Bevezetés a virtualizációs referenciatesztbe
A virtualizációs környezetek a Mac-felhasználók kedvencei azóta, hogy az Apple Intel processzorokat kezdett használni számítógépeiben. Még az Intel érkezése előtt elérhető volt az emulációs szoftver, amely lehetővé tette a Mac felhasználók számára a Windows és Linux.
Az emuláció azonban lassú volt, absztrakciós réteg segítségével az x86 programozási kódot a korábbi Mac-ek PowerPC architektúrája által használt kódra fordította. Ennek az absztrakciós rétegnek nemcsak a CPU-típusra kellett fordítania, hanem az összes hardverkomponensre is. Lényegében az absztrakciós rétegnek szoftveres megfelelőit kellett létrehoznia videokártyák, merevlemezek, soros portokstb. Az eredmény egy emulációs környezet lett, amely Windows vagy Linux futtatására is alkalmas, de teljesítménye és teljesítménye erősen korlátozott operációs rendszer ami használható lenne.
Azzal, hogy az Apple elhatározta, hogy Intel processzorokat használ, az emuláció teljes igénye eltűnt. Helyette jött más operációs rendszerek közvetlen futtatásának lehetősége Intel Macen. Ha a Windows rendszert közvetlenül Macen szeretné futtatni rendszerindításkor, használhatja
De sok felhasználónak szüksége van egy módra a Mac OS és egy második operációs rendszer egyidejű futtatására. A Parallels, majd később a VMWare és a Sun virtualizációs technológiával hozta el ezt a képességet a Mac számára. A virtualizáció koncepciójában hasonló az emulációhoz, de mivel az Intel-alapú Mac-ek ugyanazt a hardvert használják, mint a szabványos PC-k, nincs szükség hardveres absztrakciós réteg létrehozására a szoftverben. Ehelyett a Windows vagy Linux szoftver közvetlenül a hardveren futhat, és olyan sebességet produkál, amely közel olyan gyors lehet, mintha a vendég operációs rendszer futna a PC-n.
És ez az a kérdés, amelyre benchmark tesztjeink választ keresnek. A Mac virtualizációjának három fő szereplője – a Parallels Desktop for Mac, a VMWare Fusion és a Sun VirtualBox – beváltja-e a szinte természetes teljesítmény ígéretét?
Azért mondjuk „természetközelinek”, mert minden virtualizációs környezetnek van olyan többletköltsége, amelyet nem lehet elkerülni. Mivel a virtuális környezet a „beépített” operációs rendszerrel (OS X, macOS) egy időben fut, meg kell osztani a hardvererőforrásokat. Ezenkívül az OS X-nek bizonyos szolgáltatásokat kell nyújtania a virtualizációs környezet számára, például ablakkezelést és alapszolgáltatásokat. Ezeknek a szolgáltatásoknak és az erőforrás-megosztásnak a kombinációja általában korlátozza a virtualizált operációs rendszer működését.
A kérdés megválaszolásához benchmark teszteket fogunk végezni, hogy megnézzük, milyen jól teljesít a három fő virtualizációs környezet a Windows rendszerben.
01
06-tól
Vizsgálati módszer

Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Két különböző, népszerű, többplatformos benchmark tesztcsomagot fogunk használni. Az első, a CineBench 10 valós tesztet hajt végre a számítógép CPU-jának és a grafikus kártya képmegjelenítési képességének vizsgálatára. Az első teszt a CPU-t használja a fotorealisztikus kép megjelenítésére, CPU-igényes számítások segítségével pedig a tükröződések, a környezeti okkultáció, a terület megvilágítása és árnyékolása stb. renderelésére. A tesztet egyetlen CPU-val vagy maggal hajtják végre, majd megismétlik az összes rendelkezésre álló CPU és mag használatával. Az eredmény referenciateljesítmény-besorolást ad az egyetlen processzort használó számítógéphez, egy osztályzatot az összes CPU-hoz és maghoz, és jelzi, hogy mennyire több mag vagy CPU-kat használnak.
A második CineBench teszt a számítógép grafikus kártyájának teljesítményét értékeli az OpenGL segítségével, hogy 3D-s jelenetet jelenítsen meg, miközben a kamera mozog a jeleneten belül. Ez a teszt meghatározza, hogy a grafikus kártya milyen gyorsan tud működni, miközben továbbra is pontosan rendereli a jelenetet.
A második tesztcsomag az GeekBench 2.1.4, amely teszteli a processzor egészszámú és lebegőpontos teljesítményét, teszteli a memóriát egy egyszerű olvasási/írási teljesítményteszt segítségével, és egy adatfolyamtesztet hajt végre, amely a tartós memória sávszélességét méri. A tesztsorozat eredményeit egyesítik, hogy egyetlen GeekBench pontszámot kapjanak. Kibontjuk a négy alapvető tesztkészletet is (egészszámú teljesítmény, lebegőpontos teljesítmény, memória Teljesítmény és Stream Performance), így láthatjuk az egyes virtuálisok erősségeit és gyengeségeit környezet.
A GeekBench egy PowerMac G5 @1,6 GHz-es referenciarendszert használ. A referenciarendszerek GeekBench pontszámait 1000-re normalizálják. Minden 1000-nél magasabb pontszám azt jelzi, hogy a számítógép jobban teljesít, mint a referenciarendszer.
Mivel mindkét benchmark sorozat eredményei kissé elvontak, kezdjük egy referenciarendszer meghatározásával. Ebben az esetben a referenciarendszer az a gazdagép Mac lesz, amelyen a három virtuális környezet fut (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusionés Sun Virtual Box). Mindkét benchmark csomagot futtatjuk a referenciarendszeren, és ezt az ábrát használjuk a virtuális környezetek teljesítményének összehasonlítására.
Minden tesztet a gazdagép és a virtuális környezet újbóli indítása után hajtanak végre. Mind a gazdagépen, mind a virtuális környezetben minden kártevő- és víruskereső alkalmazás le van tiltva. Minden virtuális környezet egy szabványos OS X ablakon belül fut, mivel ez a legáltalánosabb módszer mindhárom környezetben. A virtuális környezetek esetében a benchmarkokon kívül semmilyen felhasználói alkalmazás nem fut. A gazdagépen a virtuális környezet kivételével egyetlen felhasználói alkalmazás sem fut, kivéve a szövegszerkesztőt, amely a tesztelés előtt és után jegyzeteket készíthet, de soha nem a tényleges tesztelési folyamat során.
02
06-tól
Összehasonlítási eredmények a Host System Mac Pro esetében

Tom Nelson. Lifewire, 2016.
A három virtuális környezetet (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion és Sun VirtualBox) kiszolgáló rendszer egy 2006-os kiadás. Mac Pro:
Mac Pro (2006)
- Két kétmagos 5160 Zeon processzor (összesen 4 mag) 3,00 GHz-en
- 4 MB magonként L2 gyorsítótár RAM (összesen 16 MB)
- 6 GB RAM, amely négy 1 GB-os modulból és négy 512 MB-os modulból áll. Minden modul egyező pár.
- Egy 1,33 GHz-es előlapi busz
- Egy NVIDIA GeForce 7300 GT grafikus kártya
- Két 500 GB-os Samsung F1 Series merevlemez. Az OS X és a virtualizációs szoftver az indító meghajtón található; a vendég operációs rendszereket a második meghajtó tárolja. Mindegyik meghajtónak saját független SATA 2 csatornája van.
A GeekBench és CineBench tesztek eredményei a gazdagép Mac Pro-n biztosítják a teljesítmény gyakorlati felső határát, amelyet bármelyik virtuális környezetből látnunk kell. Ennek ellenére szeretnénk rámutatni arra, hogy egy virtuális környezet bármely teszt során meghaladhatja a gazdagép teljesítményét. A virtuális környezet képes lehet hozzáférni a mögöttes hardverhez, és megkerülheti az OS X operációs rendszer egyes rétegeit. Az is előfordulhat, hogy a teljesítmény-gyorsítótárazási rendszer megtéveszti a benchmark tesztcsomagokat beépül a virtuális környezetbe, és olyan eredményeket produkál, amelyek vadul meghaladják a lehetőségeket teljesítmény.
Benchmark pontszámok
GeekBench 2.1.4
- GeekBench pontszáma: 6830
- Egész szám: 6799
- Lebegőpontos: 10786
- Memória: 2349
- Adatfolyam: 2057
CineBench R10
- Renderelés, egyetlen CPU: 3248
- Rendering, 4 CPU: 10470
- Hatékony gyorsítás egyetlen processzorról az összes processzorra: 3.22
- Árnyékolás (OpenGL): 3249
A benchmark tesztek részletes eredményei a Virtualization Benchmark Test galériában érhetők el.
03
06-tól
Összehasonlítási eredmények a Parallels Desktop for Mac 5 rendszerhez

Tom Nelson. Lifewire, 2016.
A Parallels legújabb verzióját (Parallels Desktop for Mac 5.0) használtuk. Telepítettük a Parallels friss példányait, Windows XP SP3, és Windows 7. Ezt a két Windows operációs rendszert választottuk tesztelésre, mert úgy gondoljuk Windows XP képviseli a jelenlegi Windows-telepítések túlnyomó részét az OS X rendszeren, és a jövőben a Windows 7 lesz a leggyakoribb vendég operációs rendszer, amely Macen fut.
A tesztelés megkezdése előtt ellenőriztük és telepítettük az összes elérhető frissítést mind a virtuális környezethez, mind a két Windows operációs rendszerhez. Miután minden naprakész volt, úgy konfiguráltuk a Windows virtuális gépeket, hogy egyetlen processzort és 1 GB memóriát használjanak. Leállítottuk a Parallels-t, és letiltottuk a Time Machine-t, valamint a teszteléshez nem szükséges indítási elemeket a Mac Pro-n. Ezután újraindítottuk a Mac Pro-t, elindítottuk a Parallels alkalmazást, elindítottuk az egyik Windows-környezetet, és elvégeztük a két benchmark tesztet. A tesztek befejezése után az eredményeket a Mac-re másoltuk későbbi hivatkozás céljából.
Ezután megismételtük a Parallels újraindítását és elindítását a második Windows operációs rendszer benchmark tesztjéhez.
Végül megismételtük a fenti sorrendet úgy, hogy a vendég operációs rendszer 2, majd 4 CPU-t használ.
Benchmark pontszámok
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
- Renderelés (1,2,4 CPU): 2724, 5441, 9644
- Árnyékolás (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Renderelés (1,2,4 CPU): 2835, 5389, 9508
- Árnyékolás (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1335, 1333, 1375
A Parallels Desktop for Mac 5.0 teljesítette az összes benchmark tesztet. A GeekBench csak kisebb különbségeket tapasztalt a Windows XP és a Windows 7 teljesítményében, amire számítottunk. A GeekBench a tesztprocesszorra és a memória teljesítményére koncentrál, ezért azt várjuk, hogy jó mutatója legyen a a virtuális környezet mögöttes teljesítményét, és azt, hogy mennyire teszi elérhetővé a vendég számára a fogadó Mac Pro hardverét OS-ek.
A CineBench renderelési tesztje is konzisztenciát mutatott a két Windows operációs rendszer között. Ez ismételten várható, mivel a renderelési teszt nagymértékben kihasználja a processzorokat és a memória sávszélességét, ahogy azt a vendég operációs rendszerek látják. Az árnyékolási teszt jó mutatója annak, hogy az egyes virtuális környezetek milyen jól implementálták a videó-illesztőprogramjukat. A Mac többi hardverével ellentétben a grafikus kártya nem közvetlenül elérhető a virtuális környezet számára. Ennek az az oka, hogy a grafikus kártyának folyamatosan gondoskodnia kell a gazdagép környezet megjelenítéséről, és nem lehet átirányítani csak a vendégkörnyezet megjelenítésére. Ez még akkor is igaz, ha a virtuális környezet teljes képernyős megjelenítési lehetőséget kínál.
A benchmark tesztek részletes eredményei a Virtualization Benchmark Test galériában érhetők el.
04
06-tól
A VMWare Fusion 3.0 összehasonlítási eredményei

Tom Nelson. Lifewire, 2016.
A VMWare Fusion legújabb verzióját (Fusion 3.0) használtuk. Telepítettük a Fusion, a Windows XP SP3 és a Windows 7 friss példányait. Azért választottuk ezt a két Windows operációs rendszert tesztelésre, mert úgy gondoljuk, hogy a Windows XP jelenti a jelenlegi túlnyomó részét Windows-telepítések OS X rendszeren, és a jövőben a Windows 7 lesz a leggyakoribb vendég operációs rendszer, amely ezen a rendszeren fut Mac.
A tesztelés megkezdése előtt ellenőriztük és telepítettük az elérhető frissítéseket mind a virtuális környezethez, mind a két Windows operációs rendszerhez. Miután minden naprakész volt, úgy konfiguráltuk a Windows virtuális gépeket, hogy egyetlen processzort és 1 GB memóriát használjanak. Leállítottuk a Fusiont, és letiltottuk a Time Machine-t és a Mac Pro minden olyan indítási elemét, amelyre nincs szükség a teszteléshez. Ezután újraindítottuk a Mac Pro-t, elindítottuk a Fusion-t, elindítottuk az egyik Windows-környezetet, és elvégeztük a két benchmark tesztet. A tesztek befejezése után az eredményeket a Mac-re másoltuk későbbi felhasználás céljából.
Ezután megismételtük a Fusion újraindítását és elindítását a második Windows operációs rendszer benchmark tesztjeihez.
Végül megismételtük a fenti sorrendet úgy, hogy a vendég operációs rendszer 2, majd 4 CPU-t használ.
Benchmark pontszámok
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
- Renderelés (1,2,4 CPU): 2825, 5449, 9941
- Árnyékolás (OpenGL) (1,2,4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Renderelés (1,2,4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Árnyékolás (OpenGL) (1,2,4 CPU): 130, 130, 124
Problémákba ütköztünk a Fusion és a benchmark tesztekkel. Az egyprocesszoros Windows XP esetében a GeekBench a gazda Mac Pro sebességének 25-szörösénél jobb memóriafolyam-teljesítményről számolt be. Ez a szokatlan memóriaeredmény a Windows XP egyprocesszoros verziójának GeekBench pontszámát 8148-ra ütötte fel. Miután többször megismételtük a tesztet, és hasonló eredményeket kaptunk, úgy döntöttünk, hogy a tesztet érvénytelennek jelöljük, és a benchmark teszt, a Fusion és a Windows XP közötti interakciós problémának tekintjük. Amennyire meg tudjuk állapítani, az egyetlen CPU-konfiguráció esetében a Fusion nem jelentette a megfelelő hardverkonfigurációt a GeekBench alkalmazásnak. A GeekBench és a Windows XP azonban hibátlanul teljesített két vagy több kiválasztott CPU mellett.
Problémánk volt a Fusion, a Windows 7 és a CineBench esetében is. Amikor a CineBench-et Windows 7 alatt futtattuk, az általános videokártyát jelentett az egyetlen elérhető grafikus hardverként. Míg az általános grafikus kártya képes volt az OpenGL futtatására, ezt végtelenül nagy sebességgel tette. Ez annak lehetett az eredménye, hogy a fogadó Mac Pro régi NVIDIA GeForce 7300 grafikus kártyával rendelkezik. A Fusion rendszerkövetelményei modernebb grafikus kártyát javasolnak. Érdekesnek találtuk viszont, hogy Windows XP alatt a CineBench árnyékolási teszt probléma nélkül lefutott.
A fent említett két furcsaságon kívül a Fusion teljesítménye megegyezett azzal, amit egy jól megtervezett virtuális környezettől vártunk.
A benchmark tesztek részletes eredményei a Virtualization Benchmark Test galériában érhetők el.
05
06-tól
A Sun VirtualBox összehasonlítási eredményei

Tom Nelson. Lifewire, 2016.
A Sun VirtualBox legújabb verzióját (VirtualBox 3.0) használtuk. Telepítettük a VirtualBox, a Windows XP SP3 és a Windows 7 friss példányait. Azért választottuk ezt a két Windows operációs rendszert tesztelésre, mert úgy gondoljuk, hogy a Windows XP jelenti a jelenlegi túlnyomó részét Windows-telepítések OS X rendszeren, és a jövőben a Windows 7 lesz a leggyakoribb vendég operációs rendszer, amely ezen a rendszeren fut Mac.
A tesztelés megkezdése előtt ellenőriztük és telepítettük az elérhető frissítéseket mind a virtuális környezethez, mind a két Windows operációs rendszerhez. Miután minden naprakész volt, úgy konfiguráltuk a Windows virtuális gépeket, hogy egyetlen processzort és 1 GB memóriát használjanak. Leállítottuk a VirtualBoxot, és letiltottuk a Time Machine-t és a Mac Pro minden olyan indítási elemét, amelyre nincs szükség a teszteléshez. Ezután újraindítottuk a Mac Pro-t, elindítottuk a VirtualBoxot, elindítottuk az egyik Windows-környezetet, és elvégeztük a két benchmark tesztet. A tesztek befejezése után az eredményeket a Mac-re másoltuk későbbi felhasználás céljából.
Ezután megismételtük a Fusion újraindítását és elindítását a második Windows operációs rendszer benchmark tesztjeihez.
Végül megismételtük a fenti sorrendet úgy, hogy a vendég operációs rendszer 2, majd 4 CPU-t használ.
Benchmark pontszámok
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
- Renderelés (1,2,4 CPU): 7001, *, *
- Árnyékolás (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1025, *, *
CineBench R10
- Windows 7
- Renderelés (1,2,4 CPU): 2570, 6863, 13344
- Árnyékolás (OpenGL) (1,2,4 CPU): 711, 710, 1034
A Sun VirtualBox és próbapadi tesztalkalmazásaink egy probléma a Windows XP-vel. Pontosabban, a GeekBench és a CineBench sem tudott egyetlen CPU-nál többet látni, függetlenül attól, hogyan konfiguráltuk a vendég operációs rendszert.
Amikor teszteltük a Windows 7-et a GeekBench-el, azt vettük észre, hogy a többprocesszoros kihasználtság nem megfelelő, ami a legalacsonyabb pontszámot eredményezte a 2 és 4 CPU-konfigurációk esetében. Úgy tűnt, hogy az egyprocesszoros teljesítmény megegyezik a többi virtuális környezetével.
A CineBench sem tudott egynél több processzort látni a Windows XP futtatásakor. Ezenkívül a Windows XP egyprocesszoros verziójának renderelési tesztje az egyik leggyorsabb eredményt hozta, még magát a Mac Pro-t is felülmúlva. Néhányszor megpróbáltuk újrafuttatni a tesztet; minden eredmény ugyanabban a tartományban volt. Úgy gondoljuk, hogy a Windows XP egyprocesszoros renderelési eredményeit biztonságosan a VirtualBox-szal és a CPU-k kihasználásával kapcsolatos problémára lehet rávezetni.
A Windows 7 rendszerrel végzett 2 és 4 CPU-tesztek renderelési eredményeiben is furcsa zökkenőt tapasztaltunk, és mindegyik esetben a renderelés sebessége több mint duplájára nőtt, ha 1-ről 2-re váltunk. CPU-k és 2-4 CPU. Ez a fajta teljesítménynövekedés nem valószínű, és ismét a VirtualBox több CPU-s implementációjával magyarázzuk. támogatás.
A VirtualBox benchmark tesztelésével kapcsolatos összes probléma mellett az egyetlen érvényes teszteredmény a Windows 7 alatti egyetlen CPU esetében tapasztalható.
A benchmark tesztek részletes eredményei a Virtualization Benchmark Test galériában érhetők el.
06
06-tól
Az eredmények
Az összes benchmark teszt elvégzése után itt az ideje, hogy újra megvizsgáljuk eredeti kérdésünket.
Vajon a Mac virtualizációjának három fő szereplője (Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion és Sun VirtualBox) beváltja a szinte természetes teljesítmény ígéretét?
A válasz vegyes zsák. A GeekBench tesztünkben részt vevő virtualizációs jelöltek egyike sem tudta felmérni a gazdagép Mac Pro teljesítményét. A legjobb eredményt a Fusion érte el, amely a házigazda teljesítményének közel 68,5%-át tudta elérni. A párhuzamok szorosan lemaradtak, 66,7%-kal. A hátsót a VirtualBox hozta fel, 57,4%-kal.
Amikor megnéztük a CineBench eredményeit, amely egy valósabb tesztet használ a képek megjelenítéséhez, nagyon közel voltak a házigazda pontszámához. A Fusion ismét a renderelési tesztek élén végzett, és a gazdagép teljesítményének 94,9%-át érte el. A párhuzamok 92,1%-kal következtek. A VirtualBox nem tudta megbízhatóan befejezni a renderelési tesztet, így kiütötte a versenyből. A renderelési teszt egyik iterációjában a VirtualBox arról számolt be, hogy 127,4%-kal jobban teljesített, mint a gazdagép, míg más esetekben nem tudta elindítani vagy befejezni.
Az árnyékolási teszt, amely azt vizsgálja, hogy a grafikus kártya mennyire teljesít az OpenGL használatával, a legrosszabbul teljesített az összes virtuális környezet közül. A legjobban a Parallels teljesített, amely a házigazda képességeinek 42,3%-át érte el. A VirtualBox a második lett 31,5%-kal; A Fusion lett a harmadik 25,4%-kal.
Az összesített győztes kiválasztását a végfelhasználóra bízzuk. Minden terméknek megvannak a maga előnyei és hátrányai, és sok esetben a benchmark számok olyan közel állnak egymáshoz, hogy a tesztek megismétlése megváltoztathatja az állást.
A benchmark teszteredmények azt mutatják, hogy általánosan a grafikus kártya használatának képessége az, ami visszatartja a virtuális környezetet attól, hogy teljes mértékben helyettesítse a dedikált számítógépet. Ennek ellenére egy modernebb grafikus kártya, mint amilyen itt van, nagyobb teljesítményt produkálna árnyékolási teszt, különösen a Fusion esetében, amelynek fejlesztője a nagyobb teljesítményű grafikus kártyákat javasolja a legjobbnak eredmények.
Észre fogja venni, hogy egyes tesztkombinációk (virtuális környezet, Windows-verzió és benchmark teszt) problémákat jeleztek, akár irreális eredményeket, akár a teszt befejezésének elmulasztását. Az ilyen típusú eredményeket nem szabad virtuális környezettel kapcsolatos problémák indikátoraként használni. A benchmark tesztek szokatlan alkalmazások, amelyeket virtuális környezetben próbálnak meg futtatni. Úgy tervezték, hogy mérjék a fizikai eszközök teljesítményét, amelyekhez a virtuális környezet nem biztos, hogy lehetővé teszi számukra a hozzáférést. Ez nem a virtuális környezet hibája, és a valós használat során a virtuális rendszer alatt futó Windows alkalmazások túlnyomó többségénél nem tapasztaltunk problémát.
Az összes általunk tesztelt virtuális környezet (Parallels Desktop for Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 és Sun VirtualBox 3.0) kiváló teljesítményt és stabilitást biztosít a napi használat során, és képesnek kell lennie arra, hogy elsődleges Windows-környezetként szolgáljon a legtöbb napi tevékenység során alkalmazások.