Virtualization performance evaluation : Intel Xeon and IBM Power8 architectures

Orientador: Luiz Fernando BittencourtDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: A virtualização de máquinas provê a capacidade de que recursos computacionais de um único servidor, possam ser utilizados por múltiplos usuários de forma compartilhada. A arquitetura x86 não foi desenvolvida considerando aspectos relacionados com a virtualização. Pesquisas são desenvolvidas com o objetivo de reduzir a degradação de desempenho de servidores virtualizados. Recentemente a IBM apresentou uma remodelação da arquitetura Power. A arquitetura Power foi desenvolvida com o objetivo de obter melhores desempenhos em ambientes virtualizados. Utilizando a virtualização como tecnologia base, a computação em nuvem permitiu que recursos computacionais fossem providos como serviço de forma simples e eficiente. O desempenho dos ambientes de computação está diretamente relacionado com o desempenho obtido pela virtualização da camada de {\it hardware}. Através da execução de {\it benchmarks} em um ambiente de computação em nuvens gerenciado pela plataforma OpenStack, esta pesquisa buscar identificar os principais fatores de impacto de desempenho em um ambiente virtualizado. Além de analisar o comportamento de servidores das arquiteturas Intel x86 e Power a medida que estes são gradualmente sobrecarregados, simulando um cenário real de uma nuvem computacional. As análises dos resultados das execuções dos benchmarks foram realizadas considerando duas métricas: a porcentagem de degradação de desempenho e a porcentagem de recursos utilizados. Mostrando dessa forma que a que a sobrecarga em recursos virtualizados afeta de forma diferente as arquiteturas analisadas e pode influenciar diretamente nas decisões de alocações de recursos de nuvemAbstract: Machine virtualization provides the capacity that computing resources of a single server can be used by multiple users in a shared way. The x86 architecture was not designed considering aspects of virtualization. Researchs are developed in order to reduce the performance degradation of virtualized servers. IBM recently presented a remodeling of Power Architecture. The Power architecture was developed in order to improve the performance in virtualized environments. Using virtualization as a base technology, cloud computing has enabled computational resources to be provided as a service in a simply and efficient way. The performance of computing environments is directly related to the performance achieved by the {\it hardware} virtualization layer. By running {\it benchmarks} in a cloud computing environment managed by OpenStack platform, this research aims to identify the key performance impact factors in a virtualized environment. Besides analyze the behavior of Intel x86 and Power architectures as these are gradually overwhelmed, simu\-lating a cloud real-world scenario. Analysis of the results from benchmarks executions were performed considering two metrics: percentage of the performance degradation and the percentage of used computing resources. Showing that the overloading in virtualized resources affects differently the analyzed architectures and can directly influence the cloud providers resource allocation decisionsMestradoCiência da ComputaçãoMestre em Ciência da Computaçã