Virtualizacijska okolja so priljubljena dobrina za uporabnike Mac, odkar je Apple začel uporabljati procesorje Intel v svojih računalnikih. Še preden je prišel Intel, je bila na voljo emulacijska programska oprema, ki je uporabnikom Maca omogočala poganjanje operacijskih sistemov Windows in Linux.
Vendar je bila emulacija počasna, z uporabo abstraktne plasti za prevajanje programske kode x86 v kodo, ki jo je uporabljala arhitektura PowerPC prejšnjih računalnikov Mac. Ta abstraktna plast ni morala prevajati le vrste procesorja, ampak tudi vse komponente strojne opreme. V bistvu je moral sloj abstrakcije ustvariti programske ekvivalente video kartic, trdih diskov, serijskih vrat itd. Rezultat je bilo emulacijsko okolje, ki je lahko poganjalo Windows ali Linux, vendar je bilo močno omejeno tako glede zmogljivosti kot glede operacijskih sistemov, ki jih je bilo mogoče uporabiti..
Z Applovo odločitvijo za uporabo procesorjev Intel je bila vsa potreba po emulaciji odpadla. Na njegovo mesto je prišla možnost za zagon drugih operacijskih sistemov neposredno na Intel Macu. Če želite zagnati Windows neposredno na Macu kot možnost ob zagonu, lahko uporabite Boot Camp, aplikacijo, ki jo Apple ponuja kot priročen način za namestitev sistema Windows v okolju z več zagoni.
Vendar veliko uporabnikov potrebuje način za hkratno zagon Mac OS in drugega OS. Parallels, kasneje pa VMWare in Sun, so to zmožnost prenesli v Mac s tehnologijo virtualizacije. Virtualizacija je po konceptu podobna emulaciji, a ker računalniki Mac s procesorji Intel uporabljajo isto strojno opremo kot standardni osebni računalniki, v programski opremi ni treba ustvariti plasti abstrakcije strojne opreme. Namesto tega se lahko programska oprema Windows ali Linux izvaja neposredno na strojni opremi in zagotavlja hitrosti, ki so lahko skoraj tako visoke, kot če bi gostujoči OS deloval na osebnem računalniku.
In to je vprašanje, na katerega iščejo odgovor naši primerjalni testi. Ali trije glavni akterji v virtualizaciji na Macu - Parallels Desktop za Mac, VMWare Fusion in Sun VirtualBox - izpolnjujejo obljubo skoraj naravnega delovanja?
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" operacijskim sistemom (OS X, zdaj macOS), mora obstajati souporaba virov strojne opreme. Poleg tega mora OS X zagotoviti nekatere storitve virtualizacijskemu okolju, kot so okenske in osnovne storitve. Kombinacija teh storitev in skupne rabe virov ponavadi omeji, kako dobro lahko deluje virtualiziran OS.
Da bi odgovorili na vprašanje, bomo izvedli primerjalne teste, da bi videli, kako dobro se obnesejo tri glavna virtualizacijska okolja z operacijskim sistemom Windows.
Metoda testiranja
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Uporabili bomo dva različna, priljubljena kompleta primerjalnih testov za več platform. Prvi, CineBench 10, v resničnem svetu preizkusi CPE računalnika in sposobnost njegove grafične kartice za upodabljanje slik. Prvi preizkus uporablja CPE za upodabljanje fotorealistične slike z uporabo CPE-intenzivnih izračunov za upodabljanje odsevov, ambientalne okultacije, osvetlitve in senčenja območja itd. Test se izvede z enim CPU 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 je izkoriščenih več jeder ali CPE.
Drugi test CineBench ocenjuje zmogljivost računalniške grafične kartice z uporabo OpenGL za upodabljanje 3D scene, medtem ko se kamera premika znotraj scene. Ta preizkus določa, kako hitro lahko deluje grafična kartica, medtem ko še vedno natančno upodablja sceno.
Drugi testni nabor je GeekBench 2.1.4, ki preizkuša delovanje celih števil in plavajoče vejice procesorja, preizkuša pomnilnik s preprostim testom delovanja pri branju/pisanju in izvaja preizkus tokov, ki meri trajno pasovno širino pomnilnika. Rezultati nabora testov se združijo v enoten rezultat GeekBench. Razdelili bomo tudi štiri osnovne testne nize (zmogljivost celih števil, zmogljivost s plavajočo vejico, zmogljivost pomnilnika in zmogljivost pretoka), da bomo lahko videli prednosti in slabosti vsakega virtualnega okolja.
GeekBench uporablja referenčni sistem, ki temelji na PowerMac G5 @1,6 GHz. Rezultati GeekBench za referenčne sisteme so normalizirani na 1000. Vsak rezultat, višji od 1000, pomeni, da računalnik deluje bolje kot referenčni sistem.
Ker so rezultati obeh primerjalnih paketov nekoliko abstraktni, bomo začeli z definiranjem referenčnega sistema. V tem primeru bo referenčni sistem gostiteljski Mac, ki se uporablja za izvajanje treh virtualnih okolij (Parallels Desktop za Mac, VMWare Fusion in Sun Virtual Box). Izvedli bomo oba primerjalna paketa v referenčnem sistemu in to številko uporabili za primerjavo delovanja virtualnih okolij.
Vsa testiranja bodo izvedena po novem zagonu gostiteljskega sistema in virtualnega okolja. Tako v gostiteljskem kot v virtualnem okolju bodo onemogočene vse aplikacije proti zlonamerni programski opremi in protivirusni programi. Vsa navidezna okolja se bodo izvajala v standardnem oknu OS X, saj je to najpogostejša metoda, uporabljena v vseh treh okoljih. V primeru virtualnih okolij se ne bodo izvajale nobene uporabniške aplikacije razen primerjalnih testov. V gostiteljskem sistemu, razen v virtualnem okolju, se ne bodo izvajale nobene uporabniške aplikacije, razen urejevalnika besedila za beleženje pred in po testiranju, vendar nikoli med dejanskim postopkom testiranja.
Rezultati primerjalnih preizkusov za gostiteljski sistem Mac Pro
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Sistem, ki bo gostil tri virtualna okolja (Parallels Desktop za Mac, VMWare Fusion in Sun VirtualBox), je izdaja Mac Pro iz leta 2006:
Mac Pro (2006)
- Dva dvojedrna procesorja 5160 Zeon (skupaj 4 jedra) pri 3,00 GHz
- 4 MB na jedro L2 predpomnilnik RAM (skupaj 16 MB)
- 6 GB RAM, sestavljen iz štirih modulov po 1 GB in štirih modulov po 512 MB. Vsi moduli so ujemajoči se pari.
- Sprednje vodilo 1,33 GHz
- Grafična kartica NVIDIA GeForce 7300 GT
- Dva 500 GB trda diska serije Samsung F1. OS X in programska oprema za virtualizacijo se nahajata na zagonskem pogonu; gostujoči operacijski sistemi so shranjeni na drugem disku. Vsak pogon ima svoj neodvisen kanal SATA 2.
Rezultati preizkusov GeekBench in CineBench na gostiteljskem računalniku 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 mogoče, da virtualno okolje preseže zmogljivost gostitelja v katerem koli posameznem testu. Navidezno okolje lahko dostopa do osnovne strojne opreme in obide nekatere plasti OS X OS. Možno je tudi, da sistem za predpomnjenje zmogljivosti, ki je vgrajen v virtualna okolja, preslepi zbirke primerjalnih testov in ustvari rezultate, ki močno presegajo potencialno zmogljivost.
Rezultati uspešnosti
GeekBench 2.1.4
- Rezultat GeekBench: 6830
- Celo število: 6799
- Plavajoča vejica: 10786
- Pomnilnik: 2349
- Tok: 2057
CineBench R10
- Upodobitev, en procesor: 3248
- Upodobitev, 4 CPU: 10470
- Učinkovito pospeševanje z enega na vse procesorje: 3,22
- Senčenje (OpenGL): 3249
Podrobni rezultati primerjalnih testov so na voljo v galeriji Virtualization Benchmark Test.
Rezultati primerjalnih preizkusov za Parallels Desktop za Mac 5
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Uporabili smo najnovejšo različico programa Parallels (Parallels Desktop za Mac 5.0). Namestili smo nove kopije Parallels, Windows XP SP3 in Windows 7. Ta dva operacijska sistema Windows smo izbrali za testiranje, ker menimo, da Windows XP predstavlja veliko večino trenutnih namestitev sistema Windows v OS X in da bo v prihodnosti Windows 7 najpogostejši gostujoči OS, ki se izvaja v 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 virtualne stroje Windows konfigurirali za uporabo enega samega procesorja in 1 GB pomnilnika. Zaprli smo Parallels in onemogočili Time Machine ter vse zagonske elemente na Mac Proju, ki niso bili 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 programa Parallels za primerjalne teste drugega operacijskega sistema Windows.
Nazadnje smo ponovili zgornje zaporedje z gostujočim OS, nastavljenim na uporabo 2 in nato 4 procesorjev.
Rezultati uspešnosti
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
- Upodobitev (1, 2, 4 CPU): 2724, 5441, 9644
- Senčenje (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1317, 1317, 1320
CineBench R10
- Windows 7
- Upodobitev (1, 2, 4 CPU): 2835, 5389, 9508
- Senčenje (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1335, 1333, 1375
Parallels Desktop za Mac 5.0 je opravil vse primerjalne preizkuse. GeekBench je opazil le manjše razlike v zmogljivosti med Windows XP in Windows 7, kar smo pričakovali. GeekBench se osredotoča na testiranje zmogljivosti procesorja in pomnilnika, zato pričakujemo, da bo dober pokazatelj osnovne zmogljivosti virtualnega okolja in kako dobro omogoča dostopnost strojne opreme gostiteljskega Mac Proja gostujočim operacijskim sistemom.
Preizkus upodabljanja CineBench je prav tako pokazal skladnost v obeh operacijskih sistemih Windows. Še enkrat, to je pričakovano, saj test upodabljanja v veliki meri uporablja procesorje in pasovno širino pomnilnika, kot jih vidijo gostujoči operacijski sistemi. Test senčenja je dober pokazatelj, kako dobro je vsako virtualno okolje implementiralo svoj video gonilnik. Za razliko od ostale strojne opreme Maca grafična kartica ni na voljo neposredno virtualnim okoljem. To je zato, ker mora grafična kartica nenehno skrbeti za prikaz gostiteljskega okolja 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 Virtualization Benchmark Test.
Rezultati primerjalnih preizkusov za VMWare Fusion 3.0
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Uporabili smo najnovejšo različico VMWare Fusion (Fusion 3.0). Namestili smo nove kopije Fusion, Windows XP SP3 in Windows 7. Ta dva operacijska sistema Windows smo izbrali za testiranje, ker menimo, da Windows XP predstavlja veliko večino trenutnih namestitev sistema Windows v OS X in da bo v prihodnosti Windows 7 najpogostejši gostujoči OS, 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 virtualne stroje Windows konfigurirali za uporabo enega samega procesorja in 1 GB pomnilnika. Zaprli smo Fusion in onemogočili Time Machine ter vse zagonske elemente na Mac Proju, ki niso bili 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 Fusion za primerjalne teste drugega operacijskega sistema Windows.
Nazadnje smo ponovili zgornje zaporedje z gostujočim OS, nastavljenim na uporabo 2 in nato 4 procesorjev.
Rezultati uspešnosti
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
- Upodobitev (1, 2, 4 CPU): 2825, 5449, 9941
- Senčenje (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 821, 821, 827
CineBench R10
- Windows 7
- Upodobitev (1, 2, 4 CPU): 2843, 5408, 9657
- Senčenje (OpenGL) (1, 2, 4 CPE): 130, 130, 124
Naleteli smo na težave s Fusion in primerjalnimi testi. V primeru Windows XP z enim procesorjem je GeekBench poročal o zmogljivosti pomnilniškega toka s hitrostjo, ki je 25-krat večja od hitrosti gostiteljskega Mac Proja. Ta nenavaden rezultat pomnilnika je zvišal rezultat GeekBench za različico sistema Windows XP z enim procesorjem na 8148. Po večkratni ponovitvi testa in podobnih rezultatih smo se odločili, da označimo test kot neveljaven in ga obravnavamo kot težavo medsebojnega delovanja med primerjalnim testom Fusion in Windows XP. Kolikor lahko povemo, za konfiguracijo z enim procesorjem Fusion aplikaciji GeekBench ni poročal o pravilni konfiguraciji strojne opreme. Vendar sta GeekBench in Windows XP delovala brezhibno z dvema ali več izbranimi procesorji.
Imeli smo tudi težave s Fusion, Windows 7 in CineBench. Ko smo zagnali CineBench v sistemu Windows 7, je kot edino razpoložljivo grafično strojno opremo poročal o generični video kartici. Čeprav je generična grafična kartica lahko poganjala OpenGL, je to storila z neverjetno hitrostjo. To je morda posledica tega, da ima gostiteljski Mac Pro staro grafično kartico NVIDIA GeForce 7300. Sistemske zahteve Fusiona kažejo na sodobnejšo grafično kartico. Zanimivo pa se nam je zdelo, da je pod operacijskim sistemom Windows XP preizkus senčenja CineBench potekal brez težav.
Razen dveh zgoraj omenjenih posebnosti je bilo delovanje Fusiona na ravni tistega, kar smo pričakovali od dobro zasnovanega virtualnega okolja.
Podrobni rezultati primerjalnih testov so na voljo v galeriji Virtualization Benchmark Test.
Rezultati primerjalnih testov za Sun VirtualBox
Tom Nelson. Lifewire, 2016.
Uporabili smo najnovejšo različico Sun VirtualBox (VirtualBox 3.0). Namestili smo nove kopije VirtualBoxa, Windows XP SP3 in Windows 7. Ta dva operacijska sistema Windows smo izbrali za testiranje, ker menimo, da Windows XP predstavlja veliko večino trenutnih namestitev sistema Windows v OS X in da bo v prihodnosti Windows 7 glavni najpogostejši gostujoči OS, ki se izvaja v 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 virtualne stroje Windows konfigurirali za uporabo enega samega procesorja in 1 GB pomnilnika. Zaprli smo VirtualBox in onemogočili Time Machine ter vse zagonske elemente na Mac Proju, ki niso bili 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 Fusion za primerjalne teste drugega operacijskega sistema Windows.
Nazadnje smo ponovili zgornje zaporedje z gostujočim OS, nastavljenim na uporabo 2 in nato 4 procesorjev.
Rezultati uspešnosti
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
- Upodobitev (1, 2, 4 CPU): 7001,,
- Senčenje (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 1025,,
CineBench R10
- Windows 7
- Upodobitev (1, 2, 4 CPU): 2570, 6863, 13344
- Senčenje (OpenGL) (1, 2, 4 CPU): 711, 710, 1034
Sun VirtualBox in naše preskusne aplikacije so naletele na težavo z operacijskim sistemom Windows XP. Natančneje, GeekBench in CineBench nista mogla videti več kot enega CPU-ja, ne glede na to, kako smo konfigurirali gostujoči OS.
Ko smo preizkušali Windows 7 z orodjem GeekBench, smo opazili, da je bila izkoriščenost več procesorjev neustrezna, kar je povzročilo najnižje rezultate za konfiguracije z 2 in 4 CPE. Zdi se, da je zmogljivost enega procesorja enaka zmogljivosti drugih virtualnih okolij.
CineBench tudi ni mogel videti več kot enega procesorja, ko je bil nameščen Windows XP. Prav tako je test upodabljanja za različico sistema Windows XP z enim procesorjem dal enega najhitrejših rezultatov, ki je presegel celo sam Mac Pro. Nekajkrat smo poskušali ponoviti test; vsi rezultati so bili v istem razponu. Menimo, da je rezultate upodabljanja z enim procesorjem Windows XP varno pripisati težavi z VirtualBoxom in kako uporablja procesorje.
Opazili smo tudi nenavaden skok pri rezultatih upodabljanja za teste z 2 in 4 CPE z operacijskim sistemom Windows 7 in v vsakem primeru se je hitrost upodabljanja pri prehodu z 1 na 2 CPE in z 2 na 4 CPE več kot podvojila. Ta vrsta povečanja zmogljivosti je malo verjetna in ponovno jo bomo pripisali implementaciji podpore za več procesorjev v VirtualBoxu.
Ob vseh težavah s testiranjem primerjalnih vrednosti VirtualBox so morda edini veljavni rezultati testa tisti za en sam CPU v sistemu Windows 7.
Podrobni rezultati primerjalnih testov so na voljo v galeriji Virtualization Benchmark Test.
Rezultati
Po vseh opravljenih primerjalnih testih je čas, da ponovno preučimo prvotno vprašanje.
Ali trije glavni akterji v virtualizaciji na Macu (Parallels Desktop za Mac, VMWare Fusion in Sun VirtualBox) izpolnjujejo obljubo o skoraj naravni zmogljivosti?
Odgovor je mešan. Nobeden od kandidatov za virtualizacijo v naših testih GeekBench se ni mogel meriti z zmogljivostjo gostiteljskega Mac Proja. Najboljši rezultat je dosegel Fusion, ki je uspel doseči skoraj 68,5 % zmogljivosti gostitelja. Vzporedniki so bili blizu s 66,7 %. Na zadnjem mestu je bil VirtualBox s 57,4%.
Ko smo pogledali rezultate CineBench, ki za upodabljanje slik uporablja test iz bolj resničnega sveta, so bili zelo blizu rezultatu gostitelja. Ponovno je bil Fusion na vrhu testov upodabljanja, saj je dosegel 94,9 % zmogljivosti gostitelja. Sledile so vzporednice z 92,1 %. VirtualBox ni mogel zanesljivo dokončati preizkusa upodabljanja, kar ga je izločilo iz tekmovanja. V eni ponovitvi testa upodabljanja je VirtualBox poročal, da se je izkazal za 127,4 % boljši od gostitelja, medtem ko v drugih ni mogel začeti ali končati.
Preizkus senčenja, ki ugotavlja, kako dobro deluje grafična kartica z uporabo OpenGL, se je odrezal najslabše med vsemi virtualnimi okolji. Najbolje se je izkazal Parallels, ki je dosegel 42,3 % zmogljivosti gostitelja. VirtualBox je bil drugi z 31.5 %; Fusion je bil tretji s 25,4%.
Izbira skupnega zmagovalca je nekaj, kar bomo prepustili končnemu uporabniku. Vsak izdelek ima svoje prednosti in slabosti in v mnogih primerih so primerjalne številke tako blizu, da bi ponavljanje testov lahko spremenilo lestvico.
Rezultati primerjalnih testov kažejo, da je na splošno zmožnost uporabe grafične kartice tista, ki virtualnemu okolju preprečuje, da bi bila popolna zamenjava za namenski računalnik. Kot rečeno, bi lahko sodobnejša grafična kartica, kot jo imamo tukaj, dosegla višje rezultate pri testu senčenja, zlasti za Fusion, katerega razvijalec za najboljše rezultate predlaga zmogljivejše grafične kartice.
Opazili boste, da so nekatere kombinacije testov (navidezno okolje, različica sistema Windows in primerjalni test) prikazale težave, bodisi nerealne rezultate ali neuspeh pri dokončanju testa. Te vrste rezultatov se ne smejo uporabljati kot pokazatelji težav z virtualnim okoljem. Primerjalni testi so nenavadne aplikacije, ki jih poskušate izvajati v virtualnem okolju. Zasnovani so za merjenje zmogljivosti fizičnih naprav, do katerih jim virtualno okolje morda ne dovoli dostopa. To ni napaka virtualnega okolja in pri uporabi v realnem svetu nismo imeli težav z veliko večino aplikacij Windows, ki se izvajajo v virtualnem sistemu.
Vsa virtualna 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 morala biti sposobna služiti kot vaše primarno okolje Windows večino dneva vsakodnevne aplikacije.
