去年上半年，英特爾和IBM分別發(fā)布Nehalem-EX(至強(qiáng)7500)和POWER7處理器，一場x86與小型機(jī)之間的較量就此拉開，現(xiàn)在，這場戰(zhàn)爭已經(jīng)蔓延到了虛擬化領(lǐng)域，因為不管是x86還是小型機(jī)，通過虛擬化來實現(xiàn)對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的整合已被廣泛接受，同時，虛擬化也被認(rèn)為是構(gòu)建云計算環(huán)境的第一道門檻。關(guān)于PowerVM虛擬化虛擬化與x86虛擬化之間的比較也由來已久，究竟兩者之間存在怎樣的差異呢?本文將對PowerVM虛擬化和x86虛擬化進(jìn)行一番比較。
首先，我們用一場行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)性能測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)測試，用于模擬大量終端操作員向數(shù)據(jù)庫執(zhí)行交易的環(huán)境。這項基準(zhǔn)測試側(cè)重于訂單錄入環(huán)境下的主要活動和交易，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)控倉庫的存貨量。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)測試結(jié)果。在測試結(jié)果中，tpmC值用來衡量計算機(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個時，tpmC值增加到1616162。值得注意的是，當(dāng)處理器內(nèi)核達(dá)到64個時，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性能測試
▲TPC-C性能測試系統(tǒng)配置
PowerVM較量x86虛擬化
接下來是虛擬機(jī)數(shù)量的擴(kuò)展性能對比測試，采用了開源的基準(zhǔn)測試程序AIM7，它主要用來對服務(wù)器的CPU、內(nèi)存與I/O子系統(tǒng)進(jìn)行壓力測試，而虛擬機(jī)數(shù)量無疑將增加對系統(tǒng)的負(fù)載，所以這個測試也將體現(xiàn)系統(tǒng)各功能單元對虛擬機(jī)數(shù)量的承載能力。
如下圖顯示的AIM7測試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。可以看到，POWER系統(tǒng)基本可以得到線性的增長，至強(qiáng)5570在1和4個虛擬機(jī)時表現(xiàn)還不錯，甚至在4個虛擬機(jī)時與POWER的性能差距小于1個虛擬機(jī)的狀態(tài)，但到了6個和8個虛擬機(jī)之后，兩者的性能就開始拉大，也就意味著此時Hyper-V的虛擬化性能衰減開始越來越明顯。
▲AIM7測試PowerVM和Windows Hyper-V
與PowerVM針鋒相對的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、虛擬化管理四個方面來對兩者進(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)境下測試TPC-C結(jié)果的廠商，其性能可以實現(xiàn)線性擴(kuò)展，比如在SAP SD 2-tier測試中，在虛擬化和非虛擬化兩種情況下，每個內(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)在兩個方面：系統(tǒng)支持的虛擬機(jī)數(shù)量及每個虛擬機(jī)支持的虛擬CPU數(shù)量。每顆POWER7處理器可以實現(xiàn)1/100的分區(qū)，每個POWER7服務(wù)器最多可以支持1000個LPAR動態(tài)邏輯分區(qū)，這是目前X86服務(wù)器所無法比擬的。從每個虛擬機(jī)支持的虛擬CPU數(shù)量來看，VMware最多限于8個vCPU，而PowerVM可以進(jìn)一步實現(xiàn)線性擴(kuò)展，最多可以做到32個vCPU。另外，活動分區(qū)移動性支持任何規(guī)模的VM，直至整個系統(tǒng)，這一點也有別于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)版三個版本。
通過以上PowerVM與Hyper-V及VMware vSphere的性能對比，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。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)支持運行直接在Linux分區(qū)上運行沒有專門移植到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。測試顯示，相對于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，小型機(jī)與x86應(yīng)用場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，這種趨勢之下，虛擬化也可以成為小型機(jī)與x86融合的一個橋梁，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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