مقدمة في اختبار قياس الأداء الافتراضي

طريقة الاختبار

سنستخدم مجموعتين مختلفتين من مجموعات الاختبارات المعيارية الشائعة عبر الأنظمة الأساسية. الأول ، CineBench 10 ، يقوم بإجراء اختبار في العالم الحقيقي لوحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر ، وقدرة بطاقة الرسومات الخاصة به على عرض الصور. يستخدم الاختبار الأول وحدة المعالجة المركزية (CPU) لتقديم صورة واقعية ، باستخدام عمليات حسابية مكثفة لوحدة المعالجة المركزية لتقديم الانعكاسات ، والغطاء المحيط ، وإضاءة المنطقة والتظليل ، والمزيد. يتم إجراء الاختبار باستخدام وحدة معالجة مركزية أو نواة واحدة ثم يتم تكراره باستخدام جميع وحدات المعالجة المركزية (CPU) والأنوية المتاحة. ينتج عن النتيجة درجة أداء مرجعية للكمبيوتر باستخدام معالج واحد ، ودرجة لجميع وحدات المعالجة المركزية (CPU) والأنوية ، وإشارة إلى مدى جودة نوى متعددة أو وحدات المعالجة المركزية المستخدمة.

يقوم اختبار CineBench الثاني بتقييم أداء بطاقة رسومات الكمبيوتر باستخدام OpenGL لعرض مشهد ثلاثي الأبعاد أثناء تحرك الكاميرا داخل المشهد. يحدد هذا الاختبار مدى السرعة التي يمكن أن تؤديها بطاقة الرسومات مع استمرار عرض المشهد بدقة.

مجموعة الاختبار الثانية هي برنامج GeekBench 2.1.4، الذي يختبر أداء المعالج والنقطة العائمة ، ويختبر الذاكرة باستخدام اختبار بسيط لأداء القراءة / الكتابة ، وينفذ اختبار التدفقات الذي يقيس عرض النطاق الترددي للذاكرة. يتم دمج نتائج مجموعة الاختبارات لإنتاج درجة GeekBench واحدة. سنقوم أيضًا بتفصيل مجموعات الاختبار الأساسية الأربعة (أداء صحيح ، أداء النقطة العائمة ، الذاكرة الأداء ، وأداء البث) ، حتى نتمكن من رؤية نقاط القوة والضعف لكل افتراضي بيئة.

يستخدم GeekBench نظامًا مرجعيًا يعتمد على PowerMac G5 @ 1.6 جيجاهرتز. يتم تسوية درجات GeekBench للأنظمة المرجعية إلى 1000. أي درجة أعلى من 1000 تشير إلى جهاز كمبيوتر يعمل بشكل أفضل من النظام المرجعي.

نظرًا لأن نتائج كلا المجموعتين المعياريتين مجردة إلى حد ما ، فسنبدأ بتحديد نظام مرجعي. في هذه الحالة ، سيكون النظام المرجعي هو المضيف Mac المستخدم لتشغيل البيئات الافتراضية الثلاث (Parallels Desktop لنظام التشغيل Mac, برنامج VMWare Fusion، و Sun Virtual Box). سنقوم بتشغيل كلا الحزم المعيارية على النظام المرجعي واستخدام هذا الرقم لمقارنة مدى جودة أداء البيئات الافتراضية.

سيتم إجراء جميع الاختبارات بعد بدء تشغيل جديد لكل من النظام المضيف والبيئة الافتراضية. سيتم تعطيل جميع تطبيقات مكافحة البرامج الضارة والفيروسات لكل من المضيف والبيئات الافتراضية. سيتم تشغيل جميع البيئات الافتراضية ضمن نافذة OS X قياسية نظرًا لأن هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا المستخدمة في جميع البيئات الثلاث. في حالة البيئات الافتراضية ، لن يتم تشغيل أي تطبيقات مستخدم بخلاف المعايير. في النظام المضيف ، باستثناء البيئة الافتراضية ، لن يتم تشغيل أي تطبيقات مستخدم بخلاف محرر النصوص لتدوين الملاحظات قبل الاختبار وبعده ، ولكن لن يتم تشغيله أبدًا أثناء عملية الاختبار الفعلية.

النتائج المعيارية لنظام Host System Mac Pro

النظام الذي سيستضيف البيئات الافتراضية الثلاث (Parallels Desktop for Mac و VMWare Fusion و Sun VirtualBox) هو إصدار 2006 من a ماك برو:

Mac Pro (2006)

• معالجان ثنائي النواة 5160 Zeon (إجمالي 4 مراكز) @ 3.00 جيجاهرتز
• 4 ميجا بايت لكل نواة L2 ذاكرة التخزين المؤقت (إجمالي 16 ميجا بايت)
• 6 جيجا بايت رام تتكون من أربع وحدات 1 جيجا بايت وأربع وحدات 512 ميجا بايت. جميع الوحدات هي أزواج متطابقة.
• 1.33 جيجاهرتز الجانب الأمامي للحافلة
• بطاقة رسومات NVIDIA GeForce 7300 GT
• محركا أقراص صلبان من فئة Samsung F1 سعة 500 جيجابايت. يوجد نظام التشغيل OS X وبرنامج المحاكاة الافتراضية على محرك بدء التشغيل ؛ يتم تخزين أنظمة تشغيل الضيف على محرك الأقراص الثاني. يحتوي كل محرك أقراص على قناة SATA 2 المستقلة الخاصة به.

يجب أن توفر نتائج اختبارات GeekBench و CineBench على جهاز Mac Pro المضيف الحد الأقصى العملي للأداء الذي يجب أن نراه من أي من البيئات الافتراضية. ومع ذلك ، نريد أن نشير إلى أنه من الممكن أن تتجاوز البيئة الافتراضية أداء المضيف في أي اختبار فردي. قد تكون البيئة الافتراضية قادرة على الوصول إلى الأجهزة الأساسية وتجاوز بعض طبقات نظام التشغيل OS X. من الممكن أيضًا أن ينخدع نظام التخزين المؤقت للأداء مجموعات الاختبار المعياري مدمجة في البيئات الافتراضية ، وتنتج نتائج تتجاوز الإمكانات بشكل كبير أداء.

عشرات المعيار

برنامج GeekBench 2.1.4

• نتيجة GeekBench: 6830
• عدد صحيح: 6799
• النقطة العائمة: 10786
• الذاكرة: 2349
• تيار: 2057

سينبينش R10

• التقديم ، وحدة معالجة مركزية واحدة: 3248
• التقديم ، 4 وحدة المعالجة المركزية: 10470
• سرعة فعالة من فردية إلى جميع المعالجات: 3.22
• التظليل (OpenGL): 3249

تتوفر النتائج التفصيلية للاختبارات المعيارية في معرض Virtualization Benchmark Test (اختبار قياس الأداء الافتراضي).

النتائج المعيارية لـ Parallels Desktop لنظام التشغيل Mac 5

استخدمنا أحدث إصدار من Parallels (Parallels Desktop for Mac 5.0). قمنا بتثبيت نسخ جديدة من Parallels ، نظام التشغيل Windows XP SP3، و ويندوز 7. لقد اخترنا هذين نظامي تشغيل Windows للاختبار لأننا نعتقد ويندوز إكس بي يمثل الغالبية العظمى من عمليات تثبيت Windows الحالية على OS X وأنه في المستقبل ، سيكون Windows 7 هو نظام التشغيل الضيف الأكثر شيوعًا الذي يتم تشغيله على جهاز Mac.

قبل بدء الاختبار ، تحققنا من جميع التحديثات المتاحة وقمنا بتثبيتها لكل من البيئة الافتراضية ونظامي تشغيل Windows. بمجرد تحديث كل شيء ، قمنا بتكوين أجهزة Windows الافتراضية لاستخدام معالج واحد وذاكرة 1 جيجابايت. لقد قمنا بإغلاق Parallels ، وتعطيل Time Machine وأي عناصر بدء تشغيل على Mac Pro ليست ضرورية للاختبار. ثم أعدنا تشغيل Mac Pro ، وأطلقنا Parallels ، وبدأنا إحدى بيئات Windows ، وأجرينا مجموعتين من الاختبارات المعيارية. بمجرد اكتمال الاختبارات ، قمنا بنسخ النتائج إلى جهاز Mac للرجوع إليها لاحقًا.

ثم كررنا إعادة تشغيل وإطلاق Parallels للاختبارات المعيارية لنظام التشغيل Windows الثاني.

أخيرًا ، كررنا التسلسل أعلاه مع ضبط نظام التشغيل الضيف على 2 ثم 4 وحدات معالجة مركزية.

عشرات المعيار

برنامج GeekBench 2.1.4

• Windows XP SP3 (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2185 ، 3072 ، 4377
• Windows 7 (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2223 ، 2980 ، 4560

سينبينش R10

• نظام التشغيل Windows XP SP3
• التقديم (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2724 ، 5441 ، 9644
• التظليل (OpenGL) (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 1317 ، 1317 ، 1320

سينبينش R10

• ويندوز 7
• التقديم (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2835 ، 5389 ، 9508
• التظليل (OpenGL) (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 1335 ، 1333 ، 1375

أكملت Parallels Desktop for Mac 5.0 جميع الاختبارات المعيارية. لاحظ GeekBench اختلافات طفيفة فقط في الأداء بين Windows XP و Windows 7 ، وهو ما توقعناه. يركز GeekBench على اختبار المعالج وأداء الذاكرة ، لذلك نتوقع أن يكون مؤشرًا جيدًا على الأداء الأساسي للبيئة الافتراضية ومدى إتاحتها لأجهزة Mac Pro المضيفة للضيف أنظمة تشغيل.

أظهر اختبار عرض CineBench أيضًا الاتساق عبر نظامي تشغيل Windows. مرة أخرى ، هذا أمر متوقع لأن اختبار العرض يستخدم بشكل مكثف المعالجات وعرض النطاق الترددي للذاكرة كما تراه أنظمة تشغيل الضيف. يعد اختبار التظليل مؤشرًا جيدًا على مدى جودة تنفيذ كل بيئة افتراضية لبرنامج تشغيل الفيديو الخاص بها. على عكس باقي أجهزة Mac ، لا يتم توفير بطاقة الرسومات مباشرة للبيئات الافتراضية. وذلك لأن بطاقة الرسومات يجب أن تهتم بشكل مستمر بالشاشة من أجل البيئة المضيفة ، ولا يمكن تحويلها لعرض بيئة الضيف فقط. هذا صحيح حتى إذا كانت البيئة الافتراضية توفر خيار عرض ملء الشاشة.

تتوفر النتائج التفصيلية للاختبارات المعيارية في معرض Virtualization Benchmark Test (اختبار قياس الأداء الافتراضي).

النتائج المعيارية لـ VMWare Fusion 3.0

استخدمنا أحدث إصدار من برنامج VMWare Fusion (Fusion 3.0). قمنا بتثبيت نسخ حديثة من Fusion و Windows XP SP3 و Windows 7. لقد اخترنا هذين نظامي تشغيل Windows للاختبار لأننا نعتقد أن Windows XP يمثل الغالبية العظمى من الأنظمة الحالية تثبيتات Windows على OS X وذلك في المستقبل ، سيكون Windows 7 هو نظام التشغيل الضيف الأكثر شيوعًا الذي يتم تشغيله على ماك.

قبل بدء الاختبار ، تحققنا من التحديثات المتاحة وقمنا بتثبيتها لكل من البيئة الافتراضية ونظامي تشغيل Windows. بمجرد تحديث كل شيء ، قمنا بتكوين أجهزة Windows الافتراضية لاستخدام معالج واحد وذاكرة 1 جيجابايت. قمنا بإغلاق Fusion ، وتعطيل Time Machine وأي عناصر بدء تشغيل على Mac Pro ليست ضرورية للاختبار. ثم أعدنا تشغيل Mac Pro ، وأطلقنا Fusion ، وبدأنا إحدى بيئات Windows ، وأجرينا مجموعتين من الاختبارات المعيارية. بمجرد اكتمال الاختبارات ، قمنا بنسخ النتائج إلى جهاز Mac لاستخدامها لاحقًا.

ثم كررنا إعادة تشغيل Fusion وإطلاقه للاختبارات المعيارية لنظام التشغيل Windows الثاني.

أخيرًا ، كررنا التسلسل أعلاه مع ضبط نظام التشغيل الضيف على 2 ثم 4 وحدات معالجة مركزية.

عشرات المعيار

برنامج GeekBench 2.1.4

• Windows XP SP3 (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): * ، 3252 ، 4406
• Windows 7 (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2388 ، 3174 ، 4679

سينبينش R10

• نظام التشغيل Windows XP SP3
• التقديم (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2825 ، 5449 ، 9941
• التظليل (OpenGL) (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 821 ، 821 ، 827

سينبينش R10

• ويندوز 7
• التقديم (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2843 ، 5408 ، 9657
• التظليل (OpenGL) (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 130 ، 130 ، 124

واجهنا مشاكل مع Fusion والاختبارات المعيارية. في حالة نظام التشغيل Windows XP المزود بمعالج واحد ، أبلغ GeekBench عن أداء دفق الذاكرة بمعدل أفضل 25 مرة من معدل مضيف Mac Pro. أدت نتيجة الذاكرة غير العادية هذه إلى رفع درجة GeekBench لإصدار وحدة المعالجة المركزية الفردية من نظام التشغيل Windows XP إلى 8148. بعد إعادة الاختبار عدة مرات والحصول على نتائج مماثلة ، قررنا وضع علامة على الاختبار على أنه غير صالح واعتباره مشكلة تفاعل بين اختبار الأداء و Fusion و Windows XP. أفضل ما يمكننا قوله ، بالنسبة لتكوين وحدة المعالجة المركزية الفردية ، لم يكن Fusion يبلغ تطبيق GeekBench عن تكوين الأجهزة الصحيح. ومع ذلك ، كان أداء GeekBench و Windows XP لا تشوبه شائبة مع تحديد اثنين أو أكثر من وحدات المعالجة المركزية.

لدينا أيضًا مشكلة مع Fusion و Windows 7 و CineBench. عندما قمنا بتشغيل CineBench تحت Windows 7 ، أبلغت عن بطاقة فيديو عامة باعتبارها جهاز الرسومات الوحيد المتاح. بينما كانت بطاقة الرسومات العامة قادرة على تشغيل OpenGL ، فقد فعلت ذلك بمعدل سيئ. قد يكون هذا نتيجة امتلاك جهاز Mac Pro لبطاقة رسومات NVIDIA GeForce 7300 قديمة. تقترح متطلبات نظام Fusion بطاقة رسومات أكثر حداثة. ومع ذلك ، وجدنا أنه من المثير للاهتمام أنه في نظام التشغيل Windows XP ، تم إجراء اختبار تظليل CineBench دون أي مشاكل.

بخلاف المراوغتين المذكورتين أعلاه ، كان أداء Fusion على قدم المساواة مع ما توقعناه من بيئة افتراضية جيدة التصميم.

تتوفر النتائج التفصيلية للاختبارات المعيارية في معرض Virtualization Benchmark Test (اختبار قياس الأداء الافتراضي).

النتائج المعيارية لـ Sun VirtualBox

استخدمنا أحدث إصدار من Sun VirtualBox (برنامج VirtualBox 3.0). قمنا بتثبيت نسخ حديثة من VirtualBox و Windows XP SP3 و Windows 7. لقد اخترنا هذين نظامي تشغيل Windows للاختبار لأننا نعتقد أن Windows XP يمثل الغالبية العظمى من الأنظمة الحالية تثبيتات Windows على OS X وذلك في المستقبل ، سيكون Windows 7 هو نظام التشغيل الضيف الأكثر شيوعًا الذي يتم تشغيله على ماك.

قبل بدء الاختبار ، تحققنا من التحديثات المتاحة وقمنا بتثبيتها لكل من البيئة الافتراضية ونظامي تشغيل Windows. بمجرد تحديث كل شيء ، قمنا بتكوين أجهزة Windows الافتراضية لاستخدام معالج واحد وذاكرة 1 جيجابايت. قمنا بإيقاف تشغيل VirtualBox ، وتعطيل Time Machine وأي عناصر بدء تشغيل على Mac Pro ليست ضرورية للاختبار. ثم أعدنا تشغيل Mac Pro ، وأطلقنا VirtualBox ، وبدأنا إحدى بيئات Windows ، وأجرينا مجموعتين من الاختبارات المعيارية. بمجرد اكتمال الاختبارات ، قمنا بنسخ النتائج إلى جهاز Mac لاستخدامها لاحقًا.

ثم كررنا إعادة تشغيل Fusion وإطلاقه للاختبارات المعيارية لنظام التشغيل Windows الثاني.

أخيرًا ، كررنا التسلسل أعلاه مع ضبط نظام التشغيل الضيف على 2 ثم 4 وحدات معالجة مركزية.

عشرات المعيار

برنامج GeekBench 2.1.4

• Windows XP SP3 (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2345 * ، *
• Windows 7 (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2255 ، 2936 ، 3926

سينبينش R10

• نظام التشغيل Windows XP SP3
• التقديم (1،2،4 CPU): 7001، *، *
• التظليل (OpenGL) (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 1025 ، * ، *

سينبينش R10

• ويندوز 7
• التقديم (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 2570 ، 6863 ، 13344
• التظليل (OpenGL) (1،2،4 وحدة المعالجة المركزية): 711 ، 710 ، 1034

واجه Sun VirtualBox وتطبيقات اختبار مقاعد البدلاء الخاصة بنا أ مشكلة مع نظام التشغيل Windows XP. على وجه التحديد ، لم يتمكن كل من GeekBench و CineBench من رؤية أكثر من وحدة معالجة مركزية واحدة ، بغض النظر عن كيفية تكوين نظام التشغيل الضيف.

عندما اختبرنا Windows 7 مع GeekBench ، لاحظنا أن استخدام المعالجات المتعددة لم يكن كافياً ، مما أدى إلى أقل الدرجات لتكوينات 2 و 4 وحدة المعالجة المركزية. بدا أداء المعالج الفردي على قدم المساواة مع البيئات الافتراضية الأخرى.

لم يتمكن CineBench أيضًا من رؤية أكثر من معالج واحد عند تشغيل Windows XP. أيضًا ، أنتج اختبار التقديم لإصدار وحدة المعالجة المركزية الواحدة من Windows XP أحد أسرع النتائج ، متجاوزًا حتى Mac Pro نفسه. حاولنا إعادة الاختبار عدة مرات ؛ كانت جميع النتائج في نفس النطاق. نعتقد أنه من الآمن تحديد نتائج عرض وحدة المعالجة المركزية الفردية لنظام التشغيل Windows XP لمشكلة في VirtualBox وكيفية استخدامه لوحدات المعالجة المركزية.

لقد رأينا أيضًا عثرة غريبة في عرض النتائج لاختبارات 2 و 4 وحدة المعالجة المركزية مع Windows 7 وفي كل حالة ، تتضاعف السرعة عند الانتقال من 1 إلى 2 وحدات المعالجة المركزية ومن 2 إلى 4 وحدات المعالجة المركزية. هذا النوع من زيادة الأداء غير مرجح ، ومرة ​​أخرى سوف نعزو ذلك إلى تطبيق VirtualBox لوحدة المعالجة المركزية المتعددة الدعم.

مع كل مشاكل اختبار VirtualBox المعياري ، قد تكون نتائج الاختبار الصالحة الوحيدة هي تلك الخاصة بوحدة معالجة مركزية واحدة تحت Windows 7.

تتوفر النتائج التفصيلية للاختبارات المعيارية في معرض Virtualization Benchmark Test (اختبار قياس الأداء الافتراضي).

النتائج

بعد إجراء جميع الاختبارات المعيارية ، حان الوقت لإعادة النظر في سؤالنا الأصلي.

هل اللاعبون الثلاثة الرئيسيون في المحاكاة الافتراضية على أجهزة Mac (Parallels Desktop for Mac و VMWare Fusion و Sun VirtualBox) يفيون بوعد الأداء شبه الطبيعي؟

الجواب هو حقيبة مختلطة. لم يتمكن أي من المرشحين للافتراضية في اختبارات GeekBench من قياس أداء جهاز Mac Pro المضيف. تم تسجيل أفضل نتيجة بواسطة Fusion ، والتي تمكنت من تحقيق ما يقرب من 68.5٪ من أداء المضيف. كانت المتوازيات قريبة من 66.7٪. ظهرت في الخلف VirtualBox ، بنسبة 57.4٪.

عندما نظرنا إلى نتائج CineBench ، التي تستخدم اختبارًا أكثر واقعية لعرض الصور ، كانت قريبة جدًا من نتيجة المضيف. مرة أخرى ، كان Fusion في صدارة اختبارات التقديم ، محققًا 94.9٪ من أداء المضيف. يتبع المتوازيات 92.1٪. لم يتمكن برنامج VirtualBox من إكمال اختبار العرض بشكل موثوق ، مما أدى إلى إبعاده عن أي نزاع. في أحد التكرارات لاختبار العرض ، أفاد برنامج VirtualBox أنه كان أداؤه أفضل بنسبة 127.4٪ من المضيف ، بينما في حالات أخرى ، لم يكن قادرًا على البدء أو الانتهاء.

كان اختبار التظليل ، الذي يبحث في مدى جودة أداء بطاقة الرسومات باستخدام OpenGL ، هو الأسوأ بين جميع البيئات الافتراضية. كان Parallels هو الأفضل أداءً ، والذي وصل إلى 42.3٪ من إمكانيات المضيف. جاء برنامج VirtualBox في المرتبة الثانية بنسبة 31.5٪ ؛ جاء Fusion في المركز الثالث بنسبة 25.4٪.

اختيار فائز شامل شيء سنتركه للمستخدم النهائي. كل منتج له إيجابياته وسلبياته ، وفي كثير من الحالات ، تكون الأرقام القياسية قريبة جدًا لدرجة أن تكرار الاختبارات يمكن أن يغير الترتيب.

ما تظهره نتائج الاختبار المعياري هو أنه عالميًا ، فإن القدرة على الاستفادة من بطاقة الرسومات هي ما يمنع البيئة الافتراضية من أن تكون بديلاً كاملاً لجهاز كمبيوتر مخصص. ومع ذلك ، فإن بطاقة الرسومات الأكثر حداثة مما لدينا هنا يمكن أن تنتج أرقام أداء أعلى في اختبار التظليل ، خاصة بالنسبة لـ Fusion ، الذي يقترح مطوره بطاقات رسومات عالية الأداء للأفضل النتائج.

ستلاحظ أن بعض مجموعات الاختبار (البيئة الافتراضية ، وإصدار Windows ، واختبار الأداء) عرضت مشاكل ، إما نتائج غير واقعية أو فشل في إكمال الاختبار. لا ينبغي استخدام هذه الأنواع من النتائج كمؤشرات على مشاكل البيئة الافتراضية. اختبارات المعيار هي تطبيقات غير عادية لمحاولة تشغيلها في بيئة افتراضية. وهي مصممة لقياس أداء الأجهزة المادية ، والتي قد لا تسمح لهم البيئة الافتراضية بالوصول إليها. هذا ليس إخفاقًا في البيئة الافتراضية ، وفي الاستخدام الفعلي ، لم نواجه مشكلات مع الغالبية العظمى من تطبيقات Windows التي تعمل في ظل نظام افتراضي.

توفر جميع البيئات الافتراضية التي اختبرناها (Parallels Desktop for Mac 5.0 و VMWare Fusion 3.0 و Sun VirtualBox 3.0) خدمات ممتازة الأداء والاستقرار في الاستخدام اليومي ويجب أن تكون قادرًا على العمل كبيئة Windows الأساسية الخاصة بك في معظم الأوقات اليومية التطبيقات.