虚拟化软件选型对比

虚拟化软件选型对比

目录

一. 服务器虚拟化软件选型 (3)

1.1 服务器虚拟化技术 (3)

1.1.1 UNIX服务器虚拟化技术 (4)

1.1.2 x86服务器虚拟化技术 (13)

1.2 服务器虚拟化软件整体选型要求 (20)

1.3 服务器虚拟化软件对比 (22)

1.3.1 VMware vSphere (22)

1.3.2 Microsoft Hyper-V (32)

1.3.3 Citrix XenServer (36)

1.3.4 RedHat KVM (41)

1.4 选型对比结论 (43)

1.4.1 x86服务器虚拟化技术对比分析 (43)

二. 桌面虚拟化软件选型 (47)

2.1 桌面虚拟化软件整体选型要求 (47)

2.2 桌面虚拟化软件对比 (48)

2.2.1 Citrix XenDesktop (48)

2.2.2 VMware View (53)

2.2.3 Microsoft VDI (58)

2.2.4 RedHat VDI (61)

2.3 选型对比结论 (65)

一. 服务器虚拟化软件选型

1.1 服务器虚拟化技术

服务器虚拟化也称系统虚拟化，它把一台物理计算机虚拟化成一台或多台虚拟计算机，各虚拟机间通过被称为虚拟机监控器（Virtual Machine Monitor，VMM）的虚拟化层共享CPU、网络、内存、硬盘等物理资源，每台虚拟机都有独立的运行环境。虚拟机可以看成是对物理机的一种高效隔离复制，要求同质、高效和资源受控。同质说明虚拟机的运行环境与物理机的环境本质上是相同的；高效指虚拟机中运行的软件需要有接近在物理机上运行的性能；资源受控指VMM 对系统资源具有完全的控制能力和管理权限。一般来说，虚拟环境由三个部分组成：硬件、VMM 和虚拟机。VMM 取代了操作系统的位置，管理着真实的硬件。

服务器虚拟化示意图

对服务器的虚拟化主要包括处理器（CPU）虚拟化、内存虚拟化和I/O 虚拟化三部分，部分虚拟化产品还提供中断虚拟化和时钟虚拟化。CPU 虚拟化是VMM 中最核心的部分，通常通过指令模拟和异常陷入实现。内存虚拟化通过引入客户机物理地址空间实现多客户机对物理内存的共享，影子页表是常用的内存虚拟化技术。I/O 虚拟化通常只模拟目标设备的软件接口而不关心硬件具体实现，可采用全虚拟化、半虚拟化和软件模拟几种方式。

按VMM 提供的虚拟平台类型可将VMM 分为两类：完全虚拟化（Full

Virtualiztion），它虚拟的是现实存在的平台，现有操作系统无须进行任何修改即可在其上运行；类虚拟化（Para-Virtualiztion），虚拟的平台是VMM 重新定义的，需要对客户机操作系统进行修改以适应虚拟环境。完全虚拟化技术又分为软件辅助和硬件辅助两类。按VMM 的实现结构还可将VMM 分为以下三类：Hypervisor模型，该模型下VMM 直接构建在硬件层上，负责物理资源的管理以及虚拟机的提供；宿主模型，VMM 是宿主操作系统内独立的内核模块，通过调用宿主机操作系统的服务来获得资源，VMM 创建的虚拟机通常作为宿主机操作系统的一个进程参与调度；混合模型，是上述两种模式的结合体，由VMM 和特权操作系统共同管理物理资源，实现虚拟化。

1.1.1 UNIX服务器虚拟化技术

从总体角度划分Unix上的虚拟化技术主要由硬件分区技术、逻辑分区技术和基于操作系统的虚拟化构成。

1.1.1.1 物理分区技术

硬件分区是指在专用服务器上实现，通过逻辑和电气方式隔离多个操作系统实例的分区技术。

常见的硬件分区技术有HP的nPar（node partition），Sun的Dynamic System Domain。

1)HP的物理分区即nPar

硬件分区是使用称为 npartition 的 HP 技术在单元板级别完成的。如下图是HP nPar示意图。

HP nPar示意图

硬件分区在支持多个单元板的服务器（Integrity 和 PA-RISC）上实现，用来隔离（以逻辑方式和电气方式）多个操作系统实例。也就是说，分配给一个硬件分区的单元板、核心、I/O 卡以及内存只能供在该分区中运行的操作系统使用。

如果一个分区中的操作系统、软件或甚至是硬件出现问题，运行在其他分区中的操作系统和软件不受影响。

硬件分区的重要特性包括：

•在单元板级别实现。

•提供功能隔离和电气隔离。

•通过软件分区可以进一步细分 nPartition。

•在支持 npartition 的Integrity服务器上，npartition 可以运行HP-UX、OpenVMS、Linux、Microsoft Windows 或所有这些操作系统（在单独的分区中）。

2)Sun的硬件分区即动态系统域（Dynamic System Domains）

Sun Fire 系统可以划分为若干个域。每个域均基于为其分配的系统板插槽。进一步讲，每个域均被从电气上隔离在不同的硬件分区中，这保证了一个域中的某种故障不会影响到服务器上的其他域。

每个域的配置均由驻留于高端服务器的系统控制器（ SC）上的配置数据库来确定。配置数据库－在高端系统上则为平台配置数据库 (PCD) －可控制如何将系统板插槽从逻辑上分区为域。域配置表示了预定的域配置。因此，该配置可以包含空的插槽和已占用的插槽。

给定域上插槽的可用数量是由 ACL 控制的。ACL 是可用组件列表（对于高端系统域）或访问控制列表（对于中型系统域）的缩写。所有域的 ACL 均保存在 SC 上。在更改插槽的状况之前，必须先将它分配给域，或对域来说该插槽是可用的。将插槽分配给某个域后，它对于所属的域是可见的，而对于其他的域既不可见也不可用。反之，在将插槽分配并连接到其他域之前，必须先从它当前所在的域中断开与该插槽的连接并取消对该插槽的分配。

逻辑域是隶属于域的一组插槽。而物理域则是物理上互连的一组板。插槽可以是逻辑域的成员，而不必是物理域的一部分。在域引导之后，可以将系统板和空的插槽分配给逻辑域，或从逻辑域取消对它们的分配，但是只有在操作系统发出请求之后，才允许它们成为物理域的一部分。尚未被分配给域的系统板或插槽对所有域均是可用的。平台管理员可以将这些板分配给域，不过通过设置 SC 上的 ACL，也可以使具有适当权限的用户能够将可用的板分配给域。

1.1.1.2 逻辑分区技术

逻辑分区是指在服务器或物理分区上对CPU、内存、I/O等资源的物理划分，资源之间没有电气隔离。

代表的技术有IBM的LPar（logical partition）、DLpar（dynamic logical partition），HP的vPar(virtual partition)和Sun的Logical Domains。

1)HP的逻辑分区技术即vPar（virtual partition）

逻辑分区和运行在操作系统上的虚拟化技术也被称为软件分区。软件分区提供比 nPar 更细的分区。vPar可以在处理器核心级别对服务器资源进行划分，提供功能隔离并非电气隔离。vPar只支持HP-UX实例。