虚拟服务器物理服务器性能对比检验测试报告.doc

^` 服务器性能测试报告 目录 一、 测试简介 3 1.1报告编写目的 3 1.2测试背景 3 二、 目标及范围 4 2.1 测试目的及标准 4 2.2 测试范围 4 三、 测试过程 4 3.1 服务器基本硬件资料： 4 3.2 测试内容 5 3.3 测试时间 5 3.4 测试环境 5 3.5 测试工具 5 四、 测试结果分析 6 4.1 测试概要 6 4.2 测试执行情况 6 4.3 测试结果分析 10 五、 试结果分析 13 5.1处理器性能测试 13 5.2内存性能测试 14 5.3磁盘I/O性能测试 14 5.4网络 15 5.5结论 16 5.6此次测试的不足 16 一、 测试简介 1.1报告编写目的 中等配置服务器在2013年普遍出现在xxxxx的典型设计方案里，如：xxxxxxxx，这些系统中均采用了中端（2路）服务器作为数据库、中间件或接口程序的部署平台。 在前期与项目组交流的过程中，xxxxxx均表示对虚拟服务器的稳定性和性能提出以质疑，尤其是对虚拟化的运算性能、稳定性、和磁盘性能表示存在顾虑，所以xxxx计划进行一次性能对比，对xxxxx中的中端服务器（2路）和xxxxx虚拟化平台建立的同等配置虚拟服务器进行主要运算指标对比。 由于这些质疑不涉及到相关应用层面，所以这次xxxx未采用Load Runner等高端测试服务，只对两种服务器的处理器、内存、存储、网络和稳定性行了测试。 1.2测试背景 此次测试不进行完全对等的硬件配置对比，由于典设里2路服务器配置的是E5级别的CPU，存储一般采用本地Raid5方式，而虚拟服务器的宿主一般采用E7级别的CPU和统一光纤存储，这样虽然从配置上看不具备同等标准的对等性，但是由于虚拟化的核心就是将高性能资源细化分配的一种方式，所以在这次测试中我们只将CPU数量，内存容量、磁盘格式（NTFS）和操作系统进行统一，这样得出的结果反而更具有实用性。 二、 目标及范围 2.1 测试目的及标准 测试目的：2路物理服务器的各方面性能和对应配置的虚拟机性能的对比。 测试标准：测试标准以选择的各方面性能测试工具为标准，如CPU运算性能以superpi的Flops(每秒浮点运算次数)。内存、磁盘等测试也主要以选取的benchmark来指定标准。 2.2 测试范围 从服务器主要的功能硬件角度测试重点范围是：CPU性能测试、磁盘性能测试、内存性能测试、网络性能测试等。 从服务器性能指标的可度量性角度进行测试的话测试范围包括：1.定量性能指标测试，其中有CPU浮点运算性能、内存读写速度、磁盘读写速度、IO吞吐量等；2.定性性能指标测试，包括CPU稳定性、内存稳定性等。 三、 测试过程 3.1 服务器基本硬件资料： 类型 HP DL 380G6 虚拟机 操作系统 Windows2003-64 Windows2003-64 CPU 类型 16C Intel Xeon E5640@2.67MHz 16 C Intel Xeon E7-4830@2.13MHz (6 x 333) 系统内存 16G 16G 硬盘 300G SAS 15K(Raid5) 40G（HDS分配空间） 3.2 测试内容 本次服务器性能测试的内容。测试对象包括2路 HP服务器、虚拟机。针对两台服务器展开相同的测试，测试内容包括： 1.CPU浮点运算、稳定性、处理器运算能力 2.内存读写速度、稳定性 3.磁盘读写速度、存取时间 4.网络IOs、IO平均响应时间、每秒网络包流量 3.3 测试时间 2013年4月24日—2012年4月28日 3.4 测试环境 1.测试场景：均采用本地主机测试 2.系统环境：均采用windows操作系统；HP DL380 G6 服务器和虚拟机均使用windows2003-企业版64位操作系统 3.应用环境:测试工具运行条件相同，保证无其他运行程序干扰 3.5 测试工具 由测试内容决定的计算机全面性能测试，分不同角度进测试 主要包括CPU、内存、磁盘、网络、拓展性。对应测试工具如下： CPU浮点运算： SuperPI、 CPU稳定性测试：SP2004 内存读写速度：SiSoftware 内存稳定性：SP2004 磁盘读写速度：HD TunePro_v5.00 Network IOs : Iometer_2006_win32.i386 IO-respond time: Iometer_2006_win32.i386 四、 测试结果分析 4.1 测试概要 测试过程中，尽最大努力保证两台服务器的实际测试环境尽可能相同，以免造成没必要的误差。测试过程中不难发现一部分性能相当客观地反映在计算机的硬件配置上，诸如CPU、内存、磁盘的制造工艺和规格的差异，根据这些差异我们可以直接判断出性能优劣的大体情况， 4.2 测试执行情况 测试用例严格在相同的测试环境下执行，并且按照测试用例的设计方法分别在CPU运算、CPU使用率、内存的宽度、硬盘读写性能、网络IOs和IO响应时间几个角度执行。 测试结果如下所示： l CPU测试 HP DL380 G6服务器和虚拟服务器 (两颗8核CPU)使用工具SiSoftware和SuperPI 使用测试工具SuperPI进行测试 测试点为CPU的浮点运算能力，数字越小越好，分为三个等级，轻度、中度、重度 型号 1M（轻） 16M（中） 32M（重） HP DL380 G6服务器 14.656s 6m4.172s 13m21.484 虚拟服务器 19.031s 8m12.985s 18m21.187s SiSoft的处理器运算能力的得分，数值越高越好 Processor Arithmetic Dhrystone ALU（体现整型运算能力） Whetstone iSSE（体现浮点运算能力） HP DL380 G6服务器 164.62GIPS 121.26GFLOPS 虚拟服务器 230GIPS 120.53GFLOPS 多处理器性能测试 multi-core efficiency Inter-Core Bandwidth （越高越好） Inter-Core Latency （越低越好） HP DL380 G6服务器 30.57GB/s 100.2ns 虚拟服务器 17.48GB/s 156.6ns CPU稳定性测试，使用工具SP2004 经过40多小时的CPU稳定性测试运行，HP服务器和虚拟服务器的CPU均没有报错和警告，CPU稳定性较高 HP DL380 G6 虚拟服务器 l 内存、 HP DL380 G6服务器和虚拟服务器 内存16G)，使用工具SiSoftware 内存带宽 Memory Bandwidth 内存带宽（越高越好） 内存延迟 时间复制容量（越小越好） HP DL380 G6服务器 24.22 GB/s 32.2ns 661微妙 虚拟服务器 23.43GB/s 59.8ns 683微妙 缓存与内存带宽 Cache and Memory Cache/Memory Bandwidth Speed Factor（越小越好） HP DL380 G6服务器 128.74GB/s 38.10 虚拟服务器 242.8GB/s 59.7 l 硬盘 HD TunePro_v5.00进行的硬盘读取测试 型号 最小值 最大值 平均值 数据存取时间 CPU使用负载 HP DL380 G6服务器 61.9 MB/sec 127.5 MB/sec 101.2 MB/sec 6.2ms 0.3% 虚拟服务器 58.2MB/sec 898.5 MB/sec 770.9 MB/sec 0.4ms 0.8% HP DL380 G6服务器硬盘读写性能测试 虚拟服务器硬盘读写性能测试 l 网络性能测试 HP DL380 G6服务器和虚拟服务器 网络性能测试，使用工具IOmeter 类型 测试级别 Total I/Os Total MBs avg-respond-time 物理服务器 4K 100519.51bytes/sec 392.65MB/sec 0.0196ms 16K 35486.42bytes/sec 554.48MB/sec 0.056ms 32K 17203.43bytes/sec 537.61MB/sec 0.1158ms 虚拟服务器 4K 83198.84bytes/sec 325MB/sec 0.0237ms 16K 38008.33bytes/sec 593.88MB/sec 0.0522ms 32K 15987.21bytes/sec 501.24MB/sec 0.1244ms 4.3 测试结果分析 本次测试主要针对物理服务器的性能和虚拟服务器的性能对比展开测试工作，以一台HP DL380和一台同样配置的虚拟服务器从CPU性能、内存性能、磁盘性能、网络四个方面进行全方位的比对，从而全面评估物理服务器和虚拟服务器的性能差异。 l CPU性能测试 测试点为CPU的浮点运算能力，数字越小越好，分为三个等级，轻度、中度、重度 型号 1M（轻） 16M（中） 32M（重） HP DL380 G6服务器 14.656s 6m4.172s 13m21.484 虚拟服务器 19.031s 8m12.985s 18m21.187s SiSoft的处理器运算能力的得分，数值越高越好 Processor Arithmetic Dhrystone ALU（体现整型运算能力） Whetstone iSSE（体现浮点运算能力） HP DL380 G6服务器 164.62GIPS 121.26GFLOPS 虚拟服务器 230GIPS 120.53GFLOPS 多处理器性能测试 multi-core efficiency Inter-Core Bandwidth （越高越好） Inter-Core Latency （越低越好） HP DL380 G6服务器 30.57GB/s 100.2ns 虚拟服务器 17.48GB/s 156.6ns 从上结果统计图上看，CPU的浮点运算能力是HP DL380 G6服务器强于虚拟服务器，但由于浮点运算能力主要是用于描述多媒体和图形处理的指标，一般来说，除了用于媒体服务器之外，这个指标对于普通服务器用处不大，所以物理服务器和虚拟服务器即使有一定差距，也可以接受。 处理器运算能力是CPU的最重要的一个指标，表示CPU的运算处理能力，从上表可以看出，虚拟服务器的CPU处理器的运算能力高于物理服务器的，主要是由于虚拟服务器的宿主机采用的是较高端的E7处理器而一般服务器使用的是E5的处理器，所以在同等配置下，虚拟服务器的处理运算能力高于物理服务器。 l 内存性能测试 内存带宽 Memory Bandwidth 内存带宽（越高越好） 内存延迟 时间复制容量（越小越好） HP DL380 G6服务器 24.22 GB/s 32.2ns 661微妙 虚拟服务器 23.43GB/s 59.8ns 683微妙 缓存与内存带宽 Cache and Memory Cache/Memory Bandwidth Speed Factor（越小越好） HP DL380 G6服务器 128.74GB/s 38.10 虚拟服务器 242.8GB/s 59.7 从上结果统计图上看，物理服务器和虚拟服务器的的各项指标相差不大，虚拟服务器的内存带宽和缓存带宽稍高于物理服务器，但延迟稍低于物理服务器，在内存延迟没有相差到一个数量级别时，日常系统对内存带宽要求要高于内存延迟，所以总体比较，物理服务器和虚拟服务器的内存性能基本一样，差别不大。 l 磁盘性能测试 型号 最小值 最大值 平均值 数据存取时间 CPU使用负载 HP DL380 G6服务器 61.9 MB/sec 127.5 MB/sec 101.2 MB/sec 6.2ms 0.3% 虚拟服务器 58.2MB/sec 898.5 MB/sec 770.9 MB/sec 0.4ms 0.8% 从上结果统计图上看，物理服务器和虚拟服务器的硬盘的最小读取速度基本一样，但最大读取速度和数据存取时间，虚拟服务器要远远优于物理服务器，主要由于虚拟服务器的硬盘是直接使用的存储空间，而物理服务器使用的是本地磁盘，所以导致虚拟服务器的硬盘的性能远远高于物理服务器的性能，而且在数据安全上，数据存放在存储上也要优于存放在本地磁盘。 l 网络性能测试 类型 测试级别 Total I/Os Total MBs avg-respond-time 物理 服务器 4K 100519.51bytes/sec 392.65MB/sec 0.0196ms 16K 35486.42bytes/sec 554.48MB/sec 0.056ms 32K 17203.43bytes/sec 537.61MB/sec 0.1158ms 虚拟 服务器 4K 83198.84bytes/sec 325MB/sec 0.0237ms 16K 38008.33bytes/sec 593.88MB/sec 0.0522ms 32K 15987.21bytes/sec 501.24MB/sec 0.1244ms 从上结果统计图上看，网络性能在总体的每秒I/O，每秒的总数据流量或者是平均响应时间，物理服务器和虚拟服务器数据基本一样，说明物理服务器和虚拟服务器的网络性能基本一致。 五、 试结果分析 根据以上各模块的性能测试结果，可以得出以下结论. 5.1处理器性能测试 从测试结果上看虚拟服务器的在处理器的指标上除了内核带宽有较大差别之外，在浮点计算方面与物理服务器差别不大，这证明虚拟服务器不适合做3D等需要内核带宽很强的运算服务，例如实时显示3D地貌的地理信息系统，浮点运算方面与物理服务器存在细微差距，这证明在视频、语音或者图形转换方面虚拟服务器与物理服务器存在一定差距，但是差距不大，所以如果业务量不大的话可以用虚拟服务器替代。 【此表数值越小越好】 最后在常规业务中最重要的业务整体运算能力数值中，虚拟服务器得益于先进的底层框架，大幅超出物理服务器，所以此平台上的虚拟服务器比物理服务器更适合部署中间件、数据库和其它接口程序。 【此表数值越大越好】 5.2内存性能测试 在内存性能的对比上结果比较惊喜，除了内存延迟之外其他，其他数值例如总线带宽与物理服务器几乎没有差别，而在内存带宽的性能上有将近1倍左右的性能优势，这同样的得益于虚拟平台底层优秀的硬件平台基础，这样证明在在虚拟服务器上同等配置应用或数据库更不容易发生因内存溢出或错误引起的停用故障。 （内存延迟在带宽同等的状况下，对性能的影响基本可以忽略） 【此表数值越大越好】 5.3磁盘I/O性能测试 在所有测试项目中最没有悬念的测试结果应该是磁盘测试，因为虚拟服务器配置的本地磁盘是从统一的光纤存储上分配的资源，肯定要比物理服务器性能要优秀，但是具体结果同样令我们震惊，应为虚拟服务器的磁盘读取性能比物理服务器的磁盘性能高出将近7倍。 【此表数值越大越好】 在读取时间有将近12倍的优势，上这证明如果在数据库部署方面，虚拟机部署单节点数据库要比物理机具有更卓越的性能优势。 【此表数值越小越好】 5.4网络 在网络测试中虚拟服务器略低于物理服务器，但是差别十分微小，在数据拷贝方面不会存在明显差距。 5.5结论 所以，综上所述，虚拟环境中提供的两路服务器，在除部署流媒体、视频处理、3D图形计算存在细微的差距之外，在整体运算性能上整体高于或与物理服务器持平，内存性能和磁盘性能高于物理服务器，适合进行中间件，数据库、接口程序的部署。 5.6此次测试的不足 此次测试由于人力和技术条件限制，只能进行服务器主要部件的性能直观对比，无法提供在应用上的性能参数如（weblogic、oracle、SQLserver、SAP）。