Hyper-V, або KVM?

Технологія віртуалізації серверів зі своєї більш ніж тридцятирічної історією сьогодні стала однією з ключових в ІТ, лягла в основу хмарних обчислень і сервісів нового покоління. Компанії, що обирають платформу для VPS або впровадження віртуалізації у своєї ІТ-інфраструктури, поряд з продуктами VMware розглядають в якості альтернативи рішення на основі інших гіпервізора, насамперед Microsoft Hyper-V і розробленого в рамках Open Source гіпервізора KVM.

Різноманітність засобів віртуалізації змушує задуматися: що саме вибрати? Це може виявитися непростим завданням. Наприклад, прихильники Xen вважають її надійної і гнучкої платформою з гарним набором інструментів управління. Любителі Hyper-V і KVM приведуть вагомі аргументи на користь цих рішень і надсилає їх гідності.



Можна виходити при виборі таких параметрів як продуктивність, вартість, відкритість, ефективність, керованість, підтримка платформ… Проте експерти радять вибирати рішення віртуалізації, насамперед, керуючись вимогами бізнесу. Развертываемое в корпоративному середовищі, вона повинна підходити для великого стека сертифікованих бізнес-додатків (ERP, MRP, HR, CRM та ін), а розробник, якщо це комерційний продукт, повинен мати чіткі плани розвитку продукту за різними напрямами (аварійне відновлення, резервне копіювання, SDN та ін). Нарешті, гарне програмне забезпечення віртуалізації володіє достатньою масштабованість і гнучкість.

Наприклад, продуктивність KVM при збільшенні навантаження зменшується швидше, ніж у Xen (якщо вірити результатам тестування). Xen відрізняє масштабованість – здатність підтримувати велике число одночасно працюючих ВМ. Вважається, що Xen перевершує KVM за можливостями резервного копіювання і управління зберіганням даних.

Подібна дилема виникає і при аналізі пропозицій по оренді віртуальних серверів (VDS/VPS). Хостери пропонують різноманітні засоби віртуалізації, включаючи Xen, KVM, Microsoft Hyper-V, OpenVZ, Virtuozzo, VDSmanager та ін. (VMware – дуже рідко через високу вартість), при цьому провайдер завжди готовий розповісти про переваги використовуваної системи, але продукти віртуалізації рідко порівнюють і настільки ж рідко згадують про їх недоліки.

Спробуємо частково заповнити цей пробіл. Зокрема — зіставити два популярних гіпервізора віртуалізації Microsoft Hyper-V для серверних ОС сімейства Windows і KVM для Linux. Однак відразу варто обмовитися, що ідеальної системи віртуалізації для VPS немає, кожна підходить для своїх завдань. Наприклад, багато хто з тих, хто використовує платформу KVM, застосовують і віртуальні машини (ВМ) на базі Linux.


Потрібен VPS з Linux або FreeBSD? Можна вибрати KVM. VPS на KVM з Windows – теж варіант, але для даної ОС переважно Microsoft Hyper-V. Останній вважається кращим рішенням для віртуалізації серверів Windows, і активно використовується хостинг-провайдерами.

Xen і KVM – продукти з відкритим вихідним кодом, причому дуже близькі за функціями і продуктивності, але якщо у версії Сitrix XenServer перший поступово перетворюється в хмарну платформу, то розвиток KVM йде в ногу з еволюцією дистрибутивів, таких як RHEV від Red Hat. Hyper-V — комерційне ПЗ від Microsoft. Не дивно, що Hyper-V відмінно працює в інфраструктурі Windows. Всі вони дозволяють віртуалізувати серверні платформи x86-64 і являють собою системи апаратної віртуалізації.


Hyper-V, KVM, ESXi – гипервизоры першого типу (Type-I). Вони працюють безпосередньо на фізичному обладнанні, до якого операційна система отримує доступ через гіпервізор. Гипервизоры другого типу (Type-II), наприклад, VMware Workstation, Oracle Virtual Box, OpenVZ функціонують поверх операційної системи, тому ВМ і гіпервізор взаємодіє з обладнанням через ОС. Вважається, що продуктивність гіпервізора другого типу нижче, ніж першої, оскільки залежить також від ОС хоста.

Використання Hyper-V і KVM в різних галузях, % респондентів (дані IT Central Station).
Гіпервізор
Hyper-V
KVM
Фінанси
13
21
Транспорт
9
11
Виробництво
7
7
Держсектор
7
7
Використання Hyper-V і KVM в компаніях з різною чисельністю працівників, % респондентів (дані IT Central Station).
Гіпервізор
Hyper-V
KVM
1-100
17
25
100-1000
34%
30%
>1000
49%
45%
Ці два гіпервізора порівнюють не тільки один з одним. KVM іноді зіставляють з VMware ESXi і IBM PowerVM, а Microsoft Hyper-V нерідко — з Oracle VM VirtualBox, зрідка — з Proxmox VE.


Альтернативи Hyper-V і KVM (у версії Open Source), на думку галузевої преси (у порядку убування; рейтинг складено IT Central Station, 2016 рік).

Microsoft Hyper-V
Продукт Microsoft існує у двох іпостасях: як автономний Hyper-V Server (в останньої версії — Hyper-V Server 2012 R2) або як один з компонентів Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012, Windows Server 2012 R2 або 64-розрядної версії Window 8/10 Pro. У будь-якому випадку він використовується для створення на сервері віртуального середовища, надаючи для цього відповідні сервіси та інструменти.

Економічна і стабільна середовище віртуалізації Hyper-V дозволяє одночасно запускати на хості кілька операційних систем, включаючи Windows, Linux та інші. На поточний момент Hyper-V використовують компанії і організації практично будь-яких галузей, в числі найбільші. Що це дає? Наприклад, Hyper-V, може служити основою для розгортання приватної хмари, дозволяє оптимізувати використання апаратних ресурсів, консолідувати сервери, запустивши на одній фізичній системі кілька віртуальних машин, забезпечити відмовостійкість для безперервності бізнес-процесів. Втім, це властиво не тільки даного гіпервізору.

Можна також віртуалізувати робочі місця, розгорнувши інфраструктуру VDI, або створити зручну великі замовники.


«магічному квадраті» Gartner віртуалізації серверної інфраструктури х86 (Magic Quadrant for x86 Server Virtualization Infrastructure), випущеному в липні 2015 року, лідирують Micrоsoft і VMware. Xen і KVM представлені вендорами Citrix і Red Hat.

За що саме цінують Hyper-V? Системні адміністратори та ІТ-менеджери називають такі якості як висока стабільність роботи Hyper-V Windows, підтримка «живої міграції» ВМ (Live Migration) і кластеризації (для побудови конфігурацій високої доступності), масштабованість, можливість присвоювання мережевих карт (NIC) віртуальним машинам, що дозволяє уникнути вузьких місць, часом виникають, коли віртуального комутатора призначений один фізичний мережевий адаптер.

Live Migration дозволяє переміщати ВМ між фізичними серверами Hyper-V, у тому числі і автоматично, без участі користувача.

Згадують також можливість централізованого управління серверами — кількома хостами Hyper-V, причому без додаткової покупки ліцензій, як у випадку VMware vCenter. Відносно просто (хоча і більш заплутано, ніж в VMware) виконується міграція фізичного сервера у віртуальний (P2V). Для цього створюється образ VHD фізичної системи і присвоюється нової ВМ. Зручний режим Enhanced Session Mode дозволяє виконувати копіювання/вставки всередині ВМ.

Hyper-V простий у використанні і управлінні – хороша альтернатива продукту VMware в сегменті SMB. Він включений і в Windows 10, причому це майже повнофункціональна версія. Сам гіпервізор нічого не варто, його можна завантажити з сайту Microsoft (у вигляді Hyper-V Server), добре підходить для віртуалізації ОС від Microsoft, його легко встановити і набудувати, а більшість системних адміністраторів вміють із ним працювати. Нурег-V можна встановити на будь-підтримує Windows сервер. Ще в скарбничку плюсів: більшість продуктів Microsoft можуть працювати в середовищі віртуальної Hyper-V.

До негативних якостей відносять обмежені можливості налаштування роботи з СГД (наприклад, складності настройки iSCSI target в Windows Server 2012 R2. Більш надійним і дружнім міг би бути імпорт/експорт, створення шаблонів.

В Hyper-V досить складно налаштувати деякі речі, наприклад, High Availability (HA), де потрібно формування кластера (Failover Clustering). В vSphere, наприклад, це робиться простіше і природніше. А міграція ВМ Hyper-V, на відміну від vMotion, можлива тільки між серверами з процесорами одного сімейства. Немає в Hyper-V і нічого схожого на Distributed Resource Scheduler (DRS) або Storage DRS, які в середовищі віртуалізації VMware можна використовувати для балансування навантажень між ресурсами кількох хостів з допомогою vMotion і Storage vMotion.

Зате SCVMM (System Center Virtual Machine Manager 2012) Hyper-V відкриває можливості, що виходять за рамки власне серверної віртуалізації. Наприклад, можна створити приватне хмара з функціями самообслуговування. В VMware є vCloud Director, але це окреме рішення за окремі гроші. У Microsoft SCVMM – безкоштовний додаток до System Center 2012. Крім того, SCVMM дозволяє використовувати в якості платформ віртуалізації хости з Hyper-V, vSphere і гіпервізором Citrix, в той час як vCenter підтримує тільки управління хостами VMware.

Також можна згадати, що Debian і засновані на ньому дистрибутиви здатні відмінно працювати під Hyper-V і можуть застосовуватися для реалізації інфраструктурних елементів, що працюють з великим навантаженням. Також нещодавно компанія Microsoft випустила оновлення Linux Integration Services 4.0 for Hyper-V, що представляє собою пакет драйверів, утиліт і поліпшень для гостьових ОС Linux, що працюють у віртуальних машинах на платформах Hyper-V і Azure.

Особливості Microsoft Hyper-V Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition
Максимальне число одночасно працюючих ВМ
1024
Максимальне число процесорів на хост-сервер
320
Кількість ядер на процесор хоста
Не обмежено
Максимальне число віртуальних процесорів (vCPU) на хост-сервер
2048
Максимальна ємність оперативної пам'яті на хост-сервер
4 Тбайт
Пам'ять на одну ВМ
1 Тбайт
Віртуальних процесорів на ВМ
64 vCPU
Динамічний перерозподіл пам'яті
Dynamic Memory
Дедупликация сторінок пам'яті
Немає
Підтримка великих сторінок пам'яті (Large Memory Pages)
Та
Централізоване управління
Так, System Center Virtual Machine Manager (SCVMM)
Інтеграція з Active Directory
Так (через SCVMM)
Знімки ВМ (snapshot)
Та
Управління через браузер
Через портал самообслуговування
Оновлення хост-серверів/ гіпервізора
Та
Управління сторонніми гіпервізорами
Так, управління VMware vCenter і Citrix XenCenter
Оновлення ВМ
Так (WSUS, SCCM, VMST)
Режим обслуговування (Maintenance Mode)
Та
Динамічне керування живленням
Так, Power Optimization
API для резервного копіювання
Так, VSS API
Шаблони віртуальних машин (VM Templates)
Та
Профілі налаштування хостів (Host Profiles)
Та
Міграція фізичних серверів у віртуальні машини (P2V)
Немає
Гаряча міграція віртуальних машин
Так, без загального сховища (Shared Nothing), підтримка стиснення і SMB3, необмежену кількість одночасних міграцій
Гаряча міграція сховищ ВМ
Та
Профілі сховищ
Та
Підтримка USB
Немає (за винятком Enhanced Session Mode)
Гаряче додавання пристроїв
Тільки пристрої зберігання та/або пам'ять
Пристрою Floppy у ВМ
1
Мережеві адаптери/інтерфейси
8 NIC
Віртуальні диски IDE
4
Ємність віртуального диска
64 Тбайта для VHDX
Максимальне число вузлів в кластері
64
Віртуальних машин в кластері
8000
Функції високої доступності при збоях хост-серверів
Failover Clustering
Перезапуск віртуальних машин в разі збою на рівні гостьової ОС
Та
Забезпечення доступності на рівні додатків
Так (Failover Clustering)
Безперервна доступність ВМ
Немає
Реплікація віртуальних машин
Так, Hyper-V Replica
Автоматичне управління ресурсами кластера
Так, Dynamic Optimization
Пули ресурсів
Так (Host Groups)
Перевірка сумісності процесорів при міграціях машин
Так, Processor Compatibility
Підтримувані сховища
SMB3, FC, Virtual FC, SAS, SATA, iSCSI, Fco, Shared VHDX
Кластерна файлова система
CSV (Cluster Shared Volumes)
Підтримка Boot from SAN
Так (iSCSI, FC)
Динамічне виділення ємності зберігання (Thin Provisioning)
Так, Dynamic Disks
Завантаження з USB
Немає
Сховища на базі локальних дисків серверів
Storage Spaces, Tiered Storage
Рівні обслуговування для підсистеми вводу-виводу
Так, Storage QoS
Підтримка NPIV
Так (Virtual Fibre Channel)
Підтримка доступу декількома шляхами (multipathing)
Так (DSM і SMB Multichannel)
Кешування
Так, CSV Cache
API для інтеграції зі сховищами
Так, SMI-S/SMP, ODX, Trim
Підтримка NIC Teaming
Та
Підтримка Private VLAN
Та
Підтримка Jumbo-Фреймів
Та
Підтримка Network QoS
Та
Підтримка IPv6
Та
Моніторинг трафіку
Та
KVM
А тепер пара слів про KVM. Хоча в справі побудови віртуальних інфраструктур для великого бізнесу платформи від Microsoft і VMware як і раніше є безперечними лідерами, в останні відзначається зростання інтересу до KVM.

KVM (Kernel-based Virtual Machine) – повне рішення віртуалізації для платформ Linux/x86, підтримує апаратні розширення (Intel VT і AMD-V). У його складі – завантажувальний модуль ядра kvm.ko, що забезпечує базову інфраструктуру віртуалізації, і модуль для конкретного процесора — kvm-intel.ko або kvm-amd.ko.

Спочатку KVM підтримував тільки процесори x86, але в даний час до них додався широкий спектр процесорів і гостьових операційних систем, у тому числі безліч варіацій Linux, BSD, Solaris, Windows, Haiku, ReactOS і AROS Research Operating System.

У числі користувачів KVM – відомі Wiki-ресурси: MediaWiki, Wikimedia Foundation, Wikipedia, Wikivoyage, Wikidata, Wikiversity.


В 2015 році «Лабораторія Касперського» спільно з B2B International провела дослідження, в ході якого представникам компаній, що використовують технологію віртуалізації задавалися питання про застосовувані у них платформи. З'ясувалося, що 15% компаній використовують різні варіанти комерційних платформ на базі KVM, і ще 16% планують їх впроваджувати протягом найближчої пари років. Безкоштовні версії продукту використовуються у 8% великих організацій і ще 16% опитаних компаній будуть впроваджені в майбутньому.

Дослідження «Лабораторії Касперського» показало, що якщо основними гіпервізорами, найчастіше, є VMware vSphere і Microsoft Hyper-V, то в якості додаткового воліють використовувати рішення з відкритим кодом або комерційні рішення на базі Open Source. Особливо часто — KVM.

У «Лабораторії Касперського» вважають, що причин популярності KVM кілька. По-перше, в деяких сценаріях, впровадження платформи віртуалізації на базі KVM (навіть комерційної її версії) обходиться значно дешевше, ніж використання Microsoft Hyper-V та VMware vSphere. По-друге, у світі зростає кількість віртуалізованих Linux-серверів. Їх власникам звичніше і зручніше застосовувати і гіпервізор на базі Linux. У більшості випадків, це саме KVM. Крім того, Linux-співтовариство вносить вклад в розвиток платформи, розвивається екосистема рішень, які підтримують KVM.

Компанії, що створюють власні проекти, інтегровані рішення, найчастіше вибирають гіпервізор Open Source, а KVM якраз надає широкі можливості кастомізації. Нарешті, KVM — легкий, простий у використанні, невибагливий до ресурсів і при цьому досить функціональний гіпервізор. Він дозволяє в стислі терміни розгорнути платформу віртуалізації, констатують в «Лабораторії Касперського».

KVM в поєднанні з ядром Linux забезпечує простоту реалізації, гнучкий. Так як гостьові операційні системи взаємодіють з гіпервізором, інтегрованим в ядро Linux, вони можуть у всіх випадках звертатися безпосередньо до обладнання без необхідності зміни віртуалізованої операційної системи. Це робить KVM швидким рішенням для віртуальних машин. KVM реалізований в самому ядрі Linux, що полегшує управління процесами віртуалізації.

З іншого боку, потужних інструментів для управління сервером і віртуальними машинами KVM не існує. KVM потребує вдосконалення підтримки віртуальних мереж та віртуальних систем зберігання, посилення захисту, поліпшення надійності і відмовостійкості, управління живленням, підтримки HPC/систем реального часу, масштабованості віртуальних процесорів, сумісності між постачальниками, а також у створенні екосистеми хмарних сервісів.

Раз вже мова зайшла про управління, варто згадати один з популярних варіантів управління VPS у разі KVM – SolusVM. Це універсальна панель управління віртуальними серверами Xen, KVM та OpenVZ.

Деякі користувачі відзначають недостатню стабільність KVM при виконанні завдань з інтенсивним введенням-висновком. Існує думка, що KVM – не цілком зрілий продукт для робочих середовищ і більше підходить для експериментів і у випадках, коли потрібна модифікація вихідного коду. Hyper-V більш стабільний, кошти міграції ВМ у ньому надійніше, ефективніше використовується обладнання, ніж в Linux-KVM.

Підготовка KVM до роботи і налаштування десятків параметрів – процес на любителя, хоча є і інтерфейс управління Virsh (і GUI-інтерфейс virtmanager), що дозволяє запускати гостьові системи в KVM, використовуючи простий файл конфігурації. Для управління гіпервізором KVM зручно також використовувати інструменти OpenStack. Це допомагає, зокрема, впроваджувати хмарні сервіси.

Служби підтримки як такої немає, тільки співтовариство. Але ті, кому вона необхідна, можуть вибрати комерційний варіант — RHEV (Red Hat Enterprise Virtualization).

Висновок
Можливо, ця інформація допоможе вам зробити правильний вибір, проте, як вже зазначалося вище, дуже багато залежить від розв'язуваної задачі і багатьох інших умов. А спектр таких завдань сьогодні надзвичайно широкий – від віртуального хостингу до побудови програмно-визначаються дата-центрів (SDDC) і впровадження гібридних хмар. Наприклад, середовище віртуалізації в ЦОД повинна забезпечувати поєднання кількох важливих характеристик: зрілість, простота розгортання, керованість і автоматизація, підтримка та супровід, продуктивність, масштабованість, надійність, висока готовність і працездатність, безпека.

При виборі платформи віртуалізації для VPS/VDS діють інші критерії. Нерідко невірний її вибір — це витрачені гроші і незадоволення якістю послуг. Кваліфікована консультація і підбір сервера з можливістю тестування обраного тарифу допоможуть уникнути більшості проблем. А бекграунд для того, щоб почати діалог з постачальником послуг VPS/VDS, у вас вже є.


Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.