امروزه، مجازی سازی به طور گسترده در تقریباً در هر بخش از صنعت IT - از شخصی - استفاده می شود دستگاه های تلفن همراهبه قدرتمند مراکز محاسباتی، به شما امکان می دهد بیشترین تصمیم را بگیرید وظایف مختلف. مجازی‌سازی می‌تواند به اشکال مختلف باشد - از مجازی‌سازی و شبیه‌سازی پلتفرم گرفته تا مجازی‌سازی منابع. اما امروز در مورد مجازی سازی سخت افزار بومی صحبت خواهیم کرد - پردازنده های مدرن با استفاده از مجموعه های دستورالعمل مانند Intel VT-x یا AMD-V از آن پشتیبانی می کنند.

مجازی سازی بومی فناوری است که منابع محاسباتی انتزاعی از لایه سخت افزار را فراهم می کند. به عنوان مثال، اگر بخشی از سرورها را در نظر بگیریم، چنین انتزاعی به چندین سیستم مجازی اجازه می دهد تا بر روی یک پلت فرم سخت افزاری اجرا شوند، و همچنین امکان انتقال آسان سیستم های مجازی از یک سرور سخت افزاری به سرور دیگر را فراهم می کند - به عنوان مثال، زمانی که از کار می افتد یا خراب می شود. ارتقا یافته است.

قبل از ظهور پشتیبانی سخت‌افزاری برای مجازی‌سازی، تمام مزیت‌های این فناوری تلفات بزرگ در عملکرد و عملکرد را جبران می‌کند. سرعت کمعملکرد ماشین مجازی به عنوان یک کل محبوبیت ماشین‌های مجازی شروع به رشد کرد زیرا تولیدکنندگان پلتفرم‌های سخت‌افزاری شروع به برداشتن گام‌های فعال برای کاهش هزینه‌های مجازی‌سازی کردند (ظاهر پشتیبانی سخت‌افزاری، معرفی دستورالعمل‌های جدید، کاهش زمان‌بندی هنگام اجرای دستورالعمل‌ها) و عملکرد پردازنده کافی شد. ماشین های مجازی را با سرعت قابل قبولی بکشید.

همانطور که در بالا ذکر شد، یکی از عوامل کلیدی برای عملکرد عادیمجازی سازی سخت افزار بومی - پشتیبانی از پردازنده برای مجموعه دستورالعمل های خاص. اینتل مجموعه دستورالعمل VT-x خود را در سال 2005 معرفی کرد که هنوز در چارچوب معماری Netburst استفاده شده در پردازنده های پنتیوم 4. AMD مجموعه دستورالعمل خود را با نام AMD-V توسعه داد و اولین پردازنده های پشتیبانی کننده آن در سال 2006 وارد بازار شدند. مدتی بعد، هر دو شرکت مجموعه‌های دستورالعمل جدیدی را پیشنهاد کردند: اینتل EPT (جدول صفحه گسترده) و AMD RVI (نمایه‌سازی سریع مجازی‌سازی). ماهیت هر دو مجموعه این است که سیستم عامل مهمان مستقیماً با دور زدن هایپروایزر کنترل صفحات حافظه مجازی شده را به دست می آورد - این باعث کاهش بار روی آن و کمی افزایش سرعت سیستم مجازی می شود. برای ارسال مستقیم دستگاه ها به سیستم عامل مهمان شرکت اینتلمجموعه دستورالعمل اینتل VT-d را توسعه داده است. اینتل همچنین مجموعه های دیگری از دستورالعمل ها را برای مجازی سازی دارد: Intel VT FlexMigration، Intel VT FlexPriority، VPID، VT Real Mode، VMFUNC.

در نسل‌های جدید پردازنده‌ها، سازندگان نه تنها قابلیت‌های جدیدی را برای مجموعه‌های دستورالعمل مجازی‌سازی ارائه می‌کنند، بلکه زمان اجرای دستورالعمل‌های خاص را نیز کاهش می‌دهند که عملکرد سیستم مجازی را در کل بهبود می‌بخشد. به عنوان مثال، در پردازنده های Pentium 4 تاخیر برای اجرای دستورات VMCALL و VMRESUME نزدیک به 1500 نانوثانیه بود و در Core 2 Duo (Penryn) کمتر از 500 نانوثانیه بود.

کاهش شکاف عملکرد بین سیستم های واقعی و مجازی، استفاده از ماشین های مجازی (VM) را بسیار سودآورتر کرده است، از جمله برای حل مشکلات. سطح شرکتی. بارزترین مزیت ها افزایش میانگین بار سخت افزاری است (چند ماشین مجازی به طور مساوی از منابع پلت فرم سخت افزاری استفاده می کنند و زمان خرابی را کاهش می دهد) و همچنین اجرای یک سیستم عامل قدیمی که الزامات مدرن را برآورده نمی کند (مثلاً برای امنیت) هنوز برای راه اندازی و بهره برداری از نرم افزارهای منحصر به فرد (یا به دلایل دیگر) ضروری است. به هر حال، امروزه بسیار محبوب است خدمات ابریهمچنین مبتنی بر فناوری های مجازی سازی هستند. اجازه دهید مزایای اصلی که یک شرکت از استفاده از مجازی سازی دریافت می کند را خلاصه کنیم. این:

• افزایش میانگین بار سرور فیزیکی و در نتیجه میزان استفاده از سخت افزار که به نوبه خود هزینه کل شرکت سهامی را کاهش می دهد.
• سهولت انتقال سرورهای مجازی از یک فیزیکی به دیگری در هنگام ارتقا سخت افزار;
• سهولت ترمیم سرور مجازیدر خرابی سخت افزاریسخت افزار: انتقال یک ماشین مجازی به سرور فیزیکی دیگر بسیار ساده تر از انتقال پیکربندی و نرم افزار از یک ماشین فیزیکی به ماشین دیگر است.
• ساده سازی قابل توجه انتقال کاربران یا فرآیندهای تجاری به سیستم عامل جدید و نرم افزار جدید: استفاده از VM به شما امکان می دهد این کار را به صورت قطعات و بدون دست زدن به منابع سخت افزاری انجام دهید. علاوه بر این، خطاها را می توان به راحتی در طول فرآیند تجزیه و تحلیل و تصحیح کرد و همچنین امکان سنجی اجرا را می توان در پرواز ارزیابی کرد.
• پشتیبانی در فرآیندهای تجاری برای عملکرد یک سیستم عامل قدیمی که به دلایلی نمی توان آن را در یک زمان معین رها کرد.
• امکان تست برنامه های خاص روی ماشین مجازی بدون نیاز به سرور فیزیکی اضافی و غیره.
• سایر زمینه های کاربردی

بنابراین، امکان استفاده از مجازی سازی امروزه دیگر سوالی ایجاد نمی کند. فناوری از نقطه نظر سازمان کسب و کار مزایای بسیار زیادی را فراهم می کند، که باعث می شود حتی از زیان های اجتناب ناپذیر در عملکرد سیستم چشم بپوشیم.

با این حال، درک اینکه دقیقاً در مورد چه سطحی از کاهش عملکرد بین سیستم واقعی و مجازی صحبت می کنیم، همیشه مفید است. علاوه بر این، آنها اغلب به شدت به نوع وظایف و نرم افزار مورد نیاز برای منابع سخت افزاری بستگی دارند. در برخی موارد این از نقطه نظر حسابداری منابع مهم است، در برخی دیگر به تعیین سطح عملکرد یک سیستم واقعی برای دستیابی به سطح عملکرد مطلوب از یک سیستم مجازی کمک می کند. در نهایت، انواع مرزی از مشکلات وجود دارد که می توان با استفاده از سیستم های مجازی و واقعی حل کرد - و در آنجا موضوع ضرر می تواند یک عامل تعیین کننده باشد.

روش شناسی تست

برای آزمایش، مجموعه ای از برنامه های کاربردی آزمایشی از روش معمول برای مطالعه عملکرد پلت فرم های وب سایت از سال 2011، با کمی رزرو استفاده شد. اولا، همه بازی ها از مجموعه حذف شدند، زیرا آداپتور گرافیک مجازی با درایور Oracle عملکرد بسیار ضعیفی دارد: در بیشتر موارد، بازی ها حتی شروع نشدند. در مرحله دوم، برنامه هایی که به طور مداوم قادر به تکمیل اسکریپت آزمایشی در یکی از تنظیمات نبودند حذف شدند - Maya، Paintshop Pro، CorelDraw. به همین دلیل، ما نمی توانیم رتبه بندی نهایی و نمرات عملکرد کلی تست خود را با پایگاه داده پردازنده های آزمایش شده مقایسه کنیم. با این حال، مقایسه نتایج آزمایش های فردی کاملاً صحیح است.

همچنین باید در نظر داشته باشید که این متدولوژی از نسخه های برنامه کاربردی 2011 استفاده می کند. ممکن است از فناوری‌ها، بهینه‌سازی‌ها یا مجموعه دستورالعمل‌های جدیدی که پس از آن زمان معرفی شده‌اند پشتیبانی نکنند. با این حال، وجود چنین پشتیبانی در نسخه های جدیدتر برنامه ها می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد این برنامه ها - هم در سیستم واقعی و هم در سیستم مجازی - تأثیر بگذارد.

نیمکت آزمون

برای آزمایش، ما یک سیستم با پیکربندی مناسب برای نقش یک سرور و یک ایستگاه کاری با عملکرد بالا انتخاب کردیم. در مواد آینده ما قابلیت های مجازی سازی آن را با سیستم های میزبان مختلف آزمایش خواهیم کرد. امروزه ویندوز 7 به عنوان میزبان استفاده می شود.

• پردازنده: Intel Xeon E3-1245 v3
• مادربرد: SuperMicro X10SAE
• رم: 4 × Kingston DDR3 ECC PC3-12800 CL11 8 گیگابایت (KVR16LE11/8)
• هارد دیسک: Seagate Constellation ES.3 1 TB (ST1000NM0033)
• سیستم عامل: Windows 7 x64

نرم افزار مجازی سازی

در این ماده، آزمایش با استفاده از Oracle VM VirtualBox انجام می شود.

Oracle VM VirtualBox یک ماشین مجازی رایگان (VM) است که تحت مجوز GNU GPL 2 است. از لیست گسترده ای پشتیبانی می کند. سیستم های عامل: Windows، OS X، Solaris و تعداد زیادی توزیع لینوکس (Ubuntu، Debian، openSUSE، SUSE Linux Enterprise Server، Fedora، Mandriva، Oracle Linux، کلاه قرمزلینوکس سازمانی، CentOS). VM در ابتدا توسط Innotek ساخته شد که بعداً توسط Sun Microsystems خریداری شد و در سال 2010 توسط Oracle خریداری شد. VM از انتقال دستگاه های USB به سیستم عامل مهمان پشتیبانی می کند، دسترسی به اینترنت و اتصال دسکتاپ از راه دور را فراهم می کند. سیستم عامل مهمان می تواند 32 بیتی یا 64 بیتی باشد. این سیستم از شتاب سخت افزاری دو بعدی و سه بعدی و همچنین PAE/NX، VT-x، AMD-V، Nested Paging پشتیبانی می کند. طیف گسترده ای از دستگاه های رایج را شبیه سازی می کند: چیپست PIIX3 یا ICH9، کنترلرهای PIIX3، PIIX4، ICH6 IDE، کارت های صوتی Sound Blaster 16، AC97 یا Intel HD، و همچنین کارت های شبکه PCnet PCI II (Am 79 C 970 A)، PCnet - Fast III (Am 79 C 973)، اینتل PRO/1000 MT Desktop (82540 EM)، Intel PRO /1000 T Server (82543 GC)، Intel PRO / 1000 MT Server (82545 EM). از تصاویر پشتیبانی می کند دیسکهای سخت VDI، VMDK، VHD، به شما امکان ایجاد می دهد پوشه های مشترکبرای سیستم عامل مهمان و میزبان، و همچنین ذخیره وضعیت های VM.

اوراکل دارای آنالوگ جدی تری از VM VirtualBox، Oracle VM Server برای پردازنده های x86 و SPARC بر اساس هایپروایزر Xen است. یعنی این یک محصول کاملا متفاوت برای بخش های مختلف بازار است. Oracle VM Server از 160 رشته در سرور فیزیکی و حداکثر 128 CPU مجازی در سیستم عامل مهمان پشتیبانی می کند و حداکثر مقدار رم 4 ترابایت است، در حالی که VM VirtualBox تنها از 32 CPU مجازی در سیستم عامل مهمان و 1 ترابایت رم پشتیبانی می کند. .

به طور خلاصه، VM VirtualBox را می توان به عنوان یک VM برای مشخص کرد استفاده خانگیو برای استفاده در شرکت های کوچک، و سهولت راه اندازی (در اصل نصب شده و همه چیز کار می کند) به صلاحیت های بالایی نیاز ندارد مدیر سیستم(یا به دلیل سهولت استفاده اصلاً به مدیر سیستم اختصاصی نیاز ندارد). محصول Oracle VM Server برای مشاغل بزرگتر در نظر گرفته شده است - عملکرد و پشتیبانی بیشتری را برای سرورهای قدرتمندتر ارائه می دهد، اما همچنین به صلاحیت های بالاتر از مدیر سیستم نیاز دارد.

تنظیمات نرم افزار

برای این آزمایش، یک Oracle VM VirtualBox VM روی یک میز آزمایشی با ویندوز 7 x64 نصب شد که روی آن مستقر شده بود. تصویر ویندوز 7 x 64 با بسته برنامه آزمایشی. در مطالب زیر نحوه عملکرد سایر سیستم عامل هاست و نرم افزار مجازی سازی را امتحان خواهیم کرد.

خود ماشین مجازی به صورت زیر پیکربندی شده است: پشتیبانی از Nested Paging، VT-x، PAE/NX، 3D و 2D acceleration فعال است. برای نیاز ماشین مجازی، 24 گیگابایت رم و 256 مگابایت حافظه ویدیویی در نظر گرفته شده است.

مقایسه با Intel Core 7-4770k

برای ارزیابی مقایسه ای عملکرد کلی پلت فرم تست در مبتنی بر اینتلنتایج پردازنده Xeon E3-1245 v3 نیز در جداول موجود است اینتل Core i7-4770K از . این به شما امکان می دهد تا سطح عملکرد یکی از بهترین پردازنده های مصرف کننده را برای رایانه های شخصی و پردازنده سرور Xeon Plus بسیاری از امکانات مقایسه جالب دیگر را بر اساس تفاوت در تنظیمات ارائه می دهد. با این حال، در اینجا باید در نظر داشته باشید که پارامترهای دو سیستم کمی متفاوت است و این بر نتایج تأثیر می گذارد. بیایید ویژگی های غرفه ها را جدول بندی کنیم.

Core i7-4770k دارای ساعت کاری 100 مگاهرتز بالاتر است که ممکن است مزیتی به آن بدهد. وضعیت RAM پیچیده است: از یک طرف، Core i7-4770k دارای نیمی از حجم صدا و فرکانس کاری کمتر، 1333 مگاهرتز در مقابل 1600 است. از سوی دیگر، پلت فرم Xeon دارای زمان بندی حافظه بالاتری است و همچنین از تصحیح خطای ECC استفاده می کند.

در نهایت، در سیستم هستهکارت گرافیک خارجی i7-4770k Palit GeForce GTX 570 1280 مگابایت نصب شده است. که در روش آزموندر سال 2011، تنها تعداد کمی از برنامه ها می توانند از منابع استفاده کنند کارت گرافیکو در این اپلیکیشن ها باید انتظار برتری قابل توجهی از سیستم Core i7-4770k داشته باشید. علاوه بر این، کارت خارجی برای دسترسی به RAM با پردازنده رقابت نمی کند، همانطور که Intel P4600 یکپارچه است، که همچنین باید به Core i7-4770k مزیت خاصی بدهد. از سوی دیگر، درایورهای P4600 باید دارای بهینه‌سازی‌های خاصی برای بهبود عملکرد برنامه‌های حرفه‌ای باشند. با این حال، آنها احتمالاً به بهینه سازی خود نرم افزار نیز نیاز دارند، بنابراین در آزمایش ما (اجازه دهید یادآوری کنم، ما از نسخه های برنامه 2011 استفاده می کنیم)، این بهینه سازی ها به احتمال زیاد کار نمی کنند. اما در زندگی شما باید هر مورد را جداگانه بررسی کنید، زیرا بهینه سازی نرم افزار یک فرآیند بسیار ظریف است.

تنظیمات مربوط به آزمایش

در یک سیستم واقعی، بسته آزمایشی در دو پیکربندی راه‌اندازی شد: با فناوری Intel Hyperthreading (از این پس HT نامیده می‌شود) غیرفعال و فعال است. این به شما امکان می دهد تأثیر آن را بر عملکرد هر دو سیستم واقعی و مجازی ارزیابی کنید - و در عین حال بفهمید که در کجا می توانید از مدل جوانتر Intel Xeon این نسل که NT ندارد استفاده کنید. ماشین مجازی در دو پیکربندی راه اندازی شد: برای 4 هسته محاسباتی و برای 8. در نتیجه، تنظیمات زیر را دریافت می کنیم:

1. سیستم واقعی بدون HT (به نشان hw wo/HT)
2. سیستم واقعی با HT (به hw w/HT نشان داده شده است)
3. ماشین مجازی با 4 هسته روی یک پردازنده 4 هسته ای بدون HT (مشخص شده vm 4 core wo/HT)
4. ماشین مجازی با 4 هسته روی یک پردازنده 4 هسته ای با HT (مشخص شده vm 4 هسته w/HT)
5. ماشین مجازی با 8 هسته بر روی یک پردازنده 4 هسته ای با NT (به معنای VM 8 core)

برای راحتی، بیایید همه چیز را در یک جدول قرار دهیم.

محاسبه هزینه های مجازی سازی

توجه به این نکته مهم است که هزینه های مجازی سازی نسبت به سطح کلی اندازه گیری نمی شود، بلکه در مقایسه با سخت افزارهای مشابه و پیکربندی های مجازی اندازه گیری می شود.

مقدار سربار مجازی سازی برای یک VM 8 هسته ای نسبت به Intel Xeon E3-1245 v3 با فناوری HT فعال (Real w/HT) و برای VM 4 هسته ای - نسبت به Intel Xeon E3-1245 محاسبه می شود. نسخه 3 بدون HT (واقعی wo/HT). هزینه های پیکربندی آزمایشی یک VM 4 هسته ای روی یک پردازنده 8 رشته ای نسبت به Intel Xeon E3-1245 v3 بدون HT محاسبه می شود.

همچنین به عنوان بخشی از آزمایش، یک رتبه بندی عملکرد معرفی خواهد شد که در آن عملکرد Intel Xeon E3-1245 v3 100 امتیاز در نظر گرفته شده است. بدون HT.

سطح ضرر قابل قبول

جالب ترین سوال این است که چه سطحی از کاهش بهره وری را باید قابل قبول در نظر گرفت؟ در تئوری، با توجه به مزایایی که مجازی سازی به یک سازمان می دهد، سطح 10-15 درصد برای ما کاملا قابل قبول به نظر می رسد. به خصوص با توجه به اینکه میانگین سطح استفاده از تجهیزات افزایش می یابد و زمان از کار افتادگی کاهش می یابد.

در مرحله اول، ما تصمیم گرفتیم ببینیم هنگام تغییر به سیستم مجازی در یک آزمایش مصنوعی، عملکرد چقدر کاهش می یابد. برای انجام این کار، معیار نسبتاً ساده Cinebench R15 را در نظر گرفتیم، که با این حال، عملکرد خوبی را در تعیین سطح عملکرد انجام می دهد. پردازنده مرکزیدر محاسبات مربوط به مدل سازی سه بعدی.

پیکربندی 4 رشته عملکرد کمتری دارد، اما درصد تلفات کمتری نیز دارد - هم در یک بار تک رشته ای و هم در یک بار چند رشته ای. در مورد عملکرد VM، با وجود تلفات زیاد، پیکربندی 8 هسته ای هنوز سریعتر از 4 هسته ای است. همچنین می توان فرض کرد که از آنجایی که آداپتور گرافیکی توسط درایور اوراکل شبیه سازی شده است، وجود هر بار در زیرسیستم گرافیکی باید به طور قابل توجهی هزینه های سیستم های مجازی را افزایش دهد، زیرا بار اضافی بر روی پردازنده ایجاد می کند.

خوب، به طور کلی، در حال حاضر ما بر روی این ارقام تمرکز خواهیم کرد - حدود 10٪ کاهش عملکرد برای پیکربندی 8 رشته و حدود 6٪ برای یک پیکربندی 4 رشته.

تحقیق عملکرد

کار تعاملی در بسته های سه بعدی

هنگامی که به صورت تعاملی کار می کنید، برخی از برنامه های CAD از کارت گرافیک استفاده زیادی می کنند، که به طور جدی بر نتایج و تفاوت عملکرد بین سیستم واقعی و مجازی تأثیر می گذارد.

CAD CreoElements

در حالت تعاملی در CAD CreoElements، تلفات مجازی سازی برای همه پیکربندی ها به 64 درصد می رسد. به احتمال زیاد، به دلیل این واقعیت است که در یک سیستم واقعی از منابع کارت گرافیک استفاده می شود، در حالی که در یک سیستم مجازی، بار از طریق درایورهای اوراکل روی پردازنده مرکزی می افتد.

جالب است بدانید که i7-4770K عملکرد پایین تری نسبت به Xeon نشان می دهد، حتی با وجود استفاده از یک دستگاه نسبتا قدرتمند کارت گرافیک گسسته. (S.I. - بهینه سازی درایورهای وعده داده شده اینتل در سری شتاب دهنده های حرفه ای P4600/P4700؟)

فناوری HT بر عملکرد سیستم واقعی و VM تأثیر منفی می گذارد - به ترتیب 4٪ و 5٪ ضرر.

CAD SolidWorks

در SolidWorks، تصویر به طور کلی تغییر نمی کند - هزینه ها فراتر از همه محدودیت های معقول است و بیش از 80٪ کاهش بهره وری را نشان می دهد. درست است، در پیکربندی نامتقارن (CPU: 4 هسته، 8 رشته، VM: 4 هسته) هزینه ها به طور قابل توجهی کمتر از دو پیکربندی دیگر است. این ممکن است به دلیل عملکرد فرآیندهای پس‌زمینه در سیستم‌عامل میزبان باشد: به عنوان مثال، فعال کردن HT تعداد رشته‌های احتمالی را دو برابر می‌کند و به ۸ عدد می‌رساند، که در آن ۴ رشته به VM اختصاص داده می‌شود و ۴ رشته در اختیار سیستم‌عامل میزبان باقی می‌ماند.

دسکتاپ 4770K به طور قابل توجهی سریعتر از Xeon است (به احتمال زیاد به دلیل این واقعیت است که Solidworks می تواند از منابع کارت گرافیک در این سناریو استفاده کند - S. K.). به طور کلی، هزینه های هنگفت به این دلیل است که SolidWorks برای زیرسیستم گرافیکی نیازمند است و همانطور که در بالا ذکر شد، یک کارت گرافیک مجازی تنها پردازنده را بیشتر بارگذاری می کند.

فعال کردن NT منجر به کاهش عملکرد می شود - برای سرور فیزیکی این 1٪ و برای VM - 9٪ است. که به طور کلی فرضیه در مورد آن را تایید می کند فرآیندهای پس زمینه- از آنجایی که VM 8 هسته ای تمام 8 رشته CPU را "ربایش" می کند، سیستم عامل میزبان و VM شروع به رقابت برای منابع می کنند.

مجموع برای گروه

هزینه های مجازی سازی در این گروه از برنامه ها بسیار قابل توجه است (بیش از 60 درصد) و در هر دو بسته مورد مطالعه قرار گرفته است. در عین حال، CAD CreoElements هزینه‌های کمتری نسبت به SolidWorks دارد، اما دومی می‌تواند از منابع یک کارت گرافیک استفاده کند، یعنی روی یک سیستم واقعی که می‌تواند دریافت کند. پاداش های اضافی. فناوری HT برای سرور فیزیکی مزایایی ندارد و در VM عملکرد هر دو بسته را به طور کامل کاهش می دهد. به طور کلی تلفات عملکرد بسیار بالا به ما اجازه نمی دهد که سیستم های مجازی را برای کار با بسته های مدل سازی سه بعدی توصیه کنیم. با این حال، هنوز هم ارزش دیدن رندر نهایی را دارد.

رندر نهایی صحنه های سه بعدی

سرعت رندر نهایی صحنه های سه بعدی به عملکرد پردازنده مرکزی بستگی دارد، بنابراین در اینجا تصویر باید عینی تر باشد.

اولین چیزی که باید به آن توجه کنید: در رندر نهایی، 3Ds Max هزینه های مجازی سازی بسیار کمتری را نسبت به زمانی که به صورت تعاملی در CAD کار می کند نشان می دهد - 14٪ برای VM 4 هسته ای و 26٪ برای VM 8 هسته ای. با این حال، سطح هزینه ها به طور قابل توجهی بالاتر از سطوح تعیین شده 6 و 10 درصد است.

به طور کلی، با وجود هزینه های نسبتاً بالا، یک VM 8 هسته ای دارای سطح عملکردی قابل مقایسه با 4 رشته 4 هسته ای است. پردازنده های اینتل، که بسیار خوب است.

فعال کردن HT بر روی سخت افزار واقعی به شما امکان می دهد زمان رندر را تا 26٪ کاهش دهید - یک نتیجه بسیار مناسب! در مورد NT در VM، همه چیز در اینجا ساده تر است - تنها 9٪ رشد. با این وجود، افزایش و افزایش قابل توجهی وجود دارد.

موج نور

Lightwave نتایج عالی را نشان می دهد: هزینه های مجازی سازی در سطح 3% برای VM 4 هسته ای و 6% برای VM 8 هسته ای است. همانطور که می بینید، حتی در یک گروه، برنامه هایی که در اصل برای یک کار طراحی شده اند، رفتار متفاوتی دارند: به عنوان مثال، 3Ds Max هزینه های بسیار بالاتری نسبت به Lightwave نشان می دهد.

دسکتاپ 4770K عملکرد بهتری نسبت به Xeon E3-1245v3 نشان می دهد. شایان ذکر است که یک VM 8 هسته ای تقریباً به خوبی یک سرور فیزیکی 4 هسته ای و 4 رشته ای است. (به نظر می رسد که Lightwave ضعیف بهینه شده است، بنابراین به هر گونه تغییر پیکربندی کمتر پاسخ می دهد. کاهش عملکرد در طول مجازی سازی، ظاهر شدن منابع اضافی هنگام فعال شدن NT ... نسبت به 3DsMax - S. K کمتر به همه چیز واکنش نشان می دهد.) .

اما فعال کردن HT تنها 5 درصد افزایش سرعت برای سخت افزار واقعی و به طور عجیبی 9 درصد برای VM می دهد.

خط پایین

برای رندر نهایی صحنه‌های سه‌بعدی، تنها با استفاده از منابع پردازنده مرکزی، هزینه‌های مجازی‌سازی کاملاً قابل قبول است، مخصوصاً برای Lightwave، که در آن افت عملکرد را می‌توان ناچیز توصیف کرد. فعال کردن HT در هر دو 3Ds Max و Lightwave عملکرد را در هر دو سیستم فیزیکی و مجازی بهبود بخشید.

بسته بندی و باز کردن بسته بندی

ترکیب پردازنده و حافظه نقش کلیدی در عملکرد آرشیوها دارد. همچنین شایان ذکر است که آرشیوهای مختلف به طور متفاوتی بهینه شده اند، یعنی می توانند منابع پردازنده را به طور متفاوتی استفاده کنند.

بسته 7 زیپ

سربار فشرده سازی داده ها برای هر سیستمی 12 درصد است.

Xeon E3-1245v3 و i7-4770K نتایج یکسانی را نشان می دهند - با فرکانس های کمی متفاوت و حافظه متفاوت. به لطف بهره بالا از فعال سازی NT، یک سیستم مجازی با 8 هسته بهتر از سیستم واقعی با چهار هسته عمل می کند.

با این حال، افزایش سرعت فشرده‌سازی ناشی از فعال‌سازی HT برای سخت‌افزارهای واقعی و ماشین‌های مجازی ۲۵ درصد تعیین شد.

7zip باز کردن بسته

با توجه به حجم کم آرشیو تست، نتایج VM و سرور واقعی در یک سطح در حاشیه خطا قرار دارند، بنابراین نمی توان واقعاً هزینه ها را برآورد کرد.

من نمی دانم که آیا 22٪ را می توان به عنوان نوعی ضرر VM "خالص" در نظر گرفت؟

این همچنین در مورد ارزیابی تأثیر فعال‌سازی NT صدق می‌کند - به هر حال، حجم آزمایش از نمونه 2011 برای یک پردازنده مدرن 4 هسته‌ای بسیار کم است.

بسته RAR

برای RAR، هزینه ها به طور قابل توجهی بالاتر است، و همچنین برای VM 8 هسته ای افزایش می یابد. به طور کلی، 25٪ هنوز هم خیلی زیاد است. اما RAR بهینه سازی نسبتاً ضعیفی دارد، از جمله برای multithreading.

فعال کردن HT منجر به کاهش سرعت می‌شود، اما با توجه به اجرای متوسط ​​چند رشته‌ای در WinRAR 4.0 تعجب‌آور نیست.

با توجه به ضررهای قابل توجه از فعال سازی HT، یک VM 8 هسته ای حتی کندتر از یک VM 4 هسته ای است.

RAR را باز کنید

از آنجایی که آرشیو آزمایشی Method برای یک پردازنده مدرن کوچک است، زمان اجرای کار برای صحبت در مورد دقت بسیار کوتاه است. با این حال، مسلم است که هزینه ها نسبتا بالا است.

همانطور که می بینید، تفاوت در درصد چشمگیر است، اما در واقعیت تنها چند ثانیه است.

همچنین می توان با اطمینان گفت که WinRAR HT را به خوبی هضم نمی کند.

خط پایین

کارایی و هزینه در این گروه بسیار به بایگانی کننده، بهینه سازی و توانایی آن در استفاده کارآمد از منابع پردازنده در دسترس بستگی دارد. بنابراین، ارائه توصیه هایی در مورد استفاده در VM دشوار است - تا حد زیادی به برنامه بستگی دارد، نه به نوع وظایف. با این حال، 7zip نشان می‌دهد که سربار بسته‌بندی می‌تواند نسبتاً کم باشد و استفاده از این بایگانی در ماشین‌های مجازی کاملاً ممکن است.

رمزگذاری صدا

این گروه چندین کدک صوتی را که از طریق پوسته dBpoweramp کار می کنند ترکیب می کند. سرعت رمزگذاری صدا به عملکرد پردازنده و تعداد هسته ها بستگی دارد. این تست همچنین به خوبی برای تعداد هسته‌های بیشتری مقیاس می‌شود، زیرا چند رشته‌بندی در برنامه با اجرای رمزگذاری چندین فایل به صورت موازی اجرا می‌شود. از آنجایی که رمزگذاری با استفاده از کدک های مختلف تقریباً بار یکسانی را در سیستم ایجاد می کند و بر این اساس نتایج مشابهی را نشان می دهد، تصمیم گرفتیم همه نتایج را در یک جدول مشترک ترکیب کنیم.

بنابراین، کل هزینه های مجازی سازی.

رمزگذاری صوتی از نظر سربار مجازی سازی ایده آل است. برای یک VM 4 هسته ای میانگین هزینه فقط 4% و برای VM 8 هسته ای 6% بود.

همانطور که می بینید، اگرچه نتایج واقعی برای کدک های مختلف متفاوت است، اما اگر درصدها را در نظر بگیریم، به طرز شگفت انگیزی مشابه هستند. Core i7-4770k اغلب کمی سریعتر به نظر می رسد (ظاهراً بیشتر نقش دارد فرکانس بالا). همچنین جالب است بدانید که نتایج تست VM 4 هسته ای روی سیستمی با HT فعال همیشه کمی کمتر از بدون آن است. این احتمالاً نتیجه کار NT است. اما به طور کلی تفاوت 3-5 درصدی عملکرد سیستم واقعی و مجازی شاخص بسیار خوبی است.

بیایید به طور جداگانه به آنچه فعال سازی NT اضافه می کند نگاه کنیم.

فعال سازی فناوری HT به شما امکان می دهد سرعت را در سرور واقعی 31 درصد و در سرور مجازی تا 28 درصد افزایش دهید. همچنین یکی از بهترین نتایج. در نهایت یک جدول خلاصه از نتایج.

تلفیقی

سرعت کامپایل نه تنها به فرکانس و عملکرد هسته، بلکه به تعداد آنها نیز بستگی دارد.

عملکرد سرور Xeon با i7 دسکتاپ قابل مقایسه است. یک VM 8 هسته ای با یک سیستم فیزیکی با HT غیرفعال همتراز نیست.

افزایش قابل توجهی در عملکرد زمانی رخ می دهد که NT در یک سرور فیزیکی فعال شود - 24٪، اما در VM، افزایش تعداد هسته ها اجازه می دهد تا عملکرد تنها 7٪ افزایش یابد. اگرچه این نیز بد نیست.

کامپایلر اینتل در طول مجازی سازی افت عملکرد کمی بیشتر از GCC نشان می دهد - به ترتیب 19% و 33% برای VM 4 و 8 هسته ای.

عملکرد Xeon با i7 قابل مقایسه است و عملکرد VM 8 هسته ای با Xeon wo/HT قابل مقایسه است. و در عین حال می توانید ببینید که فعال سازی NT چه افزایش چشمگیری می دهد. از این گذشته ، این محصول اینتل است ، بنابراین هیچ چیز عجیبی در این واقعیت وجود ندارد که آنها سعی کردند آن را تحت NT یکسان کنند. در اعداد به این صورت است:

همچنین می توانید تفاوت زمان انجام کار را تخمین بزنید. این نیز کاملاً واضح است.

در مورد NT، فعال سازی آن در یک سیستم واقعی به شما امکان می دهد سرعت را تا 29٪ افزایش دهید در حالی که در یک سیستم مجازی تقریباً همان کاهش عملکرد وجود دارد. همچنین شایان ذکر است که پیکربندی VM نامتقارن با 4 هسته روی یک پردازنده 8 رشته ای هزینه کمتری نسبت به متقارن نشان می دهد، اما افزایش چشمگیر هزینه ها در یک VM 8 هسته ای قابل مشاهده است.

به طور کلی، این کامپایلر در VM با جریمه عملکرد بسیار بالا اجرا می شود.

جمع

GCC سطح قابل قبولی از هزینه ها را نشان می دهد، ICC - بیشتر، اما همچنان می توانید آنها را تحمل کنید. کامپایلر مایکروسافت در سیستم های مجازی بسیار کند اجرا می شود. اما همه شرکت کنندگان در این گروه زمانی که NT فعال می شود افزایش عملکرد خوبی را نشان می دهند - به جز MSVC در یک سیستم مجازی.

محاسبات ریاضی و مهندسی

به استثنای متلب، این گروهتست ها به این ترتیب دارای بهینه سازی های چند رشته ای نیستند.

محاسبات ریاضی و مهندسی در Maple سطح کاملا قابل قبولی از هزینه ها را نشان می دهد - 11%.

ماشین مجازی 8 هسته ای کمی کندتر از ماشین مجازی 4 هسته ای است. اما در کل نتایج سیستم های مجازی بد نیست.

برخلاف سناریوی قبلی، VM 8 هسته ای به طور محسوسی از گزینه های 4 هسته ای عقب است. در ضمن اینجا 4770k از Xeon کندتره. خب، واضح است که با فعال سازی NT همه چیز خیلی خوب نیست.

علاوه بر این، همه انواع VM عملکرد مشابهی را نشان می دهند، اگرچه نسخه 8 هسته ای کمی عقب تر است.

عملکرد خوب Core i7-4770k به دلیل وجود یک کارت گرافیک خارجی است.

در یک سرور فیزیکی، SolidWorks به هیچ وجه به فعال سازی NT واکنش نشان نمی دهد، اما در VM یک واکنش وجود دارد، اما منفی - کاهش 5٪ در عملکرد.

جمع

سطح هزینه ها در این گروه به برنامه مورد استفاده بستگی دارد: حداقل برای Maple، حداکثر برای CreoElements. به طور کلی می توان محاسبات ریاضی را برای مجازی سازی با رزرو توصیه کرد.

گرافیک شطرنجی

به دلیل بهینه سازی ضعیف یا دلایل دیگر، افت عملکرد ACDSee در سیستم های مجازی بسیار زیاد است.

با چنین تفاوتی در زمان اجرای اسکریپت های تست، نمی توانیم این برنامه را برای استفاده در ماشین مجازی توصیه کنیم.

نگاه کردن به اعداد غیر واقعی زمان اعدام نیز من را ناراحت می کند.

خوب، در اینجا نتایج فعال کردن Hyperthreading آمده است:

نتایج سیستم های مجازی بد نیست، اما نباید از پیکربندی 8 هسته ای استفاده کنید. نکته جالب این است که سیستم 4770K و HT کمی عقب تر از سیستم مرجع هستند، یعنی فعال کردن HT وضعیت را بدتر می کند.

اگر سیستم مجازی 4 هسته ای داشته باشد کم و بیش امکان کار وجود دارد.

فعال کردن NT عملا سودی را برای یک سیستم واقعی به ارمغان نمی آورد و عملکرد VM تا 16٪ بدتر می شود.

جمع

شایان ذکر است که در اکثر برنامه ها در مورد پردازش دسته ای فایل ها صحبت می شود. از آنجایی که زمان پردازش یک فایل نسبتاً کم است، بخش قابل توجهی از زمان صرف عملیات خواندن/نوشتن می شود که در مورد سیستم مجازی، بار اضافی بر روی پردازنده ایجاد می کند و منجر به تلفات زمان اضافی می شود (مجازی) HDDتصویری است که روی یک هارد دیسک فیزیکی ذخیره می شود - و این یک واسطه دیگر است که مستقیماً بین برنامه و سخت افزار وجود دارد).

در مورد نتیجه گیری، تقریباً تمام برنامه های کاربردی برای کار با گرافیک شطرنجی نسبت به فعال سازی HT در ماشین های مجازی واکنش ضعیفی نشان می دهند و فعال سازی آن در یک سیستم واقعی مورد توجه قرار نمی گیرد. عملکرد یک ماشین مجازی 4 هسته ای به برنامه کاربردی بستگی دارد: دو برنامه از چهار برنامه دارای هزینه فعال سازی نسبتا پایینی هستند و این برنامه ها را می توان در ماشین مجازی استفاده کرد. اما نباید 8 هسته را در تنظیمات تنظیم کنید - به جای افزایش عملکرد، عملکرد قابل توجهی بدتر خواهید شد. به طور کلی، شما باید برنامه های پردازش تصویر را امتحان کنید تا عملکرد و افت آن در VM را به صورت جداگانه ارزیابی کنید. سطح هزینه ها هنگام تغییر به یک پلت فرم مجازی برای برنامه های آزمایش شده به نظر ما بالا است.

گرافیک برداری

این گروه تک رشته ای است، بنابراین عملکرد فقط به عملکرد یک هسته بستگی دارد.

تصویرگر

تقریباً همان وضعیت گروه قبلی - هزینه های کم و بیش قابل قبول برای ماشین های مجازی 4 هسته ای و کاهش عملکرد زیاد برای ماشین های مجازی 8 هسته ای،

عملکرد E3-1245v3 با 4770K قابل مقایسه است - اگرچه دومی با هزینه 100 مگاهرتز اضافی کمی سریعتر است. در مورد تصویر کلی... درصد کاهش چندان وحشتناک به نظر نمی رسد، اما در واقعیت می تواند منجر به از دست دادن زمان بیشتر شود.

و وضعیت مشابه با NT - بدون افزایش از فعال سازی در یک سیستم واقعی، کاهش قابل توجه عملکرد در یک سیستم مجازی. با این حال، ما قبلاً دلیل آن را در بالا توضیح داده ایم.

رمزگذاری ویدیو

باید در نظر داشت که سه شرکت کننده اول بسته های گرافیکی تمام عیار هستند، یعنی ما در مورد کار تعاملی و متعاقب آن ایجاد یک ویدیو صحبت می کنیم. در حالی که بقیه شرکت کنندگان فقط کدنویس هستند.

اصطلاح

با رمزگذاری ویدیو در Expression، همه چیز خیلی خوب نیست - حتی در سیستم های 4 هسته ای، افت عملکرد حدود 20٪ است و در سیستم 8 هسته ای تقریبا یک سوم است.

همانطور که می بینید، پردازنده های قدرتمند با HT فعال از نسخه بدون آن عقب تر هستند.

خوب، بیایید ببینیم NT چه می دهد.

جالب اینجاست که در این بسته Core i7-4770k عملکرد بهتری نسبت به سیستم تست ما نشان می‌دهد.

فعال کردن NT هیچ سودی را برای یک سیستم واقعی به ارمغان نمی آورد، اما در یک سیستم مجازی کاهش 16٪ در عملکرد را نشان می دهد.

به طور کلی به نظر می رسد وگاس پرو برای کار با پردازنده های مدرن به طور قابل توجهی کمتر بهینه شده است و از منابع آنها به طور ناکارآمد استفاده می کند. بنابراین، Premiere از نظر چشم انداز کار در یک محیط مجازی بسیار زیباتر به نظر می رسد.

خوب، حالا بیایید ببینیم رمزگذارهای ویدیوی خالص چگونه رفتار می کنند.

بنابراین، x264 هزینه‌های عموماً قابل تحمل را نشان می‌دهد و برای یک بار هم که شده، یک VM 8 هسته‌ای کارآمدتر از یک VM 4 هسته‌ای است.

عملکرد VM 8 هسته ای تنها 9 درصد کمتر از Xeon wo/HT است.

اعداد، همانطور که می گویند، برای خود صحبت می کنند.

افسوس، فعال سازی NT فقط ضرر دارد. و اگر در یک سرور فیزیکی تلفات ناچیز باشد - 4٪، سپس در VM آنها به 34٪ می رسد. یعنی هم Xvid و هم VM با هسته های منطقی ناکارآمد عمل می کنند.

جمع

بنابراین، برای ویرایشگرهای ویدیو، سطح از دست دادن عملکرد در درجه اول به خود ویرایشگر بستگی دارد، بنابراین مناسب بودن کار در یک VM باید به صورت جداگانه ارزیابی شود. در آزمایش های ما (و برای نسخه های محصولی که استفاده می کنیم)، Premiere به طور قابل توجهی بهتر عمل کرد.

در مورد رمزگذارها، اگرچه تفاوتی بین آنها وجود دارد، اما همه آنها نتایج بسیار خوبی را در ماشین های مجازی 4 هسته ای نشان می دهند. در مورد استفاده از ماشین‌های مجازی 8 هسته‌ای، می‌توانید هم افزایش و هم کاهش جدی در عملکرد داشته باشید. سوال دیگر این است که هنگام تصمیم‌گیری برای شروع رمزگذاری ویدیو در ماشین مجازی، همیشه باید به یاد داشته باشید که پردازنده‌ها و گرافیک‌های مدرن طیف وسیعی از بهینه‌سازی‌ها را برای این دسته از وظایف (و همچنین نرم‌افزار) دارند و در Oracle Virtual Box VM کار در حالت برنامه انجام می شود، یعنی هم کندتر و هم با بار پردازنده بالاتر.

نرم افزار آفیس

کروم در آزمایش کاملاً مناسب عمل نکرد، بنابراین باید با شک و تردید زیادی با نتایج رفتار کنید.

و نتایج حاصل از فعال سازی NT.

این خرده آزمون با توجه به این شرایط نباید در گروه جدی گرفته شود.

MS Excel سربار را در 15% و 21% برای ماشین های مجازی 4 هسته ای و 8 هسته ای نشان می دهد. در اصل می توان سطح هزینه ها را بالا نامید. اگرچه در عمل بعید است که کاربر متوجه کاهش سرعت شود، مگر در برخی از محاسبات بسیار پیچیده. یک سیستم 8 هسته ای به طور سنتی هزینه های بالاتری دارد.

کار تست برای اکسل زمان زیادی می برد، که به شما امکان می دهد تفاوت زمان لازم برای تکمیل آن را به وضوح نشان دهید. همانطور که می بینید، سیستم مجازی آن را 2 دقیقه بیشتر اجرا می کند.

و به طور جداگانه هزینه های NT:

با توجه به راندمان بالای HT، VM 8 هسته ای موفق می شود از یک سرور فیزیکی مبتنی بر Xeon wo/HT بهتر عمل کند. جالب اینجاست که 4770K نتیجه قابل توجهی بالاتر را نشان می دهد. جدول را با نتایج مشاهده کنید