مقارنة بين KVM و VMware لتقنية المحاكاة الافتراضية للمؤسسات

إنفورماتيك ديجيتال » موارد » مقارنة بين KVM و VMware لتقنية المحاكاة الافتراضية للمؤسسات

إذا كنت مترددًا بين إعداد بنيتك التحتية على KVM أو VMware (أو ترغب ببساطة في فهم أفضل لما يقدمه كل منهما)، فإن هذا الدليل يقدم مقارنة متعمقة: الأداء، والأمان، والترخيص، والدعم، وتوافق الحاويات، والنسخ الاحتياطي، والتجميع، والشبكات، وتنسيقات الأقراص، والتكامل مع مكونات أخرى مثل OpenStack أو Active Directory... الفكرة هي أنه بحلول الوقت الذي تنتهي فيه من القراءة، سيكون لديك فهم واضح للسيناريو الذي يتفوق فيه كل خيار.

ما هما KVM و VMware وما أوجه التشابه بينهما؟

أما شركة VMware، فهي الشركة الرائدة في تطوير مجموعة متكاملة من منتجات المحاكاة الافتراضية. وفي مجال مراكز البيانات، يُعدّ VMware ESXi ، وهو مُشرف افتراضي من النوع الأول، العنصر الأساسي الذي يُشكّل جوهر منصة VMware vSphere . وتدور حول ESXi مكونات أخرى عديدة، مثل vCenter وvSAN وNSX وHorizon وTanzu، لتُشكّل منظومة متكاملة ومتطورة تلبي احتياجات بيئات المؤسسات ذات المتطلبات العالية.

يُعد كل من KVM وESXi من النوع الأول من برامج إدارة الأجهزة الافتراضية (Hypervisors) التي تعمل مباشرةً على الأجهزة، وهي قادرة على تشغيل العديد من الأجهزة الافتراضية (VMs) بأنظمة تشغيل ضيف مثل Windows وLinux وBSD وSolaris، مع دعم تقنيات المحاكاة الافتراضية المدعومة بالأجهزة (Intel VT-x وAMD-V). من الناحية النظرية، يتيح كلا النظامين إمكانية توفير الأجهزة الافتراضية وعزلها ونقلها المباشر وأخذ لقطات منها وإدارة مجموعات كبيرة من الخوادم. يكمن الاختلاف بينهما في كيفية تحقيق هذه الميزات، وتكلفتها، ومرونتها، والقدرات الإدارية التي يوفرها كل منهما.

أنواع المشرفين وبنيتهم ​​الداخلية

في مجال المحاكاة الافتراضية، يُفرّق عادةً بين النوع الأول (المثبت مباشرةً على النظام الأساسي) والنوع الثاني (المثبت فوق نظام التشغيل المضيف). يُعدّ كل من KVM وESXi من النوع الأول، بينما تُصنّف منتجات مثل VMware Workstation وVMware Player وVMware Fusion وVirtualBox ضمن النوع الثاني.

في حالة KVM ، على الرغم من تثبيته كجزء من نظام Linux المضيف، إلا أنه يُعتبر مُشرفًا افتراضيًا من النوع الأول لأن نواة Linux تعمل كمشرف افتراضي مباشر على الأجهزة. وبالتالي، يرث KVM مُجدول وحدة المعالجة المركزية، وإدارة الذاكرة، وبروتوكول الشبكة من Linux نفسه، مما يمنحه مرونة كبيرة وتوافقًا مع الأجهزة.

يُعدّ ESXi نظام تشغيل مصغرًا خاصًا بشركة VMware، مصممًا خصيصًا كبرنامج إدارة الأجهزة الافتراضية. يتميز بنواة مغلقة ، ومتكاملة مع برامج تشغيل معتمدة ومحسّنة، ويستخدم منصة إدارة VMware للتفاعل مع الأجهزة وبقية مكونات النظام (vCenter، NSX، إلخ). يقلل هذا النهج من حجم البرامج المطلوبة إلى الحد الأدنى الضروري للتشغيل الافتراضي.

بالإضافة إلى التمييز بين النوعين الأول والثاني، من المهم فهم الفرق بين المحاكاة الافتراضية الكاملة "الخالصة" والمحاكاة الافتراضية المدعومة بالأجهزة . في المحاكاة الافتراضية الكاملة القائمة على البرمجيات فقط، يُحاكي برنامج إدارة الأجهزة الافتراضية جميع مكونات الجهاز ويُترجم تعليمات وحدة المعالجة المركزية (الترجمة الثنائية)، وهي عملية أبطأ ولكنها تسمح بتشغيلها دون الحاجة إلى VT-x/AMD-V. أما في المحاكاة الافتراضية المدعومة بالأجهزة، فتُنفذ بعض تعليمات وحدة المعالجة المركزية الافتراضية مباشرةً على وحدة المعالجة المركزية الفعلية، مما يُقلل الحمل الزائد بشكل كبير. يعتمد كل من KVM وESXi على هذا النهج الأخير لتحقيق أداء عالٍ.

الأداء: هل يُقدّم KVM أداءً أفضل أم VMware؟

يتشابه الأداء الخام لـ KVM وESXi إلى حد كبير في معظم سيناريوهات الإنتاج. يعتمد KVM على ما يقارب 10000 سطر برمجي مُحسَّن للغاية ضمن نواة لينكس، مما يقلل من الحمل الزائد، ومع QEMU وvirtio، يحقق أداءً قريبًا من الأداء الأصلي لوحدة المعالجة المركزية والقرص والشبكة.

في حالة VMware ESXi ، يُعدّ الكود المصدري ملكية خاصة، ولكن يُقدّر حجم المنتج الكامل بعشرات الملايين من الأسطر عند تضمين جميع مكونات النظام البيئي. في بعض الاختبارات المعيارية الاصطناعية، لوحظ أن أداء الأجهزة الافتراضية أسرع قليلاً على KVM مقارنةً بـ ESXi، ولكن في بيئات المؤسسات الواقعية، تكون الفروقات عادةً هامشية مقارنةً بعوامل الاختناق الأخرى مثل التخزين أو الشبكات.

تكتسب VMware ميزة في السيناريوهات التي تتضمن تحسينات الجدولة، وDRS، وvMotion، وStorage vMotion ، والتي تسمح بموازنة الأحمال ونقل الأجهزة الافتراضية الساخنة بأقل تأثير، مع الحفاظ على أداء مستقر للغاية حتى عندما تكون المجموعة مكتظة.

من ناحية أخرى، يتألق KVM بشكل خاص في البيئات التي يكون فيها نظام لينكس راسخًا بالفعل، حيث يمكن ضبط النواة (مُتحكم وحدة المعالجة المركزية، مُجدول الإدخال/الإخراج، الصفحات الضخمة، NUMA، إلخ) ومكدس الشبكة بدقة. وبمشاركة النواة مع المضيف، فإنه يتبنى بسرعة كبيرة التحسينات التي تُدخلها الشركات المصنعة على نواة لينكس.

أدوات التثبيت والتعقيد والإدارة

يُعدّ منحنى التعلّم أحد أبرز الفروقات بين KVM وVMware. ففي KVM، يتضمن التثبيت أولاً إعداد نظام لينكس (أوبونتو، RHEL، CentOS، أوراكل لينكس، SUSE، إلخ) وتثبيت الحزم اللازمة: KVM/QEMU، و libvirt ، وأدوات الإدارة مثل virt-manager أو virt-install، وإذا لزم الأمر، تهيئة المحوّل الافتراضي والجسور والربط يدويًا . يتميّز KVM بمرونة عالية، ولكنه يتطلّب فهمًا عميقًا لبيئة لينكس.

في VMware ESXi، تكون عملية التشغيل أكثر سهولة: تقوم بتنزيل صورة ISO، ونسخها على محرك أقراص USB أو قرص مضغوط، ثم تشغيل الخادم، واتباع معالج رسومي بسيط للغاية . الخطوة التالية عادةً هي نشر جهاز vCenter Server Appliance (جهاز افتراضي مُعد مسبقًا) من صورة ISO هذه، ومن ثم، تتم إدارة كل شيء تقريبًا من خلال واجهة الويب الخاصة بعميل vSphere.

تُدار KVM يوميًا باستخدام أدوات مثل virsh (واجهة سطر أوامر لـ libvirt) وvirt-manager (واجهة رسومية لإدارة عدة مضيفات KVM)، بالإضافة إلى SSH وVNC وSPICE للاتصال بوحدات تحكم الأجهزة الافتراضية. كما تتوفر واجهات ويب مثل Kimchi وForeman، وتضيف مشاريع مثل oVirt وRed Hat Virtualization طبقة مرئية متقدمة فوق KVM.

في VMware vSphere ، يُعدّ vCenter حجر الزاوية في الإدارة، حيث يُتيح عميل الويب vSphere Client التحكم في مضيفات ESXi، والمجموعات، والشبكات الافتراضية، ومخازن البيانات، وHA، وDRS، وvSAN، وNSX، وغيرها. إضافةً إلى ذلك، يتوفر ESXCLI لسطر الأوامر، وPowerCLI (المبني على PowerShell) لأتمتة معظم العمليات، وواجهة Host Client لمضيفات ESXi المستقلة التي لا تعمل بدون vCenter.

التكلفة والتراخيص ونموذج الدعم

من حيث التكلفة، الفرق واضح: KVM برنامج مفتوح المصدر مُدمج في نظام لينكس، ولا يتطلب تراخيص برامج إدارة الأجهزة الافتراضية. وهو متوفر في جميع توزيعات لينكس الحديثة منذ دمجه في نواة النظام عام ٢٠٠٧. تأتي التكاليف من الدعم التجاري (مثل Red Hat وSUSE وOracle وغيرها) وأي أدوات إدارة إضافية قد ترغب في إضافتها، لكن الوظائف الأساسية مجانية.

VMware vSphere هو حل تجاري يُرخص عادةً بناءً على وحدة المعالجة المركزية/النواة والإصدار (القياسي، والمؤسسي بلس، إلخ). يتضمن تراخيص ESXi وvCenter، وإذا رغبتَ في إضافة منتجات مثل NSX أو vSAN أو Tanzu أو Horizon أو vRealize ، فسيتطلب كل منها ترخيصًا إضافيًا خاصًا به. يتوفر إصدار مجاني من ESXi (vSphere Hypervisor)، ولكنه يعاني من قيود كبيرة : واجهات برمجة تطبيقات للقراءة فقط، وعدم وجود إدارة لـ vCenter، وعدم وجود دعم فني، وعدم إمكانية استخدام حلول النسخ الاحتياطي التي تعتمد على واجهات برمجة التطبيقات.

فيما يتعلق بالدعم، توفر VMware دعمًا مؤسسيًا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع وفقًا للعقد، مع إمكانية الوصول إلى قاعدة معارفها وتحديثاتها وتصحيحاتها، بالإضافة إلى المساعدة المباشرة. أما مع KVM، فيعتمد الدعم "الرسمي" على موفر التوزيع الخاص بك (Red Hat، Oracle، SUSE، إلخ) أو فريق تكنولوجيا المعلومات لديك، وستحظى دائمًا بدعم مجتمع نشط للغاية، ولكن لا يوجد مورد واحد لـ KVM لتقديم طلب دعم إليه إلا إذا تعاقدت مع مورد محدد.

توافق الأجهزة وحدود التوسع

يُعدّ توافق الأجهزة عاملاً مميزاً آخر. بما أن KVM مبني على نظام لينكس ، فإنه يرث قائمة واسعة من الأجهزة التي يدعمها النواة: معالجات x86 بتقنية VT-x/AMD-V ، وأنواع متعددة من وحدات تحكم الأقراص، ومحولات الشبكة، وبنى معمارية مثل ARM أو PowerPC في بعض إصداراتها، وما إلى ذلك. طالما أن النواة تحتوي على برنامج تشغيل، فبإمكان KVM العمل عادةً على ذلك المضيف دون مشاكل تُذكر.

يشترط VMware ESXi أن يكون الخادم ومكوناته مدرجة في قائمة توافق الأجهزة (HCL) . يضمن ذلك وجود برامج تشغيل معتمدة وأداءً مثاليًا، ولكنه يحد من استخدامه على الأجهزة القديمة أو الحديثة جدًا التي لم تخضع بعد لعملية الاعتماد. في المشاريع الكبيرة، قد يؤدي ذلك إلى زيادة تكلفة المنصة نظرًا للحاجة إلى شراء أجهزة محددة موصى بها من VMware.

فيما يتعلق بالحدود، توفر التوزيعات التجارية التي تتضمن KVM أرقامًا إرشادية. على سبيل المثال، في بيئات معينة، تدعم التوزيعات ما يصل إلى 384 نواة معالجة مركزية و6 تيرابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل مضيف ، مع حوالي 600 جهاز افتراضي متزامن، وما يصل إلى 256 وحدة معالجة مركزية افتراضية (أو أكثر في الإصدارات الحديثة) وعدة تيرابايت من ذاكرة الوصول العشوائي الافتراضية لكل جهاز افتراضي . يعتمد هذا على التوزيعة (Red Hat، Oracle Linux، SUSE) واختبارات التحقق التي يجريها كل مُورّد.

في VMware vSphere ، تحدد الوثائق الرسمية حدودًا عالية جدًا: ما يصل إلى 896 وحدة معالجة مركزية منطقية و24 تيرابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل مضيف ESXi ، و1024 جهازًا افتراضيًا لكل مضيف، و4096 وحدة معالجة مركزية افتراضية مجمعة، و256 وحدة معالجة مركزية افتراضية لكل جهاز افتراضي، وأكثر من 6 تيرابايت من ذاكرة الوصول العشوائي لكل جهاز افتراضي، وأقراص افتراضية تصل سعتها إلى 62 تيرابايت، ومجموعات تصل إلى 64 مضيفًا و8000 جهاز افتراضي . أما على مستوى vCenter، فيمكن إدارة ما يصل إلى 2500 مضيف ESXi و40000 جهاز افتراضي لكل مثيل، مما يتيح مجالًا واسعًا للتوسع.

الأمن: العزل والتشفير والامتثال

يُعدّ أمان برنامج إدارة الأجهزة الافتراضية (Hypervisor) أمرًا بالغ الأهمية: فإذا تم اختراق النظام المضيف، سيُصبح الوصول إلى جميع الأجهزة الافتراضية وبياناتها متاحًا للجميع. يستفيد KVM من بيئة أمان لينكس لتعزيز العزل. وتتمثل ميزته الرئيسية في الاستخدام المُدمج لـ SELinux (لينكس المُعزز أمنيًا) و sVirt (الافتراضية الآمنة) . يُحدد SELinux سياسات التحكم الإلزامي في الوصول (MAC)، بينما يُوسّع sVirt هذه السياسات لتشمل الأجهزة الافتراضية، حيث يقوم بتصنيف العمليات وصور الأقراص لعزلها عن بعضها البعض.

بالإضافة إلى ذلك، يمكنك الاستفادة من iptables/nftables لجدار حماية متقدم، ودعم التمهيد الآمن UEFI على الأجهزة الضيفة (مع بعض الإعدادات اليدوية)، وتقنيات تشفير الذاكرة مثل TME/MKTME على الأجهزة المتوافقة. على مستوى القرص، يتيح لك KVM تشفير صور QCOW2 باستخدام AES 128 بت بشفافية تامة للجهاز الضيف، أو تفويض التشفير إلى نظام ملفات المضيف أو نظام تشغيل الضيف نفسه.

يتفوق VMware vSphere أيضًا في هذا المجال، حيث يوفر مجموعة من الميزات المصممة للبيئات الخاضعة للوائح (مثل HIPAA وPCI DSS). فهو يوفر جدار حماية مدمجًا في ESXi ، ودعمًا لتقنية Secure Boot UEFI، وتكاملًا مع TPM وvSphere Trust Authority، وإدارة دقيقة للأذونات والأدوار، وتشفيرًا للأجهزة الافتراضية مع التكامل مع KMS خارجي أو موفر مفاتيح vSphere الأصلي.

يمكن للأجهزة الافتراضية في VMware الاستفادة من vTPM والأمان القائم على المحاكاة الافتراضية، ويوفر NSX أمانًا موزعًا للطرفيات (التجزئة الدقيقة، وجدار الحماية الموزع، وأنظمة كشف ومنع التسلل، حسب الإصدار). بالإضافة إلى ذلك، توفر VMware أدوات لمراقبة الامتثال وفرض إعدادات المشرف، مما يُسهّل مواءمة النظام الأساسي مع اللوائح الصارمة.

الشبكات الافتراضية والاتصال

على مستوى الشبكة، يعتمد KVM على إمكانيات نواة لينكس وأدوات محددة. بالنسبة للمحولات الافتراضية، يُستخدم Open vSwitch (OVS) بشكل شائع ، مما يتيح إنشاء جسور افتراضية عامة أو خاصة، والتحويل الموزع بين المضيفين، ودعم شبكات VLAN وVXLAN وQoS وغيرها من الميزات المتقدمة. كما يمكن إنشاء جسور لينكس التقليدية، ويمكن استخدام الربط أو التجميع لإضافة روابط أو تكوين التكرار.

تدعم واجهات شبكة Virtio شبكات VLAN ويمكن إدارتها باستخدام libvirt ، الذي يتضمن إدارة الشبكة الافتراضية وخادم DHCP مدمج في QEMU. وتتمتع واجهات جدار الحماية بقدرات مماثلة لبنية شبكة Linux نفسها، ويمكن إعداد شبكات VXLAN والأنفاق وشبكات VPN وغيرها باستخدام أدوات النظام البيئي القياسية.

في VMware vSphere، تعتمد الشبكة على نوعين من المحولات: المحول الظاهري القياسي (الذي يُهيأ لكل مضيف) والمحول الظاهري الموزع (الذي يُدار مركزيًا من vCenter). يدعم كلا النوعين شبكات VLAN، وتجميع بطاقات الشبكة لتحقيق توازن الأحمال والتعافي من الأعطال، وسياسات الأمان الأساسية. أما بالنسبة للشبكات المتقدمة المُعرّفة برمجياً (التجزئة الدقيقة، وVXLAN، وموازنات الأحمال، والسياسات الموزعة)، فيُستخدم VMware NSX.

عادةً ما يكون تكوين تجميع الروابط، ومجموعات المنافذ، وسياسات حركة المرور، أو الشبكات لـ vMotion والتخزين أكثر سهولة في واجهة المستخدم الرسومية vSphere من القيام بكل ذلك عبر واجهة سطر الأوامر في Linux، على الرغم من أن KVM يوفر مزيدًا من الحرية للسيناريوهات "الغريبة" إذا كنت مرتاحًا مع iproute2 و OVS وما شابه ذلك.

التخزين، وتنسيقات الأقراص، والترحيل

باستخدام KVM ، يُمكن استخدام أي نوع من وحدات التخزين التي يُمكن لنظام Linux ربطها، سواءً كانت مادية أو منطقية: أقراص SAS وSATA وNVMe، ووحدات تخزين LVM، وNFS، وiSCSI، وSAN، وNAS، وغيرها. يُمكن للأجهزة الافتراضية استخدام صور الأقراص الافتراضية أو تعيين الأجهزة الخام (تمرير الجهاز أو وحدة التخزين مباشرةً). كما يُمكن ربط وحدة تخزين LVM مباشرةً بجهاز افتراضي.

تنسيقات الصور الأصلية هي raw (img) و qcow2 . يتميز تنسيق raw ببساطته وسرعته العالية (أسرع بنسبة 10% تقريبًا من التنسيقات ذات الطبقات الإضافية)، ولكنه لا يدعم اللقطات الداخلية أو النسخ الاحتياطية التزايدية على مستوى الكتل. أما تنسيق qcow2، فيوفر اللقطات والضغط والتشفير والتزويد المرن ودعم TRIM/UNMAP ، مما يسمح لك باستعادة المساحة غير المستخدمة باستخدام أدوات مثل virt-sparsify. علاوة على ذلك، يدعم KVM تنسيقات أخرى مثل VMDK (من VMware) وVDI (من VirtualBox) وVHDX (من Hyper-V) وغيرها الكثير، مما يسهل عمليات الترحيل بين المنصات.

في VMware ESXi ، يكون تنسيق القرص الافتراضي هو VMDK . يتكون كل قرص عادةً من مُعرّف .vmdk وملف .vmdk يحتوي على البيانات. يدعم النظام التزويد الرقيق والثقيل، وعادةً ما تتم استضافة مخزن البيانات على VMFS أو NFS. يمكن للأقراص الاستفادة من عمليات إلغاء التعيين التلقائية لاستعادة المساحة، كما يمكن استخدام تعيين الأجهزة الخام (RDM) لربط وحدات التخزين المنطقية (LUNs) مباشرةً بالأجهزة الافتراضية.

بالنسبة لترحيل الأجهزة الافتراضية ، يوفر KVM إمكانية الترحيل المباشر بين المضيفين طالما أنهم يتشاركون وحدة التخزين، بالإضافة إلى ترحيل التخزين (نقل ملفات الجهاز الافتراضي إلى مضيف آخر) في حالات محددة، مع وجود خطط لتوسيع نطاق ترحيل التخزين المباشر. وقد قدمت VMware ميزتي vMotion (الترحيل المباشر للأجهزة الافتراضية بين المضيفين) و Storage vMotion (ترحيل الأقراص بين مخازن البيانات دون إيقاف تشغيل الجهاز الافتراضي) لسنوات، وكلاهما يتميز بجودة عالية وتكامل ممتاز مع إدارة المجموعات.

التجميع، والتوافر العالي، وموازنة الأحمال

في مجال التجميع، توفر KVM المكونات اللازمة، ولكنها لا تقدم منتجًا "مغلقًا" يُضاهي vSphere. ولضمان التوافر العالي، تُستخدم أدوات مثل DRBD (نسخ البيانات عبر الشبكة)، وHeartbeat، وPacemaker كمديري موارد للمجموعة. يُمكن تكوين تجاوز الفشل بين العُقد ، ولكنه يتطلب عادةً العديد من العمليات اليدوية وخبرة كبيرة.

لا يُعدّ موازنة الأحمال الآلية ميزة قياسية؛ إذ تعتمد عادةً على مشاريع مثل oVirt أو Red Hat Virtualization ، التي تُنشئ طبقة إدارة متقدمة فوق KVM لتوفير عمليات ترحيل تلقائية بناءً على الحمل، والتوافر العالي، والسياسات، وعوامل أخرى. وبشكل عام، لا يُعدّ إعداد مجموعة KVM مُحسّنة جيدًا مع التوافر العالي أمرًا سهلاً دون حل تجاري يتضمن هذه الميزة.

في المقابل، يتميز VMware vSphere تحديدًا بقدراته على التجميع. فميزات مثل vSphere HA تسمح بإعادة تشغيل الأجهزة الافتراضية تلقائيًا على مضيفين آخرين في حال تعطل أحد المضيفين، كما يقوم DRS (مجدول الموارد الموزعة) بإعادة توزيع الحمل عن طريق نقل الأجهزة الافتراضية بين المضيفين باستخدام vMotion بناءً على سياسات استهلاك وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي. وتتوفر أيضًا ميزة تحمل الأعطال لبعض الأجهزة الافتراضية، مما يحافظ على نسخة احتياطية في الوقت الفعلي ويضمن استمرارية سلسة في حال تعطل أحد المضيفين.

علاوة على ذلك، تتيح إدارة الطاقة الموزعة إمكانية إيقاف تشغيل المضيفين عند انخفاض الحمل وإعادة تشغيلهم عند الحاجة، مما يوفر الطاقة دون التأثير على السعة. يُعدّ تكوين هذه الآليات بسيطًا للغاية من خلال عميل vSphere، مما يجعل VMware الخيار الأمثل إذا كنت بحاجة إلى تجميع معقد دون الحاجة إلى التعامل مع وحدة التحكم.

توافق نظام الضيف والحاويات

يدعم كل من KVM و VMware ESXi مجموعة واسعة من أنظمة التشغيل الضيفة: ويندوز (من الإصدارات القديمة جدًا مثل NT أو 95 إلى الإصدارات الحالية)، والعديد من توزيعات لينكس (أوبونتو، ديبيان، RHEL، سنت أو إس، فيدورا، أوراكل لينكس، SUSE، كالي، إلخ)، ومشتقات BSD (فري بي إس دي، أوبن بي إس دي)، سولاريس، أوبن سولاريس، نت وير، إم إس دوس، وحتى ماك أو إس مع بعض التعديلات والقيود.

يكمن الاختلاف في التكامل مع بيئة الحاويات . فمع KVM، يمكنك تشغيل Docker أو Kubernetes داخل الأجهزة الافتراضية، كما هو الحال مع أي برنامج إدارة أجهزة افتراضية آخر، ولكن توجد أيضًا برامج تشغيل خاصة (docker-machine-driver-kvm) تتيح لك إنشاء أجهزة Docker على KVM بسلاسة، مما يُحسّن العزل والأداء مقارنةً بإعداد الأجهزة الافتراضية يدويًا. علاوة على ذلك، يتكامل KVM بشكل ممتاز مع OpenStack ، حيث يُصنّف ضمن المجموعة A (أقصى توافق) وغالبًا ما يكون برنامج إدارة الأجهزة الافتراضية المُفضّل في بيئات الحوسبة السحابية الخاصة بنظام Linux.

من جانبها، بدأت شركة VMware مسيرتها مع vSphere Integrated Containers (التي تشغل الحاويات كأجهزة افتراضية خفيفة الوزن باستخدام نظام التشغيل Photon OS)، ثم حققت قفزة نوعية مع VMware Tanzu ، الذي يدمج Kubernetes والحاويات مباشرةً في ESXi. يحوّل Tanzu مضيفات ESXi إلى عُقد Kubernetes (باستخدام Spherelet)، ويوفر لوحة تحكم لعمليات DevOps، ويُدار من vCenter، ويستفيد من NSX-T والتخزين المشترك لتقديم بيئة حاويات مؤسسية شاملة (مع تكاليف ترخيص إضافية).

باختصار، إذا كنت منخرطًا بشكل كبير في أنظمة الحوسبة السحابية الأصلية القائمة على نظام Linux، فإن KVM + OpenStack/Kubernetes هو خيار رائع؛ أما إذا كان لديك بالفعل استثمار كبير في VMware وتبحث عن حاويات مدمجة في منصة vSphere الخاصة بك مع جميع إضافات الشبكات والأمان، فإن Tanzu هو خيار قوي.

التكامل مع المكونات الأخرى: Active Directory و OpenStack والنظام البيئي

يتكامل VMware vSphere بشكل أصلي مع Microsoft Active Directory للمصادقة والتحكم في الوصول القائم على الأدوار. يمكن للمستخدمين تسجيل الدخول إلى عميل vSphere باستخدام بيانات اعتماد المجال الخاصة بهم وتعيين أذونات دقيقة للكائنات (الأجهزة الافتراضية، ومخازن البيانات، والمجموعات، وما إلى ذلك). علاوة على ذلك، تتكامل مجموعة VMware بسلاسة مع: NSX للشبكات، وvSAN للتخزين المعرف برمجياً، وHorizon لبيئة سطح المكتب الافتراضية (VDI)، وvRealize للأتمتة والمراقبة، وغيرها.

في بيئة KVM ، يُمكن دمج Active Directory بسهولة تامة عبر ربط مضيف Linux (أو الأجهزة الافتراضية) بالنطاق، ولكن يتطلب ذلك استخدام أدوات مثل sssd وwinbind وrealmd. أما بالنسبة لتنسيق الحوسبة السحابية، فيُعدّ KVM الخيار الأمثل مع OpenStack ، حيث يُفضّل استخدامه (المجموعة أ)، بينما يُصنّف ESXi ضمن المجموعة ب: مدعوم، ولكنه أقل أهمية في بيئة OpenStack.

فيما يتعلق بالتقييد بمورد واحد، فإن KVM، لكونه مفتوح المصدر وبدون تقييد من مورد واحد ، يسمح بالتكامل مع أي برنامج تجاري أو مفتوح المصدر تقريبًا، مما يتيح تكييف البنية التحتية وفقًا لاحتياجاتك. أما مع VMware، فبحكم التصميم، تميل إلى بناء الحل حول لوحة التحكم ومنتجاتها، مما يوفر قدرًا كبيرًا من الاتساق، ولكنه يُقيدك أيضًا بتراخيصها وخططها المستقبلية.

النسخ الاحتياطي، والاستنساخ، وحماية البيانات

تُحدث طريقة نسخ الأجهزة الافتراضية احتياطيًا فرقًا كبيرًا. في KVM، تتضمن الطرق الأساسية استخدام virsh ولقطات القرص. أما في حال استخدام وحدات تخزين LVM للأجهزة الافتراضية، فيمكن إنشاء لقطات LVM ونسخها احتياطيًا من تلك الوحدات، مما يوفر أداءً ممتازًا ولكنه يزيد من تعقيد عملية الترحيل وإدارة المساحة.

باستخدام الصور الخام ، لا يمكن إجراء النسخ الاحتياطي إلا عند إيقاف تشغيل الجهاز الظاهري، لعدم وجود دعم أصلي لأخذ لقطات على مستوى الصورة. أما مع qcow2 ، فيمكن إنشاء لقطات على جهاز ظاهري قيد التشغيل (يتطلب ذلك وجود وكيل QEMU الضيف على نظام التشغيل الضيف وتكوين قناة org.qemu.guest_agent.0)، ومن ثم يمكن نسخ البيانات بشكل متسق. توجد حلول تستخدم libvirt وoVirt لتنفيذ نسخ احتياطية تزايدية بناءً على تغييرات الكتل.

لأغراض النسخ المتماثل، يمكن لـ KVM استخدام DRBD على مستوى كتلة نواة Linux، حيث يقوم بنسخ الأقراص بشكل متزامن بين العقد لتركيب مجموعات عالية التوافر، على الرغم من أنه عادة بدون تشفير ما لم يتم تغليف حركة المرور في VPN أو ما شابه ذلك.

في VMware vSphere ، تتميز حماية البيانات بالمتانة بفضل واجهات برمجة تطبيقات حماية البيانات vStorage . يستخدم مزودو خدمات النسخ الاحتياطي (Veeam وNAKIVO وغيرهما) هذه الواجهات لإنشاء لقطات متسقة للأجهزة الافتراضية قيد التشغيل، مع إيقاف التطبيقات مؤقتًا عبر VMware Tools، وللاستفادة من ميزة تتبع الكتل المتغيرة (CBT) ، التي تتيح إجراء نسخ احتياطية تزايدية عالية الكفاءة عن طريق نسخ الكتل المعدلة فقط.

تدعم حلول النسخ الاحتياطي لـ VMware عادةً استعادة الأجهزة الافتراضية فورًا، واستعادة ملفات أو كائنات التطبيقات (مثل Exchange وSQL وAD)، والنسخ المتماثل بين مضيفات أو مواقع ESXi. لا توفر النسخة المجانية من ESXi واجهات برمجة التطبيقات هذه، لذا ستحتاج في هذه الحالة إلى استخدام البرامج النصية والنسخ الاحتياطية اليدوية للأجهزة الافتراضية المتوقفة عن التشغيل، وهو أمر غير مقبول عمومًا في بيئات الإنتاج.

في نهاية المطاف، إذا كانت حماية البيانات على مستوى المشرف الافتراضي والتكامل مع العديد من حلول النسخ الاحتياطي التجارية أمراً بالغ الأهمية، فإن vSphere توفر بيئة أكثر نضجاً وتجانساً. بينما تتيح KVM استراتيجيات قوية، إلا أنها تعتمد على مجموعة أوسع من الأساليب، وتتطلب اعتماداً أكبر على خبرة الفريق والأدوات المختارة.

متى يكون استخدام KVM مجديًا ومتى يكون استخدام VMware مجديًا؟

لا يتعلق الاختيار بين KVM وVMware بتفضيل أحدهما على الآخر بشكل مطلق، بل باختيار الأداة المناسبة للسياق. بالنسبة للمؤسسات ذات الميزانيات المحدودة ، والتي تتمتع بثقافة لينكس راسخة، وترغب في تخصيص المنصة، يُعد KVM خيارًا جذابًا للغاية: فهو لا يتطلب تراخيص برامج إدارة الأجهزة الافتراضية، ويوفر توافقًا واسعًا مع الأجهزة، بالإضافة إلى إمكانيات ضبط شاملة. إنه مثالي للشركات الناشئة، ومزودي خدمات الخوادم الافتراضية الخاصة الصغيرة، ومختبرات الاختبار، والبيئات التي تعتمد على لينكس، أو السحابات الخاصة المبنية على OpenStack.

يُعدّ كلٌّ من VMware ESXi وvSphere الخيار الأمثل للبيئات التي تتطلب نهجًا متكاملًا للغاية، ودعمًا تجاريًا قويًا، وإدارةً مُبسّطةً للمجموعات الكبيرة. أما الشركات التي تستخدم بالفعل منتجات VMware (مثل Horizon وNSX وvSAN وTanzu)، والتي لديها متطلبات صارمة فيما يتعلق بالتوافر والامتثال والدعم على مدار الساعة، أو التي تُقدّر وحدة تحكم مركزية عالية الجودة، فتُفضّل عادةً الاستثمار في تراخيص vSphere وبناء استراتيجية المحاكاة الافتراضية الخاصة بها حول هذا النظام البيئي.

من الناحية العملية، يُعدّ KVM حلاً عالي الأداء ومنخفض التكلفة، يُكافئ الفرق التي تمتلك خبرة في نظام لينكس وتتقبل بعض التعقيدات. أما VMware، من جهة أخرى، فيُقدّم تجربة أكثر "استقرارًا ولكن مريحة": تدفع مقابل التراخيص والصيانة، ولكن في المقابل تحصل على منصة افتراضية متطورة للغاية مع ميزات تجميع متقدمة، وأدوات نسخ احتياطي مُحسّنة بدقة، وتكامل قوي مع باقي مكونات النظام.