 2007
VM_XP
MS_XP
MS % von VM VM2K3
MS_2K3
MS % von VM
MIPS in
MB/s
9616
8990
-6,51%
9691
8917
-7,99%
MFLOPS in
MB/s
6874
5952
-13,41%
6874
5952
-13,41%
Die Speicherbandbreite wird mittels mBench bestimmt. Die Leistung des Hosts sieht wie folgt
aus:
Tabelle 20 :
Speicherbandbreite mBench Host
Host XP
Bandbreite
MB/s
Read Data INT
5283
Write Data INT
1647
Read Data MMX
5767
Write Data MMX
1646
Read Data SSE
6164
Write Data SSE
4839
Das Virtualisierte XP von VMWare zeigt sich etwas stärker als Microsoft, wobei bei 2003
Server nahezu gleichstand herrscht.
mBench Speicherbandbreite:
Tabelle 21 :
Speicherbandbreite VM WS6 vs MS Virtual PC 2007
VM_XP
MS_XP
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
MS % von VM VM2K3
5014
MS_2K3
Bandbreite
MB/s
Read Data INT
5304
-5,47%
Write Data INT
1622
1526
-5,92%
Read Data MMX
5817
5359
-7,87%
Write Data MMX
1650
1550
-6,06%
Read Data SSE
5973
5872
Write Data SSE
4660
4595
5346
MS % von VM
Bandbreite
MB/s
5288
-1,08%
1641
1610
-1,89%
5754
5775
0,36%
1651
1599
-3,15%
-1,69%
6026
6027
0,02%
-1,39%
4816
4700
-2,41%
26
9
Vergleich VMWare Server gegenüber Hostsystem auf AMD Plattform
Host sowie Gast sind 2 Cores zugeteilt.
Auf dem Host läuft Windows XP Pro SP2 32 Bit
Gastsysteme:
-client_xp_32 = Windows XP Pro SP2 32 Bit
-client_xp_64= Windows XP Pro 64 Bit
-client_2003_32 = Windows 2003 Server Std. SP1 32 Bit
Ergebnisse mit SiSandra Pro Home SP2 ermittelt.
Deutlich ist der Leistungsschub bei Virtualisierung des 64 Bit Betriebssystems zu messen.
Zeigt die Zugriffsleistung von Cache und Speichersubsystem des Prozessors im Vergleich Host und Gastsystem
Tabelle 22 :
Zugriff Cache Wirt-Gast auf AMD
Zeigt die Zugriffsleistung von Cache und Speichersubsystem des Prozessors im Vergleich Host und
Gastsystem
host XP-32 client_xp_32
client_xp_64
client_2003_32
Blockgröße
B MB/s
BB MB/s
BB MB/s
BB MB/s
2kb
33582
27747 -17,38%
59294
76,56%
44876 33,63%
4kb
33505
21263 -36,54%
56911
69,86%
39904 19,10%
8kb
33918
27899 -17,75%
68236
101,18%
37588 10,82%
16kb
34632
26924 -22,26%
62256
79,76%
38166 10,20%
32kb
35706
37026
3,70%
51744
44,92%
37136
64kb
30157
23321 -22,67%
46927
55,61%
39566 31,20%
128kb
28362
19237 -32,17%
52170
83,94%
35652 25,70%
256kb
20693
16109 -22,15%
29206
41,14%
24790 19,80%
512kb
18054
12063 -33,18%
25219
39,69%
18969
2M
11741
2547 -78,31%
16402
39,70%
12972 10,48%
4M
2517
2453
-2,54%
2734
8,62%
2427
-3,58%
32M
2501
2558
2,28%
2732
9,24%
2533
1,28%
64M
2503
2326
-7,07%
2730
9,07%
2515
0,48%
512M
2503
0
0
2503
1G
2503
0
0
0
8G
0
0
0
0
16G
0
0
0
0
256M
Gesamt MB/s
0
0
9305
8437
0
-9,33%
12640
4,00%
5,07%
0
35,84%
10054
8,05%
27
Latenz/Zugriffszeit des Cache und Speichersubsystems Host und Gastsystem
Tabelle 23 :
Zugriffszeit Host-Gast auf AMD
host XP32
Blockgröße
client_xp_32
Taktzyklen Taktzyklen
client_xp_64
client_2003_32
Taktzyklen
Taktzyklen
1kb
3
3
0,00%
3
0,00%
8
166,67%
4kb
3
4 33,33%
3
0,00%
9
200,00%
16kb
3
3
0,00%
4 33,33%
9
200,00%
64kb
3
4 33,33%
4 33,33%
13
333,33%
256kb
17
22 29,41%
21 23,53%
43
152,94%
1M
178
230 29,21%
219 23,03%
395
121,91%
4M
189
250 32,28%
236 24,87%
448
137,04%
16M
196
261 33,16%
246 25,51%
481
145,41%
64M
216
301 39,35%
289 33,80%
529
144,91%
Random Access
107
150 40,19%
102
263
145,79%
-4,67%
Auch bei Ausnutzung beider Prozessorkerne zeigt sich ein deutliches Leistungsplus
gegenüber den 32 Bit Varianten.
Intercore Bandbreite Kettengröße x Blockgröße und Result im MB/s
Tabelle 24 :
DualCore Vergleich Host-Gast AMD
host XP-32
KxB
client_xp_32
client_xp_64
client_2003_32
IC BB in MB/s
2x8kB
2479
2422
-2,30%
3379 36,30%
2530
2,06%
4x8kB
2525
2482
-1,70%
3416 35,29%
2626
4,00%
2x32kB
2706
2591
-4,25%
3544 30,97%
2770
2,37%
4x32kB
2386
2318
-2,85%
3227 35,25%
2466
3,35%
16x8kB
2275
2174
-4,44%
3062 34,59%
2316
1,80%
2x128kB
2484
2441
-1,73%
3402 36,96%
2565
3,26%
4x128kB
2487
21,23%
1959
19,06%
2013
1667
-32,97%
16x32kB
2039
1864
2136
4,76%
1819
-10,79%
64x8kB
1534
1766 15,12%
1945 26,79%
1795
17,01%
16x128kB
1206
1088
-9,78%
1322
9,62%
1208
0,17%
64x32kB
1198
1097
-8,43%
1287
7,43%
1159
-3,26%
64x128kB
1201
1053 12,32%
1299
8,16%
1171
-2,50%
IC BB
1953
1853
-5,12%
2329 19,25%
1913
-2,05%
109 15,50%
96 25,58%
133
3,10%
IC Latenzzeit
129
-8,58%
28
Prozessor Arithmetik und Fließkomma Rechnung im Vergleich host zu Gastsystem
Tabelle 25 :
Prozessor Arithmetik Host-Gast auf AMD
host XP-32
client_xp_32
client_xp_64
client_2003_32
MIPS
14457
14113 -2,38%
17647 22,07%
14327
-0,90%
MFLOPS
12326
11932 -3,20%
12594
11858
-3,80%
Tabelle 26 :
2,17%
Speicherbandbreite Host-Gast auf AMD
Speicherbandbreite
MB/s
MB/s
MB/s
MB/s
INT Buff
3925
4119
4,94%
5581
42,19%
3872
-1,35%
Float Buff
3926
3946
0,51%
5640
43,66%
3871
-1,40%
9.1 Speicherbandbreite mit mBench
Tabelle 27 :
Speicherdurchsatz mBench auf AMD Host
AMD Host XP
Bandbreite
MB/s
Read Data INT
2570
Write Data INT
1676
Read Data MMX
2762
Write Data MMX
1775
Read Data SSE
2760
Write Data SSE
4015
Auch hier zeigt sich der erhöhte Speicherdurchsatz auf der 64Bit Virtualisierung.
Tabelle 28 :
Read Data INT
Write Data INT
Read Data
MMX
Write Data
MMX
Read Data
SSE
Write Data
SSE
Speicherdurchsatz mBench auf AMD
XP 32
XP 64
2003 server
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
2489
1670
5517
3212
2520
1641
2727
5283
2723
1740
5410
1759
2759
4030
2727
3914
3972
3943
29
10 Vergleich VMWare Server gegenüber Hostsystem auf INTEL Plattform
Gegenüber der AMD- Plattform ist hier kein Leistungszuwachs bei Verwendung einer 64Bit
Virtualisierung zu erkennen. Bei der Speicherbandbreite bricht diese sogar gegenüber dem
Host ein.
Tabelle 29 :
Blockgröße
Zugriff Cache Wirt-Gast auf Intel
host XP-32
client_xp_32
B MB/s
BB MB/s
2kb
client_xp_64
client_2003_32
BB MB/s
70915
4kb
95304
102363
7,41%
8kb
101614
120220
18,31%
16kb
101905
85034
-16,56%
32kb
101714
88548
-12,94%
64kb
88095
78516
-10,87%
128kb
28732
28442
-1,01%
256kb
28664
26120
512kb
28738
30039
2M
28684
25898
-9,71%
4M
26046
17934
-31,14%
32M
2137
2481
16,10%
64M
2235
2132
-4,61%
512M
2124
2127
0
2421
1G
2065
0
0
0
8G
0
0
0
0
16G
0
0
0
0
256M
0
0
0
0
15475
14849
Gesamt MB/s
Tabelle 30 :
-21,01%
BB MB/s
89777
-7,39%
84080
-6,35%
90197
-5,36%
144732
51,86%
100999
-0,61%
106349
4,66%
83359
-18,20%
98418
-3,42%
101305
-0,40%
96503
-5,12%
88812
0,81%
138519
57,24%
28265
-1,63%
30361
5,67%
-8,88%
28105
-1,95%
30313
5,75%
4,53%
28537
-0,70%
30598
6,47%
28505
-0,62%
31570
10,06%
16386
-37,09%
18068
-30,63%
2428
13,62%
2651
24,05%
2197
-1,70%
2344
4,88%
-4,05%
83138
15088
-2,50%
16883
9,10%
Zugriffszeit Host-Gast auf Intel
host XP-32
Blockgröße
client_xp_32
Taktzyklen
client_xp_64
Taktzyklen
client_2003_32
Taktzyklen
Taktzyklen
1kb
3
4
33,33%
4
33,33%
3
0,00%
4kb
3
4
33,33%
3
0,00%
3
0,00%
16kb
3
4
33,33%
3
0,00%
3
0,00%
64kb
15
17
13,33%
16
6,67%
15
0,00%
256kb
17
19
11,76%
18
5,88%
17
0,00%
1M
18
20
11,11%
19
5,56%
17
-5,56%
4M
43
100
132,56%
89
106,98%
73
69,77%
16M
178
203
14,04%
191
7,30%
159
-10,67%
64M
201
226
12,44%
213
5,97%
176
-12,44%
94
106
12,77%
97
3,19%
82
-12,77%
Random
Access
30
Tabelle 31 :
Speicherbandbreite Host-Gast auf Intel
Speicherbandbreite
MB/s
MB/s
MB/s
MB/s
INT Buff
5399
5077
-5,96%
4887
-9,48%
5025
-6,93%
Float Buff
5300
5310
0,19%
4881
-7,91%
5484
3,47%
Tabelle 32 :
DualCore Host-Gast auf Intel
host XP-32
KxB
client_xp_32
client_xp_64
client_2003_32
IC BB in
MB/s
2x8kB
1823
1703
-6,58%
1599
-12,29%
1684
-7,62%
4x8kB
1943
1894
-2,52%
1721
-11,43%
1847
-4,94%
2x32kB
2256
2261
0,22%
2125
-5,81%
2172
-3,72%
4x32kB
9300
8856
-4,77%
8655
-6,94%
8675
-6,72%
16x8kB
8859
8502
-4,03%
8051
-9,12%
8043
-9,21%
2x128kB
9604
8895
-7,38%
8603
-10,42%
8949
-6,82%
4x128kB
9671
9278
-4,06%
9191
-4,96%
9142
-5,47%
16x32kB
9464
9230
-2,47%
9242
-2,35%
8916
-5,79%
64x8kB
8799
8608
-2,17%
8416
-4,35%
8494
-3,47%
16x128kB
9436
8014
-15,07%
8951
-5,14%
7915
-16,12%
64x32kB
9205
7368
-19,96%
8602
-6,55%
7445
-19,12%
64x128kB
1347
1334
-0,97%
1446
7,35%
1313
-2,52%
IC BB
5386
5063
-6,00%
5056
-6,13%
4968
-7,76%
141
144
2,13%
153
8,51%
171
21,28%
IC Latenzzeit
Tabelle 33 :
Prozessor Arithmetik Host-Gast auf Intel
host XP-32
client_xp_32
client_xp_64
client_2003_32
MIPS
19182
18836
-1,80%
14790
-22,90%
18656
-2,74%
MFLOPS
13237
12892
-2,61%
12468
-5,81%
12859
-2,86%
31
10.1 Speicherbandbreite mit mBench
Hier zeigt sich kein erhöhter Speicherdurchsatz auf der 64Bit Virtualisierung, wie bei dem
AMD System.
Tabelle 34 :
Speicherdurchsatz mBench auf Intel Host
INTEL Host
XP
Bandbreite
MB/s
Read Data INT
5283
Write Data INT
1647
Read Data MMX
5767
Write Data MMX
1646
Read Data SSE
6164
Write Data SSE
4839
Tabelle 35 :
Speicherdurchsatz mBench auf Intel
Intel
Read Data INT
Write Data INT
Read Data
MMX
Write Data
MMX
Read Data
SSE
Write Data
SSE
XP 32
XP 64
2003 server
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
5318
1684
5195
1629
5509
1739
5431
5615
5447
1726
1695
1767
6164
6393
6323
4771
4796
4799
32
11 Windows virtualisiert auf Suse Linux 64 Bit
Wirt: Suse Linux 10.2 64 Bit
Gastvirtualisierung : VMWare Workstation 6.0
11.1 Super Pi
Als Berechnungsgrundlage dienen hier die unter dem Windows Host ermittelten Werte, da
das Testprogramm unter Linux nicht lauffähig ist. Somit ist auch nur ein Vergleich zwischen
Virtualisierungen auf Windows und Linux –Hosts möglich.
Tabelle 36 :
SuperPi Host-Gast auf Linux
Linux 64
Host
SuperPI
512k
XP SP2
2003 Server 32 Bit
10,797
10,902
0,97%
10,922
SuperPI 1M
23,86
24,844
4,12%
24,672
SuperPI 2M
57,75
58,812
1,84%
58,329
1,16%
3,40%
1,00%
11.2 SiSandra Prozessor- Arithmetik
Wie bei Super Pi besteht hier ebenso nur ein Vergleich bezogen auf den Windows Host
Tabelle 37 :
Prozessor Arithmetik Host-Gast auf Linux
host XP-32
client_xp_32
client_xp_64
client_2003_32
MIPS
19182
18875
-1,60%
14724
-23,24%
18808
MFLOPS
13237
13091
-1,10%
12488
-5,66%
13055
-1,95%
-1,37%
11.3 mBench Speicherdurchsatz
Wie schon unter Windows lässt sich auch unter Linux 64Bit kein Leistungszuwachs bei
Virtualisierung eines 64 Bit Betriebssystems ermitteln.
33
Tabelle 38 :
Read Data INT
Write Data INT
Read Data
MMX
Write Data
MMX
Read Data
SSE
Write Data
SSE
mBench Speicherdurchsatz auf Linux
XP 32
XP 64
2003 server
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
Bandbreite
MB/s
5740
1758
5592
1775
5612
1788
6178
6143
5849
1784
1773
1811
6369
6497
6223
4807
4721
4834
12 Fazit
Alle getesteten Virtualisierungen reichen teilweise hautnah an die Performance der realen
Hardware heran und beim Arbeiten mit solchen sind definitiv keine Unterschiede
auszumachen. Selbst das Arbeiten mit zwei Bildschirmen und jeglicher Anwendersoftware ist
problemlos möglich. Selbst ein Unterschied zwischen Linux und Windows- Host ist nicht
messbar.
Stellen sich nun noch ein paar Fragen:
1. Warum sind Virtualisierungen auf Intelsystemen langsamer als die reale Hardware, im
Vergleich zu AMD Systemen?
2. Wie spielt die Größe des zugeteilten virtuellen Arbeitsspeichers in die Bandbreite
beim Test mit SiSandra hinein? Fehlerhafte Software? (Linux und Windows Host)
3. Warum sind virtualisierte 64Bit Systeme auf Intel- Plattformen so langsam? Evtl.
Chipsatztreiber des neuen Testsystems?
4. Warum ist das 64 Bit Wirtssystem so langsam, dass sogar eine 32 Bit Virtualisierung
auf diesem 20% mehr Leistung(Test mit SiSandra) bringt?
34
13 Quellenverzeichnis
Quelle 1:
Quelle 2:
Quelle 3:
Quelle 4:
Quelle 5:
Quelle 6:
Quelle 7:
Quelle 8:
Quelle 9:
http://wwwspies.in.tum.de/lehre/seminare/WS0203/hauptsem/Vortrag9_VM_Ausarbeitung_Verbessert.pdf ..... 9
http://www.fh-wedel.de/~si/seminare/ws06/Ausarbeitung/02.VMware/vmware2.htm ............................ 11
http://www.fh-wedel.de/~si/seminare/ws06/Ausarbeitung/02.VMware/vmware2.htm ................................. 12
http://www.vmware.com/de/news/mai_10_07.html....................................................................................... 13
http://www.fh-wedel.de/~si/seminare/ws06/Ausarbeitung/02.VMware/vmware2.htm ................................. 13
http://www.tecchannel.de/entwicklung/grundlagen/402484/index12.html .................................................... 16
http://www.computerbase.de/downloads/software/benchmarks/super_pi/..................................................... 17
http://www.chip.de/downloads/c1_downloads_12998086.html..................................................................... 17
http://www.opusware.net/mbench.exe ........................................................................................................... 17
Weitere Quelle:
http://www.vmware.com/de/virtualization/
http://www.tecchannel.de/server/virtualisierung/401776/index16.html
http://www.tecchannel.de/server/virtualisierung/401776/index3.html
35

Vergleich der Leistungsfähigkeit virtueller Maschinen

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