Windows Server 微软的大逆袭.docx
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WindowsServer微软的大逆袭
WindowsServer2012微軟的大逆襲
文/李宗翰（記者）2012-07-03
對微軟Windows來說，2012是非常重要的一年。
隨著智慧型手機與平板電腦應用的大幅成長，逐漸進逼到傳統以Windows作為作業系統平臺的x86架構個人電腦。
雖然Windows7一上市之後大獲好評，這幾年來開始陸續有許多用戶開始升級，但仍有不小比例的用戶仍在使用11年前發表的WindowsXP，所有人都在關注Windows7的下一版Windows8能否大幅扭轉局勢，微軟所要面對的競爭對手，不只是軟硬體整合度更高的行動裝置平臺，也包括自己的舊系統，這場仗打起來格外艱辛。
在伺服器端方面，WindowsServer2003在2010年7月已經不再提供主流支援，現在大部分用戶都逐漸升級到WindowsServer2008，不過面對伺服器虛擬化平臺廠商VMware的進逼，微軟雖然也在產品內建相關功能，並持續改良，但在產品技術的成熟度與市場佔有率一直居於落後的局面。
微軟先是在WindowsServer2008推出後半年內，即推出他們的Hypervisor：
Hyper-V（1.0），可建置內建在作業系統的角色或單獨架設Hyper-VServer2008，並搭配SystemCenterVirtualMachineManager2008作為主要管理平臺，可涵蓋以VMware伺服器虛擬化平臺的環境，加以整合管理。
該公司隨後於2009年所推出的WindowsServer2008R2，也更新了Hyper-V（2.0），其中最重要的新功能是，終於支援了線上遷移（LiveMigration）的功能──虛擬機器在不停機的情況下，即可遷移到其他實體伺服器，並提升處理器與網路方面的支援。
SystemCenterVirtualMachineManager2008也推出R2，不只是支援LiveMigration，更重要的是，能基於這樣的功能搭配SystemCenterOperationsManager，做到VM自動化移轉，這功能叫做PerformanceandResourceOptimization（PRO），與VMwareDistributedResourceScheduler（DRS）匹敵。
但這幾年來，VMware也沒有停下腳步。
2009年推出vSphere4、2011年vSphere5上市，他們仍持續擴充伺服器虛擬化的技術規格，以及相關應用功能的整合。
到了2012年，隨著微軟即將推出新一代WindowsServer，當中的伺服器虛擬化平臺Hyper-V技術發展程度，以及與vSphere5之間的差距是否縮小、甚至能超越，也備受關切。
伺服器虛擬化平臺發展得更成熟
在雲端運算環境大行其道的此刻，企業投入私有雲的建置需要基礎的系統來架設，而微軟一直期望能攻佔這部份的運用，因此在伺服器虛擬化技術上急起直追，到WindowsServer2012時，所提供的Hyper-V，可望突破以往的限制。
同時，他們也想針對雲端的多租戶（multi-tenant）環境，才能進一步滿足私有雲共用服務與公有雲服務需求，因此微軟對WindowsServer2012與Hyper-V的發展，也著眼於此。
大幅提升虛擬機器的延展性
首先在伺服器虛擬化的規格方面，微軟在WindowsServer2012上的Hyper-V（3.0）企圖超越VMwarevSphere，每臺虛擬機器所能配置的虛擬處理器最多到64顆，而記憶體可配置1TB，足足是WindowsServer2008R2時期（64GB）的16倍，而且，這已經是比許多實體x86伺服器都還要高的規格。
以搭配IntelXeonE5-2600系列處理器的2路伺服器來說，若啟用Hyper-Threading機制，整臺核心數可達32顆，記憶體最大到768GB。
若4路伺服器搭配的是8核心以上XeonE7-4800系列處理器（並開啟Hyper-Threading），或16核心的AMDOpteron6200系列處理器，才有機會相當或超過Hyper-V單臺虛擬機器的處理器與記憶體上限。
跟VMwarevSphere相比又如何？
以他們的Hypervisor──ESXi5.0來說，目前單臺虛擬機器最多可配置32顆虛擬處理器，以及1TB記憶體。
在VM的處理器資源的配置，最新版Hyper-V終於首次勝出，而記憶體方面雙方平手。
就整臺實體伺服器來說，上一版Hyper-V可支援的邏輯處理器數量只有64顆，而vSphere5最多可達160顆，相當可觀，不過最新版Hyper-V更勝一籌，高達320顆；而在整臺伺服器可允許的虛擬處理器總數上，Hyper-V2.0可允許512顆，vSphere5和Hyper-V3.0都是2048顆。
記憶體容量方面的配置，Hyper-V2.0可支援1TB，vSphere5是2TB，Hyper-V3.0則有4TB。
至於單臺主機能負荷的虛擬機器數量上，Hyper-V2.0可允許384臺，vSphere5是512臺，Hyper-V3.0是1024臺。
從這些規格大幅度的領先，可以看出微軟對於伺服器虛擬化平臺延展性的提升，表現出勢在必得的決心。
VMware也不甘示弱，最近在他們網站上設了一個專區（GettheFacts,NottheMicrosoftHyper-bole），表達vSphere領先Hyper-V之處。
此外，有傳言指出VMware在8月舉辦的VMworld大會上，可能會推出vSphere5.1，到時候相關技術規格可能會更新。
微軟Hyper-V與VMwarevSphere的延展性規格比較
廠牌
Microsoft
VMware
伺服器虛擬化平臺
WindowsServer2008R2Hyper-V
WindowsServer
"8"BetaHyper-V
WindowsServer2012RCHyper-V
vSphere5
每臺實體主機
邏輯處理器數量
64顆
160顆
320顆
160顆
記憶體最大容量
1TB
2TB
4TB
2TB
虛擬處理器最大數量
512顆
1024顆
2048顆
2048顆
可同時執行的虛擬機器數量
384臺
1024臺
1024臺
512臺
每臺虛擬機器
虛擬處理器的最大數量
4顆
32顆
64顆
32顆
記憶體最大容量
64GB
1TB
1TB
1TB
虛擬網路介面數量
12個*
12個*
12個*
10個
虛擬磁碟大小
2TB（VHD）
64TB（VHDX）
64TB（VHDX）
2
TB（VMDK）
每個叢集
可同時執行的主機數量
16臺
64臺
64臺
32臺
可同時執行的虛擬機器數量
1000臺
4000臺
4000臺
3000臺
增加新的虛擬磁碟格式VHDX與支援大磁區存放
在Hyper-V伺服器虛擬化環境中，除了上述VM的兩種即時移轉，WindowsServer2012有些特色是針對虛擬磁碟的儲存方式，例如新增了VHDX格式，虛擬磁碟可儲存到16TB（原本的VHD格式最大只能儲存到2TB）；VHDX也透過本身的中繼資料結構，去記錄異動的部份，因此可因應不正常關機所導致的資料損毀狀況，以及記錄作業系統版本或套用的修補程式資訊。
同時，VHDX也支援4KB大小的邏輯磁區（disksectors）。
過去，一般應用系統對於磁區設置的認定多為512bytes（例如VHD的驅動程式），但未來會有越來越多以4096bytes（4KB）作為實體磁區大小的新硬碟（像是採用AF先進格式化的硬碟），現在Hyper-V可在這種採用大型磁區格式的磁碟上，使用虛擬磁碟，以Read-Modify-Write（RMW）的演算法來轉換實體磁碟與VHD層的資料存取，並且對於那些專為4KB儲存環境所設計的應用程式，也能以原生支援的方式，增進存取效能。
不需搭配儲存設備，即可做到線上遷移
LiveMigration（即時移轉）的功能是WindowsServer2008R2時期開始提供的，它能讓虛擬機器在本身不停機的情況下，能遷移到另一臺啟用Hyper-V虛擬化功能的實體Windows伺服器上，類似這樣的功能，在VMware的伺服器虛擬化平臺上稱為vMotion，在2003年時已經推出。
但Hyper-V的VM即時轉移先前必須搭配FailoverClustering（容錯移轉叢集）的功能，並建立叢集、將Windows伺服器與共用的FCSAN或iSCSISAN儲存設備加入其中，並設定叢集共用磁碟區（ClusterSharedVolume，CSV），才能夠做到，而且一次只能即時移轉一臺VM。
到了WindowsServer2012，即時移轉可以在非叢集的環境下順利進行，而且能同時讓多個虛擬機器執行即時移轉作業（在相同的容錯移轉叢集），並運用到更高的網路頻寬（如10GbE）。
要做到這樣的即時移轉，VM可存放在網路共享資料夾，或是伺服器本機的磁碟儲存，而不需要額外架設FCSAN或iSCSISAN，以供VM存放，這在實務上增加了不少彈性。
值得一提的是，上述的網路共享資料夾是存放在WindowsServer2012所架設的檔案伺服器，關鍵在於它支援SMB（ServerMessageBlock）協定的最新版，也就是SMB3。
Hyper-V虛擬機器相關檔案，如設定檔、虛擬硬碟檔和快照檔，可以存放在使用SMB3協定的檔案伺服器，並且同時支援叢集與非叢集的Hyper-V系統。
SMB讓你能跨虛擬化環境去使用檔案儲存資源，將資料直接放在由WindowsServer架設的檔案伺服器，而不需仰賴昂貴的SAN儲存設備。
至於另一種靠本機磁碟就可做到VM即時移轉的作法，也有人稱之為SharedNothingLiveMigration，要即時移轉虛擬機器的實體伺服器也有一些條件限制，例如必須都隸屬於同網域內，而且伺服器所用的處理器都必須是同間廠商製造的（例如都是IntelXeon或AMDOpteron）。
不需要額外搭配儲存設備的VM即時移轉架構
透過檔案伺服器移轉
VM即時移轉可利用SMB3的檔案共享做到，而不需要搭配叢集功能。
兩臺伺服器直接移轉
在WindowsServer2012中，兩臺Hyper-V伺服器可以不需要搭配儲存設備就能即時移轉。
不需搭配特定型態儲存設備，也能為伺服器虛擬化環境做到異地備援
在災難備援機制的搭配上，VMwareESX/vSphere有SiteRecoveryManager（SRM），現在微軟在WindowsServer2012上，終於也推出類似功能，稱為Hyper-VReplica（HVR），它能在主要機房與備援機房的架構下，為Hyper-V虛擬機器，為兩端（site-to-site）提供非同步、可定期執行的遠端複製功能，可橫跨不同的儲存系統、叢集與資料中心。
而且HDR是免費內建在Hyper-V上，不像VMwareSRM需要額外購買。
HDR可在一般IP網路上運作，能用在區域網路環境或連線速度有限的廣域網路環境，而且能運用在不同型態的儲存系統上。
同時，它也不需要搭配共享儲存設備或昂貴的磁碟陣列設備。
架構上，它能提供基於主機層次的資料複製，能夠在主要伺服
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