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仮想化のディスクIOによるオーバヘッド

仮想マシンの性能
http://192168111.blog71.fc2.com/blog-entry-21.html
のエントリでは、ホスト型の仮想マシンでさえディスクリードライトの性能は7~8割出ることを紹介した。

確かに、日本ヒューレット・パッカードの飯島徹氏の記事
・本当に遅い? 仮想化のディスクI/O性能
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20080403/297921/?ST=virtual&P=3
でも、物理環境と仮想環境とでディスクIO性能にほとんど差は出ていない。

ただし、同記事
http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20080403/297921/?ST=virtual&P=4
によると、ディスクIO性能ではほとんど差はないが、CPU使用率では物理環境と仮想環境で大きな違いがある。

ディスクへ10MB/秒の負荷がかかるとき、物理環境ではCPU使用率が1%未満なのに対し、仮想環境では3.5~4.0%ほどに達する。負荷が20MB/秒、30MB/秒と増えていけば、それに比例してCPU使用率も高くなっていく。

これは、
http://192168111.blog71.fc2.com/blog-entry-8.html
のエントリにある、
③IOデバイス(ディスク、ネットワーク、グラフィック)のドライバ二重介在による処理変換のオーバヘッド
が原因だと考えられる。要は、ハイパーバイザ上でディスクIOのエミュレーションをしているせいで、仮想環境ではCPUをより使ってしまうということだ。


以上、飯島徹氏の記事をまとめると、

・仮想環境のディスクIO性能は物理環境より1~20%ほど劣る
・ディスクIOによって仮想環境では物理環境に比べCPUリソースを消費する


の2点が結論だ。


なお、飯島徹氏の検証環境は以下の通りだ。
物理環境も仮想環境も仮想化ソフトをインストールした以外は大きな違いはない。

・仮想化ソフト
VMware ESX Server 3.5.0
・OS
Windows Server 2003 R2,Enterprise x64 Edition with Service Pack 2
・ディスク構成
SmartアレイP400/256(SAS接続のPCI Express RAIDコントローラ)
(仮想化環境ではLSI Logic SCSI Controllerとして認識)
・負荷ソフト
ディスクI/O負荷生成プログラム「DiskStress.exe」
(シーケンシャルリード、シーケンシャルライトで負荷をかけた)


ここで気になる点としては、

・ランダムリード、ランダムライトだとどうなるか?
・SANやNASの場合どうなるか?
・他の仮想化ソフトだとどうなるか?
・Intel VT-d 使えば改善するの?

ってなとこだろうか。
あ~、誰か検証してくれねえかな~。
もしくは、なんかの論文や記事が落ちてないかな~。
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  1. 2010/01/11(月) 13:31:28|
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