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虚拟化环境下文件系统性能研究

辽宁大学网络中心孟博

构建虚拟化系统面对的问题
? 需要何种硬件设备支持
? CPU
? MEM
? I/O
? 如何提高虚拟机的性能
? CPU
? MEM
? I/O

测试环境

? VMware vSphere
? Linux NFS iSCSI
? 1000M Switch

测试工具
? CPU & Memory
? nbench
? ubench
? I/O
? IOzone
? SNMP/MRTG

nbnech & ubench
? nbench
? BYTE Magazine's
BYTEmark
benchmark
program
? ubench
? The Unix Benchmark
Utility

IOzone
? IOzone is a filesystem
benchmark tool.
? Iozone is useful for
performing a broad
filesystem analysis of a
vendor’s computer
platform.
? the benchmark tests file I/O
performance for the
following operations:
? Read, write, re-read, re-
write, read backwards,
read strided, fread, fwrite,
random read, pread
,mmap, aio_read,
aio_write

测试方法
? 单宿主机上单台虚拟机独立运行
? 单宿主机上多台虚拟机并发运行
? CPU & MEM
? 64 位、 32 位虚拟机对
? XEN 和 VMware 对比
? I/O
? 本地磁盘、 NFS 、 iSCSI 对比
? 测试系统、生产系统 I/O 数据量对比

测试结果
? CPU & MEM
? XEN 性能优于 VMware
? 64 位虚拟机优于 32 位虚拟机
? 性能随部署整合比提高而下降

测试结果
? I/O
? Ext3 和 XFS 文件系统性能差异不明显
? NFS 在虚拟化环境中具有一定的优势
? 扩大虚拟机内存可以提高虚拟机对较小文
件的读写性能

Ext3 vs. XFS
(a) Ext3 read;
(b) Ext3 write;
(c) XFS write;
(d) XFS write.

Local disk vs. NFS
(a) Multiple virtual
machines on
local disk read;
(b) Multiple virtual
machines on
local disk
write;
(c) Multiple virtual
machines on
NFS read;
(d) Multiple virtual
machines on
NFS write

256M memory virtual machine vs.
512M memory virtual machine
(a) 256M memory
virtual machine
on NFS read;
(b) 256M memory
virtual machine
on NFS write;
(c) 512M memory
virtual machine
on NFS read;
(d) 512M memory
virtual machine
on NFS write

SNMP/MRTG
测试期间存储网络流量
图

生产系统存储网络流量
图

结论分析
? I/O 性能要求较高的应用不适合部署在虚拟化
环境（基本限制）
? FTP 、视频、大型数据库系统不适合虚拟化
? 有限的资金应该侧重投入到提高内存上
? 尽量为虚拟机提供足够的内存
? NAS 存储系统在虚拟化环境中的表现很好
? http://storagefoo.blogspot.com/2007/09/vmware-
over-nfs.html

构建低成本开源虚拟化环境
? Proxmox
? KVM + OpenVZ
? Openfiler
? NFS, CIFS, iSCSI
? 优势
? 零软件成本
? 低硬件成本
? 不足
? 功能、技术支持

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