SPEC virt2013 KVM测试_specvirt

1、背景介绍

    SPEC是Standard Performance Evaluation Corporation(标准性能评估机构)的简称，是一个全球性的、权威的、代表目前业界标准的第三方应用性能测试组织。成立于1988年，是由斯坦福大学、清华大学、微软、等全球几十所知名大学、研究机构、IT企业组成，得到Intel、IBM、Huawei等支持和全球众多用户的广泛认可。                          

SPEC测试体现了软件、硬件、虚拟化、云计算、中间件平台的综合性能和成本指标，随着企业云计算和虚拟化程度不断提高，SPECvirt2013是业界公认的虚拟化云数据中心场景下端到端系统组件性能基准，包括服务器硬件、虚拟化平台、客户机操作系统和应用业务软件. SPECvirt2013模拟了虚拟化和数据中心服务器整合场景下的通用负载，以评价整体系统的性能扩展能力。

本文描述的是利用SPECvirt2013测试开源kvm软件的整体性能，用于考量开源版本kvm性能与各厂商使用版本间的差异性。

2、SPECvirt2013原理

 

图一 SPECvirt2013 server端框架图

图一是SPECvirt单TILE的server端构成，涵盖了从硬件、到虚拟化平台、到Guest OS、再到上层业务的端到端性能。其中上层业务包含6种类型的典型虚拟化服务器和对应的客户端：

1）基础设施服务器infraserver;

2）网页服务器webserver;

3）邮件服务器mailserver;

4）应用服务器applicationserver;

5）批处理服务器batchserver;

6）数据库服务器dbserver。

SPEC除了以上说的server端服务，还需要有一个client端来发起请求测试，client端一般是单独放置在一个物理服务器上。图二所示为client端到server端的整体框架。

图二 SPECvirt2013 整体框架

3、测试环境

软件：SPECvirt2013

硬件：浪潮服务器两台、2*2个82599ES 10Ge网卡、2*2个Intel I350网卡、2*2个ST1000NM系列数据硬盘。

server端服务器基本配置如下所示：

图三 server端服务器配置

client端服务器基本配置如下所示：

图四 client端服务器配置

4、测试步骤

1）安装SPECvirt2013

a：创建基础VM：安装SPECvirt2013软件及其它通用软件，如：java-1.8、httpd、php等，后续的server虚拟机就直接clone基础VM 即可；

b：创建infraserver VM：搭建webserver的后台nfs服务器；

c：创建webserver VM：保证infraserver的指定目录通过nfs挂载到本地目录；

d：创建mailserver VM：采用开源软件dovecot邮件服务器；

e：创建appserver VM：采用开源glassfish；

f：创建dbserver VM：采用开源postgresql192;

g：创建client VM。

2）网络环境配置

第1步创建好VM之后，接下来就需要配置VM的网络环境，保证VM之间能正常通信。SPECvirt2013的网络环境包括2部分，一部分用于client与server间的vm通信，一部分用于server内部的vm间通信。如图五为本地配置好的网络环境：192.1.1.*网段用于server与clinet通信，192.2.1.*用于server内部间通信（infraserver与webserver、appserver与dbserver）。

图五 SPECvirt2013网络配置

3）启动测试

SPECvirt2013环境配置好后，就可以启动测试了。启动测试时，登入clinet VM，进入到SPEC安装目录下，执行./runspecvirt.sh即可。整个测试过程大概需要2.5个小时。

4）性能优化

         由于虚拟化的引入，必然会导致系统整体性能出现劣化，业界针对kvm虚拟化方案，也有了较多的成熟的性能优化方案，本文主要用到了以下几种性能优化手段： 

a：cpu虚拟化优化

物理cpu隔离核、vcpu 绑核；

b：内存虚拟化优化

通过numatune配置虚拟机从绑定的物理cpu核所对应的numa节点分配内存，提     升内存分配效率；

b：I/O虚拟化优化

SR-IVO提升网络I/O性能，更新ixgbevf驱动（SR-IOV），配置InterruptThrottleRate     参数，减少中断次数；

virtio_blk提升磁盘I/O性能；

Guest I/O调度模式（deadline）、cache模式优化（cache=none）；

Guest文件系统优化（关闭内存屏障）

c：其它

cpu高频配置

关闭SPEC调试日志；

host调度参数设置；

关闭虚机多余的service，减少虚机负载；

5、测试结果

通过以上的配置及优化后，测试了2个Tile的性能，结果如下：大概为94左右，该分数与其它厂商差不多（基本在93~95之间），也说明了利用现有的优化手段即能保证kvm虚拟化性能。

 

图六 SPECvirt2013 测试结果