Transcript Serveru virtualizācija, XEN

Serveru virtualizācija
XEN sistēma
Performance
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
L
X
V
U
SPEC INT2000 (score)
L
X
V
U
Linux build time (s)
L
X
V
U
OSDB-OLTP (tup/s)
L
X
V
U
SPEC WEB99 (score)
Benchmark suite running on Linux (L), Xen (X), VMware Workstation (V), and UML (U)
Concurrent VM
1000
800
600
400
200
0
L
X
2
L
X
4
L
X
8
L
X
16
Simultaneous SPEC WEB99 Instances on Linux (L) and Xen(X)
Amazon EC2 – globāla XEN
infrastruktūra
Amazon komplekts
Tālāk
 Leo Trukšāna slaidi par XEN praktisko
darbināšanu
 Kristpa Džonsona video lekcija par XEN 1:14 –
2:21
 Ilvara Tauriņa slaidi par KVM
Virtualizācija
Datora fizisko resursu emulēšana ar programmatūras
līdzekļiem.
Aparātiski atbalstīta virtualizācija
Aparātiski atbalstīta virtualizācija
Paaudzes:
1. CPU virtualizācija
Intel VT-x, AMD-V
2. MMU virtualizācija
AMD RVI, Intel EPT
3. IO MMU virtualizācija
Intel VT-d, AMD-Vi un SR-IOV
Kernel-based virtual machine
 Qumranet, 2007. gads
 Intel VT-x un AMD-V
 Neizgudrot riteni no jauna
 Pārmanto Linux kodola īpašības – KSM, SWAP
 Iekļauts Linux kodolā sākot no 2.6.20
 Red Hat – 107 mlj. $
 Nodrošina ierīču paravirtualizāciju (Virtio)
KVM
 Kas atrodas hipervizorā?
I/O steks
Ierīču draiveri
Platformas interpretators
Resursu pārvaldība
Procesu plānošana
Atmiņas pārvaldnieks
Drošības pārvaldnieks
Virtuālo datoru pārraugs
Linux kodols
Salīdzinājums




KVM
Daļa no Linux
Linux plānotājs, atmiņas
pārvaldnieks
Nepieciešamas mazas izmaiņas
Neatbalsta paravirtualizāciju
Xen
 Ārējs hipervizors
 Savs plānotājs, atmiņas
pārvaldnieks
 Nepieciešamas lielas
izmaiņas
 Atbalsta paravirtualizāciju
KVM un Xen veiktspēju
salīdzinājums
Kombinācijas:





CentOS 5.6 + KVM-83;
CentOS 5.6 + Xen 3.1 ;
OpenSuse 11.04 + Qemu-KVM-0.14;
OpenSuse 11.04 + Xen 4.0.2 ;
Bez virtualizācijas.
Veiktspējas rīki:
 PCMark05;
 PassMark PerformanceTest 7.0;
 Phoronix Test Suite 2.8.
PCMark05 veiktspējas
rezultāti
100%
90%
80%
70%
60%
KVM - 83, CentOS 5.6
50%
Xen 3.1, CentOS 5.6
KVM 0.14, Opensuse 11.04
40%
Xen 4.0.2, Opensuse 11.04
30%
20%
10%
0%
Procesors
Atmiņa
PassMark veiktspējas
rezultāti
100%
90%
80%
70%
60%
KVM - 83, CentOS 5.6
Xen 3.1, CentOS 5.6
50%
KVM 0.14, Opensuse 11.04
40%
Xen 4.0.2, Opensuse 11.04
30%
20%
10%
0%
CPU atzīme
Atmiņas atzīme
HDD atzīme
PassMark novērtējums
IOZone rakstīšanas rezultāti
90
80
70
60
MB/s
KVM - 83 Centos 5.6
50
Centos 5.6 Xen 3.1
Opensuse 11.04, KVM 0.14
40
Opensuse 11.04, Xen 4.0.2
Bez virtualizācijas
30
20
10
0
IOZone v3.291
LAME MP3 kodēšana rezultāti
60
50
40
Sekundes
KVM - 83 Centos 5.6
Centos 5.6 Xen 3.1
30
Opensuse 11.04, KVM 0.14
Opensuse 11.04, Xen 4.0.2
Bez virtualizācijas
20
10
0
LAME MP3 kodēšana 3.98.2
Mērogojamības rezultāti
800
700
600
Sekundes
500
12 datori
8 datori
400
4 datori
2 datori
300
1 dators
200
100
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Izolācijas tests
Apache Benchmark - 345 pieprasījumi sekundē
Izolācijas etalonuzdevumi no vietnes http://web2.clarkson.edu/class/cs644/isolation/
Izolācijas testa rezultāti
RAM
Veiktspējas zudums
0%
0%
0%
Izolācijas testa rezultāti
RAM
Veiktspējas zudums
0%
0%
0%
Izolācijas testa rezultāti
FORK
Veiktspējas zudums
0%
0%
0%
Izolācijas testa rezultāti
CPU
!
Veiktspējas zudums
41 %
0%
0%
0%
Izolācijas testa rezultāti
HDD
!
Veiktspējas zudums
25 %
1,45 % 1,45 %
1,45 %
Izolācijas testa rezultāti
Tīkls - saņem
!
Veiktspējas zudums
37 %
0,58 % 0,58 %
0,58 %
Izolācijas testa rezultāti
Tīkls - sūta
!
Veiktspējas zudums
42 %
0,87 % 0,87 % 0,87 %
HDD veiktspēju rezultāti
HDD attēla failu formāti – RAW un QCOW2
Testēšana
Debian 6.0.1 distributīva pamata instalācijas laiks.
Cietā diska izveides nosacījumi:
 Kešatmiņa;
 Fiksētas virtuālā cietā diska vietas iedalīšana;
 cietā diska draiveri (IDE, Virtio - paravirtualizācija)
RAW un QCOW2
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
Fiksēts
Nav fiksēts
RAW (IDE)
Fiksēts
Nav fiksēts
Fiksēts
RAW (Virtio)
bez kešatmiņas
lasīšanas kešatmiņa
Nav fiksēts
QCOW2 (IDE)
Fiksēts
Nav fiksēts
QCOW2 (Virtio)
rakstīšanas kešatmiņa
Labākais variants: RAW + Preallocation + Write-back + Virtio
Attēla fails un bloka ierīce
200
180
160
140
MB/s
120
Bloka ierīce
100
RAW fails
Bez virtualizācijas
80
60
40
20
0
Rakstīšana
Lasīšana
Virtuālo tīkla karšu veiktspēju
rezultāti
1000
900
800
700
Mb/s
600
500
400
300
200
100
0
rtl8139
e1000
Virtio
fiziska tīkla karte
Virtualizācijas sistēmu
migrēšana
 Virt-v2v
 Virt-p2v
 Xenner
 Citrix XenServer uz KVM
Tendences
 Linux kopiena pieņem KVM
 Cisco IOS-XE strādā KVM
 SPEC veiktspējas testi
 Nākotnē virtualizācijas tirgus varētu sadalīties 3 nometnēs:



VMware ESX
Microsoft / Citrix Hyper-V
KVM