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KVM vs Xen
【Xen 和 KVM 雙方辯論會】
- Xen: 我效能很好勒
- KVM: 我都不用 Patch Kernel 勒
【特性比較】
| 使用的虛擬化技術 | 優點 | 與 Kernel 整合性 | 與硬體相依性 | 背後老大 | |
| Xen | ParaVirtualization Full Virtualization(需有 CPU 硬體支援) | CPU 效能佳 | Guest 於 2.6.23 整合進 Kernel 但Host Kernel 仍需自行 Patch | 不一定要 Intel VT-x 或 AMD-V | 於2007年被 Citrix 併購 |
| KVM | Full Virtualization(需有 CPU 硬體支援) | I/O 效能佳 | 2.6.20 已整合進 Kernel (2007/02) | 一定要有 Intel VT-x 或 AMD-V | Qumranet 於2008被 RedHat 併購 |
- 註：Intel 的 VT-x 的指令集為 vmx，AMD 的指令集為 svm
- Xen 支援 VT-x、VT-i 和 SVM，KVM 則只支援 VT-x 和 SVM
- 註：CPU 排程 - Xen 使用自己維護的 BVT(Borrowed Virtual Time)演算法，KVM 則使用 Linux Kernel 本身提供的 CPU 排程演算法
【測試環境】
- 硬體規格：
| CPU | Intel® Core™2 Quad Processor Q6600 (8M Cache, 2.40 GHz, 1066 MHz FSB) 支援 Intel VT-x |
| Ram | 4GB |
| NIC | RTL-8169 Gigabit Ethernet 10/100/1000 |
| VGA | NVIDIA GeForce 9400 GT |
| Disk | SATA Disk 160GB |
- 軟體規格：
| OS | Debian Lenny 5.0.5(x86_64) | |
| Kernel | 2.6.26-2 |
| Xen | 3.2.1 |
| KVM | 72 |
【測試案例】
1. CPU 效能比較
| Xen-PV | Xen-HVM | KVM-HVM | |
| VMmark | |||
| Phoronix Test Suite - gmpbench | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | [ Test Result (KVMhvm01)] |
| Phoronix Test Suite - Kernel Compilation | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | Test Result (KVMhvm01) |
| Phoronix Test Suite - FFmpeg | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | Test Result (KVMhvm01) |
| Phoronix Test Suite - Wavpack | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | Test Result (KVMhvm01) |
XenPV01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Para-Virtualization)
XenHVM01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Full Virtualization)
KVMhvm01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: KVM Full Virtualization)
小結: Xen Para-Virtualization 有最佳的效能,Full Virtualization 也是 Xen最佳 (Xen-PV > Xen-HVM > KVM-HVM)
2. Memory 效能比較
| Xen-PV | Xen-HVM | KVM-HVM | |
| Phoronix Test Suite - CacheBench | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | Test Result (KVMhvm01) |
| Phoronix Test Suite - RAMspeed | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | Test Result (KVMhvm01) |
XenPV01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Para-Virtualization)
XenHVM01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Full Virtualization)
KVMhvm01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: KVM Full Virtualization)
小結: Xen Para-Virtualization 有最佳的效能,Full Virtualization 也是 Xen最佳 (Xen-PV > Xen-HVM > KVM-HVM)
3. Disk I/O 效能比較
- 註：Xen 可選擇 file、tap:aio 和 xen4.0 最新 tap:tapdisk:aio 來設定 Guest disk
- 註：KVM 可使用 virtio 來增加 I/O 效能 (KVＭ >= 60, kernel >=2.6.25)
- Virtualized Block Device I/O Performance
- 樓上那位大大的 Disk I/O 測試總結：
- (1) Xen is actually pretty damn good
(2) KVM performance is sorry with full device emulation (expected)
(3) KVM+VirtIO is better, but nowhere near Xen Paravirt
| Xen-PV | Xen-HVM | KVM-HVM | |
| Phoronix Test Suite - dbench | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | Test Result (KVMhvm01) |
| Phoronix Test Suite - IOzone | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | Test Result (KVMhvm01) |
| Phoronix Test Suite - Thread I/O | Test Result (XenPV01) | Test Result (XenHVM01) | Test Result (KVMhvm01) |
XenPV01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Para-Virtualization)
XenHVM01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Full Virtualization)
KVMhvm01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: KVM Full Virtualization)
小結: Xen Para-Virtualization 有最佳的效能,Full Virtualization 也是 Xen最佳 (Xen-PV > Xen-HVM > KVM-HVM)
4. Network I/O 效能比較
- KVM developers achieve native network IO performance
- 此位大大的測試，使用 KVM PCI-passthrough 配合 Intel VT-d 可達到 Host 相同的網路效能
- Network Performance Test Xen/Kvm (VT-d and Para-virt drivers)
- 此位大大的測試看來，同樣使用 Para-virt + VT-d 的話 Xen 還是勝出
| Xen-PV | Xen-HVM | KVM-HVM | |
| Phoronix Test Suite | [ Test Result (XenPV01)] | [ Test Result (XenHVM01)] | [ Test Result (KVMhvm01)] |
XenPV01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Para-Virtualization)
XenHVM01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Full Virtualization)
KVMhvm01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: KVM Full Virtualization)
小結:
5. Graphics 效能比較
| Xen-PV | Xen-HVM | KVM-HVM | |
| CUDA - GPU-accelerated LAPACK | [ Test Result (XenPV01)] | [ Test Result (XenHVM01)] | [ Test Result (KVMhvm01)] |
| CUDA - Performance Primitives | [ Test Result (XenPV01)] | [ Test Result (XenHVM01)] | [ Test Result (KVMhvm01)] |
| Phoronix Test Suite | [ Test Result (XenPV01)] | [ Test Result (XenHVM01)] | [ Test Result (KVMhvm01)] |
XenPV01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Para-Virtualization)
XenHVM01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: Xen Full Virtualization)
KVMhvm01 規格 = 1 CPU + 10GB HD + 1GB RAM + 500MB SWAP (說明: 虛擬機器數量一台: KVM Full Virtualization)
小結:
【總結】
【Reference】
- Benchmarks: Core i7 vs Core 2 Duo vs Virtual Machine
- Virtual Machine Benchmark
- Open Source Performance test tools
- Phoronix Test Suite
- Configuring and Installing a Xen Hardware Virtual Machine (HVM) domainU Guest
- KVM Virtualization With KVM On A Debian Lenny Server
- Using kvm, or kqemu, to speed up qemu
- CUDA Toolkit Download
- Xen 和 KVM 的性能对比
Attachments (3)
- Migrating-from-UML-to-Xen-and-Kernel-Based-Virtual-Machines.pdf (1.3 MB) - added by rock 14 years ago.
- Quantitative Comparison of Xen and KVM.pdf (178.4 KB) - added by rock 14 years ago.
- Direct Access to Graphics Card Leveraging VT-d Technical Report.pdf (162.3 KB) - added by rock 14 years ago.
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