01 z 07
Test benchmarkingu virtualizácie: Úvod
Prostredie virtualizácie sú pre používateľa Mac horúcimi komoditami od chvíle, keď spoločnosť Apple začala používať procesory Intel vo svojich počítačoch. Ešte predtým, než spoločnosť Intel prišla, bol k dispozícii emulizačný softvér, ktorý používateľom Mac umožnil spustiť systém Windows a Linux .
Emulácia však bola pomalá a pomocou abstrakčnej vrstvy preložila programovací kód x86 do kódu, ktorý používa architektúra PowerPC starších počítačov Mac. Táto abstrakčná vrstva sa nemusela prekladať len pre typ CPU, ale aj pre všetky hardvérové komponenty. V podstate mala abstrakčná vrstva vytvárať softvérové ekvivalenty grafických kariet , pevných diskov, sériových portov atď. Výsledkom bolo emulačné prostredie, ktoré by mohlo fungovať so systémom Windows alebo Linux, ale bolo prísne obmedzené výkonom i operačnými systémami, ktoré by mohli byť použité.
S príchodom rozhodnutia spoločnosti Apple používať procesory Intel bola celá potreba emulácie zamotaná. Na svojom mieste prišla možnosť spustenia iných operačných systémov priamo na počítači Intel. V skutočnosti, ak chcete spustiť systém Windows priamo na počítači Mac ako možnosť pri zavádzaní, môžete použiť aplikáciu Boot Camp , aplikáciu, ktorú poskytuje Apple ako praktický spôsob inštalácie systému Windows v prostredí s viacerými počítačmi.
Mnohí používatelia však potrebujú spôsob spustenia systému Mac OS a druhého operačného systému súčasne. Parallels a neskôr VMWare a Sun priniesli túto schopnosť do virtuálnej technológie Mac. Virtualizácia je koncept podobná emulácii, ale preto, že počítače so systémom Intel používajú rovnaký hardvér ako štandardné počítače, nie je potrebné vytvárať v softvéri vrstvu abstrakcie hardvéru. Namiesto toho softvér Windows alebo Linux môže bežať priamo na hardvéri a produkovať rýchlosti, ktoré môžu byť takmer rýchle, ako keby hosťujúci operačný systém bežal na počítači.
A to je otázka, ktorú testy testovacích merítok chcú odpovedať. Do troch hlavných hráčov v oblasti virtualizácie na platforme Mac - Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion a Sun VirtualBox - spĺňajú prísľub blízkeho natívneho výkonu?
Hovoríme, že "blízko domorodcov", pretože všetky virtualizačné prostredia majú nejaké režijné náklady, ktorým sa nedá vyhnúť. Keďže virtuálne prostredie beží súčasne s natívnym OS (OS X), musí sa zdieľať hardvérové zdroje. Okrem toho musí systém OS X poskytovať niektoré služby virtualizačnému prostrediu, ako je okno a základné služby. Kombinácia týchto služieb a zdieľanie zdrojov má tendenciu obmedziť, ako môže fungovať virtualizovaný operačný systém.
Ak chcete odpovedať na túto otázku, vykonáme porovnávacie testy, aby sme zistili, ako dobre fungujú tri hlavné virtualizačné prostredia s Windows.
02 z 07
Test benchmarkingu virtualizácie: Metóda testovania
Budeme používať dve rôzne, populárne testovacie sady porovnávacej platformy. Prvý, CineBench 10, vykoná skutočný test CPU počítača a schopnosť grafickej karty vykresliť obrázky. Prvý test používa procesor na vykreslenie fotorealistického obrazu pomocou výpočtov náročných na CPU, ktoré robia odrazy, skryté okolie, osvetlenie plochy a tieňovanie a ďalšie. Test sa vykoná s jedným procesorom alebo jadrom a potom sa zopakuje s použitím všetkých dostupných procesorov a jadier. Výsledok vytvára referenčný stupeň výkonnosti pre počítač pomocou jedného procesora, triedy pre všetky CPU a jadrá a indikáciu, ako dobre sa využívajú viaceré jadrá alebo CPU.
Druhý test CineBench vyhodnocuje výkon grafickej karty počítača pomocou OpenGL, aby vykreslila 3D scénu pri pohybe kamery v rámci scény. Tento test určuje, ako rýchlo môže grafická karta fungovať, zatiaľ čo presne vykresľuje scénu.
Druhým skúšobným balíkom je GeekBench 2.1.4, ktorý testuje celočíselný a pohyblivý bod procesora, testuje pamäť pomocou jednoduchého testu na čítanie a zápis a vykonáva test prúdov, ktorý meria trvalú šírku pásma pamäte. Výsledky sady testov sú kombinované tak, aby vytvorili jediné skóre GeekBench. Takisto vyriešime štyri základné testovacie sady (Integer Performance, Floating-Point Performance, Memory Performance a Stream Performance), takže vidíme silné a slabé stránky každého virtuálneho prostredia.
GeekBench používa referenčný systém založený na zariadení PowerMac G5 @ 1,6 GHz. Skóre bodov GeekBench pre referenčné systémy sa normalizuje na 1000. Akékoľvek skóre vyššie ako 1000 znamená počítač, ktorý funguje lepšie ako referenčný systém.
Keďže výsledky obidvoch porovnávacích balíčkov sú trochu abstraktné, začneme definovaním referenčného systému. V tomto prípade bude referenčným systémom hostiteľský systém Mac, ktorý sa používa na spustenie troch virtuálnych prostredí ( Parallels Desktop for Mac , VMWare Fusion a Sun Virtual Box). Na referenčnom systéme spustíme oba benchmarkové sady a použijeme túto hodnotu na porovnanie toho, ako dobre fungujú virtuálne prostredia.
Všetky testy sa vykonajú po novom spustení hostiteľského systému aj virtuálneho prostredia. Hostiteľské aj virtuálne prostredie budú mať zakázané všetky antimalware a antivírusové aplikácie. Všetky virtuálne prostredia budú spustené v štandardnom okne OS X, pretože to je najbežnejšia metóda používaná vo všetkých troch prostrediach. V prípade virtuálnych prostredí nebudú spustené žiadne používateľské aplikácie iné ako referenčné. Na hostiteľskom systéme, s výnimkou virtuálneho prostredia, nebudú bežať žiadne používateľské aplikácie okrem textového editora na zaznamenávanie poznámok pred a po testovaní, ale nikdy počas samotného testovacieho procesu.
03 z 07
Virtualizačný test Benchmark: výsledky porovnávania pre hostiteľský systém Mac Pro
Systém, ktorý bude hostiť tri virtuálne prostredia (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion a Sun VirtualBox) je vydanie Mac Pro v roku 2006:
Mac Pro (2006)
Dvaja dvojjadrové 5160 Zeon procesory (4 jadrá spolu) @ 3,00 GHz
4 MB na jadro L2 cache RAM (celkom 16 MB)
6 GB RAM pozostáva zo štyroch 1 GB modulov a štyroch 512 MB modulov. Všetky moduly sú zosúladené páry.
Predná zbernica 1,33 GHz
Grafická karta NVIDIA GeForce 7300 GT
Dva 500 GB pevných diskov Samsung F1. OS X a virtualizačný softvér sú rezidentné na spúšťacom disku; hostiteľské OS sú uložené na druhom disku. Každý disk má vlastný nezávislý SATA 2 kanál.
Výsledky testov GeekBench a CineBench na hostiteľskom počítači Mac Pro by mali poskytnúť praktický horný limit výkonu, ktorý by sme mali vidieť z akéhokoľvek virtuálneho prostredia. Za týmto účelom chceme zdôrazniť, že je možné, aby virtuálne prostredie prekročilo výkonnosť hostiteľa v každom jednotlivom teste. Virtuálne prostredie môže mať prístup k základnému hardvéru a obísť niektoré vrstvy operačného systému OS X. Rovnako je možné, že benchmark testovacie sady budú oklamané systémom ukladania do vyrovnávacej pamäte výkonu integrovaným do virtuálnych prostredí a prinášať výsledky, ktoré sú naozaj mimo výkon, ktorý je skutočne možný.
Skóre benchmarku
GeekBench 2.1.4
GeekBench Skóre: 6830
Celé číslo: 6799
Floating Point: 10786
Pamäť: 2349
Stream: 2057
CineBench R10
Vykresľovanie, Jeden procesor: 3248
Rendering, 4 CPU: 10470
Efektívne zrýchlenie z jedného na všetky procesory: 3.22
Tieňovanie (OpenGL): 3249
Podrobné výsledky porovnávacích testov sú k dispozícii v Galérii skúšok virtualizačných testov.
04 z 07
Test benchmarku virtualizácie: Výsledky benchmarku pre Parallels Desktop for Mac 5
Použili sme najnovšiu verziu Parallels (Parallels Desktop for Mac 5.0). Inštalovali sme nové kópie programov Parallels, Windows XP SP3 a Windows 7 . Tieto dva operačné systémy Windows sme si vybrali na testovanie, pretože si myslíme, že Windows XP predstavuje prevažnú väčšinu súčasných inštalácií systému Windows na OS X a že v budúcnosti bude Windows 7 najbežnejším hosťovským operačným systémom, ktorý beží na Mac.
Pred začatím testovania sme skontrolovali a nainštalovali všetky dostupné aktualizácie pre virtuálne prostredie aj pre dva operačné systémy Windows. Akonáhle bolo všetko aktuálne, nakonfigurovali sme virtuálne stroje Windows na použitie jedného procesora a 1 GB pamäte. Vypnuli sme Parallels a zakázali sme Time Machine a akékoľvek štartovacie položky na počítači Mac Pro neboli potrebné na testovanie. Potom sme spustili Mac Pro, spustili sme Parallels, spustili sme prostredie Windows a vykonali sme dva testy benchmarkingu. Po dokončení testov sme skopírovali výsledky na Mac pre neskoršie použitie.
Potom sme zopakovali reštart a spustenie programu Parallels pre benchmarkové testy druhého operačného systému Windows.
Nakoniec sme opakovali vyššie uvedenú sekvenciu s hosťami OS nastaviť na použitie 2 a potom 4 procesory.
Skóre benchmarku
GeekBench 2.1.4
Windows XP SP3 (1,2,4 procesora): 2185, 3072, 4377
Windows 7 (1,2,4 procesora): 2223, 2980, 4560
CineBench R10
Windows XP SP3
Vykresľovanie (1,2,4 procesora): 2724, 5441, 9644
Tieňovanie (OpenGL) (1,2,4 procesora): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
Windows 7
Vykresľovanie (1,2,4 procesora): 2835, 5389, 9508
Tieňovanie (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop for Mac 5.0 úspešne dokončil všetky benchmarkové testy. GeekBench zaznamenal len malé rozdiely vo výkonnosti medzi systémami Windows XP a Windows 7, čo sme očakávali. GeekBench sa zameriava na testovanie výkonnosti procesora a pamäte, a preto očakávame, že bude dobrým ukazovateľom základnej výkonnosti virtuálneho prostredia a ako dobre robí hostiteľský Mac Pro hardvér hosťami OS.
Skúška vykresľovania CineBench takisto preukázala konzistenciu medzi dvoma operačnými systémami Windows. Opäť sa to dá očakávať, pretože test vykresľovania značne využíva procesory a šírku pásma pamäte, ako to vidia hostiteľské OS. Test stínania je dobrým ukazovateľom toho, ako každé virtuálne prostredie implementovalo video ovládač. Na rozdiel od zvyšku hardvéru Mac, grafická karta nie je dostupná priamo vo virtuálnom prostredí. Je to preto, že grafická karta sa musí neustále starať o displej pre hostiteľské prostredie a nemôže byť presmerovaná tak, aby zobrazovala len prostredie hosťa. To platí aj v prípade, že virtuálne prostredie ponúka možnosť zobrazenia na celej obrazovke.
Podrobné výsledky porovnávacích testov sú k dispozícii v Galérii skúšok virtualizačných testov.
05 z 07
Test benchmarku virtualizácie: výsledky benchmarku pre VMWare Fusion 3.0
Použili sme najnovšiu verziu VMWare Fusion (Fusion 3.0). Inštalovali sme nové verzie Fusion, Windows XP SP3 a Windows 7. Vybrali sme tieto dve OS Windows pre testovanie, pretože si myslíme, že Windows XP predstavuje prevažnú väčšinu súčasných inštalácií Windows na OS X a že v budúcnosti bude Windows 7 najbežnejší hosťujúci operačný systém so systémom Mac.
Pred začatím testovania sme skontrolovali a nainštalovali všetky dostupné aktualizácie pre virtuálne prostredie aj pre dva operačné systémy Windows. Akonáhle bolo všetko aktuálne, nakonfigurovali sme virtuálne stroje Windows na použitie jedného procesora a 1 GB pamäte. Vypnuli sme Fusion a zakázali sme Time Machine a akékoľvek štartovacie položky na Mac Pro, ktoré nie sú potrebné na testovanie. Potom sme spustili Mac Pro , spustili Fusion, spustili sme prostredie Windows a vykonali sme dve sady benchmarkových testov. Po dokončení testov sme skopírovali výsledky na Mac pre neskoršie použitie.
Potom sme zopakovali reštart a spustenie Fusion pre benchmarkové testy druhého operačného systému Windows.
Nakoniec sme opakovali vyššie uvedenú sekvenciu s hosťami OS nastaviť na použitie 2 a potom 4 procesory.
Skóre benchmarku
GeekBench 2.1.4
Windows XP SP3 (1,2,4 CPU): *, 3252, 4406
Windows 7 (1,2,4 procesora): 2388, 3174, 4679
CineBench R10
Windows XP SP3
Vykresľovanie (1,2,4 procesora): 2825, 5449, 9941
Tieňovanie (OpenGL) (1,2,4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
Windows 7
Rendering (1,2,4 CPU): 2843, 5408, 9657
Tieňovanie (OpenGL) (1,2,4 CPU): 130, 130, 124
Urobili sme problémy s Fusion a benchmarkovými testami. V prípade systému Windows XP s jedným procesorom zaznamenal GeekBench výkon pamäte rýchlosťou lepšou ako 25-násobok rýchlosti hostiteľského počítača Mac Pro. Tento nezvyčajný výsledok zaznamenal nárast skóre GeekBench pre jednu verziu systému Windows XP na 8148. Po opakovanom testovaní a získaní podobných výsledkov sme sa rozhodli označiť tento test za neplatný a považovať ho za interakciu medzi testom Fusion , a Windows XP. Ako najlepšie vieme, pri konfigurácii s jedným CPU Fusion neoznámila správnu hardvérovú konfiguráciu aplikácii GeekBench. GeekBench a Windows XP však fungovali bezchybne s dvoma alebo viacerými vybratými procesormi.
Tiež sme mali problém s Fusion, Windows 7 a CineBench. Keď sme v systéme Windows 7 spustili program CineBench, hlásili generickú grafickú kartu ako jediný dostupný grafický hardvér. Zatiaľ čo generická grafická karta dokázala spustiť OpenGL, urobila to vo veľmi nízkej miere. To môže byť výsledok hostiteľského počítača Mac Pro, ktorý má starú grafickú kartu NVIDIA GeForce 7300. Systémové požiadavky spoločnosti Fusion naznačujú modernejšiu grafickú kartu. Zistili sme, že je zaujímavé, že v systéme Windows XP test tieňovania CineBench prebehol bez akýchkoľvek problémov.
Okrem dvoch vyššie spomenutých výrazov bol výkon Fusionu rovnaký ako to, čo sme očakávali od dobre navrhnutého virtuálneho prostredia.
Podrobné výsledky porovnávacích testov sú k dispozícii v Galérii skúšok virtualizačných testov.
06 z 07
Virtualizačný benchmarkový test: výsledky benchmarku pre Sun VirtualBox
Použili sme najnovšiu verziu Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Inštalovali sme nové kópie balíkov VirtualBox, Windows XP SP3 a Windows 7. Vybrali sme tieto dve OS Windows na testovanie, pretože si myslíme, že Windows XP predstavuje prevažnú väčšinu súčasných inštalácií Windows na OS X a že v budúcnosti bude Windows 7 najbežnejší hosťujúci operačný systém so systémom Mac.
Pred začatím testovania sme skontrolovali a nainštalovali všetky dostupné aktualizácie pre virtuálne prostredie aj pre dva operačné systémy Windows. Akonáhle bolo všetko aktuálne, nakonfigurovali sme virtuálne stroje Windows na použitie jedného procesora a 1 GB pamäte. Vypnuli sme VirtualBox a zakázali sme Time Machine a akékoľvek štartovacie položky na Mac Pro, ktoré nie sú potrebné na testovanie. Potom sme reštartovali Mac Pro, spustili sme VirtualBox, spustili sme prostredie Windows a vykonali sme dve sady benchmarkových testov. Po dokončení testov sme skopírovali výsledky na Mac pre neskoršie použitie.
Potom sme zopakovali reštart a spustenie Fusion pre benchmarkové testy druhého operačného systému Windows.
Nakoniec sme opakovali vyššie uvedenú sekvenciu s hosťami OS nastaviť na použitie 2 a potom 4 procesory.
Skóre benchmarku
GeekBench 2.1.4
Windows XP SP3 (1,2,4 procesora): 2345, *, *
Windows 7 (1,2,4 procesora): 2255, 2936, 3926
CineBench R10
Windows XP SP3
Vykresľovanie (1,2,4 procesora): 7001, *, *
Stínovanie (OpenGL) (1,2,4 procesora): 1025, *, *
CineBench R10
Windows 7
Vykresľovanie (1,2,4 procesora): 2570, 6863, 13344
Tieňovanie (OpenGL) (1,2,4 procesora): 711, 710, 1034
Aplikácia Sun VirtualBox a naše testovacie aplikácie narazili na problém so systémom Windows XP . Konkrétne GeekBench a CineBench neboli schopné vidieť viac ako jediný procesor, bez ohľadu na to, ako sme nakonfigurovali hosťovský operačný systém.
Keď sme testovali systém Windows 7 s GeekBenchom, všimli sme si, že využívanie viacerých procesorov bolo zlé, čo malo za následok najnižšie skóre pre 2 a 4 konfigurácie CPU. Výkonnosť jedného procesora sa zdá byť na rovnakej úrovni ako ostatné virtuálne prostredia.
CineBench tiež nemohol vidieť viac ako jeden procesor pri spustení systému Windows XP. Okrem toho test vykresľovania pre verziu systému Windows XP s jedným procesorom priniesol jeden z najrýchlejších výsledkov, prekračujúci dokonca samotný Mac Pro. Skúšali sme opätovný test niekoľkokrát; všetky výsledky boli v rovnakom rozsahu. Myslíme si, že je bezpečné vyčistiť výsledky vykresľovania s jedinou CPU systému Windows XP problémom s VirtualBox a ako používa procesory.
Taktiež sme zaznamenali zvláštny náraz pri vykresľovaní výsledkov pre 2 a 4 testy CPU v systéme Windows 7. V každom prípade sa rýchlosť viac ako zdvojnásobila rýchlosťou pri prechode od 1 do 2 procesorov a od 2 do 4 procesorov. Tento typ zvyšovania výkonnosti je nepravdepodobný a opäť ho budeme kalkulovať až po implementáciu viacnásobného virtuálneho procesora VirtualBoxom.
So všetkými problémami s testovaním benchmarku VirtualBox môžu byť iba platné výsledky testov pre jediný procesor v systéme Windows 7.
Podrobné výsledky porovnávacích testov sú k dispozícii v Galérii skúšok virtualizačných testov.
07 z 07
Virtualizačný Benchmark Test: Výsledky
So všetkými benchmark testami, je čas vrátiť sa k našej pôvodnej otázke.
Do troch hlavných hráčov v oblasti virtualizácie na Mac (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion a Sun VirtualBox) spĺňajú prísľub blízkeho natívneho výkonu?
Odpoveďou je zmiešaná taška. Žiadny z kandidátov na virtualizáciu v našich testoch GeekBench nebol schopný porovnať výkonnosť hostiteľa Mac Pro. Najlepšie výsledky zaznamenal Fusion, ktorý dokázal dosiahnuť takmer 68,5% výkonnosti hostiteľa. Parallels zaostával za 66,7%. Späť na začiatok bol VirtualBox na úrovni 57,4%.
Keď sme sa pozreli na výsledky CineBench, ktoré používajú reálny test na vykresľovanie obrázkov, boli veľmi blízko k skóre hostiteľa. Fusion sa opäť dostala na začiatok renderovacích testov a dosiahla 94,9% výkonnosti hostiteľa. Paralely nasledovali pri 92,1%. VirtualBox nedokázal spoľahlivo dokončiť test vykresľovania a vyradiť ho zo sporu. V jednej verzii vykresľovacieho testu spoločnosť VirtualBox oznámila, že v porovnaní s hostiteľom dosiahla o 127,4% lepšiu výkonnosť, než v hostiteľskom teste, zatiaľ čo v iných štádiách nebola schopná spustiť alebo dokončiť.
Test tieňovania, ktorý skúma, ako dobre grafická karta funguje pomocou OpenGL, prekonala najhoršie medzi všetkými virtuálnymi prostredím. Najlepším hráčom bol Parallels, ktorý dosiahol 42,3% možností hostiteľa. VirtualBox bol druhý na úrovni 31,5%; Fusion sa dostala tretí na úrovni 25,4%.
Zostavenie celkového víťaza je niečo, čo ponecháme koncovému používateľovi. Každý produkt má svoje pluses a mínusy a v mnohých prípadoch sú čísla benchmarku tak blízko, že opakovanie testov by mohlo zmeniť poradie.
Čo ukazujú skóre benchmark testu, je to, že schopnosť využívať natívnu grafickú kartu je univerzálne, čo má za následok, že virtuálne prostredie je úplnou náhradou za vyhradený počítač. To znamená, že modernejšia grafická karta, ako tu máme, by mohla priniesť vyššiu výkonnosť v tieniacej skúške, a to najmä v prípade Fusion, ktorého vývojár navrhuje výkonnejšie grafické karty pre dosiahnutie najlepších výsledkov.
Všimnete si, že niektoré testovacie kombinácie (virtuálne prostredie, verzia systému Windows a benchmark test) vykázali problémy, a to buď nereálne výsledky, alebo nesplnenie testu. Tieto typy výsledkov by sa nemali používať ako indikátory problémov s virtuálnym prostredím. Benchmark testy sú neobvyklé aplikácie, ktoré sa pokúšajú spustiť vo virtuálnom prostredí. Sú určené na meranie výkonnosti fyzických zariadení, ktorým virtuálne prostredie im neumožňuje prístup. Nie je to zlyhanie virtuálneho prostredia a v reálnom svete sme nepriniesli problémy s veľkou väčšinou aplikácií systému Windows, ktoré fungujú pod virtuálnym systémom.
Všetky virtuálne prostredia, ktoré sme testovali (Parallels Desktop for Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 a Sun VirtualBox 3.0) poskytujú dobrý výkon a stabilitu v každodennom používaní a mali by byť schopné slúžiť ako primárne prostredie Windows pre väčšinu každodenných aplikácie.