Uvod v preizkus primerjalnega preizkusa virtualizacije
Virtualizacijska okolja so za uporabnike Mac-ov priljubljena, odkar je Apple začel uporabljati Intelove procesorje v svojih računalnikih. Še preden je Intel prišel, je bila na voljo programska oprema za emulacijo, ki je uporabnikom Mac omogočala zagon operacijskega sistema Windows in Linux.
Toda emulacija je bila počasna, saj je uporabljala plast abstrakcije za prevajanje programske kode x86 v kodo, ki jo je uporabljala arhitektura PowerPC prejšnjih računalnikov Mac. Ta abstrakcijski sloj ni moral prevesti samo za tip CPE, temveč tudi za vse komponente strojne opreme. V bistvu je moral sloj abstrakcije ustvariti programske ekvivalente video kartice, trdi diski, serijska vrata, itd Rezultat je bilo emulacijsko okolje, ki je lahko poganjalo Windows ali Linux, vendar je bilo močno omejeno tako pri zmogljivosti kot pri delovanju operacijski sistemi ki bi ga bilo mogoče uporabiti.
S prihodom Appleove odločitve za uporabo procesorjev Intel je bila vsa potreba po emulaciji odpravljena. Namesto tega je prišla možnost zagona drugih operacijskih sistemov neposredno na Intel Macu. Če želite zagnati Windows neposredno na Macu kot možnost ob zagonu, lahko uporabite
Toda mnogi uporabniki potrebujejo način, da hkrati zaženejo Mac OS in drugi OS. Parallels, kasneje pa VMWare in Sun, so to zmožnost prinesli v Mac s tehnologijo virtualizacije. Virtualizacija je po konceptu podobna emulaciji, a ker Maci, ki temeljijo na Intelu, uporabljajo isto strojno opremo kot standardni osebni računalniki, v programski opremi ni treba ustvarjati sloja abstrakcije strojne opreme. Namesto tega se lahko programska oprema Windows ali Linux izvaja neposredno na strojni opremi in ustvarja hitrosti, ki so lahko skoraj tako hitre, kot če bi se gostujoči OS izvajal na osebnem računalniku.
In to je vprašanje, na katerega poskušajo odgovoriti naši testi primerjalnih vrednosti. Ali trije glavni akterji v virtualizaciji na Macu – Parallels Desktop for Mac, VMWare Fusion in Sun VirtualBox – izpolnjujejo obljube skoraj naravne zmogljivosti?
Pravimo 'skoraj naravno', ker imajo vsa virtualizacijska okolja nekaj dodatnih stroškov, ki se jim ni mogoče izogniti. Ker se navidezno okolje izvaja hkrati z 'vgrajenim' OS (OS X, zdaj macOS), mora obstajati souporaba virov strojne opreme. Poleg tega mora OS X zagotoviti nekatere storitve virtualizacijskemu okolju, kot so okna in osnovne storitve. Kombinacija teh storitev in skupne rabe virov omejuje, kako dobro lahko deluje virtualizirani OS.
Da bi odgovorili na vprašanje, bomo izvedli primerjalne teste, da bi videli, kako dobro delujejo tri glavna okolja za virtualizacijo z operacijskim sistemom Windows.
01
od 06
Testna metoda
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Uporabili bomo dve različni, priljubljeni zbirki primerjalnih testov za več platform. Prvi, CineBench 10, izvaja preizkus računalniškega CPE-ja in sposobnosti njegove grafične kartice za upodabljanje slik. Prvi test uporablja CPE za upodabljanje fotorealistične slike, pri čemer uporablja CPE intenzivne izračune za upodabljanje odsevov, zatemnitve okolja, osvetlitve in senčenja območja in še več. Preizkus se izvede z enim CPE ali jedrom in se nato ponovi z uporabo vseh razpoložljivih CPE in jeder. Rezultat ustvari referenčno oceno zmogljivosti za računalnik z enim samim procesorjem, oceno za vse CPE in jedra ter navedbo, kako dobro več jeder ali se uporabljajo CPE.
Drugi test CineBench ocenjuje zmogljivost grafične kartice računalnika z uporabo OpenGL za upodabljanje 3D scene, medtem ko se kamera premika znotraj scene. Ta test določa, kako hitro lahko deluje grafična kartica, medtem ko še vedno natančno upodablja prizor.
Drugi testni sklop je GeekBench 2.1.4, ki preizkuša celoštevilsko in plavajočo vejico zmogljivost procesorja, preizkuša pomnilnik s preprostim testom zmogljivosti branja/pisanja in izvede preizkus tokov, ki meri trajno pasovno širino pomnilnika. Rezultati niza testov se združijo v enotno oceno GeekBench. Izpostavili bomo tudi štiri osnovne testne sklope (celoštevilska zmogljivost, zmogljivost s plavajočo vejico, pomnilnik Performance in Stream Performance), tako da lahko vidimo prednosti in slabosti vsakega virtualnega okolje.
GeekBench uporablja referenčni sistem, ki temelji na PowerMac G5 pri 1,6 GHz. Rezultati GeekBench za referenčne sisteme so normalizirani na 1000. Vsak rezultat, višji od 1000, pomeni računalnik, ki deluje bolje od referenčnega sistema.
Ker so rezultati obeh zbirk meril nekoliko abstraktni, bomo začeli z opredelitvijo referenčnega sistema. V tem primeru bo referenčni sistem gostiteljski Mac, ki se uporablja za zagon treh virtualnih okolij (Parallels Desktop za Mac, VMWare Fusionin Sun Virtual Box). Zagnali bomo obe zbirki primerjalnih meritev v referenčnem sistemu in uporabili to številko za primerjavo, kako dobro delujejo virtualna okolja.
Vsa testiranja bodo izvedena po novem zagonu tako gostiteljskega sistema kot navideznega okolja. Tako v gostiteljskem kot v virtualnem okolju bodo onemogočene vse aplikacije proti zlonamerni programski opremi in protivirusnim programom. Vsa navidezna okolja se bodo izvajala v standardnem oknu OS X, saj je to najpogostejša metoda, ki se uporablja v vseh treh okoljih. V primeru navideznih okolij se ne bodo izvajale nobene uporabniške aplikacije razen primerjalnih vrednosti. V gostiteljskem sistemu, razen v navideznem okolju, se ne bodo izvajale nobene uporabniške aplikacije, razen urejevalnika besedil za beleženje pred in po testiranju, vendar nikoli med dejanskim preskusnim postopkom.
02
od 06
Rezultati primerjalnega preizkusa za gostiteljski sistem Mac Pro
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Sistem, ki bo gostil tri navidezna okolja (Parallels Desktop za Mac, VMWare Fusion in Sun VirtualBox), je izdaja iz leta 2006. Mac Pro:
Mac Pro (2006)
- Dva dvojedrna procesorja 5160 Zeon (skupaj 4 jedra) @ 3,00 GHz
- 4 MB na jedro L2 cache RAM (skupaj 16 MB)
- 6 GB RAM-a, sestavljenega iz štirih modulov po 1 GB in štirih modulov po 512 MB. Vsi moduli so ujemajoči se pari.
- Sprednje stransko vodilo 1,33 GHz
- Grafična kartica NVIDIA GeForce 7300 GT
- Dva trda diska Samsung serije F1 500 GB. OS X in programska oprema za virtualizacijo sta na zagonskem pogonu; gostujoči OS so shranjeni na drugem pogonu. Vsak pogon ima svoj neodvisen SATA 2 kanal.
Rezultati testov GeekBench in CineBench na gostiteljskem Mac Pro bi morali zagotoviti praktično zgornjo mejo zmogljivosti, ki bi jo morali videti v katerem koli virtualnem okolju. Ob tem želimo poudariti, da je možno, da virtualno okolje preseže zmogljivost gostitelja v katerem koli posameznem testu. Navidezno okolje lahko dostopa do osnovne strojne opreme in zaobide nekatere plasti OS OS X. Možno je tudi, da sistem za predpomnjenje zmogljivosti preslepi zbirko primerjalnih testov vgrajeni v virtualna okolja in ustvarjajo rezultate, ki močno presegajo potencial izvedba.
Referenčni rezultati
GeekBench 2.1.4
- Ocena GeekBench: 6830
- Celo število: 6799
- Plavajoča vejica: 10786
- Spomin: 2349
- Tok: 2057
CineBench R10
- Upodabljanje, en sam CPE: 3248
- Upodabljanje, 4 CPE: 10470
- Učinkovito pospešitev z enega na vse procesorje: 3.22
- Senčenje (OpenGL): 3249
Podrobni rezultati primerjalnih testov so na voljo v galeriji preizkusov primerjalnih meril za virtualizacijo.
03
od 06
Rezultati primerjalnega preizkusa za Parallels Desktop za Mac 5
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Uporabili smo najnovejšo različico programa Parallels (Parallels Desktop za Mac 5.0). Namestili smo sveže izvode Parallels, Windows XP SP3, in Windows 7. Za testiranje smo izbrali ta dva operacijska sistema Windows, ker mislimo Windows XP predstavlja veliko večino trenutnih namestitev sistema Windows v OS X in da bo v prihodnosti Windows 7 najpogostejši gostujoči operacijski sistem, ki se izvaja na Macu.
Pred začetkom testiranja smo preverili in namestili vse razpoložljive posodobitve tako za virtualno okolje kot za oba operacijska sistema Windows. Ko je bilo vse posodobljeno, smo navidezne stroje Windows konfigurirali tako, da uporabljajo en sam procesor in 1 GB pomnilnika. Zaprli smo Parallels in onemogočili Time Machine in vse zagonske elemente na Mac Pro, ki niso potrebni za testiranje. Nato smo znova zagnali Mac Pro, zagnali Parallels, zagnali eno od okolij Windows in izvedli dva niza primerjalnih testov. Ko so bili testi končani, smo rezultate kopirali v Mac za kasnejšo uporabo.
Nato smo ponovili ponovni zagon in zagon Parallels za primerjalne teste drugega operacijskega sistema Windows.
Končno smo ponovili zgornje zaporedje z gostujočim OS, ki je bil nastavljen za uporabo 2 in nato 4 CPU-jev.
Referenčni rezultati
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1,2,4 CPE): 2185, 3072, 4377
- Windows 7 (1,2,4 CPE): 2223, 2980, 4560
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Upodabljanje (1,2,4 CPE): 2724, 5441, 9644
- Senčenje (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Upodabljanje (1,2,4 CPE): 2835, 5389, 9508
- Senčenje (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop za Mac 5.0 je zaključil vse primerjalne teste. GeekBench je opazil le manjše razlike v zmogljivosti med Windows XP in Windows 7, kar smo pričakovali. GeekBench se osredotoča na testni procesor in zmogljivost pomnilnika, zato pričakujemo, da bo dober pokazatelj osnovno zmogljivost navideznega okolja in kako dobro omogoča gostom na voljo strojno opremo Mac Pro gostitelja OS.
Preizkus upodabljanja CineBench je prav tako pokazal doslednost v obeh operacijskih sistemih Windows. Še enkrat, to je pričakovati, saj test upodabljanja v veliki meri uporablja procesorje in pasovno širino pomnilnika, kot ga vidijo gostujoči OS. Test senčenja je dober pokazatelj, kako dobro je vsako virtualno okolje implementiralo svoj video gonilnik. Za razliko od preostale strojne opreme Mac, grafična kartica ni na voljo neposredno v virtualnih okoljih. To je zato, ker mora grafična kartica nenehno skrbeti za prikaz za gostiteljsko okolje in je ni mogoče preusmeriti na prikaz samo gostujočega okolja. To velja tudi, če virtualno okolje ponuja možnost celozaslonskega prikaza.
Podrobni rezultati primerjalnih testov so na voljo v galeriji preizkusov primerjalnih meril za virtualizacijo.
04
od 06
Rezultati primerjalnega preizkusa za VMWare Fusion 3.0
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Uporabili smo najnovejšo različico VMWare Fusion (Fusion 3.0). Namestili smo sveže kopije Fusiona, Windows XP SP3 in Windows 7. Za testiranje smo izbrali ta dva operacijska sistema Windows, ker menimo, da Windows XP predstavlja veliko večino trenutnih Namestitve sistema Windows v OS X in da bo v prihodnosti Windows 7 najpogostejši gostujoči OS, ki se izvaja na Mac.
Pred začetkom testiranja smo preverili in namestili vse razpoložljive posodobitve tako za virtualno okolje kot za oba operacijska sistema Windows. Ko je bilo vse posodobljeno, smo navidezne stroje Windows konfigurirali tako, da uporabljajo en sam procesor in 1 GB pomnilnika. Zaprli smo Fusion in onemogočili Time Machine in vse zagonske elemente na Mac Pro, ki niso potrebni za testiranje. Nato smo znova zagnali Mac Pro, zagnali Fusion, zagnali eno od okolij Windows in izvedli dva niza primerjalnih testov. Ko so bili testi končani, smo rezultate kopirali v Mac za kasnejšo uporabo.
Nato smo ponovili ponovni zagon in zagon Fusiona za primerjalne teste drugega operacijskega sistema Windows.
Končno smo ponovili zgornje zaporedje z gostujočim OS, ki je bil nastavljen za uporabo 2 in nato 4 CPU-jev.
Referenčni rezultati
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1,2,4 CPE): *, 3252, 4406
- Windows 7 (1,2,4 CPE): 2388, 3174, 4679
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Upodabljanje (1,2,4 CPE): 2825, 5449, 9941
- Senčenje (OpenGL) (1,2,4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Upodabljanje (1,2,4 CPE): 2843, 5408, 9657
- Senčenje (OpenGL) (1,2,4 CPU): 130, 130, 124
Naleteli smo na težave s Fusionom in primerjalnimi testi. V primeru operacijskega sistema Windows XP z enim procesorjem je GeekBench poročal o zmogljivosti pomnilniškega toka s hitrostjo, ki je boljša od 25-kratne hitrosti gostiteljskega Mac Pro. Ta nenavaden rezultat pomnilnika je dosegel rezultat GeekBench za različico operacijskega sistema Windows XP z enim procesorjem na 8148. Potem ko smo preizkus večkrat ponovili in dobili podobne rezultate, smo se odločili, da označimo test kot neveljaven in ga obravnavamo kot težavo pri interakciji med primerjalnim testom, Fusionom in Windows XP. Kolikor lahko povemo, za konfiguracijo enega CPE-ja Fusion aplikaciji GeekBench ni poročal o pravilni konfiguraciji strojne opreme. Vendar pa sta GeekBench in Windows XP delovala brezhibno z dvema ali več izbranimi CPE.
Težavo smo imeli tudi s Fusionom, Windows 7 in CineBench. Ko smo zagnali CineBench v sistemu Windows 7, je poročal o splošni grafični kartici kot edini razpoložljivi grafični strojni opremi. Čeprav je generična grafična kartica lahko poganjala OpenGL, je to storila z izjemno hitrostjo. To je morda posledica tega, da ima gostitelj Mac Pro staro grafično kartico NVIDIA GeForce 7300. Sistemske zahteve Fusiona kažejo na sodobnejšo grafično kartico. Zanimivo pa se nam je zdelo, da je v sistemu Windows XP test senčenja CineBench potekal brez težav.
Razen dveh zgoraj omenjenih posebnosti je bila Fusionova zmogljivost enaka tistemu, kar smo pričakovali od dobro oblikovanega virtualnega okolja.
Podrobni rezultati primerjalnih testov so na voljo v galeriji preizkusov primerjalnih meril za virtualizacijo.
05
od 06
Rezultati primerjalnega preizkusa za Sun VirtualBox
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Uporabili smo najnovejšo različico Sun VirtualBoxa (VirtualBox 3.0). Namestili smo sveže kopije VirtualBoxa, Windows XP SP3 in Windows 7. Za testiranje smo izbrali ta dva operacijska sistema Windows, ker menimo, da Windows XP predstavlja veliko večino trenutnih Namestitve sistema Windows v OS X in da bo v prihodnosti Windows 7 najpogostejši gostujoči OS, ki se izvaja na Mac.
Pred začetkom testiranja smo preverili in namestili vse razpoložljive posodobitve tako za virtualno okolje kot za oba operacijska sistema Windows. Ko je bilo vse posodobljeno, smo navidezne stroje Windows konfigurirali tako, da uporabljajo en sam procesor in 1 GB pomnilnika. Zaprli smo VirtualBox ter onemogočili Time Machine in vse zagonske elemente na Mac Pro, ki niso potrebni za testiranje. Nato smo znova zagnali Mac Pro, zagnali VirtualBox, zagnali eno od okolij Windows in izvedli dva niza primerjalnih testov. Ko so bili testi končani, smo rezultate kopirali v Mac za kasnejšo uporabo.
Nato smo ponovili ponovni zagon in zagon Fusiona za primerjalne teste drugega operacijskega sistema Windows.
Končno smo ponovili zgornje zaporedje z gostujočim OS, ki je bil nastavljen za uporabo 2 in nato 4 CPU-jev.
Referenčni rezultati
GeekBench 2.1.4
- Windows XP SP3 (1,2,4 CPE): 2345, *, *
- Windows 7 (1,2,4 CPE): 2255, 2936, 3926
CineBench R10
- Windows XP SP3
- Upodabljanje (1,2,4 CPE): 7001, *, *
- Senčenje (OpenGL) (1,2,4 CPU): 1025, *, *
CineBench R10
- Windows 7
- Upodabljanje (1,2,4 CPE): 2570, 6863, 13344
- Senčenje (OpenGL) (1,2,4 CPU): 711, 710, 1034
Sun VirtualBox in naše testne aplikacije so naletele na težava z operacijskim sistemom Windows XP. Natančneje, tako GeekBench kot CineBench nista mogla videti več kot enega CPU-ja, ne glede na to, kako smo konfigurirali gostujoči OS.
Ko smo testirali Windows 7 z GeekBench, smo opazili, da je uporaba večprocesorjev neustrezna, kar je povzročilo najnižje ocene za konfiguracije 2 in 4 CPU. Zdelo se je, da je zmogljivost enega procesorja enaka drugim virtualnim okoljem.
CineBench tudi ni mogel videti več kot enega procesorja pri izvajanju operacijskega sistema Windows XP. Tudi test upodabljanja za različico operacijskega sistema Windows XP z enim procesorjem je dal enega najhitrejših rezultatov, ki je presegel celo sam Mac Pro. Nekajkrat smo poskusili ponoviti test; vsi rezultati so bili v istem razponu. Menimo, da je varno pripisati rezultate upodabljanja z enim CPE v sistemu Windows XP za težavo z VirtualBoxom in kako uporablja CPE.
Videli smo tudi nenavaden izpad rezultatov upodabljanja za 2 in 4 CPU teste z operacijskim sistemom Windows 7 in v vsakem primeru se je upodobitev več kot podvojila pri prehodu od 1 do 2 CPE in od 2 do 4 CPE. Ta vrsta povečanja zmogljivosti je malo verjetna in še enkrat bomo to pripisali VirtualBoxovi implementaciji več CPU podporo.
Z vsemi težavami pri testiranju primerjalnih testov VirtualBox so lahko edini veljavni rezultati testa tisti za en sam CPU v sistemu Windows 7.
Podrobni rezultati primerjalnih testov so na voljo v galeriji preizkusov primerjalnih meril za virtualizacijo.
06
od 06
Rezultati
Po vseh opravljenih primerjalnih testih je čas, da ponovno preberemo naše prvotno vprašanje.
Ali trije glavni akterji v virtualizaciji na Macu (Parallels Desktop za Mac, VMWare Fusion in Sun VirtualBox) izpolnjujejo obljube skoraj naravne zmogljivosti?
Odgovor je mešana vreča. Nobeden od kandidatov za virtualizacijo v naših testih GeekBench se ni mogel izmeriti z zmogljivostjo gostiteljskega Mac Pro. Najboljši rezultat je zabeležil Fusion, ki je uspel doseči skoraj 68,5 % uspešnosti gostitelja. Vzporednice so zaostajale za 66,7 %. Zadaj je bil VirtualBox s 57,4 %.
Ko smo pogledali rezultate CineBench, ki za upodabljanje slik uporablja bolj resnični test, so bili zelo blizu rezultatu gostitelja. Fusion je bil znova na vrhu testov upodabljanja in dosegel 94,9 % zmogljivosti gostitelja. Sledile so vzporednice pri 92,1 %. VirtualBox ni mogel zanesljivo dokončati testa upodabljanja, zaradi česar je bil izključen iz spora. V eni ponovitvi testa upodabljanja je VirtualBox poročal, da je bil 127,4 % boljši od gostitelja, v drugih pa se ni mogel začeti ali končati.
Preizkus senčenja, ki preučuje, kako dobro grafična kartica deluje z uporabo OpenGL, se je odrezal najslabše med vsemi virtualnimi okolji. Najboljši so bili Parallels, ki so dosegli 42,3 % zmogljivosti gostitelja. VirtualBox je bil drugi z 31,5 %; Fusion je na tretjem mestu s 25,4 %.
Izbira skupnega zmagovalca je nekaj, kar bomo prepustili končnemu uporabniku. Vsak izdelek ima svoje pluse in minuse, v mnogih primerih pa so referenčne številke tako blizu, da bi ponavljanje testov lahko spremenilo uvrstitev.
Rezultati primerjalnih testov kažejo, da je na splošno zmožnost uporabe grafične kartice tisto, kar preprečuje, da bi virtualno okolje v celoti nadomestilo namenski računalnik. Kot rečeno, bi lahko modernejša grafična kartica, kot jo imamo tukaj, ustvarila višje zmogljivosti test senčenja, zlasti za Fusion, katerega razvijalec za najboljše predlaga zmogljivejše grafične kartice rezultate.
Opazili boste, da so nekatere kombinacije testov (virtualno okolje, različica sistema Windows in primerjalni test) prikazale težave, bodisi nerealne rezultate ali neuspešno dokončanje testa. Te vrste rezultatov se ne smejo uporabljati kot indikatorji težav z virtualnim okoljem. Benchmark testi so nenavadne aplikacije, ki jih poskušamo izvajati v virtualnem okolju. Zasnovani so za merjenje zmogljivosti fizičnih naprav, do katerih jim virtualno okolje morda ne omogoča dostopa. To ni okvara navideznega okolja in pri uporabi v resničnem svetu nismo imeli težav z veliko večino aplikacij Windows, ki se izvajajo v virtualnem sistemu.
Vsa navidezna okolja, ki smo jih preizkusili (Parallels Desktop za Mac 5.0, VMWare Fusion 3.0 in Sun VirtualBox 3.0), zagotavljajo odlično zmogljivost in stabilnost pri vsakodnevni uporabi in bi moral biti sposoben služiti kot vaše primarno okolje Windows za večino vsakodnevnih aplikacije.