Σύγκριση KVM έναντι VMware για Enterprise Virtualization

Informatec Digital » Πόροι » Σύγκριση KVM έναντι VMware για Enterprise Virtualization

Αν διστάζετε να ρυθμίσετε την υποδομή σας σε KVM ή VMware (ή απλώς θέλετε να κατανοήσετε καλύτερα τι προσφέρει το καθένα), αυτός ο οδηγός παρέχει μια εις βάθος σύγκριση: απόδοση, ασφάλεια, άδειες χρήσης, υποστήριξη, συμβατότητα κοντέινερ, δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας, ομαδοποίηση, δικτύωση, μορφές δίσκων, ενσωμάτωση με άλλα στοιχεία όπως το OpenStack ή το Active Directory... η ιδέα είναι ότι, μέχρι να ολοκληρώσετε την ανάγνωση, θα έχετε μια σαφή κατανόηση του σεναρίου στο οποίο υπερέχει κάθε επιλογή.

Τι είναι το KVM και το VMware και πώς μοιάζουν;

Η VMware, από την πλευρά της, είναι η εταιρεία πίσω από μια ολόκληρη οικογένεια προϊόντων εικονικοποίησης. Στο πλαίσιο των κέντρων δεδομένων, ο βασικός παράγοντας είναι το VMware ESXi , ένας υπερεπόπτης Τύπου 1 που αποτελεί τον πυρήνα της πλατφόρμας VMware vSphere . Γύρω από το ESXi περιστρέφονται τα vCenter, vSAN, NSX, Horizon, Tanzu και πολλά άλλα στοιχεία που αποτελούν ένα πολύ ώριμο οικοσύστημα για απαιτητικά εταιρικά περιβάλλοντα.

Τόσο το KVM όσο και το ESXi είναι υπερεπόπτες τύπου 1 bare-metal, ικανοί να εκτελούν πολλαπλές εικονικές μηχανές (VM) με λειτουργικά συστήματα guest όπως Windows, Linux, BSD ή Solaris, με υποστήριξη για εικονικοποίηση με υποβοήθηση υλικού (Intel VT-x, AMD-V). Εννοιολογικά, και οι δύο επιτρέπουν την παροχή VM, την απομόνωση, τις ζωντανές μετεγκαταστάσεις , τα στιγμιότυπα και τη διαχείριση μεγάλων συμπλεγμάτων. Η διαφορά έγκειται στον τρόπο με τον οποίο επιτυγχάνονται αυτές οι λειτουργίες, το κόστος τους, την ευελιξία τους και τις δυνατότητες διαχείρισης που προσφέρει το καθένα.

Τύποι υπερεπόπτη και εσωτερική αρχιτεκτονική

Στην εικονικοποίηση, γίνεται συνήθως διάκριση μεταξύ υπερεπόπτων Τύπου 1 (bare-metal) και Τύπου 2 (εγκατεστημένων πάνω σε ένα λειτουργικό σύστημα κεντρικού υπολογιστή). Τα KVM και ESXi είναι Τύπου 1, ενώ προϊόντα όπως το VMware Workstation, το VMware Player, το VMware Fusion και το VirtualBox είναι Τύπου 2.

Στην περίπτωση του KVM , παρόλο που εγκαθίσταται ως μέρος ενός κεντρικού υπολογιστή Linux, θεωρείται υπερεπόπτης Τύπου 1 επειδή ο πυρήνας του Linux λειτουργεί ως άμεσος υπερεπόπτης στο υλικό. Έτσι, το KVM κληρονομεί τον χρονοπρογραμματιστή της CPU, τη διαχείριση μνήμης και τη στοίβα δικτύου από το ίδιο το Linux, δίνοντάς του σημαντική ευελιξία και συμβατότητα υλικού.

Το ESXi είναι το δικό του minimal λειτουργικό σύστημα της VMware, σχεδιασμένο ειδικά ως hypervisor. Διαθέτει κλειστό πυρήνα , ενσωματωμένο με πιστοποιημένα και βελτιστοποιημένα προγράμματα οδήγησης και χρησιμοποιεί το επίπεδο διαχείρισης VMware για αλληλεπίδραση με το υλικό και την υπόλοιπη σουίτα (vCenter, NSX, κ.λπ.). Αυτή η προσέγγιση μειώνει το αποτύπωμα λογισμικού μόνο σε ό,τι είναι απολύτως απαραίτητο για την εικονικοποίηση.

Εκτός από τη διάκριση Τύπου 1/Τύπου 2, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη διαφορά μεταξύ της πλήρους "γυμνής" εικονικοποίησης και της εικονικοποίησης με υποβοήθηση υλικού . Στην πλήρη εικονικοποίηση που βασίζεται αποκλειστικά σε λογισμικό, ο υπερεπόπτης μιμείται όλο το υλικό και μεταφράζει τις οδηγίες της CPU (δυαδική μετάφραση), η οποία είναι πιο αργή αλλά του επιτρέπει να εκτελείται χωρίς VT-x/AMD-V. Με την εικονικοποίηση με υποβοήθηση υλικού, ορισμένες οδηγίες vCPU εκτελούνται απευθείας στη φυσική CPU, μειώνοντας σημαντικά την επιβάρυνση. Τα KVM και ESXi βασίζονται σε αυτήν την τελευταία προσέγγιση για να παρέχουν υψηλή απόδοση.

Απόδοση: Η KVM ή η VMware αποδίδουν καλύτερα;

Η ακατέργαστη απόδοση των KVM και ESXi είναι πολύ παρόμοια στα περισσότερα σενάρια παραγωγής. Το KVM βασίζεται σε περίπου 10.000 γραμμές κώδικα υψηλής βελτιστοποίησης εντός του πυρήνα Linux, γεγονός που μειώνει την επιβάρυνση, και με το QEMU και το virtio, επιτυγχάνει σχεδόν εγγενή απόδοση για CPU, δίσκο και δίκτυο.

Στην περίπτωση του VMware ESXi , ο πηγαίος κώδικας είναι ιδιόκτητος, αλλά το πλήρες προϊόν εκτιμάται ότι αποτελείται από δεκάδες εκατομμύρια γραμμές όταν συμπεριλαμβάνονται όλα τα στοιχεία του οικοσυστήματος. Σε ορισμένα συνθετικά benchmarks, οι εικονικές μηχανές έχουν παρατηρηθεί ότι είναι ελαφρώς ταχύτερες σε KVM από ό,τι σε ESXi, αλλά σε πραγματικά επιχειρηματικά περιβάλλοντα, οι διαφορές είναι συνήθως ελάχιστες σε σύγκριση με άλλα σημεία συμφόρησης, όπως η αποθήκευση ή η δικτύωση.

Το VMware αποκτά πλεονέκτημα σε σενάρια που περιλαμβάνουν βελτιστοποιήσεις προγραμματισμού, DRS, vMotion και Storage vMotion , τα οποία επιτρέπουν την εξισορρόπηση φορτίου και τις εναλλαγές χρόνου λειτουργίας σε λειτουργία VM με ελάχιστο αντίκτυπο, διατηρώντας πολύ σταθερή απόδοση ακόμα και όταν το σύμπλεγμα είναι πυκνοκατοικημένο.

Από την άλλη πλευρά, το KVM ξεχωρίζει ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα όπου το Linux είναι ήδη καθιερωμένο και ο πυρήνας (ρυθμιστής CPU, χρονοπρογραμματιστής I/O, hugepages, NUMA, κ.λπ.) και η στοίβα δικτύου μπορούν να ρυθμιστούν με ακρίβεια. Μοιράζοντας τον πυρήνα με τον κεντρικό υπολογιστή, υιοθετεί πολύ γρήγορα τις βελτιώσεις υλικού που ενσωματώνονται από τους κατασκευαστές στον πυρήνα του Linux.

Εργαλεία εγκατάστασης, πολυπλοκότητας και διαχείρισης

Η καμπύλη εκμάθησης είναι ένας από τους τομείς όπου η διαφορά μεταξύ KVM και VMware είναι πιο αισθητή. Με το KVM, η εγκατάσταση περιλαμβάνει πρώτα την εγκατάσταση ενός συστήματος Linux (Ubuntu, RHEL, CentOS, Oracle Linux, SUSE, κ.λπ.) και την εγκατάσταση των απαραίτητων πακέτων: KVM/QEMU, libvirt , εργαλεία διαχείρισης όπως virt-manager ή virt-install, και, εάν χρειάζεται, χειροκίνητη ρύθμιση παραμέτρων του εικονικού διακόπτη, των γεφυρών και της σύνδεσης . Είναι πολύ ευέλικτο, αλλά απαιτεί σημαντική κατανόηση του οικοσυστήματος Linux.

Στο VMware ESXi, η ροή εργασίας είναι πιο καθοδηγούμενη: κατεβάζετε την εικόνα ISO, την εγγράφετε σε μια μονάδα USB ή CD, εκκινείτε τον διακομιστή και ακολουθείτε έναν πολύ απλό γραφικό οδηγό . Το επόμενο βήμα είναι συνήθως η ανάπτυξη της συσκευής vCenter Server Appliance (μια προρυθμισμένη εικονική μηχανή) από αυτό το ISO και, από τότε και στο εξής, σχεδόν όλα διαχειρίζονται μέσω της διεπαφής ιστού του vSphere Client.

Σε καθημερινή βάση, η διαχείριση του KVM γίνεται με εργαλεία όπως το virsh (ένα CLI για το libvirt) και το virt-manager (ένα γραφικό περιβάλλον εργασίας χρήστη για την επιφάνεια εργασίας για τη διαχείριση πολλαπλών κεντρικών υπολογιστών KVM), καθώς και με SSH, VNC ή SPICE για σύνδεση σε κονσόλες εικονικής μηχανής. Διατίθενται διεπαφές ιστού όπως το Kimchi και το Foreman, ενώ έργα όπως το oVirt και το Red Hat Virtualization προσθέτουν ένα προηγμένο οπτικό επίπεδο πάνω από το KVM.

Στο VMware vSphere , ο ακρογωνιαίος λίθος της διαχείρισης είναι το vCenter, με το web client vSphere Client από το οποίο ελέγχονται οι κεντρικοί υπολογιστές ESXi, τα clusters, τα εικονικά δίκτυα, οι αποθηκευτικοί χώροι δεδομένων, το HA, το DRS, το vSAN, το NSX και άλλα. Επιπλέον, υπάρχει το ESXCLI για τη γραμμή εντολών, το PowerCLI (βασισμένο στο PowerShell) για την αυτοματοποίηση σχεδόν των πάντων και η διεπαφή Host Client για αυτόνομους κεντρικούς υπολογιστές ESXi χωρίς vCenter.

Κόστος, άδειες χρήσης και μοντέλο υποστήριξης

Όσον αφορά το κόστος, η διαφορά είναι σαφής: Το KVM είναι λογισμικό ανοιχτού κώδικα ενσωματωμένο στο Linux και δεν απαιτεί άδειες χρήσης hypervisor. Είναι διαθέσιμο σε οποιαδήποτε σύγχρονη διανομή Linux από τότε που ενσωματώθηκε στον πυρήνα το 2007. Το κόστος προέρχεται από την εμπορική υποστήριξη (Red Hat, SUSE, Oracle, κ.λπ.) και τυχόν πρόσθετα εργαλεία διαχείρισης που μπορεί να θέλετε να προσθέσετε, αλλά η βασική λειτουργικότητα είναι δωρεάν.

Το VMware vSphere είναι μια εμπορική λύση που συνήθως διατίθεται με άδεια χρήσης ανά CPU/πυρήνα και έκδοση (Standard, Enterprise Plus, κ.λπ.). Περιλαμβάνει άδειες χρήσης για ESXi και vCenter, και αν θέλετε να προσθέσετε προϊόντα όπως NSX, vSAN, Tanzu, Horizon ή vRealize , το καθένα απαιτεί τη δική του πρόσθετη άδεια χρήσης. Υπάρχει μια δωρεάν έκδοση του ESXi (vSphere Hypervisor), αλλά έχει σημαντικούς περιορισμούς : API μόνο για ανάγνωση, χωρίς διαχείριση vCenter, χωρίς τεχνική υποστήριξη και χωρίς δυνατότητα χρήσης λύσεων δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας που βασίζονται στα API.

Όσον αφορά την υποστήριξη, η VMware προσφέρει υποστήριξη για επιχειρήσεις 24/7 σύμφωνα με τη σύμβαση, με πρόσβαση στη βάση γνώσεων, ενημερώσεις, ενημερώσεις κώδικα και άμεση βοήθεια. Με το KVM, η «επίσημη» υποστήριξη εξαρτάται από τον πάροχο διανομής σας (Red Hat, Oracle, SUSE, κ.λπ.) ή τη δική σας ομάδα IT και έχετε πάντα την υποστήριξη μιας πολύ ενεργής κοινότητας, αλλά δεν υπάρχει ούτε ένας προμηθευτής KVM για να υποβάλετε αίτημα υποστήριξης, εκτός εάν έχετε συμβόλαιο με έναν συγκεκριμένο προμηθευτή.

Συμβατότητα υλικού και όρια κλιμάκωσης

Η συμβατότητα υλικού είναι ένας άλλος παράγοντας διαφοροποίησης. Δεδομένου ότι το KVM βασίζεται σε Linux , κληρονομεί την εκτενή λίστα υλικού που υποστηρίζεται από τον πυρήνα: CPU x86 με VT-x/AMD-V , πολλαπλούς τύπους ελεγκτών δίσκου, προσαρμογείς δικτύου, αρχιτεκτονικές όπως ARM ή PowerPC σε ορισμένες παραλλαγές, και ούτω καθεξής. Εφόσον ο πυρήνας διαθέτει πρόγραμμα οδήγησης, το KVM μπορεί συνήθως να λειτουργήσει σε αυτόν τον κεντρικό υπολογιστή χωρίς πολλά προβλήματα.

Το VMware ESXi απαιτεί ο διακομιστής και τα στοιχεία του να βρίσκονται στη Λίστα Συμβατότητας Υλικού (HCL) . Αυτό διασφαλίζει πιστοποιημένα προγράμματα οδήγησης και βέλτιστη απόδοση, αλλά περιορίζει τη χρήση του σε παλαιότερο ή πολύ πρόσφατο υλικό που δεν έχει ακόμη υποβληθεί στη διαδικασία πιστοποίησης. Σε μεγάλα έργα, αυτό μπορεί να αυξήσει το κόστος της πλατφόρμας λόγω της ανάγκης αγοράς συγκεκριμένου υλικού που συνιστάται από την VMware.

Όσον αφορά τα όρια, οι εμπορικές διανομές που συσκευάζουν KVM παρέχουν ενδεικτικά στοιχεία. Για παράδειγμα, για ορισμένα περιβάλλοντα, υποστηρίζονται τιμές έως και 384 πυρήνες CPU και 6 TB RAM ανά κεντρικό υπολογιστή , με περίπου 600 ταυτόχρονες εικονικές μηχανές (VM), και μπορούν να επιτευχθούν έως και 256 vCPU (ή περισσότερες σε πρόσφατες εκδόσεις) και αρκετά terabyte εικονικής μνήμης RAM ανά VM . Αυτό εξαρτάται από τη διανομή (Red Hat, Oracle Linux, SUSE) και τις δοκιμές επικύρωσης που εκτελούνται από κάθε προμηθευτή.

Στο VMware vSphere , η επίσημη τεκμηρίωση θέτει πολύ υψηλά όρια: έως 896 λογικές CPU και 24 TB RAM ανά κεντρικό υπολογιστή ESXi , 1.024 VM ανά κεντρικό υπολογιστή, 4.096 συγκεντρωτικές vCPU, 256 vCPU ανά VM, περισσότερα από 6 TB RAM ανά VM, εικονικοί δίσκοι έως 62 TB και clusters έως 64 κεντρικών υπολογιστών και 8.000 VM . Σε επίπεδο vCenter, μπορούν να διαχειριστούν έως και 2.500 κεντρικούς υπολογιστές ESXi και 40.000 VM ανά instance, αφήνοντας σημαντικό περιθώριο ανάπτυξης.

Ασφάλεια: απομόνωση, κρυπτογράφηση και συμμόρφωση

Η ασφάλεια του hypervisor είναι κρίσιμη: εάν κάποιος παραβιάσει τον κεντρικό υπολογιστή, έχει μια ανοιχτή πόρτα σε όλες τις εικονικές μηχανές (VM) και τα δεδομένα τους. Το KVM αξιοποιεί το οικοσύστημα ασφαλείας του Linux για να ενισχύσει την απομόνωση. Το βασικό του χαρακτηριστικό είναι η συνδυασμένη χρήση του SELinux (Security-Enhanced Linux) και του sVirt (Secure Virtualization) . Το SELinux ορίζει πολιτικές υποχρεωτικού ελέγχου πρόσβασης (MAC) και το sVirt επεκτείνει αυτές τις πολιτικές στις εικονικές μηχανές (VM), προσθέτοντας ετικέτες σε διεργασίες και εικόνες δίσκου για να τις απομονώσει η μία από την άλλη.

Επιπλέον, μπορείτε να αξιοποιήσετε τα iptables/nftables για προηγμένο τείχος προστασίας, ασφαλή εκκίνηση UEFI σε υπολογιστές-επισκέπτες (με κάποια χειροκίνητη ρύθμιση παραμέτρων) και τεχνολογίες κρυπτογράφησης μνήμης όπως TME/MKTME σε συμβατό υλικό. Σε επίπεδο δίσκου, το KVM σάς επιτρέπει να κρυπτογραφείτε εικόνες QCOW2 με 128-bit AES με διαφάνεια στον επισκέπτη ή να αναθέτετε κρυπτογράφηση στο σύστημα αρχείων κεντρικού υπολογιστή ή στο ίδιο το λειτουργικό σύστημα-επισκέπτη.

Το VMware vSphere υπερέχει επίσης σε αυτόν τον τομέα, με ένα σύνολο χαρακτηριστικών σχεδιασμένων για ρυθμιζόμενα περιβάλλοντα (HIPAA, PCI DSS, κ.λπ.). Προσφέρει ενσωματωμένο τείχος προστασίας στο ESXi , υποστήριξη για Secure Boot UEFI, ενσωμάτωση με TPM και vSphere Trust Authority, λεπτομερή διαχείριση δικαιωμάτων και ρόλων και κρυπτογράφηση εικονικής μηχανής με ενσωμάτωση με εξωτερικό KMS ή τον εγγενή πάροχο κλειδιών vSphere.

Οι εικονικές μηχανές (VM) στο VMware μπορούν να χρησιμοποιήσουν vTPM και ασφάλεια που βασίζεται σε εικονικοποίηση, και το NSX παρέχει κατανεμημένη ασφάλεια στο πλάι (μικροτμηματοποίηση, κατανεμημένο τείχος προστασίας, IDS/IPS ανάλογα με την έκδοση). Επιπλέον, το VMware προσφέρει εργαλεία παρακολούθησης συμμόρφωσης και επιβολής διαμόρφωσης hypervisor, διευκολύνοντας την ευθυγράμμιση της πλατφόρμας με αυστηρούς κανονισμούς.

Εικονικά δίκτυα και συνδεσιμότητα

Σε επίπεδο δικτύου, το KVM βασίζεται στις δυνατότητες του πυρήνα του Linux και σε συγκεκριμένα εργαλεία. Για εικονικούς διακόπτες, χρησιμοποιείται συνήθως το Open vSwitch (OVS) , το οποίο επιτρέπει δημόσιες ή ιδιωτικές εικονικές γέφυρες, κατανεμημένη μεταγωγή μεταξύ κεντρικών υπολογιστών και υποστήριξη για VLAN, VXLAN, QoS και άλλες προηγμένες λειτουργίες. Μπορούν επίσης να δημιουργηθούν κλασικές γέφυρες Linux και η σύνδεση ή η ομαδοποίηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσθήκη συνδέσμων ή τη διαμόρφωση πλεονασμού.

Οι διεπαφές δικτύου Virtio υποστηρίζουν VLAN και μπορούν να συνδυαστούν με το libvirt , το οποίο περιλαμβάνει διαχείριση εικονικού δικτύου και έναν διακομιστή DHCP ενσωματωμένο στο QEMU. Οι δυνατότητες του τείχους προστασίας είναι τόσο εκτεταμένες όσο και η ίδια η στοίβα δικτύου Linux, και τα VXLAN, οι σήραγγες, τα VPN και άλλα μπορούν να ρυθμιστούν χρησιμοποιώντας τυπικά εργαλεία οικοσυστήματος.

Στο VMware vSphere, το δίκτυο βασίζεται σε δύο τύπους διακοπτών: τον τυπικό vSwitch (διαμορφωμένο ανά κεντρικό υπολογιστή) και τον Κατανεμημένο vSwitch (διαχειριζόμενο κεντρικά από το vCenter). Και οι δύο υποστηρίζουν VLAN, NIC teaming για εξισορρόπηση φορτίου και ανακατεύθυνση, καθώς και βασικές πολιτικές ασφαλείας. Για προηγμένη δικτύωση που καθορίζεται από λογισμικό (μικροτμηματοποίηση, VXLAN, εξισορροπητές φορτίου, κατανεμημένες πολιτικές), χρησιμοποιείται το VMware NSX.

Η ρύθμιση παραμέτρων της συνάθροισης συνδέσμων, των ομάδων θυρών, των πολιτικών κυκλοφορίας ή των δικτύων για το vMotion και την αποθήκευση είναι συνήθως πιο φιλική προς το χρήστη στο γραφικό περιβάλλον χρήστη (GUI) του vSphere από το να γίνεται όλο αυτό μέσω CLI στο Linux, αν και το KVM προσφέρει μεγαλύτερη ελευθερία για "εξωτικά" σενάρια εάν είστε εξοικειωμένοι με το iproute2, το OVS και τα παρόμοια.

Αποθήκευση, μορφές δίσκων και μετεγκατάσταση

Με το KVM , σχεδόν οτιδήποτε μπορεί να προσαρτηθεί στο Linux ως φυσικό ή λογικό αποθηκευτικό χώρο είναι χρησιμοποιήσιμο: δίσκοι SAS, SATA, NVMe, τόμοι LVM, NFS, iSCSI, SAN, NAS, κ.λπ. Οι εικονικές μηχανές (VM) μπορούν να χρησιμοποιούν εικόνες εικονικού δίσκου ή Raw Device Mapping (διέλευση συσκευής ή τόμου). Είναι επίσης δυνατό να συνδέσετε απευθείας έναν τόμο LVM σε μια εικονική μηχανή.

Οι εγγενείς μορφές εικόνας είναι οι raw (img) και qcow2 . Η μορφή raw είναι πολύ απλή και γρήγορη (περίπου 10% ταχύτερη από τις μορφές με πρόσθετα επίπεδα), αλλά δεν υποστηρίζει εσωτερικά στιγμιότυπα ή αυξητικά αντίγραφα ασφαλείας σε επίπεδο μπλοκ. Το Qcow2, από την άλλη πλευρά, προσφέρει στιγμιότυπα, συμπίεση, κρυπτογράφηση, thin provisioning και υποστήριξη TRIM/UNMAP , επιτρέποντάς σας να ανακτήσετε αχρησιμοποίητο χώρο με εργαλεία όπως το virt-sparsify. Επιπλέον, το KVM κατανοεί άλλες μορφές όπως VMDK (από την VMware), VDI (VirtualBox), VHDX (Hyper-V) και πολλές άλλες, διευκολύνοντας τις μετεγκαταστάσεις μεταξύ πλατφορμών.

Στο VMware ESXi , η προεπιλεγμένη μορφή δίσκου είναι VMDK . Κάθε δίσκος συνήθως αποτελείται από έναν περιγραφέα .vmdk και ένα επίπεδο αρχείο .vmdk που περιέχει τα δεδομένα. Υποστηρίζεται η παροχή Thin και Thick και ο χώρος αποθήκευσης δεδομένων συνήθως φιλοξενείται σε VMFS ή NFS. Οι δίσκοι μπορούν να επωφεληθούν από την αυτόματη αποσύνδεση για την ανάκτηση χώρου και η Raw Device Mapping (RDM) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απευθείας αντιστοίχιση LUN σε VM.

Για τη μετεγκατάσταση εικονικής μηχανής (VM) , το KVM προσφέρει ζωντανή μετεγκατάσταση μεταξύ κεντρικών υπολογιστών, εφόσον μοιράζονται χώρο αποθήκευσης, και μετεγκατάσταση χώρου αποθήκευσης (μετακίνηση αρχείων VM σε άλλον κεντρικό υπολογιστή) σε ορισμένα σενάρια, με σχέδια για επέκταση της ζωντανής μετεγκατάστασης χώρου αποθήκευσης. Η VMware προσφέρει vMotion (ζωντανή μετεγκατάσταση VM μεταξύ κεντρικών υπολογιστών) και Storage vMotion (μετεγκατάσταση δίσκων μεταξύ αποθηκευτικών χώρων δεδομένων χωρίς τερματισμό της εικονικής μηχανής) εδώ και χρόνια, και τα δύο εξαιρετικά βελτιωμένα και καλά ενσωματωμένα στη διαχείριση συμπλεγμάτων.

Ομαδοποίηση, υψηλή διαθεσιμότητα και εξισορρόπηση φορτίου

Στην ομαδοποίηση, το KVM προσφέρει τα στοιχεία, αλλά όχι ένα "κλειστό" προϊόν συγκρίσιμο με το vSphere. Για υψηλή διαθεσιμότητα, εργαλεία όπως το DRBD (block replication over the network), το Heartbeat και το Pacemaker χρησιμοποιούνται ως διαχειριστές πόρων συμπλέγματος. Η διαμόρφωση ανακατεύθυνσης μεταξύ κόμβων είναι δυνατή , αλλά συνήθως απαιτεί πολλές χειροκίνητες λειτουργίες και σημαντική εμπειρία.

Η αυτοματοποιημένη εξισορρόπηση φορτίου δεν αποτελεί τυπική λειτουργία. Συνήθως βασίζεται σε έργα όπως το oVirt ή το Red Hat Virtualization , τα οποία δημιουργούν ένα προηγμένο επίπεδο διαχείρισης πάνω από το KVM για να παρέχουν αυτόματες μετεγκαταστάσεις με βάση το φορτίο, την υψηλή διαθεσιμότητα (HA), τις πολιτικές και άλλους παράγοντες. Γενικά, η δημιουργία ενός καλά ρυθμισμένου συμπλέγματος KVM με HA δεν είναι απλή χωρίς μια εμπορική λύση που να το περιλαμβάνει.

Αντίθετα, το VMware vSphere ξεχωρίζει ακριβώς για τις δυνατότητες ομαδοποίησης που προσφέρει. Χαρακτηριστικά όπως το vSphere HA επιτρέπουν την αυτόματη επανεκκίνηση των εικονικών μηχανών (VM) σε άλλους κεντρικούς υπολογιστές σε περίπτωση βλάβης ενός κόμβου, και το DRS (Distributed Resource Scheduler) εξισορροπεί το φορτίο μετακινώντας τις εικονικές μηχανές μεταξύ κεντρικών υπολογιστών χρησιμοποιώντας το vMotion με βάση τις πολιτικές κατανάλωσης CPU και RAM. Η ανοχή σφαλμάτων είναι επίσης διαθέσιμη για ορισμένες εικονικές μηχανές, διατηρώντας ένα αντίγραφο σε πραγματικό χρόνο και διασφαλίζοντας την απρόσκοπτη συνέχεια σε περίπτωση βλάβης του κεντρικού υπολογιστή.

Επιπλέον, η Κατανεμημένη Διαχείριση Ενέργειας μπορεί να τερματίσει τους κεντρικούς υπολογιστές όταν το φορτίο είναι χαμηλό και να τους επανεκκινήσει όταν χρειάζεται, εξοικονομώντας ενέργεια χωρίς να θυσιάσει τη χωρητικότητα. Η διαμόρφωση αυτών των μηχανισμών είναι αρκετά απλή από το vSphere Client, καθιστώντας το VMware την πιο βολική επιλογή εάν χρειάζεστε πολύπλοκη ομαδοποίηση χωρίς να δυσκολεύεστε με την κονσόλα.

Συμβατότητα συστήματος επισκεπτών και κοντέινερ

Τόσο το KVM όσο και το VMware ESXi υποστηρίζουν μια μεγάλη ποικιλία λειτουργικών συστημάτων guest: Windows (από πολύ παλιές εκδόσεις όπως NT ή 95 έως τις τρέχουσες), πολλές διανομές Linux (Ubuntu, Debian, RHEL, CentOS, Fedora, Oracle Linux, SUSE, Kali, κ.λπ.), παράγωγα BSD (FreeBSD, OpenBSD), Solaris, OpenSolaris, NetWare, MS-DOS, ακόμη και macOS με ορισμένες προσαρμογές και περιορισμούς.

Εκεί που υπάρχουν διαφορές είναι στην ενσωμάτωση με τον κόσμο των κοντέινερ . Με το KVM, μπορείτε να εκτελέσετε Docker ή Kubernetes μέσα σε εικονικές μηχανές (VM), όπως και με οποιοδήποτε άλλο hypervisor, αλλά υπάρχουν επίσης συγκεκριμένα προγράμματα οδήγησης (docker-machine-driver-kvm) που σας επιτρέπουν να δημιουργείτε μηχανήματα Docker πάνω από το KVM με διαφάνεια, βελτιώνοντας την απομόνωση και την απόδοση σε σύγκριση με τη χειροκίνητη ρύθμιση των εικονικών μηχανών. Επιπλέον, το KVM ενσωματώνεται πολύ καλά με το OpenStack , όπου ταξινομείται ως Ομάδα Α (μέγιστη συμβατότητα) και είναι συχνά ο προτιμώμενος hypervisor σε ιδιωτικά clouds Linux.

Η VMware, από την πλευρά της, έκανε μια αρχική προσπάθεια με το vSphere Integrated Containers (τρέχοντας containers ως ελαφριές εικονικές μηχανές χρησιμοποιώντας το Photon OS) και έκανε ένα σημαντικό άλμα προς τα εμπρός με το VMware Tanzu , το οποίο ενσωματώνει Kubernetes και containers απευθείας στο ESXi. Το Tanzu μετατρέπει τους κεντρικούς υπολογιστές ESXi σε κόμβους Kubernetes (χρησιμοποιώντας Spherelet), εκθέτει ένα επίπεδο ελέγχου για DevOps, διαχειρίζεται από το vCenter και αξιοποιεί το NSX-T και τον κοινόχρηστο χώρο αποθήκευσης για να προσφέρει ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον εταιρικών containers (αν και με πρόσθετο κόστος αδειοδότησης).

Εν ολίγοις, αν ασχολείστε ενεργά με οικοσυστήματα native cloud που βασίζονται σε Linux, το KVM + OpenStack/Kubernetes είναι η ιδανική επιλογή. Αν έχετε ήδη μια σημαντική επένδυση σε VMware και αναζητάτε containers ενσωματωμένα στην πλατφόρμα vSphere με όλα τα επιπλέον χαρακτηριστικά δικτύωσης και ασφάλειας, το Tanzu είναι μια ισχυρή επιλογή.

Ενσωμάτωση με άλλα στοιχεία: AD, OpenStack και οικοσύστημα

Το VMware vSphere ενσωματώνεται εγγενώς με το Microsoft Active Directory για έλεγχο ταυτότητας και έλεγχο πρόσβασης βάσει ρόλων. Οι χρήστες μπορούν να συνδεθούν στο vSphere Client με τα διαπιστευτήρια τομέα τους και να εκχωρήσουν λεπτομερή δικαιώματα σε αντικείμενα (VM, αποθηκευτικούς χώρους δεδομένων, clusters κ.λπ.). Επιπλέον, η σουίτα VMware ενσωματώνεται απρόσκοπτα: NSX για δικτύωση, vSAN για αποθήκευση που καθορίζεται από λογισμικό, Horizon για VDI, vRealize για αυτοματοποίηση και παρακολούθηση και πολλά άλλα.

Στον κόσμο των KVM , η ενσωμάτωση του Active Directory είναι απολύτως εφικτή με την ένωση του κεντρικού υπολογιστή Linux (ή των εικονικών μηχανών) στον τομέα, αλλά η διαμόρφωση περιλαμβάνει την αντιμετώπιση εργαλείων όπως το sssd, το winbind ή το realmd. Για την ενορχήστρωση cloud, το KVM ξεχωρίζει με το OpenStack , όπου είναι η προτιμώμενη επιλογή (Ομάδα Α), ενώ το ESXi ταξινομείται ως Ομάδα Β: υποστηρίζεται, αλλά έχει κάπως λιγότερη προτεραιότητα στο οικοσύστημα OpenStack.

Όσον αφορά το κλείδωμα από προμηθευτές, το KVM, όντας ανοιχτού κώδικα και χωρίς κλείδωμα από προμηθευτές , επιτρέπει την ενσωμάτωση με σχεδόν οποιοδήποτε εμπορικό ή ανοιχτού κώδικα λογισμικό, προσαρμόζοντας τη στοίβα στις ανάγκες σας. Με το VMware, εκ κατασκευής, τείνετε να δημιουργείτε τη λύση γύρω από το επίπεδο ελέγχου και τα προϊόντα της, κάτι που παρέχει μεγάλη συνέπεια, αλλά σας συνδέει επίσης με τις άδειες χρήσης και τον οδικό χάρτη της.

Αντίγραφα ασφαλείας, αναπαραγωγή και προστασία δεδομένων

Ο τρόπος με τον οποίο δημιουργούνται αντίγραφα ασφαλείας των εικονικών μηχανών (VM) κάνει επίσης σημαντικές διαφορές. Στο KVM, οι βασικές μέθοδοι περιλαμβάνουν τη χρήση στιγμιότυπων Virsh και δίσκου. Εάν χρησιμοποιούνται τόμοι LVM για τις εικονικές μηχανές, μπορούν να δημιουργηθούν και να δημιουργηθούν αντίγραφα ασφαλείας στιγμιότυπων LVM από αυτούς τους τόμους, προσφέροντας πολύ καλή απόδοση αλλά καθιστώντας τη μετεγκατάσταση και τη διαχείριση χώρου πιο περίπλοκη.

Με τις ακατέργαστες εικόνες , τα αντίγραφα ασφαλείας είναι εφικτά μόνο με την εικονική μηχανή απενεργοποιημένη, καθώς δεν υπάρχει εγγενής υποστήριξη στιγμιότυπων σε επίπεδο εικόνας. Με το qcow2 , τα στιγμιότυπα μπορούν να δημιουργηθούν σε μια εικονική μηχανή που εκτελείται (απαιτώντας τον guest agent QEMU στο λειτουργικό σύστημα guest και τη διαμόρφωση ενός καναλιού org.qemu.guest_agent.0) και τα δεδομένα μπορούν στη συνέχεια να αντιγράφονται με συνέπεια. Υπάρχουν λύσεις που αξιοποιούν το libvirt και το oVirt για την υλοποίηση σταδιακών αντιγράφων ασφαλείας με βάση αλλαγές μπλοκ.

Για την αντιγραφή, το KVM μπορεί να χρησιμοποιήσει το DRBD σε επίπεδο μπλοκ πυρήνα Linux, αντιγράφοντας ταυτόχρονα δίσκους μεταξύ κόμβων για την τοποθέτηση συμπλεγμάτων υψηλής διαθεσιμότητας, αν και συνήθως χωρίς κρυπτογράφηση, εκτός εάν η κίνηση ενθυλακώνεται σε VPN ή παρόμοια.

Στο VMware vSphere , η προστασία δεδομένων είναι ισχυρή χάρη στα API προστασίας δεδομένων vStorage . Οι προμηθευτές αντιγράφων ασφαλείας (Veeam, NAKIVO, κ.λπ.) χρησιμοποιούν αυτά τα API για να δημιουργούν συνεπή στιγμιότυπα των εκτελούμενων εικονικών μηχανών (VM), με την αδράνεια εφαρμογών μέσω των εργαλείων VMware, και για να αξιοποιήσουν την Παρακολούθηση Αλλαγμένων Μπλοκ (CBT) , η οποία επιτρέπει την εξαιρετικά αποτελεσματική δημιουργία σταδιακών αντιγράφων ασφαλείας αντιγράφοντας μόνο τροποποιημένα μπλοκ.

Οι λύσεις δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας για το VMware συνήθως υποστηρίζουν άμεση ανάκτηση εικονικής μηχανής (VM) , λεπτομερή αποκατάσταση αρχείων ή αντικειμένων εφαρμογών (Exchange, SQL, AD, κ.λπ.) και αναπαραγωγή μεταξύ κεντρικών υπολογιστών ή τοποθεσιών ESXi. Η δωρεάν έκδοση του ESXi δεν εκθέτει αυτά τα API, επομένως σε αυτήν την περίπτωση, θα χρειαστείτε σενάρια και μη αυτόματα αντίγραφα ασφαλείας των απενεργοποιημένων εικονικών μηχανών (VM), κάτι που είναι γενικά απαράδεκτο στην παραγωγή.

Τελικά, αν η προστασία δεδομένων σε επίπεδο hypervisor και η ενσωμάτωση με πολυάριθμες εμπορικές λύσεις δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας είναι το κλειδί, το vSphere προσφέρει ένα πιο ώριμο και ομοιογενές οικοσύστημα. Το KVM επιτρέπει ισχυρές στρατηγικές, αλλά με μια ευρύτερη ποικιλία προσεγγίσεων και μεγαλύτερη εξάρτηση από την εμπειρία της ομάδας και τα επιλεγμένα εργαλεία.

Πότε αξίζει να αγοράσετε KVM και πότε να αγοράσετε VMware;

Η επιλογή μεταξύ KVM και VMware δεν αφορά το αν κάποιος είναι «καλύτερος» με απόλυτους όρους, αλλά μάλλον την επιλογή του κατάλληλου εργαλείου για το συγκεκριμένο περιβάλλον. Για οργανισμούς με περιορισμένους προϋπολογισμούς , ισχυρή κουλτούρα Linux και επιθυμία προσαρμογής της πλατφόρμας, το KVM είναι πολύ ελκυστικό: δεν απαιτεί άδειες hypervisor, προσφέρει ευρεία συμβατότητα υλικού και παρέχει εκτεταμένες δυνατότητες ρύθμισης. Είναι ιδανικό για νεοσύστατες επιχειρήσεις, μικρούς παρόχους VPS, εργαστήρια δοκιμών, περιβάλλοντα με επίκεντρο το Linux ή ιδιωτικά cloud που βασίζονται στο OpenStack.

Τα VMware ESXi και vSphere είναι ιδανικά για περιβάλλοντα που απαιτούν μια εξαιρετικά ολοκληρωμένη προσέγγιση, ισχυρή εμπορική υποστήριξη και απλοποιημένη διαχείριση μεγάλων clusters. Οι εταιρείες που χρησιμοποιούν ήδη προϊόντα VMware (Horizon, NSX, vSAN, Tanzu), με αυστηρές απαιτήσεις διαθεσιμότητας, συμμόρφωσης και υποστήριξης 24/7 ή που εκτιμούν μια εξαιρετικά προσεγμένη, κεντρική κονσόλα, συνήθως προτιμούν να επενδύουν σε άδειες χρήσης vSphere και να χτίζουν τη στρατηγική εικονικοποίησης γύρω από αυτό το οικοσύστημα.

Σε πολύ πρακτικούς όρους, το KVM είναι μια λύση υψηλής απόδοσης και χαμηλού κόστους που ανταμείβει ομάδες με εμπειρία σε Linux και ανοχή για λίγο περισσότερη πολυπλοκότητα. Η VMware, από την άλλη πλευρά, προσφέρει μια πιο «κλειστή αλλά βολική» εμπειρία: πληρώνετε για άδειες χρήσης και συντήρηση, αλλά σε αντάλλαγμα λαμβάνετε μια εξαιρετικά ώριμη πλατφόρμα εικονικοποίησης με προηγμένη ομαδοποίηση, άριστα ρυθμισμένα εργαλεία δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας και πολύ ισχυρή ενσωμάτωση με το υπόλοιπο stack της.