vSphere 5.5相對于RHEV 3.2的競爭優(yōu)勢2019/11/17文檔信息與變更記錄文檔名稱vSphere 5.5相對于RHEV 3.2的競爭優(yōu)勢（簡版）作者周晶郵箱版本V1.0變更記錄2014.02.14 V1.0 初稿目 錄1概述32計算的優(yōu)勢52.1vSphere 5.5與計算相關的功能特性52.2RHEV 3.2的相關功能及其局限性73網(wǎng)絡與安全的優(yōu)勢103.1vSphere 5.5與網(wǎng)絡和安全相關的功能特性103.2RHEV 3.2的相關功能及其局限性114存儲的優(yōu)勢124.1vSphere 5.5與存儲相關功的能特性124.2RHEV 3.2的相關功能及其局限性145可用性的優(yōu)勢165.1vSphere 5.5與可用性相關的功能特性165.2RHEV 3.2的相關功能及其局限性176管理與自動化的優(yōu)勢196.1vSphere 5.5與管理和自動化相關的功能特性196.2RHEV 3.2的相關功能及其局限性207方案優(yōu)勢總結(jié)218縮略語解釋241 概述vSphere是VMware推出的基于云的新一代數(shù)據(jù)中心虛擬化產(chǎn)品，它提供了虛擬化基礎架構(gòu)、高可用性、集中管理、監(jiān)控等一整套解決方案。VMware vSphere這個業(yè)界最可靠的數(shù)據(jù)中心虛擬化平臺可以使所有應用程序和服務具備最高級別的可用性和響應速度。vSphere通過將關鍵業(yè)務應用與底層硬件分離來實現(xiàn)前所未有的可靠性和靈活性，從而優(yōu)化了IT服務的交付。這種方式可以使每種應用程序工作負載均能夠以最低的總體擁有成本（TCO）履行最高級別的應用程序服務級別協(xié)議（SLA）。它具有如下獨特的功能特性。u 磁盤空間占用量小，因此可以縮小受攻擊面并減少補丁程序數(shù)量u 不依賴操作系統(tǒng)，并采用加強型驅(qū)動程序u 具備高級內(nèi)存管理功能，能夠消除重復內(nèi)存頁或壓縮內(nèi)存頁u 通過集成式的集群文件系統(tǒng)提供高級存儲管理功能u 高I/O可擴展性可消除I/O瓶頸vSphere擁有全球超過2000家的ISV合作伙伴，對3700多款應用提供支持，在全球擁有超過50萬的客戶。VMware的全球客戶包括財富100強的所有企業(yè)，財富500強中的98%（500家中的491家），這包括全部50大商業(yè)儲蓄銀行，全部10大航空航天和國防企業(yè)，全部5大全球航空公司，10大化工企業(yè)中的9家。除此之外，VMware的客戶還包括財富1000強中的96%，英國富時100指數(shù)公司中的91%，德國DAX 100指數(shù)公司中的95%，全部法國CAC 40指數(shù)公司，意大利MIB 30指數(shù)公司中的87%，西班牙IBEX 35指數(shù)公司中的91%，澳大利亞/新西蘭ASX 100指數(shù)公司中的94%，以及中國的遍布政府，金融，電力，醫(yī)療，教育等各個行業(yè)的大中小型客戶。隨著云計算的興起，虛擬化技術(shù)的發(fā)展異常迅猛，微軟，思杰以及紅帽等越來越多的廠商開始進入這一領域，這使得該領域的競爭非常激烈。但是，VMware仍然是這一行業(yè)的領導者，除了超過50%的市場占有率，Gartner公司的市場報告也可以充分印證這一點。Gartner公司在其2013年x86服務器虛擬化基礎架構(gòu)魔力象限報告中將VMware評為領導廠商，而連續(xù)四年被評為Gartner x86魔力象限領導廠商是對VMware的愿景、戰(zhàn)略和產(chǎn)品的有力印證。下面的魔力象限可以清楚地看出VMware的市場領導地位。圖：Gartner的x86服務器虛擬化基礎架構(gòu)魔力象限Red Hat在2013年6月推出了新一代企業(yè)級虛擬化軟件Red Hat Enterprise Virtualization 3.2 (RHEV 3.2)，本文接下來將對Red Hat的虛擬化產(chǎn)品RHEV 3.2以及虛擬化管理產(chǎn)品RHEV Manager與VMware的vSphere 5.5和vCenter Server從計算、網(wǎng)絡與安全、存儲、可用性、管理與自動化這五個領域進行全面的分析對比。通過這些對比，我們將可以非常清楚地看到VMware vSphere 5.5與vCenter Server的壓倒性優(yōu)勢。2 計算的優(yōu)勢本小節(jié)首先介紹了vSphere 5.5與計算相關的功能特性，然后對RHEV 3.2的相關功能及其局限性進行了說明。2.1 vSphere 5.5與計算相關的功能特性 CPU虛擬化CPU虛擬化能夠使多個操作系統(tǒng)實例同時運行在一臺物理服務器之上，進而充分利用CPU資源。vSphere的CPU虛擬化技術(shù)具有如下特點。u 支持基于Intel/AMD X86指令集架構(gòu)的處理器，支持最新的處理器硬件輔助虛擬化功能u 支持處理器多核技術(shù)，支持虛擬多路運算，每個虛擬機可以支持多達64個虛擬CPU（vSMP）以滿足高負載應用環(huán)境的要求u 對CPU的調(diào)度可以實現(xiàn)虛機按需使用，隨用隨取，不用即釋放，使得計算資源能被充分利用u 在虛擬機操作系統(tǒng)支持的前提下，支持虛擬機的CPU熱添加技術(shù)u vGPU技術(shù)可以支持NVIDIA、AMD和Intel硬件廠商的GPU卡，Linux和indows虛擬機都可以支持vGPU技術(shù)。 高級內(nèi)存管理技術(shù)vSphere具有多種高級的內(nèi)存管理技術(shù)，這些技術(shù)可以實現(xiàn)內(nèi)存的高效使用和更高的整合率，進而使vSphere主機支持安全地過量分配內(nèi)存，即：分配給每個虛擬機的內(nèi)存總和可超過主機上安裝的物理內(nèi)存總和。更為關鍵的是，這些內(nèi)存管理技術(shù)都是由vSphere主動完成的，不需要管理員的人為干預，這種方式極大地提高了效率并降低了管理員的工作量以及出錯的風險。圖：內(nèi)存的過量分配vSphere的高級內(nèi)存管理技術(shù)包括：u 透明頁共享TPS（Transparent page sharing）：TPS 是VMware獨有的一種內(nèi)存優(yōu)化方法，該模式下，VMkernel會分析虛擬機的活動并識別宿主機上不同虛擬機之間相似的內(nèi)存頁面。如果在不同虛機上發(fā)現(xiàn)了完全相同或重復的內(nèi)存頁面，將會在這些虛擬機之間共享頁面并建立指向這些內(nèi)存數(shù)據(jù)塊的指針。TPS在多臺虛機運行了相同的OS時非常有效，因為多個OS會重復加載相同的文件。u 氣球內(nèi)存回收：ESXi主機使用一種隨VMware Tools提供的內(nèi)存釋放驅(qū)動程序，該程序安裝在每個虛擬機中。如果內(nèi)存不足，則VMkernel將選擇一個虛擬機并擴充其內(nèi)存，也就是說，它會通知該虛擬機中的釋放驅(qū)動程序從客戶操作系統(tǒng)要求更多的內(nèi)存?？蛻舨僮飨到y(tǒng)通過生成內(nèi)存滿足這一需求，然后VMkernel會將釋放出的頁面分配給其他虛擬機。u 內(nèi)存壓縮：當內(nèi)存過量分配時，內(nèi)存壓縮可以幫助提高虛擬機性能。默認情況下已啟用該功能。因此當主機內(nèi)存過量分配時，ESXi會在嘗試將該頁面交換到磁盤前壓縮虛擬頁面并將其存儲在內(nèi)存中。u 主機級SSD交換文件：每個虛擬機都包含一個VMkernel交換文件，如果多個虛擬機需要完全使用分配給它們的內(nèi)存，則ESXi主機將根據(jù)為每個虛擬機指定的內(nèi)存資源設置，按比例將其內(nèi)存區(qū)域交換到本地或網(wǎng)絡固態(tài)驅(qū)動器設備中。 虛擬機在線遷移（vMotion）vSphere vMotion能在實現(xiàn)零停機和服務連續(xù)可用的情況下將正在運行的虛擬機從一臺物理服務器實時地遷移到另一臺物理服務器上，虛擬機會保留其網(wǎng)絡標識和連接，并且能夠保留虛擬機的網(wǎng)絡標識和連接并保證事務的完整性。管理員可以通過vMotion在不停機、不中斷業(yè)務運營的情況下執(zhí)行硬件維護，還可以主動將虛擬機從發(fā)生故障或性能不佳的服務器中移出，從而保證虛擬機的運行效率。即使沒有共享存儲，vSphere仍然可以完成虛擬機的在線遷移。 向大數(shù)據(jù)擴展（Big Data Extensions）在vSphere上運行Hadoop集群以及周邊的核心應用可以實現(xiàn)更高級別的敏捷性，幫助企業(yè)能夠在一個通用平臺上無縫部署、運行和管理Hadoop工作負載，實現(xiàn)基于策略的Hadoop集群自動配置。將數(shù)據(jù)與計算分離開來的方式可以實現(xiàn)彈性擴展，并保持數(shù)據(jù)的持久性，進而可以大幅擴展Hadoop集群。利用vSphere為Hadoop工作負載提供的高可用性解決方案，以及虛擬機級隔離技術(shù)，可以保證數(shù)據(jù)始終受到保護。 CPU、內(nèi)存和網(wǎng)卡的熱添加與磁盤的熱擴展vSphere可以在虛擬機需要時為其熱添加CPU、內(nèi)存和網(wǎng)卡以及熱擴展虛擬磁盤，同時不會中斷虛擬機的使用，從而實現(xiàn)虛擬機資源的動態(tài)添加。通過在不中斷應用或終端用戶的情況下為虛擬機調(diào)配添加CPU、內(nèi)存、網(wǎng)卡和硬盤，可以減少停機時間并確保虛擬機中的應用始終擁有所需的資源。 分布式資源調(diào)度（Distributed Resource Scheduler）vSphere可以將多臺物理主機組成集群，而DRS可以將物理主機的群集作為單個計算資源進行管理，它可以持續(xù)監(jiān)控活動工作負載和可用資源，并執(zhí)行或建議執(zhí)行虛擬機遷移，以最大限度提高工作負載性能，在整個資源池層面實現(xiàn)負載平衡，增強業(yè)務系統(tǒng)的服務質(zhì)量。當集群中的某個虛擬機啟動時，DRS會將其放在一個適當?shù)闹鳈C上，或者根據(jù)選擇的自動化級別生成放置建議。 分布式電源管理（DPM）分布式電源管理vSphere Distributed Power Management (DPM)可持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的能耗。當DRS集群中的虛擬機所需資源較少時（例如在夜間和周末），DPM會將工作負載整合到較少的服務器上，并關閉其余服務器以減少能耗。當虛擬機資源需求增加時，DPM會讓關閉的主機上電恢復聯(lián)機，以確保達到服務級別要求。在利用率較低的時段，最多可使數(shù)據(jù)中心日常的電力和散熱成本降低20%DPM執(zhí)行的這一合理的動態(tài)集群規(guī)模調(diào)整操作不但降低了集群的能耗與成本，而且不會影響虛擬機性能或可用性。此外，還可以將DPM設置為僅就開機/關機操作提出建議。2.2 RHEV 3.2的相關功能及其局限性RHEV 3.2在計算層面有很多與vSphere 5.5類似的功能，這些功能雖然看起來好像與vSphere的對應功能不相上下，但實際上它們往往都存在著各種各樣的限制，下面將對這些功能及其局限性進行說明。 虛擬機設備熱添加RHEV 3.2支持磁盤和網(wǎng)卡的熱插拔，但是不具備CPU與內(nèi)存的熱添加功能。而vSphere對虛擬機設備的熱添加支持的非常全面，早在vSphere 4中，VMware便已開始支持多種熱添加功能，vSphere 5.5支持CPU、內(nèi)存的熱添加以及磁盤和網(wǎng)卡的熱插拔功能。 實時遷移RHEV 3.2雖然已經(jīng)支持虛擬機的實時遷移，但是，它具有如下限制。u 最多支持5個并發(fā)的實時遷移操作 u 每個實時遷移操作的最大傳輸速率為30MbpsvSphere 5.5所支持的1Gb/s和10Gb/s下vMotion的最大并發(fā)數(shù)分別為4和8，vSphere的這種限制是經(jīng)過了“成本-收益-風險”的綜合考量后得出的，這種策略可以在獲得最大收益的同時，避免太大的并發(fā)量給系統(tǒng)帶來各方面的沖擊和風險。 資源池RHEV 3.2無法創(chuàng)建資源池，也就是說，它不能夠通過設置一些指標（資源上限，預留值等）來對集群中的資源（CPU，內(nèi)存等）進行分組，例如，它無法在同一個集群中為開發(fā)/測試和真正的生產(chǎn)環(huán)境分配不同的資源以保證不同的資源使用等級。雖然RHEV可以使用Hooks接口來創(chuàng)建“控制組”進而對一些資源進行管控，但是這種方式操作起來復雜耗時，非常的不直觀。vSphere可以使用資源池按層次結(jié)構(gòu)對群集中的可用 CPU 和內(nèi)存資源進行分區(qū), 以保證為特定用戶組提供相應的資源。資源池可以根據(jù)業(yè)務需要或部門變動靈活地進行添加、刪除或重組，各個資源池相互隔離，因此在一個資源池中進行分配更改時，不會影響其他無關的池。 Guest OS的支持在Guest OS方面，vSphere更是有絕對的優(yōu)勢。vSphere 5.5支持90種以上的客戶操作系統(tǒng)，而RHEV 3.2所支持的Guest OS主要集中在Red Hat Linux和Windows這兩種操作系統(tǒng)，具體列表如下。u Red hat enterprise linux: red hat enterprise linux 3, 4, 5和6, 32和64位 u Windows Server 2003, 2003 R2, 2008, 2008 R2以及2012, 32和64位u 對SUSE linux enterprise Server 10/11的廠商級支持 u Red hat enterprise linux desktop 5和6, 32和64位u Windows XP 32位; windows 7 32和64位; windows 8 32和64位 其中，SUSE linux enterprise Server 10/11需要廠商進行支持，RHEV的用戶在自行安裝和升級該系統(tǒng)時會存在一定的問題。此外，像FreeBSD, Solaris, NetWare, UnixWare, Mac OS以及其他一些常見的Linux操作系統(tǒng)，如：Ubuntu, Oracle Linux和Debian等均得不到RHEV 3.2的支持。 資源動態(tài)優(yōu)化在資源動態(tài)優(yōu)化方面，RHEV 3.2做的非常有限，它的“System Scheduler”雖然號稱提供了資源的動態(tài)調(diào)度功能，但是該功能存在如下限制。u 僅通過監(jiān)控CPU的使用情況來平衡集群中的負載，不對內(nèi)存等其他資源的使用情況進行監(jiān)控與分析u 需要手動設置閾值因此，RHEV 3.2的這種方式很難實現(xiàn)真正意義上的資源動態(tài)優(yōu)化，例如，在內(nèi)存已經(jīng)接近耗盡的情況下，如果CPU的利用率還沒有達到閾值的話，那么RHEV將不會執(zhí)行任何操作來均衡虛擬化環(huán)境中的負載，這是有很大風險的。而VMware的Distributed Resource Scheduler (DRS)可以提供真正的資源動態(tài)優(yōu)化功能，它除了會監(jiān)控并分析CPU和內(nèi)存的使用情況以外，還會深入分析存儲和網(wǎng)絡的情況，并提供關聯(lián)與反關聯(lián)規(guī)則。 因此DRS可以最大限度地提高工作負載性能，在整個資源池層面實現(xiàn)負載平衡，增強業(yè)務系統(tǒng)的服務質(zhì)量。 電源優(yōu)化RHEV 3.2提供了一種叫做“Power Saving”的機制來達到節(jié)約能耗的目的，但是該策略具有如下限制。u 該機制與System Scheduler所提供的資源優(yōu)化機制不能夠同時使用，在集群內(nèi)兩種策略只能選擇其中一個u 在進行能源分析時，只考慮了CPU的利用率這一個指標，而且對主機的關閉須通過手動或者REST API來完成，不能智能地自動關閉主機而vSphere的分布式電源管理vSphere Distributed Power Management (DPM)具有智能的電源管理功能，可以持續(xù)地優(yōu)化每個集群中的服務器功耗，根據(jù)集群內(nèi)服務器的負載狀況對物理主機自行下電和加電。此外，vSphere還可以使用C-States來進一步降低能耗。 最大配置在最大配置方面，RHEV 3.2與vSphere 5.5具有一定的差距，具體如下。u vSphere 5.5支持單臺主機最多320個邏輯CPU，而RHEV 3.2只支持160個u vSphere 5.5支持單臺主機最多4TB的內(nèi)存且可以通過可靠內(nèi)存技術(shù)來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，而RHEV 3.2只支持2TB的內(nèi)存并且不支持可靠內(nèi)存技術(shù)u vSphere 5.5支持62TB的虛擬磁盤大小，而RHEV 3.2只支持最多8TB的塊設備磁盤文件3 網(wǎng)絡與安全的優(yōu)勢本小節(jié)首先介紹了vSphere 5.5與網(wǎng)絡和安全相關的功能特性，然后對RHEV 3.2的相關功能及其局限性進行了說明。3.1 vSphere 5.5與網(wǎng)絡和安全相關的功能特性 vSphere標準交換機（VSS）vSphere標準交換機的運行方式與物理以太網(wǎng)交換機十分相似，它模擬傳統(tǒng)物理以太網(wǎng)絡交換機，在數(shù)據(jù)鏈路層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。標準交換機會檢測與其虛擬端口進行邏輯連接的虛擬機，并使用該信息向正確的虛擬機轉(zhuǎn)發(fā)流量。使用物理以太網(wǎng)適配器可以將虛擬網(wǎng)絡連接至物理網(wǎng)絡，以將vSphere標準交換機連接到物理交換機。通過虛擬交換機，同一vSphere主機上的虛擬機可以使用與物理交換機相同的協(xié)議相互通信。 vSphere分布式交換機（VDS）vSphere分布式交換機在數(shù)據(jù)中心上的所有關聯(lián)主機之間充當單一交換機，這使得虛擬機在跨多個主機進行遷移時確保其網(wǎng)絡配置保持一致。借助VDS，管理員可以從一個集中界面為整個數(shù)據(jù)中心設置虛擬機訪問交換，他可以輕松地跨多個主機調(diào)配、管理和監(jiān)控虛擬網(wǎng)絡連接，從而簡化了虛擬機網(wǎng)絡連接。VDS還提供了豐富的監(jiān)控和故障排除功能，例如：支持使用RSPAN和ERSPAN協(xié)議進行遠程網(wǎng)絡分析，支持IPFIX Netflow版本10以及SNMPv3此外，VDS還為高級vSphere網(wǎng)絡連接功能提供支持，例如：支持單根I/O虛擬化(SR-IOV)，以實現(xiàn)低延遲和高I/O工作負載。它還支持第三方虛擬交換機擴展，如Cisco Nexus 1000V虛擬交換機 網(wǎng)絡I/O控制（NIOC）使用網(wǎng)絡I/O控制可在虛擬機級別配置規(guī)則和策略，并確保始終有I/O資源可供關鍵業(yè)務應用使用。NIOC會對網(wǎng)絡進行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)擁塞，它就會自動向業(yè)務規(guī)則所定義的最高優(yōu)先級應用程序轉(zhuǎn)移資源。利用NIOC，多種不同的工作負載可以共存于同一網(wǎng)絡連接管道中，這充分發(fā)揮了10GbE的優(yōu)勢。得益于NIOC，管理員可以達到更高的工作效率，企業(yè)可以跨更多工作負載擴展虛擬化。NIOC還可以確保云環(huán)境中的每個租戶都能獲得為其分配的I/O資源份額，實現(xiàn)多租戶部署并在整個集群范圍內(nèi)設置并強制執(zhí)行網(wǎng)絡優(yōu)先級，提高關鍵業(yè)務應用的服務級別 無代理終端安全防護（Endpoint）Endpoint將病毒掃描活動從各個虛擬機卸載到安全虛擬設備，虛擬機內(nèi)不再需要安裝代理即可對病毒和惡意軟件進行安全防護，它可以與第三方殺毒軟件或者安全軟件融合。對安全虛擬設備的部署與管理都非常簡單，而且該虛擬設備能夠持續(xù)更新防病毒特征碼，為主機上的虛擬機提供無中斷保護。無代理的終端安全防護機制可以避免病毒掃描風暴，減少資源占用，提高部署密度，節(jié)省硬件采購成本。由于安全虛擬設備采用經(jīng)過整固的專用系統(tǒng)，因此安全級別較高，可以顯著提升無代理模式下的整體安全性。此外，當多臺虛擬機執(zhí)行相同活動時，虛擬設備可以利用緩存技術(shù)加速掃描，提高掃描效率。3.2 RHEV 3.2的相關功能及其局限性RHEV 3.2在網(wǎng)絡與安全方面與vSphere 5.5存在較大的差距，這主要體現(xiàn)在如下幾個方面。 網(wǎng)絡QoSRHEV 3.2沒有提供網(wǎng)絡QoS相關的功能，雖然這項功能可以通過Hooks接口來實現(xiàn)，但是使用該接口存在諸多限制，例如，僅運行RHEV Hypervisor（RHEV-H）的主機就不支持該接口。除此之外，使用該接口是一件非常復雜且耗時的工作，用戶體驗不友好。vSphere網(wǎng)絡I/O控制(NIOC)包括預定義的資源類型，以及創(chuàng)建自定義類型的能力。啟用NIOC將立即實施共享式系統(tǒng)，可在主機發(fā)生爭用時保護資源。vSphere的網(wǎng)絡I/O控制在配置和管理上都非常容易，用戶體驗很好。 安全策略RHEV 3.2雖然提供了一些網(wǎng)絡安全相關的機制，例如，VLAN標簽，端口鏡像。但是，它仍然缺少一些高級的安全機制，例如，無代理終端安全防護功能，防病毒API等。vSphere提供的無代理終端安全防護機制可以將病毒掃描活動從各個虛擬機卸載到安全虛擬設備，它可以有效避免病毒掃描風暴，減少資源占用，提高部署密度，節(jié)省硬件采購成本。 分布式虛擬交換機RHEV 3.2不具備分布式虛擬交換機的功能，這是RHEV的又一個嚴重的功能缺陷。而vSphere的分布式交換機可以在數(shù)據(jù)中心上的所有關聯(lián)主機之間充當單一交換機，這使得虛擬機在跨多個主機進行遷移時確保其網(wǎng)絡配置保持一致。借助VDS，管理員可以從一個集中界面為整個數(shù)據(jù)中心設置虛擬機訪問交換，從而簡化了虛擬機網(wǎng)絡連接。此外，VDS還提供了豐富的監(jiān)控和故障排除功能。4 存儲的優(yōu)勢本小節(jié)首先介紹了vSphere 5.5與存儲相關的功能特性，然后對RHEV 3.2的相關功能及其局限性進行了說明。4.1 vSphere 5.5與存儲相關功的能特性 存儲的分布式資源調(diào)度（Storage DRS）分布式資源調(diào)度管理（DRS）可以基于CPU和內(nèi)存資源的利用率來分配和均衡虛擬機的工作負載，存儲DRS將此功能延伸到了存儲，它使智能虛擬機的初始部署更智能，并能基于集群內(nèi)存儲設備的I/O、容量等狀況實現(xiàn)負載平衡。存儲DRS會持續(xù)監(jiān)控存儲空間使用量和存儲I/O負載，并據(jù)此協(xié)調(diào)存儲資源來滿足業(yè)務增長需要，以及對運行的虛擬機進行智能部署，并在必要的時候?qū)⒐ぷ髫撦d從一個存儲資源轉(zhuǎn)移到另外一個，以確保最佳的性能，避免I/O瓶頸，提高所有應用的服務級別。 配置文件驅(qū)動的存儲配置文件驅(qū)動的存儲，可以確保虛擬機基于底層存儲平臺的服務水平協(xié)議、可用性、性能和能力實現(xiàn)合理部署。利用配置文件驅(qū)動的存儲可以清楚查看存儲池的情況，從而可以優(yōu)化并自動完成存儲調(diào)配。管理員可以批量調(diào)配數(shù)據(jù)存儲，無需再逐一調(diào)配虛擬機，從而可滿足不斷增長的業(yè)務需求。借助配置文件驅(qū)動的存儲，管理員可以確保應用程序服務級別與可用存儲相匹配，從而使所需的日常監(jiān)控和故障排除工作變得十分有限。存儲管理員不必協(xié)調(diào)多個團隊即可分配存儲，因此可以延長應用正常運行時間并提高業(yè)務連續(xù)性。 存儲在線遷移（Storage vMotion）vSphere Storage vMotion可以在存儲陣列內(nèi)和跨存儲陣列實時遷移虛擬機磁盤文件，無需中斷或停機即可將正在運行的虛擬機從一個存儲位置實時遷移到另一個存儲位置。它可以使服務保持持續(xù)可用，并全面保證事務的完整性，該項技術(shù)的主要優(yōu)點是：u 簡化陣列遷移和存儲升級u 動態(tài)優(yōu)化存儲I/O性能u 高效管理存儲容量Storage vMotion支持跨不同存儲類型以及不同廠商存儲產(chǎn)品之間進行在線遷移。 存儲I/O控制（SIOC）存儲I/O控制(SIOC)用于為運行在一組能夠訪問共享存儲池的vSphere主機上的虛擬機劃分I/O優(yōu)先級。當主機在與數(shù)據(jù)存儲通信過程中觀察到延遲時，SIOC會觸發(fā)設備延遲監(jiān)控。當延遲超過設定的閾值時，系統(tǒng)會根據(jù)訪問該數(shù)據(jù)存儲的每個虛擬機的份額按比例為其分配I/O資源。它通過減少管理員親自開展的性能管理工作提高其工作效率?？梢允褂肧IOC來配置規(guī)則和策略，指定每個虛擬機的業(yè)務優(yōu)先級。檢測到I/O擁塞時，SIOC會根據(jù)規(guī)則向虛擬機動態(tài)分配可用的I/O資源，從而提高關鍵應用的服務級別，得以虛擬化更多工作負載，包括I/O密集型應用。 Virtual Machine File System（VMFS）VMFS是一種針對虛擬機進行了優(yōu)化的高性能集群文件系統(tǒng)。常規(guī)文件系統(tǒng)在給定時間只允許一臺服務器讀寫同一文件，VMFS利用共享存儲允許多個vSphere主機并行讀寫同一個存儲。通過將整個虛擬機狀態(tài)存儲在一個中心位置可以簡化虛擬機的調(diào)配和管理。VFMS可為虛擬機提供充足的存儲，并可針對未來的存儲需求進行規(guī)劃，此過程只需管理員執(zhí)行少量操作或干預，無需中斷其他主機的運行即可在VMFS卷中添加或刪除vSphere主機。 存儲精簡配置（Storage Thin Provisioning）采用存儲精簡配置時，vSphere主機上的虛擬機可以調(diào)配磁盤當前和未來活動所需的全部空間，但僅交付存儲數(shù)據(jù)所需的存儲空間量。它先不交付已分配但未使用的空間，而是隨著虛擬磁盤上存儲數(shù)據(jù)量的增加而增加空間供應量。精簡配置可以超額分配數(shù)據(jù)存儲，這樣可以減少已分配但未使用的空間量，從而提升存儲利用率。通過vCenter Server可以了解空間分配情況和已用空間量，它還可以發(fā)出提醒和警報來通知管理員有空間不足或超額分配百分比過高的情況。精簡配置可以更加快速的創(chuàng)建虛擬機磁盤，優(yōu)化空間利用率，簡化存儲容量管理。 存儲APIvSphere提供了如下四種類型的存儲API。u 存儲識別vSphere API for Storage Awareness (VASA)：第三方存儲廠商可以使用VASA為虛擬化平臺提供有關特定磁盤陣列的信息，進而在存儲與虛擬化平臺之間實現(xiàn)更緊密的集成。共享的信息包括有關存儲虛擬化的詳細信息，如運行狀況、配置、容量和精簡配置等。 u 陣列集成vSphere API for Array Integration (VAAI)：VAAI可以將特定存儲操作的負載分流到受支持的磁盤陣列，從而提高磁盤陣列操作的性能和效率。借助VAAI，vSphere能夠更快地執(zhí)行關鍵操作，并減少CPU、內(nèi)存和存儲帶寬使用量，它支持對現(xiàn)有市場上主流的存儲廠商的存儲進行虛擬化加速功能。u 存儲多路徑vSphere API for Multipathing：通過與第三方存儲供應商提供的多路徑軟件功能集成，存儲多路徑API可以提高存儲I/O的性能和可靠性。它可以確定最佳的路徑選擇，同時利用并行路徑來提高主機對存儲陣列執(zhí)行的I/O操作的性能和可靠性。u 數(shù)據(jù)保護vSphere API for Data Protection (VADP)：通過VADP，備份軟件可以執(zhí)行集中式的虛擬機備份，避免在每個虛擬機內(nèi)運行備份任務所造成的中斷和開銷。它可以對虛擬機執(zhí)行完整、差異及增量映像備份和恢復，還可以使用受支持的Windows和Linux操作系統(tǒng)執(zhí)行文件級虛擬機備份。 vSphere Flash Read CachevSphere Flash Read Cache可以虛擬化服務器端閃存，從而提供一個可大幅降低應用延遲的高性能讀緩存層。緩存對虛擬機完全透明，無需任何客戶機代理。該功能支持按每個VMDK的精確度分配閃存資源，它可以把多個SSD磁盤抽象池化成一個緩存池，可以像管理CPU和內(nèi)存一樣管理虛擬化閃存資源，進而使關鍵任務應用的性能提高5-10倍之多。4.2 RHEV 3.2的相關功能及其局限性RHEV 3.2不支持存儲QoS，對存儲API的支持也非常有限，它在存儲方面與vSphere 5.5具有較大的差距，下面將對這些差距逐一進行說明與分析。 存儲QoSRHEV 3.2沒有提供存儲QoS相關的功能，雖然這項功能可以通過Hooks接口來實現(xiàn)，但是使用該接口存在諸多限制，例如，僅運行RHEV Hypervisor（RHEV-H）的主機就不支持該接口。除此之外，使用該接口是一件非常復雜且耗時的工作，用戶體驗不友好。vSphere通過存儲I/O控制(SIOC)在數(shù)據(jù)存儲級別提供了配置和管理功能，支持在訪問數(shù)據(jù)存儲時對所有資源進行配置和強制實施，它通過減少管理員親自開展的性能管理工作提高其工作效率，并提高關鍵業(yè)務應用的服務級別。 存儲APIRHEV 3.2在存儲API方面的支持非常有限，這主要體現(xiàn)在以下幾個方面。u 沒有可以對虛擬機進行備份的存儲API，對數(shù)據(jù)的備份只能依靠傳統(tǒng)的備份方法，該方式復雜且耗時，效率很低u 沒有與VAAI/VASA類似的API來利用存儲陣列的特性進行相關的優(yōu)化工作，例如，offload雖然REST API可以提供一些存儲相關的調(diào)用，但是這些功能還存在很多的局限性，距離真正的生產(chǎn)環(huán)境使用還有一定的差距。vSphere提供基于存儲的API，它們可以利用基于磁盤陣列的高效操作和第三方存儲供應商的多路徑軟件功能來改進性能，可靠性和可擴展性。此外，這些API還能夠與第三方備份軟件無縫兼容進而對虛擬機進行集中備份。 配置文件驅(qū)動的存儲雖然RHEV 3.2支持多種類型的存儲，但是，它并沒有提供一種機制來對存儲進行分類，例如，根據(jù)性能或者其他某些屬性將存儲分為不同的級別。這種功能上的缺失使得RHEV無法將工作負載根據(jù)服務水平協(xié)議等屬性進行智能的存儲放置，這會對用戶造成較大的使用限制。vSphere配置文件驅(qū)動的存儲，可以確保虛擬機基于底層存儲平臺的服務水平協(xié)議、可用性、性能和能力實現(xiàn)合理部署。借助該功能，管理員可以確保應用程序服務級別與可用存儲相匹配，從而使所需的日常監(jiān)控和故障排除工作變得十分有限。 動態(tài)存儲資源調(diào)度RHEV 3.2僅通過監(jiān)控CPU的使用情況來均衡工作負載，它不能監(jiān)控存儲等其他資源的使用情況并進行相應的資源動態(tài)調(diào)整，這一功能缺失使得RHEV在生產(chǎn)環(huán)境中具有很大的局限性。而vSphere的存儲DRS會持續(xù)監(jiān)控存儲空間使用量和存儲I/O負載，并據(jù)此協(xié)調(diào)存儲資源來滿足業(yè)務增長需要，以及對運行的虛擬機進行智能部署，并在必要的時候?qū)⒐ぷ髫撦d從一個存儲資源轉(zhuǎn)移到另外一個，以確保最佳的性能，避免I/O瓶頸，提高所有應用的服務級別。5 可用性的優(yōu)勢本小節(jié)首先介紹了vSphere 5.5與可用性相關的功能特性，然后對RHEV 3.2的相關功能及其局限性進行了說明。5.1 vSphere 5.5與可用性相關的功能特性 VMware High AvailabilityvSphere HA通過監(jiān)控虛擬機以及運行這些虛擬機的主機，實現(xiàn)了高度可用的環(huán)境，當集群中的主機硬件或虛擬化軟件發(fā)生故障時，該主機上的虛擬機可以在集群之內(nèi)的其它主機上自動重啟。當虛擬機的客戶操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以自動重啟該虛擬機客戶操作系統(tǒng)，保障業(yè)務連續(xù)性。無需在應用程序或虛擬機內(nèi)安裝特殊軟件，HA就可以對所有工作負載進行保護。配置HA之后，虛擬機會自動受到保護。HA可以最大限度地減少因服務器和操作系統(tǒng)故障造成的停機，并提高整個基礎架構(gòu)范圍內(nèi)的保護力度。 VMware App HAApp HA可以在應用級別實現(xiàn)高可用，對應用程序提供最高級別的保護，它通過應用級監(jiān)控和自動修復來對vSphere HA的功能進行補充，可以自動檢測并修復虛擬機內(nèi)運行的應用故障，保障應用的持續(xù)可用。App HA可以最大限度減少應用故障造成的停機，延長應用正常運行時間。使用App HA后，用戶將不再需要特定于應用的集群解決方案，因此可降低管理基礎架構(gòu)小環(huán)境時的復雜性以及與解決方案相關的成本。 VMware Fault ToleranceFault Tolerance (FT)通過創(chuàng)建和維護與主虛擬機相同，且可在發(fā)生故障切換時隨時替換主虛擬機的輔助虛擬機，來確保虛擬機的連續(xù)可用性。通過在發(fā)生硬件故障時在兩個實例之間進行即時透明故障切換，F(xiàn)T完全消除了數(shù)據(jù)丟失或中斷的風險。Fault Tolerance可提供比vSphere HA更高級別的業(yè)務連續(xù)性，它具有如下特點。u 不論使用何種操作系統(tǒng)或底層硬件，均可為應用提供保護u 易于設置，可按虛擬機啟用和禁用 VMware Data ProtectionVMware數(shù)據(jù)保護解決方案（VDP）可以以簡單無中斷的方式備份整個虛擬機，包括操作系統(tǒng)、應用二進制文件和應用數(shù)據(jù)。VDP使用快速無代理的映像級備份和恢復技術(shù)來保護虛擬機，并利用業(yè)界領先的重復數(shù)據(jù)消除技術(shù)最大限度地降低備份基礎架構(gòu)的需求。它可以對整個虛擬機或虛擬機單個磁盤快速進行備份(全備份或增量備份)和恢復。VDP支持快速、高效的磁盤備份，并且還支持快速、可靠的恢復。通過與vSphere進行無縫集成，它還可以提供專為vSphere管理員設計的簡單的管理功能。VDP專為市場領先的虛擬化平臺VMware vSphere設計，并由市場領先的重復數(shù)據(jù)消除備份和恢復解決方案EMC Avamar提供支持。 vStorage APIs for Data ProtectionvStorage APIs for Data Protection (VADP)對于數(shù)據(jù)備份以及數(shù)據(jù)復制方面的應用程序非常有價值。通過VADP，備份軟件可以執(zhí)行集中式的虛擬機備份，避免在每個虛擬機內(nèi)運行備份任務所造成的中斷和開銷。它可以對虛擬機執(zhí)行完整、差異及增量映像備份和恢復，還可以使用受支持的Windows和Linux操作系統(tǒng)執(zhí)行文件級虛擬機備份。此外，VADP可以直接與vSphere整合，它可以讓備份軟件廠商的開發(fā)人員直接與虛擬層進行對接，可以執(zhí)行調(diào)用、查詢而直接訪問到虛擬磁盤層，進而得到徹底的直接整合，這樣就形成了一種更加容易和高效的數(shù)據(jù)備份方式。 vSphere Replication通過使用內(nèi)置的vSphere Replication(VR)，用戶可以消除第三方復制成本，并制定更靈活的災備計劃。vSphere Replication無需采用基于存儲陣列的本機復制，即可通過網(wǎng)絡在vSphere主機之間復制處于開啟狀態(tài)的虛擬機，它可以確保實現(xiàn)更低的帶寬利用率和更高的恢復點目標，消除存儲局限性，構(gòu)建靈活的災難恢復配置。VR可以提供非常經(jīng)濟高效、簡單而又功能強大的復制，如下圖所示。圖：VR可提供經(jīng)濟高效且簡單的復制vSphere Replication是將災難恢復保護擴展至第二或第三層應用和小型站點的極佳方法。5.2 RHEV 3.2的相關功能及其局限性RHEV 3.2沒有提供集成化的數(shù)據(jù)備份與復制功能，同時，它的高可用機制也存在諸多限制，具體分析如下。 數(shù)據(jù)備份RHEV 3.2沒有提供集成化的數(shù)據(jù)備份功能，用戶不得不使用傳統(tǒng)的備份方法來完成對虛擬機及其相關數(shù)據(jù)的備份工作，這種方法復雜且耗時，效率較低。VMware數(shù)據(jù)保護解決方案（vSphere Data Protection）可以以簡單無中斷的方式備份整個虛擬機，包括操作系統(tǒng)、應用二進制文件和應用數(shù)據(jù)。 VDP在vSphere的各個版本中提供，它基于EMC Avamar技術(shù)，可以輕松設置和管理虛擬設備，并采用了先進的重復數(shù)據(jù)消除技術(shù)。 數(shù)據(jù)復制RHEV 3.2沒有提供內(nèi)置的數(shù)據(jù)復制功能，但是它提供了一個Plug-in框架來集成第三方的解決方案。雖然Redhat目前也在推動該項工作的進度，但是，該框架目前還沒有被廣泛的使用，成熟度較低。vSphere Replication包含在vSphere的所有版本中，它包括更精細的恢復精確度，并且可以選擇多個恢復點進行恢復，使用起來非常方便。 虛擬機的同步鎖步保護RHEV 3.2沒有虛機的同步鎖步保護機制，也就是說，如果發(fā)生硬件故障，RHEV上的虛擬機只能通過在另外一臺物理服務器上重啟才能繼續(xù)運行業(yè)務，而這會存在一定的時間間隔，RHEV無法完成即時透明的故障切換。而vSphere的Fault Tolerance可以確保虛擬機的連續(xù)可用性，通過在發(fā)生硬件故障時在兩個實例之間進行即時透明故障切換，F(xiàn)T完全消除了數(shù)據(jù)丟失或中斷的風險。 高可用以及應用層面的高可用機制RHEV 3.2提供了高可用（High Availability）機制，它可以在主機發(fā)生故障時對上面運行的虛機進行重啟，但是該機制具有下面這些限制。u HA必須在虛擬機層面進行配置，不能在集群級別進行配置u 必須啟動電源管理才能使用HAu 必須運行RHEV-M Manager才能實現(xiàn)HA功能RHEV不提供應用層面的高可用機制，因此它無法保證應用程序的持續(xù)可用。vSphere的高可用機制不存在上面這些限制，它可以在集群層面進行配置。同時vSphere提供了應用級別的HA功能，可以自動檢測并修復虛擬機內(nèi)運行的應用故障，保障應用的持續(xù)可用。6 管理與自動化的優(yōu)勢本小節(jié)首先介紹了vSphere 5.5與管理和自動化相關的功能特性，然后對RHEV 3.2的相關功能及其局限性進行了說明。6.1 vSphere 5.5與管理和自動化相關的功能特性 集中式控制和主動式管理（vCenter Server）VMware vCenter Server是一款服務器和虛擬化管理軟件，它提供一個用于管理VMware vSphere環(huán)境的集中式平臺。利用vCenter Server，IT管理員可以從單個控制臺對所有虛擬機的配置情況、負載情況進行集中監(jiān)控，并根據(jù)實際需要實時進行資源調(diào)整。vCenter Server的主要功能特性如下。u 支持單點管理，可以從單個控制臺對所有虛擬機的配置情況、負載情況進行集中監(jiān)控，并根據(jù)實際需要實時進行資源調(diào)整。u 每個控制臺可管理至少1000臺物理服務器、10000臺已打開電源的虛擬機，15000臺已注冊的虛擬機，并可以通過鏈接至少10個控制臺實例，跨10個實例管理30000個已打開電源的虛擬機和50000個已注冊的虛擬機。u 提供統(tǒng)一的圖形界面管理軟件，可以在一個地點完成所有虛擬機的日常管理工作，包括控制管理、CPU內(nèi)存管理、用戶管理、存儲管理、網(wǎng)絡管理、日志收集、性能分析、故障診斷、權(quán)限管理、在線維護等工作。同時能夠直接配置、管理存儲陣列，具有對存儲陣列的多路徑管理功能。支持QoS能力，支持基于應用程序的服務級別自動管理功能。u 支持單點登錄，用戶只需登錄一次，無需進一步的身份驗證即可訪問控制臺并對集群進行監(jiān)控與管理。支持Web Client和命令行管理功能。u 支持自定義角色和權(quán)限，可以限制用戶對資源的訪問，實現(xiàn)分級管理并增強安全性和靈活性。支持AD域整合，域用戶可以訪問控制臺，由AD來處理用戶身份驗證。u 可以實現(xiàn)多管理軟件級別互通功能，支持多管理中心架構(gòu)，并可實現(xiàn)分布式管理。可以記錄重大配置更改以及發(fā)起這些更改的管理員的記錄，可以導出報告以進行事件跟蹤。u 控制臺支持雙節(jié)點高可用管理方式，以減少單點故障影響。提供自動報警功能，能夠提供物理服務器或虛擬機的CPU、網(wǎng)絡、 磁盤使用率等指標的實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并能反映目前各物理服務器、虛擬機的資源瓶頸。 自動部署（Auto Deploy）vSphere Auto Deploy利用x86服務器的網(wǎng)絡啟動功能以及ESXi虛擬化管理程序占用空間小的優(yōu)勢，可實現(xiàn)在服務器上快速部署和調(diào)配vSphere主機。服務器無需安裝虛擬化軟件，即可實現(xiàn)主機的虛擬化軟件運行，并通過虛擬化管理平臺統(tǒng)一管理使用Auto Deploy時，可以與硬件上運行的所有主機共享ESXi軟件映像，因此不必對每臺ESXi主機逐個進行修補和更新，只需對共享的映像配置文件執(zhí)行一次更新，然后重新啟動vSphere主機即可完成所有主機的修補與更新操作。Auto Deploy還可以消除配置偏差，無需占用寶貴的資源來管理手動配置和修補流程所導致的偏差。 主機配置文件主機配置文件通過使用主機配置文件策略，來消除每個主機的主機配置、手動主機配置或基于UI的主機配置，并維持數(shù)據(jù)中心內(nèi)的配置一致性和正確性。這些策略捕獲已知且經(jīng)驗證的引用主機的配置藍圖，并將其用于多個主機或群集上配置網(wǎng)絡、存儲、安全和其他設置。主機配置文件可以確保配置的一致性以實現(xiàn)合規(guī)性，配置中的任何偏差都可以自動更正。管理員只需創(chuàng)建一次配置文件，即可將該配置文件用于多個vSphere主機，從而快速完成設置，同時還可以將相同的更改應用到多個主機 Update ManagervSphere Update Manager可自動管理vSphere主機和虛擬機的補丁程序，無需再進行手動跟蹤和修補。它會將vSphere主機的狀態(tài)與基準狀態(tài)進行比較，然后通過更新和修補強制其合規(guī)，進而使計算機始終保持最新且合規(guī)的狀態(tài)。Update Manager還可以消除最常見的修補問題，杜絕它們的發(fā)生，降低修補的風險。此外，它還能夠在不停機的情況下，對主機和集群進行修復。6.2 RHEV 3.2的相關功能及其局限性RHEV Manager是RHEV的虛擬化管理平臺，它雖然提供了集中的管理功能，但是仍然具有如下這些不足。 軟件更新在軟件更新方面，升級或者重新安裝RHEV Hypervisor需要關閉或者重啟物理主機，管理員需要手動進入維護模式并完成升級操作。自ESX起，VMware開始通過vCenter Update Manager提供更新功能。VMware的Update Manager不僅提供修復主機的功能，還可以更新vAPP，編排版本升級，并對客戶虛擬機的虛擬硬件及工具進行更新和升級。 自動部署與主機配置文件RHEV 3.2使用傳統(tǒng)的方法