IBM Power虚拟化技术：容易被人忽略的力量

PowerVM相较其他UNIX虚拟化平台的优势

目前，在UNIX平台下，主要的虚拟化解决方案均是相关硬件平台厂商所专门开发的，IBM的POWER系统对应的虚拟化软件就是PowerVM，而HP的安腾平台就是VSE（Virtual Server Environment，虚拟服务器环境），Sun的SPARC平台则是xVM，但面向SPARC系统的主要还是LDOM（面向Solaris on x86的是基于Xen开源平台的），至于Virtual BOX则是面向终端桌面的产品，并不在本文的讨论范围。

HP的VSE也有着比x86平台虚拟化更悠久的历史，大约在26年前，HP推出了自己的虚拟化技术，这可算是VSE的前身，而在具体的功能上HP也在不断完善着VSE的能力，不过其主要的虚拟化模式vPar、nPar以及IVM（Integrity Virtual Machines）均有自己的不足，相对来说vPar、nPar并不能算是完全的虚拟化分区，它们不支持内核共享，分区间也不能做到共享虚拟化资源，做分区的迁移时仍需要离线，所以这有违于虚拟化的初衷，因此HP的安腾系统主要的虚拟化应用是基于IVM的。在虚拟机的CPU核心颗粒度方面，IVM占有优势，可达到1/20核心，PowerVM只有1/10，不过PowerVM的分区可以最高支持64个虚拟处理器（vCPU），而IVM只有4个（HP的vPar分区倒可以支持到128个vCPU，但又不能做到CPU与I/O资源共享，以及分区的动态迁移）。在内存容量方面，PowerVM的分区可支持高达2TB的内存，而IVM最高只支持64GB内存。当然，VSE也有自己的优势，那就是支持Windows Server操作系统，不过一台安腾主机对于Windows应用来说，性价比可能更有待考虑。

至于Sun的LDOM，则也在相应的规格上处于下风，它的虚拟分区最高支持8个vCPU与64GB的内存，并且微分区功能较弱，在T1处理器上只能实现4个微分区，而在T2处理器上则为8个，并且也不支持分区间的动态分配。

另外一点，活动内存共享与活动内存扩展两大功能也是HP与Sun虚拟化技术所不具备的。而更重要的是，在新的一代服务器硬件平台的发展中，Sun已经明显力不从心，HP所采用的在2010发布的安腾9300处理器其实是一款2007年的产品，在硬件性能方面明显不如IBM的POWER7，而强大的硬件平台的性能也为更为强大的虚拟化性能提供了基础的保障，这一点POWER7与PowerVM的组合，无疑更占优势。

PowerVM相较x86虚拟化平台的优势

而在与x86平台的其他虚拟化软件相比较时，我们更能看出PowerVM的优势，这是与几十年的发展积累分不开的。

以上是PowerVM与最新的，也是当前最强大的x86虚拟化平台VMware的vSphere 4的比较，可以看出在PowerVM的优势明显，而微软的Hyper-V R2的虚拟机也只支持最多4个vCPU与64GB内存，而XenServer 5.5则是8Vcpu/32GB内存，在可用的虚拟机数量方面，vSphere单台服务器可最多支持320个虚拟机，Hyper-V R2为384个，而PowerVM目前的水平可达640个，不久的未来将会达到1000个虚拟机的水平。

此外，在虚拟化的性能衰减方面，IBM的PowerVM也有明显的优势。

所谓的虚拟化性能衰减是指服务器在做虚拟化后的应用性能，相对于裸机时的应用性能的下降幅度，下降幅度越小，也就意味着虚拟化性能的衰减越小，虚拟化的效率越高，即系统进行虚拟化时的系统开销越少，而留给应用的处理资源（CPU/内存/IO等）越多。

在SAP S&D 2-tier的测试中，以每核心的用户数为基准，我们可以看出POWER系统基本上没有因虚拟化而产生性能衰减，而在至强5500系统上，配合VMware最新的ESX（包含于vSphere 4），性能出现了比较大的衰减，当使用4个虚拟CPU时，较裸机性能下降了31.7%，而当虚拟CPU增加到8个时（到时与物理CPU核心数量相当），虽然测试结果较4个虚拟CPU更高，但每核心的性能则较裸机性能下降了38.7%，超过了1/3，可见系统的虚拟化开销是比较大的。不过，就裸机性能来看，至强5500有明显让人眼前一亮，已经明显超过了Power 570。

同样的性能衰减也出现在微软的Hyper-V平台上。首先是单个虚拟机不同数量的虚拟CPU的比较，这里采用的测试程序是DayTrader2.0，它是一个开源的基准测试程序，DayTrader2.0测试模型一个股票交易系统，基于Java EE技术构建，采用了外连的数据库架构，在测试中Power 550与至强5500服务器测试环境均搭配相同的数据库服务器（基于Power 570），数据库是DB2 2.97。对于测试结果我们暂且不看不同虚拟CPU个数时的性能差异，只看性能差异的变化值，从1个虚拟CPU过渡到2个虚拟CPU时，POWER与至强5500系统基本上都呈现了成倍的线性性能增长，至强5500甚至更明显（POWER的依靠幅度降低），但当虚拟CPU数量提高到4个和8个时，可以看出虽然两者的性能提升幅度不再像1到2个虚拟CPU时那样大，但两者间的性能差距在渐渐拉开，也就说明Hyper-V的虚拟化性能衰减更大了。

接下来是虚拟机数量的扩展性能对比测试，测试软件也是一个开源的基准测试程序——AIM7，它主要用来对服务器的CPU、内存与I/O子系统进行压力测试，而虚拟机数量无疑将增加对系统的负载，所以这个测试也将体现系统各功能单元对虚拟机数量的承载能力。还是不用看每个虚拟机数量阶段的性能差异，而是看差异变化的趋势。我们会发现POWER系统基本可以得到线性的增长，至强5500系统在1和4个虚拟机时表现还不错，甚至在4个虚拟机时与POWER的性能差距小于1个虚拟机的状态，但到了6个和8个虚拟机之后，两者的性能就开始拉大，也就意味着此时Hyper-V的虚拟化性能衰减开始越来越明显。

以上测试基本能反应出了PowerVM与x86上的ESX、Hyper-V这几个Hypervisor的效率差异，显然，PowerVM在系统资源的调配与管理上要更为成熟高效些。

最后值得注意的是，PowerVM还具备x86 Linux直接兼容的能力，传统在x86平台上运行的Linux系统可以不改代码运行在PowerVM环境中，而相对于POWER系统自身的Linux系统，性能衰减只有10%。

总结：PowerVM的价值不容忽视

通过以上的分析对比，我们可以感觉到IBM在虚拟化软件和技术方面的优势，以及在UNIX平台上的虚拟化能力，但长久的平台界限的划分，让大多数用户忽略了这一点。不过，正像本文开头所讲的，虚拟化技术本身也在正使平台的划分开始模糊，而用户也因此会越来越关注应用的运行环境而不再是硬件平台。

这让我们想起了IBM另一个引以为荣的产品——大型主机，而它早就以虚拟化技术闻名于天下，借助于兼容Linux系统，使得大型主机获得了更广阔的应用范围，以及更强大的服务能力。而对于POWER系统来讲，强大的裸机性能显然是一个坚实的保障，在此基础上的高效率的虚拟化平台，也将让POWER系统有机会向下染指x86的应用领地。

总之，当我们为x86平台的性能获得巨大进步而欢心鼓舞，并期盼其与UNIX系统一争高小的同时，也不要忘了，虚拟化技术的出现，也让服务器市场变化更为“虚幻莫测”，如果说x86通过增强性能与RAS特性而向高端进军，那么UNIX小型机也完全可能借助于虚拟化向x86领地渗透，这在当前所倡导的数据中心大整合、应用平台大融合的理念并不抵触，就看能否找到其中那个“临界点”，而在这里，IBM PowerVM的价值与能量显然不可忽视！

微信扫一扫实时了解行业动态

微信扫一扫分享本文给好友