Performance evaluation of designated containerization and virtualization solutions using a synthetic benchmark

• Autorzy: Tarasiuk Sebastian , Traczuk Damian , Szczepaniuk Kacper , Stoń Patryk , Smołka Jakub

Identyfikatory

DOI

10.35784/jcsi.6231

Warianty tytułu

PL

Ocena wydajności wskazanych rozwiązań konteneryzacyjnych i wirtualizacyjnych przy użyciu benchmarku syntetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this paper is the analysis of the performance of virtualization and containerization technologies in the context of IT infrastructure. The following virtualization technologies were selected for the study: VirtualBox, VMware and QEMU, as well as containerization technologies: Docker, Podman and LXD. In addition, microVM technologies such as QEMU and Firecracker, which are increasingly important in the context of virtualization, were also included. The comparative criteria on which the analysis is based include aspects of computing and memory performance. Tests conducted on selected technologies included testing CPU performance, RAM efficiency and disk speed for reading and writing data. A SysBench, synthetic benchmark, was used to conduct the tests.

PL

Celem niniejszego artykułu jest analiza wydajności technologii wirtualizacji i konteneryzacji w kontekście infrastruktury IT. Do badania wybrano następujące technologie wirtualizacji: VirtualBox, Vmware i QEMU, a także technologie konteneryzacji: Docker, Podman i LXD. Ponadto uwzględniono również technologie microVM, takie jak QEMU i Firecrac-ker, które mają coraz większe znaczenie w kontekście wirtualizacji. Kryteria porównawcze, na których opiera się analiza, obejmują aspekty wydajności obliczeniowej i pamięciowej. Testy przeprowadzone na wybranych technologiach obejmowały sprawdzenie wydajności procesora, wydajności pamięci RAM oraz szybkości dysku do odczytu i zapisu danych. Do przeprowadzenia testów wykorzystano SysBench, czyli syntetyczny benchmark

Słowa kluczowe

EN

virtualization; containerization; microVM; synthetic benchmark

PL

wirtualizacja; konteneryzacja; microVM; benchmark syntetyczny

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Journal of Computer Sciences Institute
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 32
• Strony: 157--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tarasiuk Sebastian

• Department of Computer Science, Lublin University of Technology (Poland)

autor

Traczuk Damian

• Department of Computer Science, Lublin University of Technology (Poland)

autor

Szczepaniuk Kacper

• Department of Computer Science, Lublin University of Technology (Poland)

autor

Stoń Patryk

• Department of Computer Science, Lublin University of Technology (Poland)

autor

Smołka Jakub

• Department of Computer Science, Lublin University of Technology (Poland)

• https://orcid.org/0000-0002-8350-2537

Bibliografia

• 1. Z. Li, Comparison between common virtualization solutions: VMware Workstation, Hyper-V and Docker, In 2021 IEEE 3rd International Conference on Frontiers Technology of Information and Computer (ICFTIC) (2021) 701–707, https://doi.org/10.1109/icftic54370.2021.9647226.
• 2. M. Chae, H. Lee, K. Lee, A performance comparison of linux containers and virtual machines using Docker and KVM, Cluster Computing 22 (2019) 1765–1775, https://doi.org/10.1007/s10586-017-1511-2.
• 3. R. Morabito, J. Kjällman, M. Komu, Hypervisors vs. Lightweight Virtualization: A Performance Comparison, In 2015 IEEE International Conference on Cloud Engineering (2015) 386–393, https://doi.org/10.1109/IC2E.2015.74.
• 4. W. Felter, A. Ferreira, R. Rajamony, J. Rubio, An updated performance comparison of virtual machines and Linux containers, In 2015 IEEE International Symposium on Performance Analysis of Systems and Software (ISPASS) (2015) 171–172, https://doi.org/10.1109/ispass.2015.7095802.
• 5. F. Manco, C. Lupu, F. Schmidt, J. Mendes, S. Kuenzer, S. Sati, K. Yasukata, C. Raiciu, F. Huici, My VM is Lighter (and Safer) than your Container, Proceedings of the 26th Symposium on Operating Systems Principles (2017) 218–233, https://doi.org/10.1145/3132747.3132763.
• 6. G. Li, K. Takahashi, K. Ichikawa, H. Iida, P. Thiengburanathum, P. Phannachitta, Comparative Performance Study of Lightweight Hypervisors Used in Container Environment, Proceedings of the 11th International Conference on Cloud Computing and Services Science (2021) 215–223, https://doi.org/10.5220/0010440502150223.
• 7. B. Djordjević, V. Timčenko, N. Kraljević, I. Jovičić, N. Davidović, Comparison of VMware Workstation, VirtualBox and MS Hyper-V hypervisor performance with MS Windows OS based guests, In 2023 22nd International Symposium INFOTEH-JAHORINA (INFOTEH) (2023) 1–5, https://doi.org/10.1109/INFOTEH57020.2023.10094080.
• 8. B. Đorđević, N. Kraljević, N. Davidović, Guest file system behavior for type-2 hypervisor-based virtualization in VMware Workstation, In 2023 22nd International Symposium INFOTEH-JAHORINA (INFOTEH) (2023) 1–6, https://doi.org/10.1109/INFOTEH57020.2023.10094170.
• 9. B. Đorđević, S. Gucunja, N. Kraljević, N. Davidović, Performance comparison of different hypervisor versions of the type-2 hypervisor VirtualBox, In 2023 10th International Conference on Electrical, Electronic and Computing Engineering (IcETRAN) (2023) 1–6, https://doi.org/10.1109/IcETRAN59631.2023.10192192.
• 10. D. T. Vojnak, B. S. Ðorđević, V. V. Timčenko, S. M. Štrbac, Performance Comparison of the type-2 hypervisor VirtualBox and VMWare Workstation, In 2019 27th Telecommunications Forum (TELFOR) (2019) 1–4, https://doi.org/10.1109/TELFOR48224.2019.8971213.
• 11. B. Đorđević, V. Timčenko, O. Pavlović, N. Davidović, Performance comparison of native host and hyper-based virtualization VirtualBox, In 2021 20th International Symposium INFOTEH-JAHORINA (INFOTEH) (2021) 1–4, https://doi.org/10.1109/INFOTEH51037.2021.9400684.
• 12. S. Giallorenzo, J. Mauro, M. G. Poulsen, F. Siroky, Virtualization Costs: Benchmarking Containers and Virtual Machines Against Bare-Metal, SN Computer Science 2 (2021) 404, https://doi.org/10.1007/s42979-021-00781-8.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).