摘要：隨著電腦硬件的發(fā)展，使得虛擬機技術(shù)獲得了良好的發(fā)展基礎(chǔ)和廣泛的應用前景。虛擬機已經(jīng)越來越多的被使用。虛擬化是為了簡化管理，優(yōu)化資源的解決方案。該文對開源的兩種虛擬化軟件XEN、KVM進行了整體性能、性能隔離度、可擴展性進行了測試，并提供了測試結(jié)果。該文主要目的在于了解不同架構(gòu)的虛擬機管理程序究竟有什么區(qū)別，幫助用戶根據(jù)不同的需要做出選擇。究竟使用哪種虛擬機更好。

關(guān)鍵詞：KVM；XEN；虛擬機

中圖分類號：TP316 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）10-2364-03

網(wǎng)絡(luò)管理員、程序運維人員、或者使用基于Linux虛擬化用戶經(jīng)常遇到不同的項目或者程序。所以就需要查看虛擬化管理程序的定量比較結(jié)果，根據(jù)應用來選擇最適合的虛擬機。已在本項測試實驗中，我們比較了兩個虛擬機管理程序：XEN與KVM。自從2003年公開發(fā)行版后，XEN一直是性能比較的主題，主要是因為它接近于實體機的性能和它所使用的半虛擬化技術(shù)。KVM是一個在2007年初首次發(fā)布亮相的虛擬化產(chǎn)品。它支持CPU虛擬化，并充分利用現(xiàn)有的linux系統(tǒng)提供了一個集成的內(nèi)核基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化管理程序（而不是類似于XEN的獨立虛擬機管理程序）[1]，KVM自Linux 2.6.20之后集成在Linux的各個主要發(fā)行版本中[2]。由于虛擬化產(chǎn)品的增多，隨之產(chǎn)生了為比較兩個虛擬機之間性能的測試軟件。在本文中，我們使用了一款叫做benchvm的開源測試軟件[3，6]，幫助我們做一些壓力測試與測試用例。這款軟件能幫助我們驗證一些測試結(jié)果。

本文測試環(huán)境都建立在Ubuntu Linux 8.04 AMD64位機器上。Linux內(nèi)核本版號：2.6.24，XEN虛擬機版本3.2.1.kvm62是直接從Ubuntu安裝包里面安裝的。硬件機器配置如下：Dell OptiPlex 745 ，英特爾酷睿雙核CPU 6600，4G內(nèi)存，250GB硬盤，雙千兆網(wǎng)卡。

我們的測試主要關(guān)注以下三方面：整體性能、性能隔離度、可擴展性。最后討論的測試過程并給出了每一個方面的定量測試結(jié)果[4]。

1 整體性能測試

2 性能隔離度

性能隔離度是衡量虛擬機受到其他極度消耗資源虛擬機的影響。我們使用了隔離度基準測試套件，并在四臺機器上部署了SPECweb2009[5]，并在其中兩臺VM上部署了壓力測試程序來增加機器的壓力，使它們保持一定壓力。測量這四臺VM上的SPECweb2009的響應速率。使用沒有壓力的機器的測量數(shù)據(jù)作為基準數(shù)據(jù)。

在表2中我們給出了性能隔離度的測試結(jié)果。部署了壓力測試的VM與正常VM表現(xiàn)出差異性。在表中數(shù)值則表示系統(tǒng)的響應速率。DNR表示的意思是“沒有返回”（did not return）。一般造成DNR是服務(wù)器沒有相應或者網(wǎng)絡(luò)不通。在我們測試環(huán)境中可以排除網(wǎng)絡(luò)不通的因素，所以認為是服務(wù)器沒有回應的原因。

在下表中XEN表現(xiàn)出了比較好的CPU、磁盤、內(nèi)存性能隔離度。尤其是磁盤方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。但是在接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)方面XEN隔離度表現(xiàn)一般，性能容易受到其他虛擬機的影響。在數(shù)據(jù)發(fā)送方面隔離度好些。

4 結(jié)束語

我們提供了一個關(guān)于XEN與KVM整體性能定量的比較結(jié)果。兩者最大的區(qū)別在于可增容性。KVM下面的VM數(shù)量增加到9的時候，有許多問題暴露。但是KVM的隔離性測試要好于XEN。總體性能比較的結(jié)果稍微復雜?？梢栽谠趯嶋H應用中根據(jù)具體的應用的側(cè)重點選擇相對應的虛擬機管理系統(tǒng)。

參考文獻：

[1] Adams K，Agesen O.A Comparison of Software and Hardware Techniques for x86Virtualization[C].International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems：ASPLOS，2006.

[2] Apparao P，Iyer R，Newell D.Towards Modeling & Analysis of Consolidated CMP Servers[C].Workshop on the Design， Analysis， and Simulation of Chip Multi-Processors：dasCMP，2007.

[3] Apparao P，Iyer R，Zhang X，et al.Adelmeyer，Characterization & Analysis of a Server Consolidation Benchmark[C].ACM/USENIX International Conference on Virtual Execution Environments ：VEE， 2008.

[4] Apparao P，Makineni S，Newell D.Characterization of Network Processing Overheads in XEN[C].IEEE International Workshop on Virtualization Technology in Distributed Computing ：VTDC，2006.

[5] Autotest Framework[EB/OL].http：//test.kernel.org/autotest.

[6] Barham P，Dragovic B，F(xiàn)raser K，et al.Warfield， XEN and the Art of Virtualization[C].ACM Symposium on Operating Systems Principles ：SOSP，2003.

[7] Intel Corporation. Intel? Virtualization Specification for the IA-32 Intel Architecture [EB/OL]. （2005） [2006].http：//cache-www.intel.com/cd/00/00/19/76/197666_197666.pdf.

[8] AMD Corporation. AMD64 Virtualization Codenamed‘Pacifica’ Technology Secure Virtual Machine Architecture Reference Manual[EB/OL]. （2005） [2006]. http：//www.amd.com /us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/33047.pdf.

[9] Keir Fraser，Steven Hand，Rolf Neugebauer，et al.Safe Hardware Access with the XEN Virtual Machine Monitor [EB/OL]. （2004）[2006]. http： //www. cl.cam.ac.uk/ Research/ SRG/ netos/ papers/2004-oasis-ngio.pdf.