VMware SCSI 控制器和 NVMe 控制器性能比较

如今，虚拟机中的工作负载越来越多 (VM) 在客人操作系统中运行需要更多 IO 工作负载。在 VMware vSphere 上的 VM 所有虚拟磁盘 (VMDK) 它们都与默认配置相连 LSI 逻辑 SAS SCSI 适配器。此适配器无需安装额外驱动程序即可被所有操作系统识别，但并不总是提供最佳性能，尤其是在使用 SSD RAID 或 NVMe 存储时。本文比较了虚拟存储控制器LSI Logical SAS、VMware Paravirtual和NVMe Controller。

控制器型号

几乎每个 VM 所有的标准控制器都是LSI 逻辑 SASSCSI 控制器。无需额外的驱动程序，每个客户操作系统都识别并支持该控制器。它适用于几乎所有没有大量的控制器 I/O 所需的工作负荷。Microsoft Server Cluster Service (MSCS)配置也是必要的。

从 ESXi 4.0 以及虚拟硬件版本 7 开始，VMware 准虚拟可用控制器。该控制器是为高性能存储系统开发的，因为它可以处理更高的控制器 I/O 并降低 CPU 负载。必须安装来宾操作系统以使用控制器VMware Tools。

从 ESXi 6.5 以及虚拟硬件版本 13 还可以开始NVMe 控制器添加到 VM。控制器进一步优化 SSD RAID、NVMe 和 PMEM 存储的性能。此控制器是 vSphere 7.0 中 Windows 默认控制器的虚拟机。

正确控制器的选择取决于 VM 应用程序。例如，如果是办公室虚拟机，性能要求相对较低，可以使用标准 LSI Logical SAS SCSI 控制器。如果 VM 内部需要更高的存储性能，其背后的存储系统也提供更高的性能 VMware 准虚拟控制器通常更合适。对于使用 SSD RAID、NVMe 或 PMEM 绝对高端性能和绝对高端性能的存储 VM 性能要求很高，NVMe 控制器是最佳选择。

性能测试

我们对不同的场景进行了各种性能测试。测试场景只是一个例子，每个值应根据自己的工作负载单独调整，以实现真实结果。测试系统的详细信息：

硬件软件：

• 超微主板 X11DPi-NT
• 2 英特尔最强金牌 5222（3.80GHz，4 核，16.5MB）
• 256GB ECC 寄存 (RDIMM) DDR4 2666 RAM 4 列
• 3.2 TB 三星 SSD NVMe PCI-E 3.0 (PM1725b)
• ESXi 6.7.0 更新 2（内部版本 13981272）

测试虚拟机

• Windows 10 专业版 (18362)
• 2个CPU插槽
• 8 个 vCPU
• 8GB 内存
• VMware 半虚拟化
• LSI 逻辑 SAS
• NVMe 控制器
• 厚置备快速置零 VMDK

• 

  LSI 逻辑 SAS

• VMware 半虚拟化

• NVMe 控制器

性能比较

数据库服务器

数据库服务器（8K 随机；70% 读取；8 个线程；16 个未完成的 IO）
	IOPS	兆字节/秒	延迟（毫秒）	中央处理器 （％）
LSI 逻辑 SAS	78210.16	611.02	1.633	24.81
VMware 半虚拟化	153723.45	1200.96	0,832	31.27
NVMe 控制器	203612.54	1590.72	0,628	48.03

电子邮件服务器

电子邮件服务器（4K 随机；60% 读取；8 个线程；16 个未完成的 IO）
	IOPS	兆字节/秒	延迟（毫秒）	中央处理器 （％）
LSI 逻辑 SAS	83403.47	325,79	1.506	23.52
VMware 半虚拟化	157624.97	615.72	0,811	31.46
NVMe 控制器	236622.59	924.31	0,540	52.11

文件服务器

文件服务器（64K 顺序；90% 读取；8 个线程；16 个未完成的 IO）
	IOPS	兆字节/秒	延迟（毫秒）	中央处理器 （％）
LSI 逻辑 SAS	44739.43	2796.21	2.860	12.29
VMware 半虚拟化	53717.26	3357.33	2.382	16.87
NVMe 控制器	48929.05	3058.07	2.615	14.14

流媒体服务器

流媒体服务器（5120K 随机；80% 读取；8 个线程；16 个未完成的 IO）
	IOPS	兆字节/秒	延迟（毫秒）	中央处理器 （％）
LSI 逻辑 SAS	458.16	2290.81	279.607	2.18
VMware 半虚拟化	504.22	2521.10	253.949	12.26
NVMe 控制器	505.14	2525.68	253.659	1.56

VDI-工作负载

VDI-工作负载（4K 随机；20% 读取；8 个线程；8 个未完成的 IO）
	IOPS	兆字节/秒	延迟（毫秒）	中央处理器 （％）
LSI 逻辑 SAS	140155.89	547.48	0,456	35.69
VMware 半虚拟化	163073.26	637.00	0,392	37,98
NVMe 控制器	203464.89	794.78	0.314	49.55