從封閉到融合 PowerVM較量x86虛擬化

首先，我們用一場(chǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)性能測(cè)試開始兩者之間的比較。TPC-C是一種OLTP(聯(lián)機(jī)事物處理)系統(tǒng)的基準(zhǔn)測(cè)試，用于模擬大量終端操作員向數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行交易的環(huán)境。這項(xiàng)基準(zhǔn)測(cè)試側(cè)重于訂單錄入環(huán)境下的主要活動(dòng)和交易，交易可以包括錄入和交付訂單、記錄付款、檢查訂單狀態(tài)和監(jiān)控倉(cāng)庫(kù)的存貨量。IBM是目前唯一一家公布帶PowerVM等虛擬技術(shù)TPC-C 測(cè)試結(jié)果的供應(yīng)商。

如圖所示，為4、8、16和64核的TPC-C基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果。在測(cè)試結(jié)果中，tpmC值用來衡量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的事物處理能力，基于4顆POWER6處理器內(nèi)核的IBM Power570的tpmC為404462，當(dāng)處理器內(nèi)核增加到16個(gè)時(shí)，tpmC值增加到1616162。值得注意的是，當(dāng)處理器內(nèi)核達(dá)到64個(gè)時(shí)，tpmC值上升到6085166，證明了PowerVM虛擬化極強(qiáng)的線性擴(kuò)展能力。

▲PowerVM標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)TPC-C性能測(cè)試

▲TPC-C性能測(cè)試系統(tǒng)配置

PowerVM 較量x86虛擬化

接下來是虛擬機(jī)數(shù)量的擴(kuò)展性能對(duì)比測(cè)試，采用了開源的基準(zhǔn)測(cè)試程序AIM7，它主要用來對(duì)服務(wù)器的CPU、內(nèi)存與I/O子系統(tǒng)進(jìn)行壓力測(cè)試，而虛擬機(jī)數(shù)量無疑將增加對(duì)系統(tǒng)的負(fù)載，所以這個(gè)測(cè)試也將體現(xiàn)系統(tǒng)各功能單元對(duì)虛擬機(jī)數(shù)量的承載能力。

如下圖顯示的AIM7測(cè)試PowerVM和Windows Hyper-V的數(shù)據(jù)，PowerVM基于POWER6處理器，而Windows Hyper-V基于Intel Xeon 5570處理器�？梢钥吹�，POWER系統(tǒng)基本可以得到線性的增長(zhǎng)，至強(qiáng)5570在1和4個(gè)虛擬機(jī)時(shí)表現(xiàn)還不錯(cuò)，甚至在4個(gè)虛擬機(jī)時(shí)與POWER的性能差距小于1個(gè)虛擬機(jī)的狀態(tài)，但到了6個(gè)和8個(gè)虛擬機(jī)之后，兩者的性能就開始拉大，也就意味著此時(shí)Hyper-V的虛擬化性能衰減開始越來越明顯。

▲AIM7測(cè)試PowerVM和Windows Hyper-V

與PowerVM針鋒相對(duì)的x86虛擬化軟件當(dāng)VMware vSphere莫屬。下面，我們將從系統(tǒng)性能、系統(tǒng)擴(kuò)展性、資源利用率、虛擬化管理四個(gè)方面來對(duì)兩者進(jìn)行比較。

在系統(tǒng)性能方面，基于Power 750之上的PowerVM的性能最多比VMware高出65%。IBM是目前唯一公布在虛擬環(huán)境下測(cè)試TPC-C結(jié)果的廠商，其性能可以實(shí)現(xiàn)線性擴(kuò)展，比如在SAP SD 2-tier測(cè)試中，在虛擬化和非虛擬化兩種情況下，每個(gè)內(nèi)核支持的SAP用戶數(shù)大致相同，說明IBM Power虛擬化沒有損失任何性能。

在擴(kuò)展性更好，這體現(xiàn)在兩個(gè)方面：系統(tǒng)支持的虛擬機(jī)數(shù)量及每個(gè)虛擬機(jī)支持的虛擬CPU數(shù)量。每顆POWER7處理器可以實(shí)現(xiàn)1/100的分區(qū)，每個(gè) POWER7服務(wù)器最多可以支持1000個(gè)LPAR動(dòng)態(tài)邏輯分區(qū)，這是目前X86服務(wù)器所無法比擬的。從每個(gè)虛擬機(jī)支持的虛擬CPU數(shù)量來看，VMware最多限于8個(gè)vCPU，而PowerVM可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)線性擴(kuò)展，最多可以做到32個(gè)vCPU。另外，活動(dòng)分區(qū)移動(dòng)性支持任何規(guī)模的VM，直至整個(gè)系統(tǒng)，這一點(diǎn)也有別于VMware。

三是系統(tǒng)資源利用率更高，POWER7服務(wù)器在使用PowerVM之后，其利用率可以達(dá)到90%，而一般X86服務(wù)器虛擬化后的利用率為70-80%。

在虛擬化管理方面，IBM擁有Systems Director VMControl軟件，可以對(duì)物理資源和虛擬資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，目前VMControl分為易捷版、標(biāo)準(zhǔn)版和企業(yè)版三個(gè)版本。

通過以上PowerVM與Hyper-V及VMware vSphere的性能對(duì)比，可以看出，PowerVM在系統(tǒng)的標(biāo)配、擴(kuò)展性以及管理上更具有優(yōu)勢(shì)。此外，值得一提的是PowerVM還具備管理x86 Linux環(huán)境的能力，Lx86技術(shù)支持運(yùn)行直接在Linux分區(qū)上運(yùn)行沒有專門移植到Power Architecture的x86 Linux應(yīng)用程序，無需執(zhí)行必要的重新編譯操作。可以有效的整合基于x86的Linux應(yīng)用服務(wù)器。測(cè)試顯示，相對(duì)于POWER系統(tǒng)自身的Linux系統(tǒng)，性能衰減只有10%。

后記：從封閉走向融合

通過以上的對(duì)比可以看出，作為最早應(yīng)用虛擬化的服務(wù)器廠商，IBM在PowerVM虛擬化的技術(shù)成熟度上更加突出，這也進(jìn)一步印證了PowerVM虛擬機(jī)和x86物理機(jī)應(yīng)用大賽的結(jié)果。

縱觀服務(wù)器市場(chǎng)，小型機(jī)與x86應(yīng)用場(chǎng)景之間的界限已不再像以前那么涇渭分明，小型機(jī)可以往外延應(yīng)用開始滲透，而x86服務(wù)器也在向關(guān)鍵型應(yīng)用進(jìn)取，但無論是小型機(jī)還是x86服務(wù)器，虛擬化已經(jīng)成為一股不可阻擋的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)之下，虛擬化也可以成為小型機(jī)與x86融合的一個(gè)橋梁，在這種大融合的背景之下，IBM一改PowerVM與Power系統(tǒng)軟硬一體“封閉”態(tài)度，支持與x86服務(wù)器融合的異構(gòu)環(huán)境，與其他虛擬化方案相比，這一步PowerVM顯然走在了前列，也為PowerVM打開更廣闊的局面埋下了伏筆。

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