Test de Benchmark de virtualització: Introducció

01 de 07

Test de Benchmark de virtualització: Introducció

No proveu això a casa. Parallels, Fusion i VirtualBox s'executen simultàniament a l'amfitrió de Mac Pro.

Els entorns de virtualització han estat productes bàsics per a l'usuari de Mac des que Apple va començar a utilitzar processadors Intel en els seus ordinadors. Fins i tot abans que arribés Intel, hi havia un programari d'emulació que permetia als usuaris de Mac executar Windows i Linux .

Però l'emulació era lenta, utilitzant una capa d'abstracció per traduir el codi de programació x86 al codi utilitzat per l'arquitectura PowerPC de Mac anteriors. Aquesta capa d'abstracció no només va haver de traduir-se per tipus de CPU, sinó també tots els components del maquinari. En essència, la capa d'abstracció havia de crear equivalents de programari de targetes de video , discs durs, ports sèrie , etc. El resultat era un entorn d'emulació que podria executar Windows o Linux, però es va veure severament restringit tant en el rendiment com en els sistemes operatius que podrien ser utilitzat

Amb l'arribada de la decisió d'Apple d'utilitzar processadors Intel, tota la necessitat d'emulació va ser escombrada. En el seu lloc va aparèixer la possibilitat d'executar altres sistemes operatius directament en un Mac Intel. De fet, si voleu executar Windows directament en una Mac com a opció a l'arrencada, podeu utilitzar Boot Camp , una aplicació que Apple proporciona com una pràctica manera d'instal·lar Windows en un entorn d'inici múltiple.

Però molts usuaris necessiten una manera d'executar el Mac OS i un segon sistema operatiu alhora. Parallels i posteriorment VMware i Sun, van portar aquesta capacitat a la Mac amb tecnologia de virtualització. La virtualització és similar en concepte d'emulació, però perquè les Mac basades en Intel utilitzen el mateix maquinari que les PC estàndard, no cal crear una capa d'abstracció de maquinari en el programari. En comptes d'això, el programari Windows o Linux pot funcionar directament al maquinari, produint velocitats que poden ser gairebé tan ràpides com si el SO client funcionés de forma nativa en una PC.

I aquesta és la qüestió que les nostres proves de referència intenten respondre. Els tres principals jugadors de la virtualització a Mac: Parallels Desktop per a Mac, VMWare Fusion i Sun VirtualBox, compleixen la promesa d'un rendiment gairebé natal?

Diem "prop de la nativa" perquè tots els entorns de virtualització tenen alguna càrrega general que no es pot evitar. Atès que l'entorn virtual s'està executant al mateix temps que el sistema operatiu natiu (OS X), cal compartir recursos de maquinari. A més, OS X ha de proporcionar alguns serveis a l'entorn de virtualització, com ara finestres i serveis bàsics. La combinació d'aquests serveis i l'ús compartit de recursos solen limitar el rendiment del sistema operatiu virtual.

Per respondre a la pregunta, anem a realitzar proves de referència per veure quins són els tres principals entorns de virtualització que s'executen amb Windows.

02 de 07

Test de Benchmark de virtualització: Mètode de prova

GeekBench 2.1.4 i CineBench R10 són les aplicacions de referència que utilitzarem en les nostres proves.

Anem a utilitzar dues suites de proves de referència diferents, populars i de diferents plataformes. El primer, CineBench 10, realitza una prova del món real de la CPU d'un ordinador i la capacitat de la seva targeta gràfica per representar imatges. La primera prova utilitza la CPU per representar una imatge fotorealista, utilitzant càlculs intensius per CPU per representar reflexions, ocultació ambiental, il·luminació d'àrea i ombres, i molt més. La prova es realitza amb una única CPU o nucli, i després es repeteix utilitzant totes les CPU i nuclis disponibles. El resultat produeix un grau de rendiment de referència per a l'ordinador mitjançant un únic processador, un grau per a totes les CPU i nuclis, i una indicació de la utilitat de múltiples nuclis o CPUs.

La segona prova de CineBench avalua el rendiment de la targeta gràfica de l'ordinador mitjançant OpenGL per representar una escena en 3D mentre es mou una càmera dins de l'escena. Aquesta prova determina la rapidesa amb què es pot realitzar la targeta gràfica mentre encara es realitza l'escena amb precisió.

La segona suite de prova és GeekBench 2.1.4, que prova el rendiment del punt i el punt de flotació del processador, prova la memòria mitjançant una prova de rendiment de lectura i escriptura senzilla i realitza una prova de transmissió que mesura l'ample de banda de la memòria sostinguda. Els resultats del conjunt de proves es combinen per produir una única puntuació de GeekBench. També dividirem els quatre conjunts de proves bàsiques (rendiment integral, rendiment de punts flotants, rendiment de la memòria i rendiment del flux), de manera que podem veure els punts forts i febles de cada entorn virtual.

GeekBench utilitza un sistema de referència basat en un PowerMac G5 @ 1.6 GHz. Les puntuacions de GeekBench per als sistemes de referència es normalitzen fins a 1000. Qualsevol puntuació superior a 1000 indica una computadora que funciona millor que el sistema de referència.

Atès que els resultats d'ambdós suites de referència són una mica abstractes, començarem definint un sistema de referència. En aquest cas, el sistema de referència serà el Mac host que s'utilitzi per executar els tres entorns virtuals ( Parallels Desktop per a Mac , VMWare Fusion i Sun Virtual Box). Executarem les dues suites de referència al sistema de referència i utilitzarem aquesta xifra per comparar el rendiment dels entorns virtuals.

Totes les proves es realitzaran després d'una nova posada en marxa tant del sistema host i de l'entorn virtual. Tant l'amfitrió com els entorns virtuals tindran totes les aplicacions anti-malware i antivirus desactivades. Tots els entorns virtuals s'executaran dins d'una finestra OS X estàndard, ja que aquest és el mètode més comú que s'utilitza en els tres entorns. En el cas dels entorns virtuals, no hi haurà aplicacions d'usuari que no siguin els punts de referència. En el sistema host, a excepció de l'entorn virtual, no hi haurà cap aplicació d'usuari que no sigui un editor de text per prendre notes abans i després de provar, però mai durant el procés de prova real.

03 de 07

Test de Benchmark de virtualització: resultats de referència per al sistema host Mac Pro

Els resultats de la prova de referència en el sistema host poden servir de referència quan es compara el rendiment d'un entorn virtual.

El sistema que allotjarà els tres entorns virtuals (Parallels Desktop per a Mac, VMWare Fusion i Sun VirtualBox) és una edició de 2006 d'un Mac Pro:

Mac Pro (2006)

Dos processadors Zeon de doble nucli 5160 (4 nuclis totals) @ 3.00 GHz

4 MB per memòria RAM caché L2 (16 MB total)

6 GB de RAM format per quatre mòduls de 1 GB i quatre mòduls de 512 MB. Tots els mòduls són parells coincidents.

Un autobús frontal de 1,33 GHz

Una targeta gràfica NVIDIA GeForce 7300 GT

Dos discos durs de Samsung F1 Series de 500 GB. OS X i el programari de virtualització són residents a la unitat d'inici; els sistemes operatius convidats s'emmagatzemen a la segona unitat. Cada unitat té el seu propi canal independent de SATA 2.

Els resultats de les proves de GeekBench i CineBench a l' amfitrió Mac Pro haurien de proporcionar el límit superior pràctic de rendiment que hauríem de veure des de qualsevol dels entorns virtuals. Dit això, volem assenyalar que és possible que un entorn virtual superi el rendiment de l'amfitrió en qualsevol prova. L'entorn virtual pot tenir accés al maquinari subjacent i passar per alt algunes de les capes de l'OS X del SO. També és possible que les suites de proves de referència es deixin enganyar pel sistema d'emmagatzematge en memòria cau de rendiment incorporat als entorns virtuals i produeixin resultats que vagin més enllà del rendiment que realment és possible.

Puntuacions de referència

GeekBench 2.1.4

Puntuació GeekBench: 6830

Integer: 6799

Punt flotant: 10786

Memòria: 2349

Corrent: 2057

CineBench R10

Renderització, CPU individual: 3248

Rendering, 4 CPU: 10470

Velocitat efectiva d'un únic a tots els processadors: 3.22

Ombrejat (OpenGL): 3249

Els resultats detallats de les proves de referència estan disponibles a la galeria de proves de Benchmark de virtualització.

04 de 07

Test de Benchmark de virtualització: resultats de referència per Parallels Desktop per a Mac 5

Parallels Desktop per a Mac 5.0 va poder executar totes les proves de referència sense cap hipo.

Hem utilitzat l'última versió de Parallels (Parallels Desktop per a Mac 5.0). Hem instal·lat còpies fresques de Parallels, Windows XP SP3 i Windows 7 . Vam triar aquests dos SO de Windows per fer proves perquè pensem que Windows XP representa la gran majoria de les instal·lacions actuals de Windows a OS X, i que en el futur, Windows 7 serà el sistema operatiu convidat més comú que s'executi a la Mac.

Abans de començar les proves, vam consultar i instal·lar totes les actualitzacions disponibles tant per a l'entorn virtual com per als dos sistemes operatius de Windows. Una vegada que tot estava actualitzat, vam configurar les màquines virtuals de Windows per utilitzar un únic processador i 1 GB de memòria. Vam tancar Parallels i deshabilitem la màquina del temps i qualsevol element d'inici a la Mac Pro no és necessari per a la prova. A continuació, reiniciarem Mac Pro, iniciem Parallels, iniciem un dels entorns Windows i realitzem els dos conjunts de proves de referència. Un cop finalitzades les proves, hem copiat els resultats a la Mac per a una referència posterior.

Després repetim el reinici i el llançament de Parallels per a les proves de referència del segon sistema operatiu Windows.

Finalment, hem repetit la seqüència anterior amb el sistema operatiu convidat per utilitzar 2 i després 4 CPU.

Puntuacions de referència

GeekBench 2.1.4

Windows XP SP3 (1,2,4 CPU): 2185, 3072, 4377

Windows 7 (1,2,4 CPU): 2223, 2980, 4560

CineBench R10

Windows XP SP3

Renderització (1,2,4 CPU): 2724, 5441, 9644

Ombrejat (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1317, 1317, 1320

CineBench R10

Windows 7

Renderització (1,2,4 CPU): 2835, 5389, 9508

Ombrejat (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1335, 1333, 1375

Parallels Desktop per a Mac 5.0 ha completat amb èxit totes les proves de referència. GeekBench només va veure petites diferències en el rendiment entre Windows XP i Windows 7, que és el que esperàvem. GeekBench se centra en el processador de proves i en el rendiment de la memòria, de manera que esperem que sigui un bon indicador del rendiment subjacent de l'entorn virtual i de quina manera fa que el maquinari del Mac Pro estigui disponible per als sistemes operatius clients convidats.

La prova de renderitzat de CineBench també va mostrar coherència entre els dos sistemes operatius de Windows. Una vegada més, això és d'esperar ja que la prova de renderització fa un ús extensiu dels processadors i l'ample de banda de la memòria tal com es veuen els sistemes operatius convidats. La prova d'ombreig és un bon indicador de la manera en què cada entorn virtual ha implementat el controlador de vídeo. A diferència de la resta del maquinari de Mac, la targeta gràfica no està disponible directament als entorns virtuals. Això és degut a que la targeta gràfica ha de tenir cura contínuament de la pantalla de l'entorn host i no es pot desviar per mostrar només l'entorn invitat. Això és cert fins i tot si l'entorn virtual ofereix una opció de pantalla completa.

Els resultats detallats de les proves de referència estan disponibles a la galeria de proves de Benchmark de virtualització.

05 de 07

Test de Benchmark de virtualització: resultats de referència per a VMWare Fusion 3.0

Hem marcat el processador únic de Windows XP que resulta en la prova de referència de Fusion com a no vàlida, després que els resultats de memòria i de flux obtinguessin 25 vegades millor que l'amfitrió.

Hem utilitzat la versió més recent de VMWare Fusion (Fusion 3.0). Hem instal·lat còpies fresques de Fusion, Windows XP SP3 i Windows 7. Hem triat aquests dos sistemes operatius de Windows per fer proves perquè creiem que Windows XP representa la gran majoria de les instal·lacions actuals de Windows a OS X i que, en el futur, Windows 7 serà el sistema operatiu client més habitual que s'executa a la Mac.

Abans de començar les proves, vam verificar i instal·lar les actualitzacions disponibles tant per a l'entorn virtual com per als dos sistemes operatius de Windows. Una vegada que tot estava actualitzat, vam configurar les màquines virtuals de Windows per utilitzar un únic processador i 1 GB de memòria. Vam tancar Fusion i deshabilitem la màquina del temps i qualsevol element d'inici a la Mac Pro no és necessari per a la prova. A continuació, reiniciarem el Mac Pro , va llançar Fusion, va iniciar un dels entorns de Windows, i va realitzar els dos conjunts de proves de referència. Un cop finalitzades les proves, hem copiat els resultats a la Mac per a un ús posterior.

Després repetim el reinici i el llançament de Fusion per a les proves de referència del segon sistema operatiu Windows.

Finalment, hem repetit la seqüència anterior amb el sistema operatiu convidat per utilitzar 2 i després 4 CPU.

Puntuacions de referència

GeekBench 2.1.4

Windows XP SP3 (1,2,4 CPU): *, 3252, 4406

Windows 7 (1,2,4 CPU): 2388, 3174, 4679

CineBench R10

Windows XP SP3

Renderització (1,2,4 CPU): 2825, 5449, 9941

Ombrejat (OpenGL) (1,2,4 CPU): 821, 821, 827

CineBench R10

Windows 7

Renderització (1,2,4 CPU): 2843, 5408, 9657

Ombrejat (OpenGL) (1,2,4 CPU): 130, 130, 124

Hem tingut problemes amb Fusion i les proves de referència. En el cas de Windows XP amb un únic processador, GeekBench ha informat sobre el rendiment de la memòria a una velocitat superior a 25 vegades la velocitat de l'ordinador Mac Pro. Aquest resultat inusual de la memòria va superar la puntuació de GeekBench per a la versió de CPU única de Windows XP a 8148. Després de repetir la prova moltes vegades i obtenir resultats similars, vam decidir marcar la prova com a invàlida i considerar-la com un problema d'interacció entre la prova de referència Fusion i Windows XP. La millor manera que podem explicar, per a la configuració d'una sola CPU, Fusion no informava la configuració correcta del maquinari a l'aplicació GeekBench. No obstant això, GeekBench i Windows XP van funcionar sense problemes amb dos o més CPUs seleccionats.

També vam tenir un problema amb Fusion, Windows 7 i CineBench. Quan correm CineBench sota Windows 7, va informar una targeta de vídeo genèrica com l'únic maquinari gràfic disponible. Tot i que la targeta gràfica genèrica va poder executar OpenGL, ho va fer a una velocitat molt baixa. Això pot haver estat el resultat de l'amfitrió Mac Pro amb una antiga targeta gràfica NVIDIA GeForce 7300. Els requisits del sistema de Fusion suggereixen una targeta gràfica més moderna. Ens va semblar interessant, però, que a Windows XP, la prova de ombrejat de CineBench funcionava sense problemes.

A part de les dues peculiaritats esmentades anteriorment, el rendiment de Fusion va ser a la par que esperàvem d'un entorn virtual ben dissenyat.

Els resultats detallats de les proves de referència estan disponibles a la galeria de proves de Benchmark de virtualització.

06 de 07

Test de Benchmark de virtualització: resultats de referència per Sun VirtualBox

VirtualBox no va poder detectar més d'una CPU quan s'executa Windows XP.

Hem utilitzat la versió més recent de Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Hem instal·lat còpies fresques de VirtualBox, Windows XP SP3 i Windows 7. Hem triat aquests dos sistemes operatius de Windows per fer proves, perquè creiem que Windows XP representa la gran majoria de les instal·lacions actuals de Windows a OS X, i que en el futur, Windows 7 serà el sistema operatiu client més habitual que s'executa a la Mac.

Abans de començar les proves, vam verificar i instal·lar les actualitzacions disponibles tant per a l'entorn virtual com per als dos sistemes operatius de Windows. Una vegada que tot estava actualitzat, vam configurar les màquines virtuals de Windows per utilitzar un únic processador i 1 GB de memòria. Vam tancar VirtualBox i deshabilitem la màquina del temps i qualsevol element d'inici a la Mac Pro no és necessari per a la prova. A continuació, reiniciarem el Mac Pro, iniciat VirtualBox, iniciem un dels entorns Windows i realitzem els dos conjunts de proves de referència. Un cop finalitzades les proves, hem copiat els resultats a la Mac per a un ús posterior.

Després repetim el reinici i el llançament de Fusion per a les proves de referència del segon sistema operatiu Windows.

Finalment, hem repetit la seqüència anterior amb el sistema operatiu convidat per utilitzar 2 i després 4 CPU.

Puntuacions de referència

GeekBench 2.1.4

Windows XP SP3 (1,2,4 CPU): 2345, *, *

Windows 7 (1,2,4 CPU): 2255, 2936, 3926

CineBench R10

Windows XP SP3

Renderització (1,2,4 CPU): 7001, *, *

Ombrejat (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1025, *, *

CineBench R10

Windows 7

Renderització (1,2,4 CPU): 2570, 6863, 13344

Ombrejat (OpenGL) (1,2,4 CPU): 711, 710, 1034

Sun VirtualBox i les nostres aplicacions de Benchtest van patir un problema amb Windows XP . Concretament, tant GeekBench com CineBench no han pogut veure més d'una sola CPU, independentment de com hàgim configurat el sistema operatiu convidat.

Quan vam provar el Windows 7 amb GeekBench, vam notar que la utilització de diversos processadors era deficient, resultant en les puntuacions més baixes per a configuracions de CPU de 2 i 4. El rendiment d'un sol processador semblava estar a l'una amb els altres entorns virtuals.

CineBench també no va poder veure més d'un processador quan s'executa Windows XP. A més, la prova de representació de la versió d'un sol CPU de Windows XP va produir un dels resultats més ràpids, fins i tot per sobre del mateix Mac Pro. Hem intentat repetir la prova unes quantes vegades; tots els resultats van estar dins del mateix rang. Creiem que és segur provar els resultats de representació d'un sol CPU de Windows XP a un problema amb VirtualBox i com fa ús de les CPU.

També vam veure un soroll estrany en la prestació de resultats per a proves de CPU de 2 i 4 amb Windows 7. En cada cas, el rendiment es va duplicar més de velocitat quan passava d'1 a 2 CPU i de 2 a 4 CPU. Aquest tipus d'augment de rendiment és improbable i, un cop més, identificarem la implementació de múltiples CPU de VirtualBox.

Amb tots els problemes amb les proves de referència de VirtualBox, els únics resultats de prova vàlids poden ser els d'una única CPU sota Windows 7.

Els resultats detallats de les proves de referència estan disponibles a la galeria de proves de Benchmark de virtualització.

07 de 07

Test de Benchmark de virtualització: els resultats

Amb totes les proves de referència fetes, és hora de revisar la nostra pregunta original.

Els tres principals jugadors de virtualització a la Mac (Parallels Desktop per a Mac, VMWare Fusion i Sun VirtualBox) compleixen la promesa d'un rendiment gairebé natiu?

La resposta és una bossa mixta. Cap dels candidats a la virtualització de les nostres proves de GeekBench ha pogut mesurar el rendiment de l'ordinador Mac Pro. El millor resultat va ser registrat per Fusion, que va aconseguir aconseguir gairebé el 68,5% del rendiment de l'amfitrió. Parallels es va apropar al 66,7%. Portar a la part posterior va ser VirtualBox, el 57,4%.

Quan vam mirar els resultats de CineBench, que utilitza una prova més real del món per a la representació d'imatges, estaven molt a prop de la puntuació de l'amfitrió. Una vegada més, Fusion va estar al capdavant de les proves de renderització, aconseguint el 94,9% del rendiment de l'amfitrió. Parallels va seguir al 92,1%. VirtualBox no ha pogut completar de forma fiable la prova de representació, eliminant-la de la contenció. En una iteració de la prova de representació, VirtualBox va informar que va aconseguir un 127,4% millor que l'amfitrió, mentre que en d'altres no va poder iniciar ni acabar.

La prova d'ombrejat, que analitza el rendiment de la targeta gràfica amb OpenGL, s'ha mostrat el pitjor en tots els entorns virtuals. El millor actor va ser Parallels, que va assolir el 42,3% de les capacitats de l'amfitrió. VirtualBox va ser segon al 31,5%; Fusion va arribar a la tercera posició en un 25,4%.

Escollir un guanyador global és una cosa que deixarem a l'usuari final. Cada producte té els seus avantatges i minúscules, i en molts casos, els números de referència són tan propers que repetir les proves podria canviar la classificació.

El que demostren els resultats de les proves de referència és que, de forma universal, la possibilitat de fer ús de la targeta gràfica nativa és el que fa que l'entorn virtual torni a ser un reemplaçament complet per a una PC dedicada. Dit això, una targeta gràfica més moderna del que tenim aquí podria produir figures d'alt rendiment en la prova d'ombrejat, especialment per a Fusion, el desenvolupador suggereix targetes gràfiques d'alt rendiment per obtenir millors resultats.

Notaràs que algunes combinacions de proves (entorn virtual, versió de Windows i prova de referència) presenten problemes, resultats poc realistes o errors en completar una prova. Aquests tipus de resultats no s'han d'utilitzar com a indicadors de problemes amb un entorn virtual. Les proves de referència són aplicacions inusuals per intentar executar en un entorn virtual. Estan dissenyats per mesurar el rendiment dels dispositius físics, que potser l'entorn virtual no els permeti accedir. Això no és un fracàs de l'entorn virtual i, en l'ús del món real, no hem tingut problemes amb la gran majoria de les aplicacions de Windows que s'executen en un sistema virtual.

Tots els entorns virtuals que provem (Parallels Desktop per a Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 i Sun VirtualBox 3.0) proporcionen un bon rendiment i estabilitat en l'ús diari i han de ser capaços de servir com a entorn de Windows principal per a la majoria del dia a dia aplicacions.