为您的中小型企业选择一种虚拟化解决方案_技术白皮书

1、为您的中小型企业选择一种虚拟化解决方案技术白皮书目录简介 (3正确的开始 (3快速灵活的管理 (5主机配置 (5增加资源 (5降低风险 (5高信任度 (5应用程序停止运行和数据丢失 (6强制实施网络安全 (6网络适配器故障切换和负载平衡 (6更少障碍和例外情况 (6操作系统支持 (6应用程序支持 (7先进功能 (7虚拟网络 (7逻辑资源池 (7成本节约 (8整合 (8计划内维护 (8存储 (8供电和散热 (8结论 (9“免费”透视 (10简介虚拟化彻底改变了全球大型企业的数据中心运营方式,现在越来越多的中小型企业 (SMB 也开始关注这种技术。虚拟化在硬件、设备、供电、散热等方面的经济效益引人

2、注目,但 SMB 却面临着不同于大型企业的挑战和限制。最大的不同之处在于资源:SMB 的员工较少、预算较低,因此需要虚拟化平台提供更高的可用性、可靠性和安全性。例如,导致业务中断的资源限制除了对 SMB 来说具有极大的破坏性之外,此限制还会导致他们无法实施预防措施,并迫使他们将业务连续性和灾难恢复视为头等大事。当然,SMB 与相应的大型企业相比也有很多相同的需求,例如,他们对于高可用性、故障切换、备份和安全服务有着相同的业务连续性要求。虚拟化可以提高整合率、降低管理费用、更经济高效地使用存储,并节约供电与散热成本,各种规模的企业都希望借助虚拟化来节省开支。较小的企业通常很难对各种虚拟化平台竞争

3、产品进行评估。各家提供商的平台看上去都差不多,但实际上却有很大区别。完全不同的开发目标、设计理念、目标市场、核心和支持技术、功能集、工具、捆绑包以及支持服务会对能否成功实施产生切实的影响,这对于出错承受能力有限的较小企业更是如此。本白皮书对 VMware vSphere 虚拟化平台和另外两种同类产品 Microsoft® Hyper-V Server 与 Citrix® XenServer® 进行了比较,主要考察会影响 SMB 业务成效的功能特性和问题。1正确的开始SMB 依靠员工或本地合作伙伴实施虚拟化或扩展他们的虚拟化规模,因此一个经过验证、规模适当、具有完善

4、支持的解决方案对于他们的成功至关重要。VMware vSphere Essentials 和 Acceleration Kit 为较小企业使用虚拟化(而不仅仅是测试提供了合适的组合功能。VMware vSphere Essentials Kit 是很好的起点选择,它的起始售价不到每处理器 100 美元,可通过在服务器中整合集中部署、管理与修补功能,帮助企业削减硬件和运营成本。VMware vSphere Essentials Plus Kit 可增加诸如 VMware® High Availability 之类的业务连续性功能,能大大延长应用程序的正常运行时间; VMware Dat

5、a Recovery 能消除重复数据,从而提高存储效率;而 VMware vMotion® 则能实时迁移正在运行的虚拟机。更高级别的 VMware vSphere Acceleration Kit 增加了可扩展性,可通过经过验证的全面虚拟化平台为发展中的企业提供企业级的可管理性、动态负载平衡和业务连续性功能。这些套件的规模适于中小型企业,能够满足他们对于应用程序正常运行时间和数据保护的关键需求。1 除另有说明外,进行功能、规格和价格比较的竞争性产品为 VMware vSphere 4.1、Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 和 Citrix XenSer

6、ver 5.6,此比较反映了2010 年 12 月从公共来源获得的信息。 “免费”解决方案(例如 Microsoft 的 Hyper-V Server、Citrix 的 XenServer 以及 VMware 自有的免费 vSphere Hypervisor是适合于实验室测试与评估的基本虚拟化管理程序。要构建一个真实、可管理的业务解决方案,应确保它能满足企业在以下方面的需求: 业务连续性可确保将数据和服务持续提供给依赖它们的相关人员,即使这些数据和服务丢失,也可以快速恢复。 集中管理可让您的虚拟化环境成为业务解决方案,而不是实验室中的实验产品。 可扩展性以便 IT 基础架构可促进而不是限制业务

7、增长和改变。 经济效益除了软件之外,还要考虑整合率、维护和支持成本、存储需求,以及供电和散热成本。以下部分将简要介绍与主流的同类产品比较,VMware vSphere 当前可为 SMB 提供的部分功能和优势。快速灵活的管理SMB 的 IT 管理难题不仅局限在部署方面。虚拟化可以提高灵活性,但前提是能够快速轻松地完成重新配置和扩展,并且尽可能地提供自动支持。主机配置VMware 主机配置文件配置管理会自动将“黄金级”网络、存储和安全设置应用于 VMware ESXi 主机。通过自动化主机配置文件,可以减少对配置和遵从性进行逐个检查的时间与费用,只需单击一个按钮即可监控遵从性并修复所有非遵从主机。

8、Microsoft Hyper-V R2 不具备任何即时可用的自动化主机配置文件,配置和修复都需使用 Microsoft System Center Conguration Manager,不仅费用极高,而且安装和配置起来也很困难。XenServer 的主机池功能支持共享存储和网络配置设置,但不支持遵从性检查或自动修复。增加资源应用程序所需的资源有时会超出最初的预计。VMware vSphere 支持“热添加”虚拟 CPU 或虚拟内存,并支持热添加或热扩展虚拟磁盘,从而可以在不对应用程序或最终用户造成中断的情况下为虚拟机部署更多 CPU、内存和磁盘资源。所有虚拟机均支持热添加或热扩展虚拟磁盘;

9、在物理服务器上支持热添加虚拟CPU/内存的任何客户操作系统 (OS 均支持热添加虚拟 CPU/内存。Microsoft Hyper-V R2 和 Citrix XenServer 都不具备热添加虚拟 CPU 或内存的功能。它们只能热添加(不能热扩展虚拟磁盘,而且还需要正在运行的应用程序识别、接受和使用新驱动器盘符,不能直接向现有驱动器添加容量。降低风险许多 SMB 出于对风险的顾虑而迟迟不实施虚拟化。风险有两种形式:第一种包括可用性、连续性、停机和数据丢失等各种单独的风险。但更大的顾虑是项目风险,即虚拟化是否成熟和可靠,足以向其托付正在运营的业务。高信任度很多公司信任 VMware 能够为关键

10、业务工作负载提供高效、可靠的虚拟化:超过 85% 的 ESX/ESXi 部署在生产环境中。VMware ESXi 4.1 的“精简虚拟化”版本具有精简的代码库,磁盘占用空间仅 100 MB,便于维护和保护。ESXi 4.1 在虚拟化层中不依赖通用服务器操作系统,不受操作系统风险、威胁和开销的影响。与此形成对照的是,Microsoft Hyper-V R2 的所有版本都要将 Windows Server 作为宿主分区运行。即使是最小的 Hyper-V R2 版本,磁盘占用空间也有约 3.6 GB,超过 ESXi 4.1 大小的 36 倍,需要维护和保护的代码有数百万行。该平台对 Windows

11、的依赖使其始终都具有操作系统的可扩展性和安全限制,在同一主机上运行多个虚拟机时尤其如此。Citrix XenServer 具有类似的问题:XenServer 5.6 依赖于在域 0 分区中运行的Linux,磁盘占用空间约 1.8 GB。应用程序停止运行和数据丢失即使出现硬件故障,VMware® Fault Tolerance (FT 也能确保受保护应用程序正常运行;而在别处,需要配置昂贵的专用硬件才能提供连续可用性。VMware FT 可为应用程序虚拟机创建影子副本,如果虚拟机由于硬件故障而停止响应,则 VMware FT 会自动触发有状态故障切换。故障切换之后,VMware FT

12、会自动在另一台主机上创建新的影子副本,以恢复连续性保护。VMware FT 可与各种共享存储(光纤通道、网络连接存储 (NAS 或 iSCSI和操作系统配合工作。它具有 VMware ESX 支持,而且易于设置,不需要应用程序支持集群功能。Microsoft 并未提供等同的功能,而是建议使用主动-主动集群来替代。但这种解决方案设置起来非常复杂,并且只能与极少数支持集群的应用程序配合工作。在虚拟环境中实现 Windows 应用程序高可用性的第三方解决方案非常复杂和昂贵,对于大多数 SMB 来说是不切实际的选择。强制实施网络安全虚拟化通过将数据中心分解为若干小环境来创造价值。通过隔离物理主机为虚拟

13、机强制实施安全区域的做法可为这些小环境创建备份。只有 VMware vShield 产品系列支持在软件中管理安全区域,它允许以灵活和完全可移动的方式按虚拟机控制对虚拟数据中心敏感区域的网络访问,例如面向外部的“隔离区”(DMZ、需要遵从 Sarbanes-Oxley (SOX 法规的应用程序等。此功能对于共享计算资源池(云计算的基础非常重要。无论是 Microsoft Hyper-V R2 还是 Citrix XenServer 都没有类似的功能,Microsoft 的最佳安全实践甚至建议在单台服务器上按安全等级对虚拟机进行分组,这种安全解决方法极不符合最佳业务实践网络适配器故障切换和负载平衡

14、VMware vSphere 将网络适配器故障切换和负载平衡功能在主机级别内置于 ESXi 中,从而保证网络适配器故障情况下的硬件可用性和容错能力。这种方法适用于 ESXi 支持的任何网络适配器,并通过绑定策略来简化配置多个活动适配器和备用适配器时的工作。为了平衡各网络适配器的负载,同一虚拟交换机上的各个端口组甚至可以采用不同的适配器配置。Microsoft Hyper-V R2 没有集成式网络适配器绑定功能,而是依赖于使用第三方网络适配器驱动程序的一次性配置。不同第三方提供商的驱动程序都需要单独设置,无法适用所有情况,一旦出现支持问题,将会带来不确定性。Citrix XenServer 支持

15、网络适配器绑定,但不提供任何负载平衡功能。更少障碍和例外情况SMB 还不具备为具有不同需求的操作系统和应用程序分别构建环境的奢侈条件。在时间、成本、复杂程度和规模的压力之下,SMB 需要一种通用的解决方案。操作系统支持VMware 支持 65 种客户操作系统(包括最新的 Windows 和 Linux 版本,比 Microsoft Hyper-V 或 Citrix XenServer 支持的客户操作系统都要多。公司可以对需要使用 Windows、Linux、Solaris 或 Novell NetWare 的当前应用程序进行虚拟化,而不用因为操作系统选择范围有限而限制未来的应用程序选择。Mic

16、rosoft Hyper-V R2 支持 17 种客户操作系统。Hyper-V 对 Linux 新功能的支持落后于 Windows 数月,有时甚至是数年。Microsoft 偏好自有产品,这是可以理解的,但这会限制客户虚拟化现有非 Windows 应用程序的能力,而且还会限制客户将来的应用程序选择。Citrix XenServer 支持 25 种客户操作系统。应用程序支持通过 VMware vSphere,每个虚拟机能够同时使用多达 8 个逻辑处理器(8 路 Virtual SMP和 255 GB RAM,因此公司可以顺利运行严重占用处理器资源的数据库和通信服务器,或是顺利运行最占用内存资源的

17、工作负载,而性能不会因此受到影响。Microsoft Hyper-V R2 可支持 4 路 Virtual SMP,但仅限于 Windows Server 2008 和 Windows 7 虚拟机,所有其他客户操作系统都仅限支持 1 路或 2 路 Virtual SMP。此外,Hyper-V R2 仅支持为每个虚拟机提供最多64 GB RAM。这些限制加在一起,限制了公司可以实施虚拟化的应用程序。Citrix XenServer 的主要限制是它仅支持为每个虚拟机提供 32 GB RAM。先进功能促使 SMB 实施虚拟化的最重要原因就是数据中心整合。VMware 虚拟化不仅仅能带来经济效益,具有

18、前瞻性的企业正通过云计算等创新技术,不断寻求新的方式来提高运营效率、创造客户价值和打造竞争优势。虚拟网络使用 VMware vNetwork Distributed Switch,IT 部门只需管理一个跨越整个集群的虚拟交换机,而不用分别管理每台主机的交换机。这种管理虚拟网络的新方法非常节省时间,即使当虚拟机在主机间移动时也能使其保持网络运行时状态,此外还可通过对集群级网络设置提供基于策略的集中式管理支持私有云。一些网络供应商已基于 VMware vNetwork Distributed Switch 构建虚拟交换机(例如 Cisco 的 Nexus 1000V,有助于通过同一套工具来集成虚拟

19、化环境,并实现对物理和虚拟网络的管理。对企业客户来说,这意味着以前由于安全原因、DMZ 或遵从性要求而未虚拟化的环境,现在可轻松实现虚拟化并进行集中控制。Microsoft Hyper-V R2 没有与 VMware vNetwork Distributed Switch 相当的功能;它需要以主机为单位手动管理虚拟网络,并且每次在其虚拟交换机配置不兼容的主机之间迁移 Hyper-V 虚拟机时,都需要重新配置。Citrix 现在支持一种分布式交换机的开放源代码版本,但这种交换机尚未经过验证,并且与 XenServer 的集成性极差。逻辑资源池新的集群级管理功能(如 VMware vNetwork

20、 Distributed Switch、VMware vShield Zones、VMware® Distributed Power Management 等、性能和利用率优化以及 VMware® Distributed Resource Scheduler (DRS 都能提高VMware 逻辑资源池的效率和灵活性。例如,VMware DRS 能够将优先级较低的虚拟机移离主机,这样高优先级的虚拟机就能够在工作负载增加时,获得自己需要的所有计算能力。这样一来,资源池即可跨多个服务器聚合并共享资源,这正是云计算的本质。公司可以将资源池分配到各个业务组,从而确保可用性以及与其他池

21、的隔离性。Microsoft PRO Tips 和 Citrix WLB 在这个方面有极大的限制;两者均不支持真正的逻辑资源池。PRO Tips 的智能性依赖于多个第三方管理软件包,但它无法避免多个软件包发出彼此冲突的建议。这两种解决方案均不能将资源集群分为多个逻辑资源池,Hyper-V R2 或 XenServer 的用户必须为每个业务组配备专门的主机集群,这种费时、昂贵、极不灵活、孤立的基础架构正是虚拟化所要取代的。成本节约能够降低成本是大多数企业决定推行虚拟化的最低要求。虚拟化在降低硬件、设备、管理、供电和散热成本方面起到的作用已经广为人知,但各虚拟化平台在以上这些方面的成本节约程度并不

22、一定相同。企业应认真考虑他们的备选解决方案是否符合各项标准,例如:整合VMware vSphere 4.1 版已成为业界领先的性能解决方案,它的整合率高于任何同类产品,因此可以大大提高所有子系统的性能(CPU、内存、存储、网络和集群的利用率。新的内存压缩功能可在提供高性能的同时提高内存利用率;存储和网络 I/O 控制根据服务质量标准衡量通信量。凭借在性能和可扩展性上的优势, VMware 产品能够提高整合率并降低总体成本,即使与其他供应商的“免费”产品相比也是如此。Microsoft Hyper-V R2 和 Citrix XenServer 缺乏高性能“群”调度,而且内存管理仅依赖于内存释放

23、。由于缺乏内存管理功能(例如透明页共享和压缩、直接驱动程序模型和具有动态负载平衡功能的逻辑资源池,它们的用户必须使用较低的虚拟机密度来应对,这导致了存储、服务器、网络硬件、数据中心占地空间、供电、散热等方面成本的上升。计划内维护安排在非峰值时间进行计划内维护会浪费资金,因为您需要支付夜间和周末加班人员的工资、需要花费时间与业务所有者安排维护时段,并且会因为停机而降低工作效率和销售额。通过 VMware vMotion 和 VMware Storage vMotion,IT 管理员可以在正常工作时间内执行计划内维护,完全不必安排维护时间段。VMware vSphere 4.1 版将 vMotio

24、n 的操作速度最高提高到以前版本的 10 倍,并重新配置了 Intel FlexMigration 和AMD-V Extended Migration CPU,使 vMotion 能在不影响性能的情况下与旧 CPU 兼容。因为 VMware vSphere 支持每台主机最多运行 8 个并发 vMotion,所以虚拟机撤出速度很快,维护可以提早开始。Storage vMotion 可以跨光纤通道、iSCSI、网络文件系统和直连存储 (DAS 设备工作。Microsoft Hyper-V R2 具有 CPU 兼容性模式,但此模式是通过将 Hyper-V 集群有效降级到 2005 年的Pentium

25、 4 CPU 来工作的。对于存储迁移,Hyper-V 的“Quick Storage Migration”功能会中断应用程序运行,导致应用程序停止运行。Hyper-V 和 XenServer 均仅支持每次实时迁移一个虚拟机,这会使维护操作的开始时间推迟。XenServer 虽然内置了实时迁移虚拟机的功能,但不能实时迁移存储。存储使用 VMware vStorage Thin Provisioning,IT 管理员能够创建虚拟机而不必预先部署存储。创建虚拟机后,经过精简部署的磁盘仅使用必需的存储,并按需增加。VMware vStorage Thin Provisioning 具备使用监控和警报功

26、能,因此 IT 管理员知道应何时获取更多存储,或何时使用 VMware Storage vMotion 跨可用存储重新平衡虚拟机。VMware vStorage Thin Provisioning 大大提高了存储利用率,而自动监控和警报功能对避免存储不足至关重要。Microsoft Hyper-V R2 具有磁盘精简部署功能,但缺乏内置的监控和警报功能,无法保证其安全使用。Citrix XenServer 虽然支持精简磁盘,但仅适用于一小部分存储区域网络 (SAN 产品。供电和散热VMware Distributed Power Management (DPM 可在非峰值时段(例如夜间内整合集

27、群中的工作负载并关闭不需要的服务器,从而减少数据中心的能源消耗。当工作日开始或预计利用率将增加时,DPM 会将服务器重新联机,以满足服务级别协议的要求。VMware 的 DPM 实施与 HP 集成远程控制管理 (iLO 和 Intel 智能平台管理接口 (IPMI 规范完全兼容,可实现带外主机管理,从而确保可靠的服务器电源管理。Microsoft Hyper-V R2 没有同类功能:它基于 PRO Tips 的解决方案无法根据应用程序资源需求智能地整合、关闭然后开启 Hyper-V 主机集群。事实上,Microsoft 的 R2 版本对电源管理使用 Core Parking 功能,只能关闭处理

28、器核心,而不是整个服务器。Citrix XenServer 5.6 的付费版本提供 Advanced Power Management 1.0 版,该版本在实验室测试中执行地并不一致,部分原因是它不能完整支持主要的带外主机管理协议。结论随着 vSphere 4.1 版的发布,VMware 在两个方向上使虚拟化有了突破性发展。首先,它大大提高了平台的可扩展性,使虚拟机和虚拟化主机达到了前所未有的数量,以比以前更低的运营成本扩大了虚拟化的受益范围。其次,它引入了众多功能,可将数据中心资源聚合成一个灵活的计算能力资源池,以便应用程序根据需要使用,从而保持较高的利用率和服务级别水平。对于中小型企业而言

29、,VMware vSphere 4.1 的操作简便性使其系统管理员能够管理规模更大、功能更多的虚拟基础架构,进而实现大型企业级的管理成效,而无需相应的巨额投资。VMware vSphere 4.1 提供的可扩展性和利用率意味着企业可以从虚拟化投资中获得更大价值:提高整合率、降低服务器和存储硬件的购买频率,以及减少按操作系统或应用程序类型隔离的昂贵孤岛。凭借上述性能和管理功能,以及在规模与价格上均适于您的企业的全新 VMware vSphere 捆绑包,VMware 是为您的中小型企业提供虚拟化优势的理想之选。“免费”透视每个虚拟化解决方案提供商均免费提供使用受限或功能缩减的临时虚拟化软件版本,

30、供潜在客户评估。而每个供应商都会对不受限制、功能完整的永久性生产版本收取一定费用(价格具有竞争力。针对这些限制,供应商会安排定价和升级途径,以反映他们的技术如何相互配合,尽可能好地展示他们的产品,为他们的投资者赚取回报。VMware 在产品定价上最大程度地实现透明,可帮助您做出理智而切合实际的选择,今后不会遇到令您不快的意外情况。相似解决方案比较当您的企业对 VMware 和其他虚拟化解决方案估价时,请一定要考虑真正的同类产品。请对照符合您生产环境和业务要求的解决方案来衡量 VMware 的价格,而不要对照那些功能缩减或不完整的解决方案,因为它们虽然价格可能较低,但实用性却达不到要求。VMwa

31、re 提供了详细的比较数据供您在线查阅,但以下这三大 VMware vSphere Kit 系列涵盖了大多数中小型企业的要求: VMware vSphere Hypervisor 单服务器解决方案,没有供试验、评估或实验室测试的集中式管理功能。 Essentials Kit 最多三台带有集中式管理功能、精简部署、Update Manager 和数据保护 API 的单处理器或双处理器服务器。Essentials Plus Kit 增加了数据恢复、高可用性和使用 vMotion 将正在运行的虚拟机在主机间迁移的功能。 Acceleration Kit 可扩展的 Advanced Acceleration Kit、Midsize Acceleration