Dell 虛擬化專用服務(wù)器性能專業(yè)解析篇
隨著虛擬化的蓬勃發(fā)展,市場(chǎng)將對(duì)虛擬機(jī)優(yōu)化的服務(wù)器青睞有加,由此促使硬件商的積極應(yīng)對(duì)。Dell的反應(yīng)體現(xiàn)了市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者的水準(zhǔn),可謂積極迅速,到目前為止已有3種型號(hào)的虛擬化專用服務(wù)器系統(tǒng)面市,分別為入門級(jí)的R805,高端的R900和R905。三款服務(wù)器除具備所有標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的功能需求外,同時(shí)還有一些特殊屬性專為虛擬化用戶而設(shè)計(jì)。
虛擬化優(yōu)化特性
首先,這些虛擬化專用服務(wù)器提供了極大的RAM擴(kuò)展空間。虛擬化能夠整合多個(gè)系統(tǒng)的重要條件之一就是要有足夠大的RAM。這可能是因?yàn)閔yperivisor層會(huì)隨時(shí)搜集位于RAM中的虛擬機(jī)的配置信息,即使這些虛擬機(jī)根本不在使用中。當(dāng)虛擬機(jī)數(shù)量和配置信息增加時(shí),大容量的RAM對(duì)于服務(wù)器管理來(lái)說(shuō)絕對(duì)是個(gè)福音。
其次,專用服務(wù)器還提供了穩(wěn)定的物理網(wǎng)絡(luò)I/O。在虛擬化平臺(tái)中,虛擬機(jī)的個(gè)數(shù)通常受限于磁盤I/O。如果采用的是本地磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng),只要有兩個(gè)磁盤I/O負(fù)載高的虛擬機(jī)存在,平臺(tái)上的其他虛擬機(jī)就會(huì)處于凍結(jié)狀態(tài)?;诖?,虛擬機(jī)的載體通常是位于遠(yuǎn)端與服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的大型存儲(chǔ)系統(tǒng),連接方式通常為萬(wàn)兆以太網(wǎng)和光纖通信。因此,一臺(tái)好的虛擬化服務(wù)器應(yīng)該具備多個(gè)網(wǎng)絡(luò)I/O通道。
最后,Dell的服務(wù)器系統(tǒng)預(yù)置了內(nèi)嵌式VMware ESXi虛擬化軟件(預(yù)制的虛擬化平臺(tái)軟件能被其他廠商的產(chǎn)品所取代,如Citrix和微軟)。用戶可以很方便的通過(guò)它來(lái)管理服務(wù)器系統(tǒng),而無(wú)須再手忙腳亂地再去尋找和安裝這些繁雜的軟件和工具。另外一點(diǎn),即使面對(duì)硬盤無(wú)法工作的情況,虛擬化軟件也能安然使用。
Dell將這三大針對(duì)虛擬化設(shè)計(jì)的特性集于一體,無(wú)疑是想激發(fā)市場(chǎng)使用虛擬化的熱情。相反,其他的服務(wù)器廠商,如HP,則是將上述的特性部分地體現(xiàn)在不同型號(hào)的服務(wù)器上,好像僅僅是說(shuō)明為虛擬化的到來(lái)做了準(zhǔn)備。
我曾經(jīng)對(duì)上述Dell虛擬化專用服務(wù)器中的R805和R905做了性能方面的測(cè)試,這兩臺(tái)系統(tǒng)都是基于AMD Opteron處理器(在Dell的服務(wù)器和工作站產(chǎn)品序號(hào)安排中,以"05"結(jié)尾代表是基于AMDCPU,而以"00"結(jié)尾 則是Intel的CPU。)。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看,它們的確表現(xiàn)出了所宣稱的極大的擴(kuò)展性和多虛擬機(jī)運(yùn)行必備的物理網(wǎng)絡(luò)I/O。
硬件配置
測(cè)試系統(tǒng)采用的AMD Opteron處理器主頻為2.5GHz。這里說(shuō)一個(gè)有趣的現(xiàn)象,在我經(jīng)歷眾多的虛擬化平臺(tái)測(cè)試中,AMD處理器的表現(xiàn)似乎總好于同級(jí)別Intel的處理器。雖然差距并不大,只有百分之幾,但它一直存在。這種現(xiàn)象的具體原因還無(wú)法確定,但Dell正是借助AMD處理器在大多數(shù)評(píng)測(cè)的浮點(diǎn)性能運(yùn)算中高出對(duì)手一籌。
依我看來(lái),AMD處理器的表現(xiàn)出眾可能得益于它優(yōu)越的內(nèi)存管理設(shè)計(jì)。這一點(diǎn)可以從對(duì)Intel發(fā)布的Nehalem芯片的虛擬機(jī)評(píng)測(cè)中得到驗(yàn)證,該款芯片加入了與AMD內(nèi)存管理類似的QuickPath接口設(shè)計(jì),從而性能上獲得提升。
R805有2個(gè)Opteron處理器,而R905為4個(gè);我所評(píng)測(cè)的服務(wù)器R805的RAM為16GB,R905為32GB;支持667MHz DDR2 RAM(PC 5300)的DIMM插槽數(shù)方面,R805有16個(gè),R905是32個(gè),每個(gè)插槽RAM的最大容量為8GB。因此,R805的最大內(nèi)存容量為128GB,而R905則達(dá)到了256GB,從而為大量虛擬機(jī)的正常運(yùn)行提供了有力的支持。
兩款服務(wù)器都配置了4塊千兆以太網(wǎng)絡(luò)接口卡,并且萬(wàn)兆的以太網(wǎng)卡也有望不久后面市。通過(guò)添置PCI接口的適配器,如光纖HBA卡,服務(wù)器能支持更多的接口。R805能支持4種接口的適配器,而R905對(duì)目前7種網(wǎng)絡(luò)接口全部支持。
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內(nèi)嵌式VMware ESXi虛擬化軟件的安裝是最能體現(xiàn)服務(wù)器針對(duì)虛擬化優(yōu)化的特征。它的實(shí)現(xiàn)依賴于一個(gè)智能化的設(shè)計(jì)。首先,VMware的軟件被預(yù)先安裝到服務(wù)器內(nèi)置的一個(gè)記憶卡中。如果需要切換到虛擬化環(huán)境,服務(wù)器管理員可以進(jìn)入服務(wù)器安裝選項(xiàng)菜單,選擇記憶卡作為啟動(dòng)設(shè)備,系統(tǒng)即可從記憶卡中引導(dǎo)啟動(dòng)。在啟動(dòng)之時(shí),管理員可將記憶卡選為默認(rèn)啟動(dòng)項(xiàng),然后虛擬化的大門就此輕松地被打開(kāi)。當(dāng)然,除了上述安裝方式外,你仍可選擇傳統(tǒng)的VMware軟件安裝盤的方式安裝虛擬化。
前面提及,大多數(shù)虛擬化的運(yùn)行由于本地磁盤I/O帶寬無(wú)法滿足虛擬機(jī)的要求,因此一般不會(huì)依賴本地磁盤驅(qū)動(dòng)器作為存儲(chǔ)設(shè)備。但上述的Dell服務(wù)器配備了磁盤驅(qū)動(dòng)器,可以單獨(dú)安裝ESX(如果你不用內(nèi)嵌版的話),并且能支持多個(gè)虛擬機(jī)鏡像的正常運(yùn)作??蛇x用的磁盤包括常規(guī)的3.5英寸磁盤,還有速度更快的2.5英寸磁盤。無(wú)論何種磁盤,都能在服務(wù)器內(nèi)載的控制器支持下配置成RAID磁盤陣列,從而獲得更快的磁盤I/O速度。
性能與能耗的評(píng)測(cè)
雖然虛擬化概念的誕生已逾數(shù)十載,但它的應(yīng)用與興起僅在近幾年。因此,目前還未形成一個(gè)對(duì)虛擬化評(píng)測(cè)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。第一個(gè)被廣泛接受的評(píng)測(cè)工具是IBM的GrandSlam,但 現(xiàn)在已不再適用。
第二個(gè)評(píng)測(cè)工具套餐vConsolidate來(lái)自Intel,它可在虛擬化平臺(tái)上模擬運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)、Java、郵件和網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器,通過(guò)綜合這些測(cè)試結(jié)果對(duì)平臺(tái)的性能給出一個(gè)評(píng)分。業(yè)界認(rèn)為vConsolidate雖然總體上有效,但在某些特殊的應(yīng)用評(píng)測(cè)中不利于AMD處理器的發(fā)揮,因此它也很快被遺棄在歷史的角落里。
現(xiàn)行最被接受的評(píng)測(cè)工具套餐是VMware的VMmark(可在VMware的官方網(wǎng)站上免費(fèi)下載),它也是目前評(píng)測(cè)結(jié)果被引用次數(shù)最多的工具。但是,VMmark難于操作,所以非專業(yè)人士不易得出評(píng)測(cè)結(jié)果;另外,它對(duì)RAM對(duì)性能的影響考慮不足??偟恼f(shuō)來(lái),VMmark雖然無(wú)法對(duì)具體配置的虛擬化平臺(tái)給出個(gè)完全準(zhǔn)確的評(píng)價(jià),但它至少是個(gè)有效的手段。
VMmark的分?jǐn)?shù)有一個(gè)獨(dú)特的單位,稱之為"tile"。按照VMware的定義,一tile是一個(gè)系統(tǒng)中同時(shí)運(yùn)行的各種負(fù)載的工作量的最小單位。系統(tǒng)能負(fù)載的tile數(shù)越多,說(shuō)明工作容量越大。既然tile評(píng)分體系關(guān)系著系統(tǒng)的性能因素,因此可以將它作為性能和可擴(kuò)展性的一個(gè)衡量指標(biāo)。
運(yùn)行VMmark得到R805和R905的分?jǐn)?shù),分別為7.97tile和14.28tile。與HP和IBM在16核服務(wù)器的對(duì)比中,R905的成績(jī)位居最前列,R805則處于中端位置。
能耗的測(cè)試相對(duì)中立,最有的名的測(cè)試工具莫過(guò)于SPECpower_ssj2008。測(cè)試方法首先是通過(guò)在待測(cè)服務(wù)器系統(tǒng)上運(yùn)行一系列服務(wù)器版Java程序來(lái)確定服務(wù)器的最大負(fù)載,然后記錄每次負(fù)載達(dá)到10%時(shí)系統(tǒng)的能耗,多次之后取平均值,最后軟件根據(jù)這個(gè)平均值給出一個(gè)ssj(server-side Java)運(yùn)算每瓦耗電量的分?jǐn)?shù)。
如果說(shuō)僅是要從大體上比較兩臺(tái)服務(wù)器的耗電情況,SPECpower_ssj2008給出的數(shù)字的確能給你一些幫助。但如果是對(duì)一個(gè)24小時(shí)運(yùn)作的IT站點(diǎn)來(lái)說(shuō),這個(gè)數(shù)字就值得商榷了。我想絕大多數(shù)網(wǎng)站服務(wù)器最關(guān)心無(wú)疑就是服務(wù)器工作容量有多大,以及耗電情況如何。VMmark對(duì)前一指標(biāo)給出了評(píng)價(jià),對(duì)于后一指標(biāo),我們?cè)撊绾卧u(píng)估?
SPECpower給出分?jǐn)?shù)的方式就好像超市貨價(jià)上的盒裝麥片,僅僅告訴你麥片每公斤的單價(jià),卻沒(méi)有給出整盒的售價(jià)以及商品的品質(zhì)等級(jí)。與此類比,ssj的檢測(cè)很難對(duì)特定服務(wù)器的性能做出全面的評(píng)價(jià)。況且ssj的代碼不是基于Java EE編寫的,沒(méi)有數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口,因此它對(duì)大部分IT站點(diǎn)的活動(dòng)情況無(wú)法清楚了解。另外,軟件檢測(cè)的模式是按一定時(shí)間斷依次將服務(wù)器負(fù)載量從10%,20%,30%...直到100%的提高,但實(shí)際上這種工作模式與大部分站點(diǎn)的實(shí)際情況并不符合。
總體說(shuō)來(lái),VMmark是一款不錯(cuò)的服務(wù)器性能/負(fù)載評(píng)價(jià)工具,SPECpower只能對(duì)服務(wù)器的耗電量做一個(gè)粗略的估計(jì)。(本人用了一款名為Kill a Watt的能耗測(cè)量工具,并將測(cè)出的數(shù)據(jù)與軟件估計(jì)作對(duì)比)。
測(cè)試結(jié)果顯示,R805在待機(jī)狀態(tài)(操作系統(tǒng)運(yùn)行而無(wú)虛擬機(jī)加載)功率為207w,最大負(fù)載時(shí)(運(yùn)行Dell的服務(wù)器負(fù)載模擬測(cè)試軟件)的為411w,而R905的數(shù)據(jù)分別為待機(jī)狀態(tài)的331w和全速運(yùn)行的652w。兩者相比,性能/耗電(tile/watt)比較接近,這就意味著低端的R805并不比高端的產(chǎn)品耗電量大。
專用服務(wù)器的應(yīng)用
Dell力推虛擬化專用服務(wù)器不失為一個(gè)明智之舉。環(huán)顧四周,目前只有Dell一家如此而已。HP雖然宣稱旗下所有的服務(wù)器均為虛擬化而優(yōu)化設(shè)計(jì),但就目前產(chǎn)品特性來(lái)看,恐怕難以自圓其說(shuō)。依愚之見(jiàn),Dell的這一舉措將會(huì)引起HP和IBM對(duì)虛擬化應(yīng)用的關(guān)切之情,其各自的虛擬化服務(wù)器也會(huì)紛紛跟進(jìn)。尤其是在微軟發(fā)布hypervisor后,這種趨勢(shì)就會(huì)更加明顯。
以上Dell的兩款服務(wù)器都能算得上是優(yōu)良,R805是虛擬化服務(wù)器起步之旅,而R905則更顯專業(yè)特色。依照用途來(lái)分,我覺(jué)得小型的R805適合于SMB級(jí)別的商業(yè)應(yīng)用,畢竟雙核的處理速度足以應(yīng)付;如果商業(yè)應(yīng)用需要在虛擬服務(wù)器上存儲(chǔ)大量信息,那么雙硬盤的容量很快就會(huì)捉襟見(jiàn)肘。
R905比R805在應(yīng)用處理上能力要強(qiáng)的多,因?yàn)樗须p倍R805的處理器,雙倍的RAM容量和3倍的硬盤存儲(chǔ)空間。R905是真正意義上的企業(yè)級(jí)或中等規(guī)模商業(yè)機(jī),蘊(yùn)含無(wú)限的潛能,能為企業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障,這一點(diǎn)也可從評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的排名得到證實(shí)。如果從這個(gè)意義上說(shuō),僅比R805多上$5,600就能獲得如此的表現(xiàn),R905當(dāng)然是虛擬化服務(wù)器的不二選擇。
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