vSphere55相对于RHEV32的竞争优势简版V10.docx

1、vSphere55相对于RHEV32的竞争优势简版V10文档信息与变更记录文档名称vSphere 5.5相对于RHEV 3.2的竞争优势（简版）作者周晶邮箱jingz版本V1.0变更记录2014.02.14 V1.0 初稿1概述vSphere是VMware推出的基于云的新一代数据中心虚拟化产品，它提供了虚拟化基础架构、高可用性、集中管理、监控等一整套解决方案。VMware vSphere这个业界最可靠的数据中心虚拟化平台可以使所有应用程序和服务具备最高级别的可用性和响应速度。vSphere通过将关键业务应用与底层硬件分离来实现前所未有的可靠性和灵活性，从而优化了IT服务的交付。这种方式可以使每

2、种应用程序工作负载均能够以最低的总体拥有成本（TCO）履行最高级别的应用程序服务级别协议（SLA）。它具有如下独特的功能特性。磁盘空间占用量小，因此可以缩小受攻击面并减少补丁程序数量不依赖操作系统，并采用加强型驱动程序具备高级内存管理功能，能够消除重复内存页或压缩内存页通过集成式的集群文件系统提供高级存储管理功能高I/O可扩展性可消除I/O瓶颈vSphere拥有全球超过2000家的ISV合作伙伴，对3700多款应用提供支持，在全球拥有超过50万的客户。VMware的全球客户包括财富100强的所有企业，财富500强中的98%（500家中的491家），这包括全部50大商业储蓄银行，全部10大航空航

3、天和国防企业，全部5大全球航空公司，10大化工企业中的9家。除此之外，VMware的客户还包括财富1000强中的96%，英国富时100指数公司中的91%，德国DAX 100指数公司中的95%，全部法国CAC 40指数公司，意大利MIB 30指数公司中的87%，西班牙IBEX 35指数公司中的91%，澳大利亚/新西兰ASX 100指数公司中的94%，以及中国的遍布政府，金融，电力，医疗，教育等各个行业的大中小型客户。随着云计算的兴起，虚拟化技术的发展异常迅猛，微软，思杰以及红帽等越来越多的厂商开始进入这一领域，这使得该领域的竞争非常激烈。但是，VMware仍然是这一行业的领导者，除了超过50%的

4、市场占有率，Gartner公司的市场报告也可以充分印证这一点。Gartner公司在其2013年x86服务器虚拟化基础架构魔力象限报告中将VMware评为领导厂商，而连续四年被评为Gartner x86魔力象限领导厂商是对VMware的愿景、战略和产品的有力印证。下面的魔力象限可以清楚地看出VMware的市场领导地位。图：Gartner的x86服务器虚拟化基础架构魔力象限Red Hat在2013年6月推出了新一代企业级虚拟化软件Red Hat Enterprise Virtualization 3.2 (RHEV 3.2)，本文接下来将对Red Hat的虚拟化产品RHEV 3.2以及虚拟化管理产

5、品RHEV Manager与VMware的vSphere 5.5和vCenter Server从计算、网络与安全、存储、可用性、管理与自动化这五个领域进行全面的分析对比。通过这些对比，我们将可以非常清楚地看到VMware vSphere 5.5与vCenter Server的压倒性优势。2计算的优势本小节首先介绍了vSphere 5.5与计算相关的功能特性，然后对RHEV 3.2的相关功能及其局限性进行了说明。2.1vSphere 5.5与计算相关的功能特性CPU虚拟化CPU虚拟化能够使多个操作系统实例同时运行在一台物理服务器之上，进而充分利用CPU资源。vSphere的CPU虚拟化技术具有如

6、下特点。 支持基于Intel/AMD X86指令集架构的处理器，支持最新的处理器硬件辅助虚拟化功能 支持处理器多核技术，支持虚拟多路运算，每个虚拟机可以支持多达64个虚拟CPU（vSMP）以满足高负载应用环境的要求 对CPU的调度可以实现虚机按需使用，随用随取，不用即释放，使得计算资源能被充分利用 在虚拟机操作系统支持的前提下，支持虚拟机的CPU热添加技术 vGPU技术可以支持NVIDIA、AMD和Intel硬件厂商的GPU卡，Linux和indows虚拟机都可以支持vGPU技术。高级内存管理技术vSphere具有多种高级的内存管理技术，这些技术可以实现内存的高效使用和更高的整合率，进而使vS

7、phere主机支持安全地过量分配内存，即：分配给每个虚拟机的内存总和可超过主机上安装的物理内存总和。更为关键的是，这些内存管理技术都是由vSphere主动完成的，不需要管理员的人为干预，这种方式极大地提高了效率并降低了管理员的工作量以及出错的风险。图：内存的过量分配vSphere的高级内存管理技术包括： 透明页共享TPS（Transparent page sharing）：TPS 是VMware独有的一种内存优化方法，该模式下，VMkernel会分析虚拟机的活动并识别宿主机上不同虚拟机之间相似的内存页面。如果在不同虚机上发现了完全相同或重复的内存页面，将会在这些虚拟机之间共享页面并建立指向这些

8、内存数据块的指针。TPS在多台虚机运行了相同的OS时非常有效，因为多个OS会重复加载相同的文件。 气球内存回收：ESXi主机使用一种随VMware Tools提供的内存释放驱动程序，该程序安装在每个虚拟机中。如果内存不足，则VMkernel将选择一个虚拟机并扩充其内存，也就是说，它会通知该虚拟机中的释放驱动程序从客户操作系统要求更多的内存。客户操作系统通过生成内存满足这一需求，然后VMkernel会将释放出的页面分配给其他虚拟机。 内存压缩：当内存过量分配时，内存压缩可以帮助提高虚拟机性能。默认情况下已启用该功能。因此当主机内存过量分配时，ESXi会在尝试将该页面交换到磁盘前压缩虚拟页面并将其

9、存储在内存中。 主机级SSD交换文件：每个虚拟机都包含一个VMkernel交换文件，如果多个虚拟机需要完全使用分配给它们的内存，则ESXi主机将根据为每个虚拟机指定的内存资源设置，按比例将其内存区域交换到本地或网络固态驱动器设备中。虚拟机在线迁移（vMotion）vSphere vMotion能在实现零停机和服务连续可用的情况下将正在运行的虚拟机从一台物理服务器实时地迁移到另一台物理服务器上，虚拟机会保留其网络标识和连接，并且能够保留虚拟机的网络标识和连接并保证事务的完整性。管理员可以通过vMotion在不停机、不中断业务运营的情况下执行硬件维护，还可以主动将虚拟机从发生故障或性能不佳的服务器

10、中移出，从而保证虚拟机的运行效率。即使没有共享存储，vSphere仍然可以完成虚拟机的在线迁移。向大数据扩展（Big Data Extensions）在vSphere上运行Hadoop集群以及周边的核心应用可以实现更高级别的敏捷性，帮助企业能够在一个通用平台上无缝部署、运行和管理Hadoop工作负载，实现基于策略的Hadoop集群自动配置。将数据与计算分离开来的方式可以实现弹性扩展，并保持数据的持久性，进而可以大幅扩展Hadoop集群。利用vSphere为Hadoop工作负载提供的高可用性解决方案，以及虚拟机级隔离技术，可以保证数据始终受到保护。CPU、内存和网卡的热添加与磁盘的热扩展vSph

11、ere可以在虚拟机需要时为其热添加CPU、内存和网卡以及热扩展虚拟磁盘，同时不会中断虚拟机的使用，从而实现虚拟机资源的动态添加。通过在不中断应用或终端用户的情况下为虚拟机调配添加CPU、内存、网卡和硬盘，可以减少停机时间并确保虚拟机中的应用始终拥有所需的资源。分布式资源调度（Distributed Resource Scheduler）vSphere可以将多台物理主机组成集群，而DRS可以将物理主机的群集作为单个计算资源进行管理，它可以持续监控活动工作负载和可用资源，并执行或建议执行虚拟机迁移，以最大限度提高工作负载性能，在整个资源池层面实现负载平衡，增强业务系统的服务质量。当集群中的某个虚拟

12、机启动时，DRS会将其放在一个适当的主机上，或者根据选择的自动化级别生成放置建议。分布式电源管理（DPM）分布式电源管理vSphere Distributed Power Management (DPM)可持续优化数据中心的能耗。当DRS集群中的虚拟机所需资源较少时（例如在夜间和周末），DPM会将工作负载整合到较少的服务器上，并关闭其余服务器以减少能耗。当虚拟机资源需求增加时，DPM会让关闭的主机上电恢复联机，以确保达到服务级别要求。在利用率较低的时段，最多可使数据中心日常的电力和散热成本降低20%DPM执行的这一合理的动态集群规模调整操作不但降低了集群的能耗与成本，而且不会影响虚拟机性能或可

13、用性。此外，还可以将DPM设置为仅就开机/关机操作提出建议。2.2RHEV 3.2的相关功能及其局限性RHEV 3.2在计算层面有很多与vSphere 5.5类似的功能，这些功能虽然看起来好像与vSphere的对应功能不相上下，但实际上它们往往都存在着各种各样的限制，下面将对这些功能及其局限性进行说明。虚拟机设备热添加RHEV 3.2支持磁盘和网卡的热插拔，但是不具备CPU与内存的热添加功能。而vSphere对虚拟机设备的热添加支持的非常全面，早在vSphere 4中，VMware便已开始支持多种热添加功能，vSphere 5.5支持CPU、内存的热添加以及磁盘和网卡的热插拔功能。实时迁移RH

14、EV 3.2虽然已经支持虚拟机的实时迁移，但是，它具有如下限制。 最多支持5个并发的实时迁移操作 每个实时迁移操作的最大传输速率为30MbpsvSphere 5.5所支持的1Gb/s和10Gb/s下vMotion的最大并发数分别为4和8，vSphere的这种限制是经过了“成本-收益-风险”的综合考量后得出的，这种策略可以在获得最大收益的同时，避免太大的并发量给系统带来各方面的冲击和风险。资源池RHEV 3.2无法创建资源池，也就是说，它不能够通过设置一些指标（资源上限，预留值等）来对集群中的资源（CPU，内存等）进行分组，例如，它无法在同一个集群中为开发/测试和真正的生产环境分配不同的资源以保

15、证不同的资源使用等级。虽然RHEV可以使用Hooks接口来创建“控制组”进而对一些资源进行管控，但是这种方式操作起来复杂耗时，非常的不直观。vSphere可以使用资源池按层次结构对群集中的可用 CPU 和内存资源进行分区, 以保证为特定用户组提供相应的资源。资源池可以根据业务需要或部门变动灵活地进行添加、删除或重组，各个资源池相互隔离，因此在一个资源池中进行分配更改时，不会影响其他无关的池。Guest OS的支持在Guest OS方面，vSphere更是有绝对的优势。vSphere 5.5支持90种以上的客户操作系统，而RHEV 3.2所支持的Guest OS主要集中在Red Hat Linu

16、x和Windows这两种操作系统，具体列表如下。 Red hat enterprise linux: red hat enterprise linux 3, 4, 5和6, 32和64位 Windows Server 2003, 2003 R2, 2008, 2008 R2以及2012, 32和64位 对SUSE linux enterprise Server 10/11的厂商级支持 Red hat enterprise linux desktop 5和6, 32和64位 Windows XP 32位; windows 7 32和64位; windows 8 32和64位 其中，SUSE li

17、nux enterprise Server 10/11需要厂商进行支持，RHEV的用户在自行安装和升级该系统时会存在一定的问题。此外，像FreeBSD, Solaris, NetWare, UnixWare, Mac OS以及其他一些常见的Linux操作系统，如：Ubuntu, Oracle Linux和Debian等均得不到RHEV 3.2的支持。资源动态优化在资源动态优化方面，RHEV 3.2做的非常有限，它的“System Scheduler”虽然号称提供了资源的动态调度功能，但是该功能存在如下限制。 仅通过监控CPU的使用情况来平衡集群中的负载，不对内存等其他资源的使用情况进行监控与分

18、析 需要手动设置阈值因此，RHEV 3.2的这种方式很难实现真正意义上的资源动态优化，例如，在内存已经接近耗尽的情况下，如果CPU的利用率还没有达到阈值的话，那么RHEV将不会执行任何操作来均衡虚拟化环境中的负载，这是有很大风险的。而VMware的Distributed Resource Scheduler (DRS)可以提供真正的资源动态优化功能，它除了会监控并分析CPU和内存的使用情况以外，还会深入分析存储和网络的情况，并提供关联与反关联规则。 因此DRS可以最大限度地提高工作负载性能，在整个资源池层面实现负载平衡，增强业务系统的服务质量。电源优化RHEV 3.2提供了一种叫做“Power

19、 Saving”的机制来达到节约能耗的目的，但是该策略具有如下限制。 该机制与System Scheduler所提供的资源优化机制不能够同时使用，在集群内两种策略只能选择其中一个 在进行能源分析时，只考虑了CPU的利用率这一个指标，而且对主机的关闭须通过手动或者REST API来完成，不能智能地自动关闭主机而vSphere的分布式电源管理vSphere Distributed Power Management (DPM)具有智能的电源管理功能，可以持续地优化每个集群中的服务器功耗，根据集群内服务器的负载状况对物理主机自行下电和加电。此外，vSphere还可以使用C-States来进一步降低能耗

20、。最大配置在最大配置方面，RHEV 3.2与vSphere 5.5具有一定的差距，具体如下。 vSphere 5.5支持单台主机最多320个逻辑CPU，而RHEV 3.2只支持160个 vSphere 5.5支持单台主机最多4TB的内存且可以通过可靠内存技术来提高系统稳定性，而RHEV 3.2只支持2TB的内存并且不支持可靠内存技术 vSphere 5.5支持62TB的虚拟磁盘大小，而RHEV 3.2只支持最多8TB的块设备磁盘文件3网络与安全的优势本小节首先介绍了vSphere 5.5与网络和安全相关的功能特性，然后对RHEV 3.2的相关功能及其局限性进行了说明。3.1vSphere 5.

21、5与网络和安全相关的功能特性vSphere标准交换机（VSS）vSphere标准交换机的运行方式与物理以太网交换机十分相似，它模拟传统物理以太网络交换机，在数据链路层转发数据帧。标准交换机会检测与其虚拟端口进行逻辑连接的虚拟机，并使用该信息向正确的虚拟机转发流量。使用物理以太网适配器可以将虚拟网络连接至物理网络，以将vSphere标准交换机连接到物理交换机。通过虚拟交换机，同一vSphere主机上的虚拟机可以使用与物理交换机相同的协议相互通信。vSphere分布式交换机（VDS）vSphere分布式交换机在数据中心上的所有关联主机之间充当单一交换机，这使得虚拟机在跨多个主机进行迁移时确保其网络

22、配置保持一致。借助VDS，管理员可以从一个集中界面为整个数据中心设置虚拟机访问交换，他可以轻松地跨多个主机调配、管理和监控虚拟网络连接，从而简化了虚拟机网络连接。VDS还提供了丰富的监控和故障排除功能，例如：支持使用RSPAN和ERSPAN协议进行远程网络分析，支持IPFIX Netflow版本10以及SNMPv3此外，VDS还为高级vSphere网络连接功能提供支持，例如：支持单根I/O虚拟化(SR-IOV)，以实现低延迟和高I/O工作负载。它还支持第三方虚拟交换机扩展，如Cisco Nexus 1000V虚拟交换机网络I/O控制（NIOC）使用网络I/O控制可在虚拟机级别配置规则和策略，并

23、确保始终有I/O资源可供关键业务应用使用。NIOC会对网络进行监控，一旦发现拥塞，它就会自动向业务规则所定义的最高优先级应用程序转移资源。利用NIOC，多种不同的工作负载可以共存于同一网络连接管道中，这充分发挥了10GbE的优势。得益于NIOC，管理员可以达到更高的工作效率，企业可以跨更多工作负载扩展虚拟化。NIOC还可以确保云环境中的每个租户都能获得为其分配的I/O资源份额，实现多租户部署并在整个集群范围内设置并强制执行网络优先级，提高关键业务应用的服务级别无代理终端安全防护（Endpoint）Endpoint将病毒扫描活动从各个虚拟机卸载到安全虚拟设备，虚拟机内不再需要安装代理即可对病毒和

24、恶意软件进行安全防护，它可以与第三方杀毒软件或者安全软件融合。对安全虚拟设备的部署与管理都非常简单，而且该虚拟设备能够持续更新防病毒特征码，为主机上的虚拟机提供无中断保护。无代理的终端安全防护机制可以避免病毒扫描风暴，减少资源占用，提高部署密度，节省硬件采购成本。由于安全虚拟设备采用经过整固的专用系统，因此安全级别较高，可以显著提升无代理模式下的整体安全性。此外，当多台虚拟机执行相同活动时，虚拟设备可以利用缓存技术加速扫描，提高扫描效率。3.2RHEV 3.2的相关功能及其局限性RHEV 3.2在网络与安全方面与vSphere 5.5存在较大的差距，这主要体现在如下几个方面。网络QoSRHEV

25、 3.2没有提供网络QoS相关的功能，虽然这项功能可以通过Hooks接口来实现，但是使用该接口存在诸多限制，例如，仅运行RHEV Hypervisor（RHEV-H）的主机就不支持该接口。除此之外，使用该接口是一件非常复杂且耗时的工作，用户体验不友好。vSphere网络I/O控制(NIOC)包括预定义的资源类型，以及创建自定义类型的能力。启用NIOC将立即实施共享式系统，可在主机发生争用时保护资源。vSphere的网络I/O控制在配置和管理上都非常容易，用户体验很好。安全策略RHEV 3.2虽然提供了一些网络安全相关的机制，例如，VLAN标签，端口镜像。但是，它仍然缺少一些高级的安全机制，例如

26、，无代理终端安全防护功能，防病毒API等。vSphere提供的无代理终端安全防护机制可以将病毒扫描活动从各个虚拟机卸载到安全虚拟设备，它可以有效避免病毒扫描风暴，减少资源占用，提高部署密度，节省硬件采购成本。分布式虚拟交换机RHEV 3.2不具备分布式虚拟交换机的功能，这是RHEV的又一个严重的功能缺陷。而vSphere的分布式交换机可以在数据中心上的所有关联主机之间充当单一交换机，这使得虚拟机在跨多个主机进行迁移时确保其网络配置保持一致。借助VDS，管理员可以从一个集中界面为整个数据中心设置虚拟机访问交换，从而简化了虚拟机网络连接。此外，VDS还提供了丰富的监控和故障排除功能。4存储的优势本

27、小节首先介绍了vSphere 5.5与存储相关的功能特性，然后对RHEV 3.2的相关功能及其局限性进行了说明。4.1vSphere 5.5与存储相关功的能特性存储的分布式资源调度（Storage DRS）分布式资源调度管理（DRS）可以基于CPU和内存资源的利用率来分配和均衡虚拟机的工作负载，存储DRS将此功能延伸到了存储，它使智能虚拟机的初始部署更智能，并能基于集群内存储设备的I/O、容量等状况实现负载平衡。存储DRS会持续监控存储空间使用量和存储I/O负载，并据此协调存储资源来满足业务增长需要，以及对运行的虚拟机进行智能部署，并在必要的时候将工作负载从一个存储资源转移到另外一个，以确保最

28、佳的性能，避免I/O瓶颈，提高所有应用的服务级别。配置文件驱动的存储配置文件驱动的存储，可以确保虚拟机基于底层存储平台的服务水平协议、可用性、性能和能力实现合理部署。利用配置文件驱动的存储可以清楚查看存储池的情况，从而可以优化并自动完成存储调配。管理员可以批量调配数据存储，无需再逐一调配虚拟机，从而可满足不断增长的业务需求。借助配置文件驱动的存储，管理员可以确保应用程序服务级别与可用存储相匹配，从而使所需的日常监控和故障排除工作变得十分有限。存储管理员不必协调多个团队即可分配存储，因此可以延长应用正常运行时间并提高业务连续性。存储在线迁移（Storage vMotion）vSphere Sto

29、rage vMotion可以在存储阵列内和跨存储阵列实时迁移虚拟机磁盘文件，无需中断或停机即可将正在运行的虚拟机从一个存储位置实时迁移到另一个存储位置。它可以使服务保持持续可用，并全面保证事务的完整性，该项技术的主要优点是： 简化阵列迁移和存储升级 动态优化存储I/O性能 高效管理存储容量Storage vMotion支持跨不同存储类型以及不同厂商存储产品之间进行在线迁移。存储I/O控制（SIOC）存储I/O控制(SIOC)用于为运行在一组能够访问共享存储池的vSphere主机上的虚拟机划分I/O优先级。当主机在与数据存储通信过程中观察到延迟时，SIOC会触发设备延迟监控。当延迟超过设定的阈值

30、时，系统会根据访问该数据存储的每个虚拟机的份额按比例为其分配I/O资源。它通过减少管理员亲自开展的性能管理工作提高其工作效率。可以使用SIOC来配置规则和策略，指定每个虚拟机的业务优先级。检测到I/O拥塞时，SIOC会根据规则向虚拟机动态分配可用的I/O资源，从而提高关键应用的服务级别，得以虚拟化更多工作负载，包括I/O密集型应用。Virtual Machine File System（VMFS）VMFS是一种针对虚拟机进行了优化的高性能集群文件系统。常规文件系统在给定时间只允许一台服务器读写同一文件，VMFS利用共享存储允许多个vSphere主机并行读写同一个存储。通过将整个虚拟机状态存储在

31、一个中心位置可以简化虚拟机的调配和管理。VFMS可为虚拟机提供充足的存储，并可针对未来的存储需求进行规划，此过程只需管理员执行少量操作或干预，无需中断其他主机的运行即可在VMFS卷中添加或删除vSphere主机。存储精简配置（Storage Thin Provisioning）采用存储精简配置时，vSphere主机上的虚拟机可以调配磁盘当前和未来活动所需的全部空间，但仅交付存储数据所需的存储空间量。它先不交付已分配但未使用的空间，而是随着虚拟磁盘上存储数据量的增加而增加空间供应量。精简配置可以超额分配数据存储，这样可以减少已分配但未使用的空间量，从而提升存储利用率。通过vCenter Serv

32、er可以了解空间分配情况和已用空间量，它还可以发出提醒和警报来通知管理员有空间不足或超额分配百分比过高的情况。精简配置可以更加快速的创建虚拟机磁盘，优化空间利用率，简化存储容量管理。存储APIvSphere提供了如下四种类型的存储API。 存储识别vSphere API for Storage Awareness (VASA)：第三方存储厂商可以使用VASA为虚拟化平台提供有关特定磁盘阵列的信息，进而在存储与虚拟化平台之间实现更紧密的集成。共享的信息包括有关存储虚拟化的详细信息，如运行状况、配置、容量和精简配置等。 阵列集成vSphere API for Array Integration (VAAI)：VAAI可以将