В прошлом году проводилось сравнение между VMware ESX Server 3.5 и Windows Server 2008 Hyper-V, показавшее, что Hyper-V способен составить достойную конкуренцию ESX Server и является экономически выгодным решением, но ESX Server — более зрелый продукт, обладающий значительными преимуществами и более высокой производительностью.

Некоторые сторонники VMware в качестве аргумента указывали на поддержку VMotion у ESX Server, в то время как у Hyper-V тогда была только технология Quick Migration. Это верно, однако первоначальное сравнение проводилось между платформами виртуализации, а не структурами управления, предлагаемыми производителями технологий. Продукт VMotion, как часть платформы виртуализации VMware, не является элементом ESX Server и поэтому выходил за рамки проводившегося ранее сравнения.

Продолжая сравнение ESX с Hyper-V, сосредоточим внимание на платформах управления виртуализацией, предлагаемых VMware и Microsoft. За год многое изменилось: VMware полностью модернизировала свою линейку технологий управления виртуализацией и переименовала ее в vSphere. Со своей стороны, Microsoft обновила Server 2008, Hyper-V и System Center Virtual Machine Manager (VMM) 2008, выпустив новые версии R2.

Вначале я предполагал сравнить VMM с vSphere, но вскоре стало очевидным различие сфер деятельности этих продуктов. VMware vSphere — завершенная платформа управления (список ее компонентов приведен во врезке «Компоненты VMware vSphere». Поэтому правильнее будет проводить сравнение не с VMM, а с Microsoft System Center Enterprise Management Suite (см. врезку «Компоненты Microsoft System Center Enterprise Suite»). Итак, рассмотрим, как с помощью VMware vSphere и Microsoft System Center Enterprise Management Suite решаются некоторые важные задачи, стоящие перед администраторами подразделений ИТ.

Управление инфраструктурой: VMM против vSphere Client

Начнем со сравнения интерфейсов управления виртуальными машинами. Для этой цели Microsoft предлагает технологию VMM с интерфейсом управления, отличным от «аскетичного» решения, реализованного в Microsoft Hyper-V Manager. Предложение со стороны VMware — технология vSphere Client.

Консоль администрированияVMM (см. экран 1) позволяет управлять виртуальными машинами нескольких узлов, включая ESX Server, и обеспечивает смешанную среду управления виртуализацией. VMM предусматривает поддержку кластеров с автоматическим добавлением узлов в кластер; можно выполнять настройку кластеров для обеспечения доступности и на перенос виртуальных машин между физическими серверами, не прерывая обслуживания пользователей. VMM также позволяет управлять другими виртуальными ресурсами, включая создание и сохранение шаблонов, ISO-образов, файлов ответов sysprep и различных стандартных конфигураций оборудования. Помимо управления виртуальными машинами, консоль VMM также позволяет выполнять перенос настроек физической системы в виртуальную среду (P2V-миграция) и виртуальной машины на виртуальную (V2V-миграция) для виртуальных машин VMware.

Одно из преимуществ VMM 2008 R2 — интеграция с Windows PowerShell, которая позволяет легко запрограммировать практически все действия в виде сценариев с использованием команд PowerShell. Однако одной из проблем, с которой я время от времени сталкивался, осуществляя управление виртуальными машинами как с помощью Hyper-V Manager, так и при использовании VMM, были «потерянные» соединения с виртуальными машинами на консоли VMM. Для VMM необходим доступ к системе Microsoft SQL Server на серверной стороне для хранения информации. Требуется также Windows Server 2008 R2 x64. Можно использовать SQL Server 2005 SP3 и SQL Server 2008.

Интерфейс управления VMware под названием vSphere Client предусматривает более широкие рамки управления, в отличие от консоли администрирования VMM, ориентированной на виртуальные машины. Помимо управления данными о производительности узлов и виртуальных машин, VMware vSphere Client позволяет также управлять пользователями и ролями. Окно консоли vSphere Client показано на экране 2.

Экран 2. vSphere Client

vSphere Client предусматривает полный диапазон функций управления виртуальными машинами. При запуске vSphere Client в среде vCenter команды меню vSphere Client обеспечивают более широкие возможности, включая «клонирование» виртуальных машин и их перенос с одного узла на другой с помощью VMotion. Более подробно о функции VMotion рассказано ниже.

В целом я бы предпочел vSphere Client консоли VMM, поскольку этот вариант удобнее в применении, более эффективен и позволяет всегда иметь под рукой важную информацию о производительности.

Однако некоторые важные функции, например средства управления хранилищем данных, отыскать оказалось нелегко, поскольку они скрыты в глубинах вкладки Summary.

Плановый простой: Live Migration против VMotion

VMotion — инновационная технология, позволяющая перемещать виртуальные машины с одного узла ESX Server на другой без простоя, не прерывая обслуживание конечных пользователей. Для VMotion необходимо использование одинаковых процессоров на узлах ESX Server. Другими словами, оба узла должны иметь процессоры от одного и того же изготовителя, одного и того же семейства. VMotion отсутствует в редакции vSphere Standard, но входит в состав vSphere Advanced, Enterprise и Enterprise Plus. Для VMotion также требуется vCenter Server.

В первоначальном варианте Server 2008 и Hyper-V отсутствовали возможности, эквивалентные VMotion. В первой редакции Hyper-V была реализована функция Quick Migration, на деле оказавшаяся не такой уж «быстрой». Quick Migration сохраняет состояние виртуальной машины, перемещает ее файлы в другое место, а затем восстанавливает сохраненное состояние.

В Server 2008 R2 предусмотрена новая функция Live Migration для Hyper-V. Подобно VMotion, Live Migration позволяет перемещать виртуальные машины с одного узла Hyper-V на другой без простоя, не прерывая обслуживание конечных пользователей. Поддержку Live Migration обеспечивает новая технология Server 2008 под названием Clustered Shared Volumes (CSV). Для Live Migration требуется Server 2008 R2, а узлы Hyper-V должны быть частью отказоустойчивого кластера Windows.

Появление Live Migration обеспечило Microsoft функциональное равенство с VMware в части обработки планового простоя. Однако Live Migration не является полным аналогом VMotion. Зрелость платформы VMware такова, что ESX Server может выполнять несколько переносов одновременно с помощью VMotion, в то время как для Hyper-V возможен лишь один перенос с использованием Live Migration.

Внеплановый простой: Windows Failover Clustering против HA/FT

Проблему обработки внепланового простоя в виртуальной инфраструктуре Microsoft решает с помощью технологии Windows Failover Clustering. Отказоустойчивая кластеризация позволяет организовать одновременную работу до 16 серверов, обеспечивая аппаратное резервирование. Эта технология отсутствует в Server 2008 Standard Edition, но поддерживается в Server 2008 Enterprise и Datacenter. Для Failover Clustering необходимо использование iSCSI или Fibre Channel SAN для организации общего хранилища.

Failover Clustering может использоваться на уровне узла виртуализации и на гостевых уровнях. На уровне узла эта технология позволяет избежать использования единственной точки отказа сервера Hyper-V. В случае отказа сервера Hyper-V, который является частью отказоустойчивого кластера Windows, все виртуальные машины, функционирующие на этом сервере, перезапускаются на другом узле. Аналогично сами виртуальные машины могут действовать как узлы отказоустойчивого кластера, что позволяет различным узлам функционировать на нескольких узлах Hyper-V. Failover Clustering автоматизирует процесс обеспечения отказоустойчивости и сводит к минимуму время простоя благодаря перезапуску служб на альтернативных узлах. Фактическое время простоя зависит от самих служб и возможностей аппаратной платформы.

VMware vSphere решает задачу обработки внепланового простоя с помощью двух технологий — High Availability и Fault Tolerance. High Availability имеется во всех выпусках vSphere и предусматривает поддержку до 32 узлов кластера в vSphere Enterprise Plus и до 16 узлов в других редакциях. Подобно Failover Clustering, High Availability обеспечивает резервирование на уровне сервера и на уровне виртуальные машины. Так же как и в случае Failover Clustering, при работе VMware High Availability возникает определенный простой при перезапуске виртуальных машин на резервных серверах. Для оптимизации размещения перезапускаемых виртуальных машин High Availability использует планировщик распределенных ресурсов Distributed Resource Scheduler (DRS). Подробнее о DRS рассказано ниже.

Fault Tolerance — новая функция, реализованная в vSphere 4. В отличие от High Availability, Fault Tolerance работает только между двумя системами, обеспечивая защиту от системного отказа без простоя. Fault Tolerance использует технологию VMware под названием vLockStep для поддержки синхронизации виртуальных процессоров двух виртуальных машин на уровне инструкций. При отказе одной виртуальной машины ее функции мгновенно берет на себя другая виртуальная машина с точной копией оперативной памяти исходной виртуальной машины.

Динамическая инфраструктура: VMM PRO против Distributed Resource Scheduler

Динамическое изменение конфигурации системы в соответствии с меняющимися требованиями, обусловленными рабочей нагрузкой, — еще одна насущная потребность. Microsoft решает проблему динамического управления с помощью VMM Performance Resource Optimization (PRO). VMM PRO при помощи Ops Mgr обеспечивает автоматический запуск Live Migration в зависимости от уровня загрузки процессоров и использования памяти узла или виртуальной машины.

VMware для решения аналогичной задачи использует динамический планировщик ресурсов DRS. Подобно VMM PRO, DRS может автоматически запускать VMotion для переноса виртуальных машин с одного узла ESX Server на другой, в зависимости от состояния использования ресурсов. Однако при этом DRS обладает более широкими возможностями, такими как глобальный планировщик и пулы ресурсов, что позволяет организовать более тонкое управление характером и временем перемещения виртуальных машин. В комбинации с Distributed Power Management (DPM), DRS может обеспечить автоматическое выключение серверов при уменьшении рабочей нагрузки, с последующим динамическим включением в соответствии с ростом потребностей пользователей.

Хранилище: Quick Storage Migration против Storage VMotion

Server 2008 R2 включает новую технологию Quick Storage Migration, которая, как и Quick Migration, не вполне соответствует стандартам, устанавливаемым конкуренцией.

Quick Storage Migration позволяет быстро перемещать виртуальные машины в другие места хранения. Сохранение состояния виртуальной машины с его последующим восстановлением на новом месте сопровождается определенными потерями времени.

Технология в основном предусматривает использование реализованной в Server 2008 возможности запуска нескольких виртуальных машин на одном логическом устройстве хранилища (LUN). Предыдущие версии Hyper-V обеспечивали запуск не более одной виртуальной машины на одном LUN, что затрудняет управление. Quick Storage Migration позволяет легко сосредоточить существующие виртуальные машины на одном общем LUN большего размера.

VMware Storage VMotion предусматривает аналогичную возможность перемещения виртуальной машины в различные места хранения, но без непроизводительных потерь времени. Перемещение с помощью Storage VMotion занимает примерно то же время, что и «холодный» перенос файлов виртуальной машины на новое логическое устройство (LUN).

Резервирование: DPM против VMware Consolidated Backup

Резервирование — еще один важный аспект управления. С помощью Windows Server Backup можно реализовать резервирование виртуальной машины на узле Hyper-V на хорошем базовом уровне. Однако возможности Windows Server Backup чрезвычайно ограниченны, поскольку резервное копирование организуется по томам. System Center Data Protection Manager (DPM) 2007 — значительно более дееспособная платформа резервирования, предусматривающая создание резервных копий узлов виртуальных машин Hyper-V, а также других серверных платформ Microsoft, таких как SQL Server, SharePoint и Exchange. DPM также позволяет выполнять репликацию «DPM — DPM» для организации внешнего резервирования.

В VMware vSphere реализована технология VMware Consolidated Backup (VCB), предусматривающая создание как полных, так и инкрементальных резервных копий файлов виртуальной машины. Технология способна работать на другом сервере через посредника, что позволяет снизить нагрузку на узел во время резервного копирования. VCB позволяет восстанавливать виртуальные машины целиком, а также отдельные папки и файлы виртуальной машины Windows. Интеграция VCB с какими-либо приложениями Windows Server не предусмотрена.

Исключительные возможности System Center

Благодаря целостному подходу к представлению различных информационных ресурсов предприятия пакет System Center Enterprise Management Suite обладает возможностями, отсутствующими у vSphere. Перечислим некоторые из них.

  • Управление всеми физическими системами — Ops Mgr контролирует работоспособность физических и виртуальных серверов. vSphere управляет только компонентами виртуальной инфраструктуры, хотя vSphere Client (Configuration, Health Status) позволяет отслеживать состояние ESX Host.
  • Управление разнотипными виртуальными машинами — VMM поддерживает управление узлами Hyper-V и ESX Server при наличии VMware vCenter Server.
  • Расширенное управление приложениями, включая SQL Server, Exchange и SharePoint, — Ops Mgr также предусматривает возможность управления серверными приложениями Microsoft, тогда как vSphere такой возможности не предусматривает.
  • Резервное копирование и восстановление на уровне приложений — DPM поддерживает резервное копирование и восстановление SQL Server и Exchange. VCB обеспечивает резервирование на уровне виртуальной машины и может восстанавливать отдельные файлы, но не поддерживает резервное копирование на уровне приложений.
  • Инвентаризация, развертывание и управление программами — Configuration Manager поддерживает составление описи аппаратных и программных средств и развертывание операционных систем, приложений и обновлений, тогда как в vSphere эквивалентной возможности нет.

Исключительные возможности vSphere

Зрелость технологии vSphere проявляется в наличии средств управления, не имеющих аналогов в System Center.

  • vSphere ESX Server полностью поддерживает все популярные дистрибутивы Linux. На Hyper-V эти дистрибутивы могут работать в унаследованном режиме, и лишь работу SUSE на Hyper-V Microsoft поддерживает с использованием архитектуры VMBus, обеспечивающей более высокую производительность.
  • Одновременный перенос с помощью VMotion. Посредством vSphere можно выполнять одновременный перенос нескольких виртуальных машин с помощью VMotions. Hyper-V предусматривает возможность единовременного переноса только одной виртуальной машины с использованием Live Migration.
  • Поддержка нескольких виртуальных процессоров для Linux. ESX Server обеспечивает поддержку до четырех виртуальных процессоров для Linux. Hyper-V поддерживает только один виртуальный процессор для виртуальной машины Linux.
  • Поддержка объединенной работы сетевых адаптеров. ESX Server поддерживает объединенную работу для всех видов сетевых плат. Hyper-V не предусматривает прямой поддержки объединенной работы для сетевых плат, но может использовать ее, если такую возможность обеспечивают драйверы сетевых адаптеров.
  • Memory Over-Commitment. ESX Server допускает выход объема памяти, используемой активными виртуальными машинами, за пределы физической памяти узла. Это позволяет запускать больше виртуальных машин на каждом узле, хотя и со снижением производительности.
  • Distributed Network Switch — возможность создания и коллективного использования настроек сети несколькими серверами.
  • Distributed Power Management — оптимизация потребления энергии за счет перемещения виртуальных машин с малонагруженных узлов с последующим выключением этих узлов с помощью VMotion.

Лицензирование

Сравнение платформ не будет полным без сопоставления цен. В таблице приведены цены на базовую лицензию, рассчитанную на 10 физических серверов, на каждом из которых функционирует 10 виртуальных машин.

Сравнение проводится в предположении развертывания 10 двухъядерных серверов. Стоимость серверов не включена, поскольку для каждой из платформ требуется практически одинаковое оборудование. В таблице стоимость Server 2008 Datacenter Edition аналогична для обеих платформ. Datacenter Edition — наилучший вариант Server 2008, поскольку позволяет реализовать неограниченное число виртуальных экземпляров Windows без дополнительных затрат на лицензирование. Кроме того, для каждой платформы включено программное обеспечение виртуализации. Самое большое различие — это пакет управления. vSphere лицензируется по количеству процессоров и стоит несколько дороже. Кроме того, vCenter Server придется приобретать отдельно.

VMware vSphere, хотя и при большей стоимости, обеспечивает множество возможностей виртуализации, отсутствующих на платформе Microsoft. Существуют разнообразные сравнения вариантов лицензирования, показывающие большие преимущества платформы VMware. Однако в основном эти сравнения основаны на предположении использования большего числа виртуальных машин на одном сервере. Это не обязательно соответствует действительности. Hyper-V может поддерживать рабочую нагрузку, сравнимую с ESX Server, но при условии, что на каждом сервере активно не более 10 виртуальных машин — допущение, лежащее в основе данного сравнения. При этом новый 64-разрядный ESX Server 4.0 обеспечивает явно более высокую производительность, чем предыдущая версия. В будущем мы еще вернемся к сравнению производительности ESX Server 4.0 и Hyper-V R2.

Новое поколение или широкий охват?

Технология VMware vSphere на поколение опережает Microsoft System Center в части управления виртуализацией, но платформа Microsoft — менее дорогостоящая и характеризуется более широким охватом. Каждая из платформ имеет свои преимущества и реализует определенную стратегию компании. Microsoft System Center Enterprise Management Suite обеспечивает полноценное управление физическим и виртуальным серверами. Со своей стороны, VMware vSphere позволяет построить внутреннее «облако» с виртуализацией всех имеющихся ресурсов и реализовать динамическое управление виртуальной инфраструктурой. В нашем сравнении мы рассматривали различные платформы как варианты, которые, безусловно, можно комбинировать, что и делают многие предприятия.

Майкл Оти (mikeo@windowsitpro.com) — редактор Windows IT Pro и президент компании TECA (Портленд, шт. Орегон), занимающейся разработкой программного обеспечения и консалтингом


Экран 1. Консоль администрирования VMM 2008 R2

Таблица. Стоимость лицензий на Microsoft System Center и VMware vSphere


Компоненты VMware vSphere

Организационная структура компонентов VMware vSphere отличается от Microsoft System Center Management Suite. Пакет VMware vSphere Suite организован по функциональным компонентам. По определению VMware, vSphere — первая в отрасли облачная операционная система, позволяющая администраторам выполнять построение внутренних или внешних виртуальных облачных инфраструктур. Дополнительную информацию о vSphere можно получить на сайте VMware.

Компоненты vSphere включают:

  • VMotion. Исключение плановых простоев благодаря перемещению виртуальных машин с одного узла на другой без прерывания обслуживания конечных пользователей.
  • Distributed Resource Scheduler. Контроль использования ресурсов всей виртуальной инфраструктуры, а также оптимизация рабочей нагрузки путем переноса с помощью VMotion.
  • High Availability. Защита от внеплановых простоев благодаря перезапуску виртуальных машин на альтернативных узлах в случае отказа.
  • Fault Tolerance. Защита от внеплановых простоев за счет обеспечения и поддержки точного соответствия между «теневой» и основной виртуальными машинами.
  • Data Recovery. Создание резервных копий виртуальных машин и обеспечение возможности восстановления на уровне файлов для гостевых сред Windows.
  • Update Manager. Обновление узлов и гостевых операционных систем виртуальных машин путем указания путей к обновлениям.
  • VSafe. API для встраивания сторонних программ поиска вирусов.
  • Storage VMotion. Перемещение файлов виртуальных машин в другие места хранения без простоя.

Компоненты Microsoft System Center Management Suite

Пакет Microsoft System Center Management Suite позволяет администраторам эффективно управлять физической и виртуальной инфраструктурой. Microsoft System Center Enterprise Suite включает следующие компоненты:

  • Virtual Machine Manager 2008 R2. Управление виртуальными машинами Microsoft и VMware, а также другими виртуальными активами, такими как шаблоны и файлы VHD; выполнение переносов типа P2 V и V2 V.
  • Operations Manager 2007 R2. Контроль рабочего состояния физических и виртуальных серверов, а также серверов Microsoft, таких как SQL Server, Exchange и SharePoint; отслеживание состояния других сторонних приложений, таких как SAP, с использованием пакетов управления.
  • Configuration Manager 2007 R2. Развертывание операционной системы, приложений и обновлений по предприятию. Ведение инвентаризации оборудования и программ.
  • Data Protection Manager 2007. Резервное копирование и восстановление серверных операционных систем и серверных приложений, таких как Microsoft SQL Server, Exchange и SharePoint.

Microsoft недавно выпустила обновление этого пакета под названием Microsoft System Center Datacenter Management Suite. Основное отличие состоит в том, что пакет Datacenter лицензируется по ядрам.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF