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Hyper-V与VMware vSphere优缺点解析

   VMware和微软在服务器虚拟化这个领域已经有好几年了,VMware刚刚超过了10年,而微软相对也正在进入。

  今天我们就来帮助IT从业者,或者公司去了解Hyper-V和VMware vSphere的架构,以及在他们给用户提供的虚拟化解决方案之前,或者在使用它到生产环境中之前,我们来了解一下它们的优缺点。

  我们有许重要的要素要考虑,不论是VMware的vSphere还是微软的Hyper-V,但从架构的角度来看,当谈到选择合适的服务器虚拟化产品的时候,下列组件发挥了重要作用。

  1、设备驱动在架构中的位置

  2、控制层的组件

  3、Hypervisor层的组件

  一般情况下,有三种虚拟化供应商参考的虚拟化架构。

  1、Type 1 VMM

  2、Type 2 VMM

  3、Hybrid VMM

  首先第一个Type 1 VMM,Typer 1 VMM是微软Hyper-V和VMware都在使用的,用于实现他们服务器虚拟化技术

  Typer 1 VMM可以再分成2个子类别进行划分,一个是Monolithic Hypervisor 架构,另一个是Microkernelized Hypervisor架构。这两种架构有三层在不同的虚拟化产品操作上。

  最底层叫做“硬件层”是通过在其之上的“Hypervisor 层”虚拟化来运作的。顶层是“控制层”用于控制该层中运行的组件,以及为必要的组件提供虚拟机,与“Hypervisor层”进行通信。

  PS:Hypervisor层有时也称为VMM层或者VM Kernel层

  Microkernelized Hypervisor架构

  Microkernelized Hypervisor使用的是微软Hyper-V的架构。这种架构Hypervisor层不需要设备驱动,设备驱动是独立运行在“控制层”的,如下图

  优点

    1、设备驱动不需要为每个设备都纳入Hypervisor层或者VMM Kernel

  2、由于微软没有提供应用程序编程接口(API)来访问“Hypervisor层”,受到攻击的可能减小,没人可以入外部代码到“Hypervisor层”。

  3、设备驱动不需要Hypervisor的感知,所以这种架构可以使用更多的设备。

  4、不需要关闭“Hypervisor层”,括设备驱动程序。设备驱动程序可以安装操作系统运行的“控制层”(Windows Server 2008、Windows Server 2012 R2)和使用虚拟机访问“硬件层”的硬件

  5、Microkernelized Hypervisor架构除了服务器虚拟化之外允许你安装任何其他的服务器在“控制层”

  6、很少的初始化时间,微软的Hypervisor代码只有600KB。因此“Hypervisor层”不需要很多时间来初始化组件。

  缺点

  1、在操作“Hypervisor层”之前,需要在“控制层”安装操作系统,这是最大的一个缺点。

  2、如果在“控制层”正在运行的操作系统任何原因的崩溃,那么所有的虚拟机也都会崩溃。

  3、需要花费更多的经费在“控制层”的操作系统与“Hypervisor层”的虚拟机上。

  4、每个Windows的操作系统的安全维护,都需要通过微软发布的安全更新,因此在“控制层”运行的操作系统必须得用最新的安全更新。而更新就需要重启操作系统,这需要你将所有的虚拟机进行离线,因此你得使用Hyper—V Live迁移功能,在集群中迁移到另一个节点上,来保证不会出现宕机问题。

  Monolithic Hypervisor架构

  如下图所示VMware的vSphere使用的是Monolithic Hypervisor架构,他要求Hypervisor感知设备驱动,并被托管和管理在“Hypervisor层”。这就是我们下图看到的。

  管理程序的设备驱动程序必须开发并包含在“hypervisor层”,然后才可以开始使用vSphere虚拟化产品。你不能运行VMware vSphere不支持的硬件。

  VMware vSphere的操作及组件,如上图“hypervisor层”所示,包括资源调度,分布式文件系统,网路协议栈,负责实施VMware网络存储堆栈组件控制访问存储设备的“控制层”。

  Monolithic Hypervisor

  优点

  1、没有操作系统的要求,来控制所有的组件,这是它最大的优势超过微软的Hyper-V Microkernelized Hypervisor的架构。

  2、在“控制层”运行的组件没有安全补丁

  缺点

  1、Vmware的vSphere硬件支持不好。但VMware已经开发出了兼容软件,在列出的硬件列表上有的硬件是可以运行的VMware vSphere的。列表请点击http://www.vmware.com/resources/compatibility/search.php.

  2、VMware vSphere不安全,因为VMware在“Hypervisor层”提供API的入口,恶意的代码有可能会进入到这层,甚至黑客可以控制“Hypervisor层”之后就可以控制运行在vSphere服务器上所有的虚拟机。

  3、需要更多初始化时间,在VM内核初始化所需的时间取决于包括在其内的设备驱动程序的大小。

  4、由于设备驱动初始化在“hypervisor层”任何外部的错误代码都会延迟初始化,甚至使服务器宕机。

  总结

  今天我们谈论了微软的Hyper-V和VMware vSphere彼此不同的工作。我们探讨了如何虚拟化产品使用不同的虚拟化架构。微软Hyper-V的Microkernelized Hypervisor和VMware vSphere的Monolithic Hypervisor,希望通过优缺点的分析,IT工作者和公司能够清楚的知道,在自己的生产环境中应该使用哪种虚拟化的产品,找到最适合自己的产品。