W-1008-H-020虚拟机建置测试评估结案报告.docx

專案編號W-1008-H-020評估虛擬化系統平臺建置計畫大綱1. 虛擬機器平臺概略介紹2. 各虛擬平臺比較（最後要說明為何選擇這兩套軟體做比較，理由為何？ ）3. 測試標的物及評估測試項目說明(選擇5-10項)，硬體專案描述4. 測試內容( 需含圖表說明、優缺點比較)5. 測試結論1、虛擬機器平臺概略介紹常用的虛擬化平臺有VMware、Hyper-V、Xen和KVM等，VMware及Hyper-V架構見下圖： 虛擬化方法使用名為hypervisor的一種軟體，在虛擬伺服器和底層硬體之間建立一個抽象層。VMware和微軟的Virtual PC是代表該方法的兩個商業化產品，而基於核心的虛擬機器(KVM)是面向Linux系統的開源產品。hypervisor可以捕獲CPU指令，為指令訪問硬體控制器和外設充當仲介。因而，完全虛擬化技術幾乎能讓任何一款作業系統不用改動就能安裝到虛擬伺服器上，而它們不知道自己運行在虛擬化環境下。主要缺點是，hypervisor佔用處理器的處理時間。在完全虛擬化的環境下，hypervisor運行在底層硬體上，充當主機作業系統;而由hypervisor管理的虛擬伺服器運行用戶端作業系統(guest OS)。2、各虛擬平臺比較Hypervisor AttributesVMware ESXi 4.1Windows Server 2008 R2 with Hyper-VCitrix XenServer 5.6佔用磁碟空間70 MB 磁碟空間Server Core 需2GB磁碟空間，Windows server完全安裝需要10GB磁碟空間至少1.8GB磁碟空間作業系統獨立性不須依存其他作業系統依存Windows 2008 in Parent Partition依存於Linux in Dommanagement Partition硬體驅動由製造廠商最佳化驅動通用的Windows Drivers通用的Linux Drivers進階記憶體管理可回收未使用的記憶體, 刪除重複的記憶體分頁以及壓縮記憶體分頁無法回收未使用的記憶體, 無法刪除重複的記憶體分頁以及壓縮記憶體分頁加入過度使用控管功能但無法調整VM記憶體使用量的配置。無法刪除重複的記憶體分頁以及壓縮記憶體分頁進階儲存管理(esx)提供VMware vStorage VMFS, Storage vMotion缺乏對於叢集系統的支援及動態儲存位置搬遷功能僅支援非常少部份的磁碟arrayI/O擴增Direct driver model直接驅動模組I/O瓶頸受限於宿主機I/O瓶頸受限於宿主機宿主機資源管理可針對儲存裝置及網路I/O設置QoSNetwork traffic shaping, per-VM resource shares, 無相關功能無相關功能效能增強AMD RVI, Intel EPT large memory pages, universal 8-way vSMP, VMI paravirtualization, VMDirectPath I/O, PV guest SCSI driverLarge memory pages,4-way vSMP on Windows2008 and Windows 7 VMs onlyNo large memory pages, no paravirt guest SCSI device, no direct I/O device support彈性資源配置熱配置VM的CPU/記憶體/儲存空間/磁碟空間延伸/擴增虛擬磁碟只能熱擴增虛擬磁碟不相容宿主機移轉V-motion(esx)Live-migrationN/A安裝便利性操作容易度安裝便利，設定簡潔操作易上手安裝便利，設定複雜（命令列）操作易上手N/A災難復原自帶Data Recovery備份還原均較容易使用Windows NT Backup災難復原操作較為複雜N/A售價免費免費免費管理介面VMware VcenterSCVMM 2008N/A評估選擇為什麼選擇Hyper-V和VMwareHyper-V為微軟力推之虛擬化平臺，與公司現行AD / EX等系統同為MS產品，操作熟悉程度和介面友善度均有較優表現，MS管理員進入門檻比較低。ESXi為虛擬化市場主導廠商VMware面向市場推出的免費產品，功能強大且功底深厚，可對企業系統穩定運行提供強有力的支援。這兩者為部門內較熟悉而且支援度高且成熟的產品，故其他如Xen Server及Redhat KVM等暫未列入此次評測範圍。3、測試標的物及評估測試項目說明A. 測試標的物資訊一覽Host選用HP Blade System BL460 G1主機Host平臺Hyper-VESXi主機名HV-173.paskey.corpnet.asusESXi174.localIP7374OSHyper-V Server 2008 R2ESXi 4.0虛擬機存放100G Storage100G StorageCPUXeon E5405 2.0G (Core 4) * 2Xeon E5405 2.0G (Core 4) * 2主機內存6G6GGuest OSDC主機NodeNode1Node1CPU（*）4 * 3.33 Ghz Xeon MP8 Core內存2G2GIP41系統Windows Server 2003 R2 x64Windows Server 2003 R2 x64功能變數名稱角色DNS/AD/CADNS/AD/CA Guest OSEX主機NodeNode2Node2CPU4 * 3.33 Ghz Xeon MP8 Core內存3G3GIP42系統Windows Server 2003 R2 x64Windows Server 2003 R2 x64功能變數名稱角色Exchange Mailbox/Hub/CASExchange Mailbox/Hub/CAS*：因Hyper-V與ESXi平臺對CPU的分配方式不相同，故在硬體環境相同狀況下，此為可供Guest OS分配最大效能的CPU測試選項。B. 測試項目說明評測軟體評測項目說明OS測試開機啟動所需時間從使用虛擬按鈕開機至內容加載完成(userinit.exe進程結束)HD Tune尋道時間平均尋道時間是指MO磁光碟機在接收到系統指令後，磁頭從開始移動到移動到資料所在磁軌所需要的平均時間，它是指電腦在發出一個定址命令，到相應目標資料被找到所需時間，單位為毫秒(ms)。這是衡量MO磁光碟機的一個重要參數，其數值越小，則性能越好。突發數據存儲效率突發資料傳輸率指的是電腦通過資料匯流排從硬碟內部緩存區中所讀取資料的最高速率,硬碟資料傳輸率表現出硬碟工作時資料傳輸速度，是硬碟工作性能的具體表現。平均傳輸速度平均數據讀取/寫入的速率CPU佔用對磁盤進行讀寫操作時，CPU的使用率Web Page Rendering網頁流覽器採用Microsoft Intelnet Explorer6，採用三張網頁為測試腳本，測試時用流覽器不停打開網頁腳本來考驗CPU整數運算能力和記憶體子系統性能，測試連續運行20秒，成績為每秒鐘打開網頁次數。File Decryption檔解密採用的是Crypto+軟體，它使用的是Blowfish 加密演算法，它對不同格式文檔採用不同的解密演算法。對檔解密時以8位元組為一塊，每塊密鈅長度是56bit，通過對檔進行解密考察CPU整數運算性能。測試連續運行20秒，成績秒鐘處理多少MB(MB/s)。Multithreaded Test 1多執行緒測試，包含的測試專案有Text Edit（文本編輯）、Image Decompression（圖像解壓），文本編輯對系統的要求還比較一般，圖像解壓則著重考驗CPU的整數運算能力，圖像解壓測試主要是對JPEG影像檔進行解碼和顯示，選擇JPEG原因是JPEG 格式可以使用 24bit 色，而且壓縮率較高。.Text Edit.Image DecompressionMultithreaded Test 2四執行緒測試，將同時進行File Compression（檔案壓縮）、Memory Latency（記憶體潛伏）、HDD-Virus Scanning（硬碟-病毒掃描）和File Encryption（檔加密）四個測試。檔案壓縮測試使用Zlib 1.1.4，測試腳本為4個不同規格文檔，通過對其壓縮/解壓縮文檔測試CPU整數運算能力，測試連續運行20秒，成績就是每秒壓縮/解壓縮多少MB資料(MB/s)；硬碟-病毒掃描採用F-Secure Anti-Virus引擎，掃描引擎由2個DLL檔和小的病毒資料庫檔組成。掃描腳本為20個規格不相同的檔(大約23MB)，連續掃描這些檔20秒來考查CPU和記憶體性能；檔加密的測試跟檔解密類似，這裡就不再重複了。.File Compression.File Encryption.HDD - Virus Scan.Memory Latency - Random 16MBCPU TotalCPU測試的總分File Compression測試檔壓縮的速度File Decompression測試檔解壓縮的速度File Decryption對不同格式文檔採用不同的解密演算法，檢測CPU性能。File Encryption檔加密，同上Image Decompression圖像解壓縮Audio Compression音頻壓縮Multithreaded Test 1同時運行Video Encoding（視頻編碼）、Audio Compression（音訊壓縮）測試。主要用於考驗cpu的整數運算性能。.File Compression.File EncryptionMultithreaded Test 2將運行File Compression（檔案壓縮）、Memory Latency（記憶體潛伏）、HDD-Virus Scanning（硬碟-病毒掃描）和File Encryption（檔加密）4項工作，多執行緒能夠使不同程式同時運行，測試CPU多線程效能。.File Decompression.File Decryption.Image Decompression.Audio CompressionMemory Total記憶體測試分為16個測試步驟，由於全部都是單執行緒的測試，所以這裡也就只有16個測試項目，測試時間為3分20秒。HD Total硬碟測試的總分HDD - XP Startup類比並記錄了當系統啟動時的硬碟傳送速率HDD - Application Loading類比並記錄了當啟動應用程式時的硬碟傳送速率HDD - General Useage類比硬碟系統在一些主要日常應用中的表現，檢測磁片性能。HDD - Virus Scan模擬進行病毒掃描時的硬碟傳送速率HDD - File Write文件寫入時的效能4、測試內容( 需含圖表說明、優缺點比較及各項給分)評測軟體評測類別評測項目ESXi-DCESXi-EXHV-DCHV-EXOS啟動時間啟動電腦的時間(s)198160207164HD Tune讀取尋道時間(ms)0.2380.1550.7480.55突發數據存儲效率(MB/s)201.1191.656.576.9平均傳輸速度(MB/s)61.6CPU佔用(%)0.40%0.20%1%1.40%寫入尋道時間(ms)0.9540.7590.4750.469突發數據存儲效率(MB/s)149241.151.366.2平均傳輸速度(MB/s)52.764.433.734.4CPU佔用(%)1.3PCMark05SystemHDD - XP Startup(MB/s)11.978.0894.2574.112Web Page Rendering(MB/s)3.4043.392.8762.629File Decryption(MB/s)60.61166.30653.04452.157HDD - General Useage(MB/s)4.6234.6263.143.086Multithreaded Test 1.Text Edit(MB/s)139.918140.545114.341114.899.Image Decompression(MPixels/s)32.25632.61827.69427.652Multithreaded Test 2.File Compression(MB/s)3.7423.4554.2564.453.File Encryption(MB/s)46.39753.30250.65251.213.HDD - Virus Scan(MB/s)10.1858.485.2634.405.Memory Latency - Random 16MB2397942389487.1597.01CPUTotal6079593463146226File Compression(MB/s)7.6067.8798.6398.658File Decompression(MB/s)110.03114.029127.28126.874File Encryption(MB/s)46.47647.82553.68753.765File Decryption(MB/s)48.47349.06554.22954.146Image Decompression(MPixels/s)23.87524.41628.08528.145Audio Compression(MB/s)2.4192.4022.6492.646Multithreaded Test 1.File Compression(MB/s)6.4346.3518.6898.59.File Encryption(MB/s)40.59441.22353.21153.51Multithreaded Test 2.File Decompression(MB/s)87.55189.18127.317126.508.File Decryption(MB/s)36.54335.12853.58750.486.Image Decompression(MB/s)1.3621.4512.0652.051.Audio Compression(MB/s)18.84617.84627.96625.594MemTotal4194433435423555HDDTotal3524331613451614HDD - XP Startup(MB/s)10.2929.6136.0654.052HDD - Application Loading(MB/s)3.4513.382.1862.099HDD - General Useage(MB/s)4.3184.0592.852.923HDD - Virus Scan(MB/s)27.24526.347.4038.182HDD - File Write(MB