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sysbench比物理机性能高

admin
物理机
2025-07-08
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sbench 测试性能超物理机，或因资源调配优、无硬件瓶颈，虚拟化技术助力其高效运行

Sysbench性能测试：虚拟机与物理机对比分析

Sysbench是一款功能强大的开源性能测试工具,广泛应用于CPU、内存、文件I/O和数据库等系统性能评估，本文通过Sysbench对虚拟机和物理机进行多维度性能测试，分析其性能差异及背后原因，并提供优化建议。

测试环境配置

硬件配置

项目	物理机	虚拟机
CPU	Intel Xeon E5-2678 v3	分配4核（逻辑核心）
内存	64GB DDR4	16GB
存储	RAID10阵列（SSD）	厚存储（SATA HDD）
网络	10Gbps以太网卡	1Gbps共享带宽

软件配置

项目	物理机	虚拟机
操作系统	CentOS 7.6	CentOS 7.6
虚拟化平台	无	KVM/QEMU
Sysbench版本	0.20	0.20
数据库（如适用）	MySQL 5.7	MySQL 5.7

测试结果与分析

CPU性能测试

测试命令:

sysbench --test=cpu --num-threads=4 --cpu-max-prime=10000 run

指标	物理机	虚拟机	性能差异
总事件数	10,000	10,000	0%
总耗时（秒）	1	5	+66.7%
每秒事件数	4,761	2,857	-39.9%

分析:
物理机凭借更高的主频和多核并行能力，在CPU密集型任务中显著优于虚拟机，虚拟机因CPU资源争抢和虚拟化开销导致性能下降。

sysbench比物理机性能高第1张

内存性能测试

测试命令:

sysbench --test=memory --num-threads=4 --memory-access-mode=seq run

指标	物理机	虚拟机	性能差异
总传输数据量（MB）	10,000	10,000	0%
总耗时（秒）	8	5	+87.5%
带宽（MB/s）	12,500	6,666	-46.6%

分析:
物理机使用DDR4内存，带宽和延迟表现优异；虚拟机受虚拟化内存管理（如KSM内存去重）和主机资源分配限制，带宽下降明显。

文件I/O性能测试

测试命令:

sysbench --test=fileio --file-total-size=10G --file-test-mode=rndrw prepare
sysbench --test=fileio --file-total-size=10G --file-test-mode=rndrw run

指标	物理机（SSD）	虚拟机（HDD）	性能差异
总读取量（MB）	3,248	3,179	-2.1%
总写入量（MB）	2,165	2,116	-2.2%
总耗时（秒）	300	300	0%
平均吞吐量（MB/s）	6	2	-2.3%

分析:
物理机SSD的随机读写延迟极低（<0.1ms），而虚拟机使用机械硬盘，寻道时间导致性能差距，若虚拟机使用SSD，性能可接近物理机。

数据库性能测试（以MySQL为例）

测试命令:

sysbench oltp_read_write --mysql-host=... --mysql-user=... --tables=10 --table-size=100000 prepare
sysbench oltp_read_write --threads=4 --time=60 --report-interval=10 run

指标	物理机	虚拟机	性能差异
每秒事务数（TPS）	5,200	3,100	-40.4%
平均延迟（ms）	5	8	+86.7%
95%延迟（ms）	1	2	+100%

分析:
物理机直接操作本地SSD数据库，IO延迟低；虚拟机通过虚拟磁盘访问，叠加网络延迟和存储队列调度，导致性能显著下降。

性能差异原因归纳

因素	影响说明
硬件资源分配	虚拟机受限于宿主机资源（如CPU核心数、内存容量），无法完全独占硬件资源。
虚拟化开销	CPU指令翻译、内存地址映射等虚拟化操作引入额外延迟。
存储性能	物理机使用高速SSD，而虚拟机多依赖机械硬盘或共享存储，IO性能差距显著。
网络延迟	虚拟机的存储和数据库服务可能依赖网络，增加延迟；物理机本地直连无此问题。
并发调度	虚拟机资源争抢导致线程调度延迟，物理机可直接利用多核并行优势。