Области применения виртуализации. Часть 1.

Когда речь заходит о технологиях виртуализации и их месте на рынке, довольно часто приходится сталкиваться с парадоксальной ситуацией. Теоретически преимущества виртуализации всем понятны, но при этом когда дело доходит до реальных задач, о ней забывают. Виртуализация очень часто воспринимается как некая игрушка, использовать которую можно большей частью для задач тестирования.

Общепринятая точка зрения на виртуализацию – она ведет к некоторым потерям производительности, впрочем, вполне терпимым. Но при этом дает значительные преимущества при обслуживании систем и позволяет строить более гибкую инфраструктуру.

На самом деле в некоторых ситуациях виртуализация позволяет увеличить производительность приложений. Не торопитесь кричать «Бред!», дочитайте сначала до конца.

Подход к увеличению производительности

В течении уже многих лет инженеры Red Hat и Intel совместно работают над оптимизацией работы Red Hat Enterprise Linux на оборудовании Intel. В последнее время они работали над поддержкой новейших платформ Intel Caneland на базе четырехядерных процессоров Tigerton. В результате эти системы будут полностью поддерживаться в Red Hat Enterprise Linux 5.1, выходящем в октябре 2007г. Предварительные тесты показывают просто фантастическую производительность.

Кроме того, в Red Hat Enterprise Linux 5.1 войдут паравиртуализованные драйвера для полностью виртуализованных гостевых систем. Эти драйвера позволяют полностью виртуализованным гостевым системам практически достичь производительности паравиртуализованных. На сегодняшний день готовы драйвера для Red Hat Enterprise Linux 3 и решается вопрос о драйверах для операционных систем других производителей.

Таким образом, возможно развернуть весь стек приложений, основанный на Red Hat Enterprise Linux 3, в гостевой системе на новейшей платформе Caneland и таким образом добиться значительного прироста производительности.

Зачем здесь вообще виртуализация? Дело в том, что старые системы не поддерживают новое оборудование. А для переноса полного стека приложений на Red Hat Enterprise Linux 5 время и ресурсы есть не всегда.

Тесты производительности

Разумеется, мало сформулировать подход, надо еще и доказать его состоятельность. По запросу Red Hat и Intel независимая лаборатория Principled Technologies провела тесты производительности изложенного выше подхода.

Полный отчет о тестах SPECjbb2005, SPECcpu2006 и Linpack Вы можете найти на http://www.principledtechnologies.com/clients/reports/Red%20Hat/RHEL51_VirtReps.htm

Если же в двух словах, то, например, тест SPECjbb2005 показал следующее:

• Система на процессорах Xeon и Red Hat Enterprise Linux 3 показала результат 210,000 операций в секунду (4 двухядерных процессора, гипертрединг, в итоге 16 исполняемых нитей).

• Система на основе Caneland и Red Hat Enterprise Linux 5 показала результат 380,000 операций в секунду (4 четырехядерных процессора, также 16 нитей).

• Гостевая система Red Hat Enterprise Linux 3 на хост-системе на основе Caneland и Red Hat Enterprise Linux 5 показала результат 340,000 операций в секунду.

Таким образом, использование виртуализованного Red Hat Enterprise Linux 3 на Caneland-системе позволило получить прирост производительности более 50%.

Комментарии

Очевидно, что прирост производительность обусловлен не виртуализацией как таковой, а использованием более современного оборудования. Собственно, это очевидно – закон Мура никто не отменял. Но принципиально новым является то, что использование виртуализации позволяет быстро и беспроблемно получить отдачу от закона Мура – не требуется перенос приложений на новую систему.

Отдельно стоит отметить, что при решении подобных задач решения на основе Xen оказываются гораздо эффективнее, чем на основе VMware. Дело в том, что VMware не поддерживает для одной гостевой системы более 4 исполняемых нитей. То есть VMware может использовать не более четверти мощности Caneland-систем. Xen же позволяет использовать мощность нового оборудования на 100%.

Где это будет востребовано

Вопрос использования возможностей нового оборудования крайне остро стоит в любых секторах, где решения строятся сложно и долго.

Яркий пример – САПР. В этой области отладка программ и введение в промышленную эксплуатацию вычислительного комплекса может занимать до нескольких лет. Поэтому возможности быстро перенести приложения на новую систему нет. При этом вопросы производительности в задачах САПР стоят очень остро.

Крайне похоже обстоит дело с корпоративными системами на базе Oracle или SAP – их внедрение процесс длительный и дорогостоящий, поэтому любая миграция оказывается крайне болезненной.

В силу этих причин решения на основе технологий виртуализации, позволяющие повысить производительность и при этом избежать переноса приложений, выглядят крайне перспективно.