1.环境介绍

1.1测试简介

本次测试是针对KVM虚拟化在CPU、内存、磁盘、网络4大方面的全面性能测试与性能优化实践，目的在于通过对比测试，找出最适合我们所使用的硬件与软件架构的最佳优化配置，为OpenStack实现更高的性能提供支持。

1.2 硬件环境介绍

本次测试中，我们将通过OpenStack平台作为虚拟机管理工具，并且所有的用于测试的虚拟机都均运行在同一台物理机上：

1.3 软件环境介绍

下面介绍一下本次测试的主机的软件环境：

以上就是本次KVM虚拟化测试所在主机的软件环境，其中值得注意的是Kvm和Libvirt的版本。

1.4 虚拟机测试用例

为了保证测试的科学严谨性，我们将选用同等规格的KVM虚拟机，在openstack中我们统一选用m1.small规格，即1颗vCPU、2G内存、系统磁盘为20G。

我们的虚拟机统一通过openstack来做创建、终止等操作，这样既保证了创建等操作不会因为人为操作失误而产生偏差，同时也使本次测试的结果为OpenStack的Hypervisor选型提供参考。

2. CPU部分

在虚拟化技术的发展过程中，我们可以看到也是CPU技术飞速发展的阶段，同时，这也说明了虚拟化对于CPU的要求是硬性的，即很难通过更加优秀的策略和算法来大量地提升性能。

但是，在这个追求高效低碳的时代，性能上的一点点提升都是值得我们去努力探索的。

2.1 虚拟机CPU性能将损失多少？

在KVM虚拟化的CPU使用机制中，虚拟机的vCPU在虚拟机内部实现的各种调度对于宿主机的CPU是透明，每个vCPU对于物理CPU来说仅仅相当于一个进程，通过不同虚拟机不同优先级的情况来将CPU的核心分配给vCPU独占使用。

这样，我们不禁想知道，在KVM虚拟机中使用vCPU和宿主机中使用物理CPU，中间的性能损失有多少呢？

2.1.1 环境介绍

下面，我们将利用一个由C++编写的“找出1-1千万以内的质数”程序，在虚拟机和宿主机中分别进行测试，利用time工具查看他们分别需要多少的时间，以此来判断CPU的性能。

值得注意的是，我们的虚拟机分配了1颗vCPU，但是由于我们编写的测试程序是单线程的，所以在宿主机和虚拟机中运行都只能使用到1颗CPU核心，保证了测试的严谨性。

并且，该程序不会因为内存问题而使得宿主机和虚拟机的测试产生偏差，因为对于改程序来说其需要的内存在虚拟机上也是完全满足的。

以下是测试所用程序的源码：