Comparar rendimiento entre hipervisor y modelo anfitrión/huésped

¿Cuántas veces nuestro sistema operativo ha dejado de funcionar correctamente debido a pruebas o experimentos que hemos realizado por cualquier motivo?

¿O cuántas veces hemos necesitado realizar pruebas sobre un sistema operativo distinto al que teníamos instalado?

Cuestiones como estas son solo algunas de las razones por las que la virtualización  se convierte en una herramienta realmente útil. En resumen, la virtualización es la forma de utilizar varios sistemas operativos en el mismo ordenador al mismo tiempo.

Podemos distinguir dos tipos de virtualización que explicaremos brevemente:

  1. Virtualización basada en hipervisor. Básicamente, se trata de una fina capa software sobre la que estarán  instalados uno o más sistemas operativos. A cada uno de estos sistemas operativos se les llama "sistemas operativos huésped", y cada uno de estos sistemas operativos desconocen por completo que funcionan sobre otra capa de software. Todos estos sistemas creen que tienen acceso privilegiado y exclusivo al hardware del equipo.
  2. Virtualización modelo anfitrión/huésped. En este caso, un sistema operativo virtualizado (huésped) se ejecutará como un proceso más  de otro sistema operativo (anfitrión). Para hacerlo posible, podemos utilizar herramientas o aplicaciones como virtualbox.

En principio cada método tiene sus ventajas e inconvenientes y, según el caso, nos puede interesar emplear uno u otro.
 

En la práctica que nos ocupa vamos a comparar el rendimiento de varios sistemas operativos virtualizados utilizando ambos métodos. Para ello utilizaremos los siguientes componentes y aplicaciones:

  • Equipo informático: 
    • Procesador Intel Pentium G2020, 2.90GHz.
    • 8GiB de memoria RAM DDR3
    • Disco Duro sata 160GiB
  • VirtualBox 5.0.20, instalado sobre Ubuntu 14.04 (64 bits)
  • Hipervisor XEN 4.1, instalado sobre OpenSuse 11.4 (64 bits) 
  • Aplicación utilizada LibreOffice 5.1
  • Documento empleado: FH-Tema 2. El hardware de un computador.odt, con un tamaño de 4.998KB.  
Cada máquina virtual ha sido creada con las mismas características de memoria RAM y capacidad de disco duro. Los sistemas operativos virtualizados han sido Windows XP, Windows 8.1 y Windows 10.


¡¡¡Comenzamos!!!

En la primera gráfica vamos a mostrar el tiempo que ha tardado en instalarse cada sistema virtualizado tanto con un modelo como con el otro.


La medida que más nos puede llamar la atención es la del tiempo que tarda en instalarse Windows XP sobre VirtualBox, que como podemos observar es bastante menor que el tiempo de los demás. Uno de los posibles motivos por los que ocurre algo así puede tener que ver con que cuando Windows XP fue programado, los microprocesadores aún  no contaban con las instrucciones VT-x/AMD-v integradas en la mayoría de los casos, y que permiten que una máquina virtual se ejecute en un huésped no modificado sin problemas en la emulación. Lo que se hizo en el caso de Windows XP fue optimizar por completo la aplicación de virtualización de modo que estas instrucciones no hacían falta. Así podemos virtualizar un Windows XP aún en equipos muy antiguos en cuyos procesadores no existan dichas instrucciones.





En esta gráfica estamos comparando el tiempo que tarda cada máquina virtual en iniciarse por completo.




En este caso estamos comprobando el tiempo de carga de cada máquina pero, esta vez, iniciando los tres sistemas al mismo tiempo.




Vamos a probar el tiempo de instalación de una misma aplicación en cada una de las maquinas virtuales creadas. El programa elegido es LibreOffice en su versión 5.1



Por último, vamos a ver el tiempo que tarda en abrirse un documento en esa misma aplicación (LibreOffice) en cada una de las máquinas virtuales. (Documento empleado: FH-Tema 2. El hardware de un computador.odt, con un tamaño de 4.998KB)  

Tenemos que aclarar que, para una mayor precisión, los cálculos recogidos pertenecen a la segunda carga del documento utilizado.





Comparando las gráficas obtenidas podemos concluir que se mantiene cierta igualdad a la hora de virtualizar sistemas más actuales tanto con XEN 4.1
como con VirtualBox 5.0.20, siendo el usuario quien deberá decidir si opta por un modelo o por el otro.

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