O desempenho do QEMU (ainda) fica abaixo do VirtualBox e existe uma maneira de melhorá-lo sem o suporte ao hardware + o módulo kvm kernel?

Percebi vários artigos que afirmavam que o QEMU é mais lento que o VirtualBox (sem assistência de hardware), mas vários têm anos e o mais novo parecia ser do ano passado.

É verdade que o QEMU é mais lento que o VirtualBox?
Se sim, por quê?
Existem truques para diminuir a diferença de desempenho?

Alguns dos meus sistemas host não têm suporte para virtualização de hardware, por isso estou especialmente interessado em dicas de desempenho que funcionam sem o módulo do kernel.

virtualbox virtualization qemu Catskul
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Respostas:

Se você está falando sobre virtualização x86 em um host x86, saiba que o kqemu (o antigo módulo do kernel de aceleração do qemu) está obsoleto. A KVM (Kernel Virtual Machine) é "o caminho a seguir", mas funciona apenas em hosts Linux. O convidado pode ser o SO que você quiser, contanto que seja a arquitetura x86.

Entre arquiteturas, o qemu ainda é muito lento; Ainda hoje eu estava tentando o mais recente qemu com o Debian MIPS64 no convidado ... era utilizável em um terminal, mas terrivelmente lento no Xorg. de acordo com o meu conhecimento, você não pode usar instruções de aceleração de processador, como tabelas de páginas estendidas ou VT-x, quando estiver fazendo arquitetura cruzada. É tudo emulado em software.

Portanto, para virtualização x86 a x86, o qemu "bruto" é lento, mas o KVM (que usa o qemu) é rápido. Muito rápido. Tão rápido que é a solução de virtualização recomendada da Red Hat para RHEL.

O VirtualBox ainda impressiona tudo o que o qemu / kvm pode oferecer em termos de desempenho gráfico 2d / 3d acelerado por hardware, porque o kvm se concentra na virtualização de servidores e o virtualbox se concentra na virtualização de desktops. Mas eu definitivamente recomendo que você verifique o kvm se estiver lidando com um servidor.

Edit: Para seus hosts que não possuem nenhuma aceleração de hardware, você sofrerá uma sobrecarga bastante grande, independentemente da solução virt que você usar. Emular coisas de hardware em software é difícil e caro.

allquixotic
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ls $(which kvm)mostra um link simbólico para qemu-system-x86_64. Acho que é exatamente disso que você estava falando com o KVM usando o QEMU?

Catskul

Sim, mas o KVM é, como o nome indica, uma máquina virtual baseada em kernel , o que significa que as tripas do hipervisor estão no módulo do kernel 'kvm'. Você pode pensar nisso como sendo semelhante ao antigo kqemu, se quiser, mas arquitetonicamente é muito diferente. O qemu é mais um frontend do que um hypervisor real quando o kvm está em operação.

allquixotic

Ah, esqueci de acrescentar: a razão pela qual o qemu (e qualquer outro sistema de virtualização) é tão lento sem um "módulo do kernel" (como você diz; o que você realmente quer dizer é "sem aceleração de hardware") é que certas operações de hardware que o o desempenho do convidado é muito difícil de imitar no software. Bem, não é difícil em termos de não confiável ou complicado; apenas sloooooooooooooow. É por isso que a Intel passou a maior parte de uma década nos dando instruções aceleradas por hardware para os bits mais lentos da virtualização no caminho do VT-x e EPT. A única correção é usar o hardware que suporta esses conjuntos de instruções.

allquixotic

Existe algo que torna o virtualbox mais rápido, mesmo sem aceleração de hardware?

Catskul

Não. Sem a aceleração de hardware, o desempenho deve ser bastante igual. O VirtualBox pode ter otimizações avançadas do x86 que o tornam um pouco mais rápido em software, o que seria apropriado, pois o virtualbox suporta apenas o x86 em primeiro lugar, enquanto o qemu possui um campo de atuação muito mais amplo (arquiteturas não-x86). Mas esse é um detalhe de implementação / design que basicamente se resumia à localidade do cache, loops internos otimizados, assembler codificado à mão, cache de E / S de disco do lado do host ou outros truques. Não tenho certeza em que medida vbox faz essas coisas que qemu não, mas eles não são muito relevantes ...

allquixotic

Supondo que um host com uma CPU com capacidade de virtualização (Intel VT-x, AMD SVM), executando o Qemu em um kernel (Linux com KVM), seja razoavelmente rápido.

As razões técnicas para o Qemu ser lento com 2D (youtube, planilhas, jogos) e emulação 3D são obscuras para mim. No entanto, posso supor que os "drivers de vídeo" simplesmente não sejam bons o suficiente - o hardware gráfico no hardware não é usado da maneira ideal.

Pelo lado positivo, um desenvolvimento recente introduziu a estrutura SPICE no qemu. Na verdade, tem alguns anos e parece razoavelmente maduro. Os benefícios de desempenho de vídeo da execução com o driver de vídeo QXL são enormes na minha experiência (desenvolvimento web em 2D). Não sei como ele se compara ao Virtualbox, mas é definitivamente uma melhoria. Eu acho que o SPICE é essencial para quem executa o Windows no Qemu.

Esta é apenas a minha opinião e deve-se notar que eu nunca tentei executar nenhuma reprodução em 3D ou de vídeo no convidado.

Ярослав Рахматуллин
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Se por "emulação orientada a gráficos" você se refere à aceleração 3D, é porque as GPUs não podem ser virtualizadas como CPUs. A emulação de software é impossivelmente lenta, portanto, existem atualmente duas soluções: 1. Passagem de API (ou seja, chamadas DirectX no convidado são executadas como chamadas DirectX no host) 2. Passagem VGA (o negócio real: a placa gráfica inteira é disponibilizada para o hóspede). QEMU suporta # 2.

Marcus

@ Marcus Passthrough é o caminho a percorrer.

Ярослав Рахматуллин