Wirtualizacja hostingu VPS: Porównanie KVM i VMware

Hosting dedykowany jest łatwy do zrozumienia – jeden klient korzysta z całego serwera, natomiast hosting współdzielony to taki, w którym wielu klientów korzysta z jednego serwera. Jest jeszcze VPS, który polega na podzieleniu serwera na wiele wirtualnych serwerów: każdy klient ma przypisaną moc procesora i RAM. Aby to zrealizować, dostawcy hostingu używają specjalnego oprogramowania zwanego hipernadzorcą. Dziś porównamy dwóch najpopularniejszych hipernadzorców: KVM i VMware.

Czym jest wirtualizacja?

Wirtualizacja to proces symulacji zasobów komputerowych, czyli podziału komputera na mniejsze wirtualne komputery. Fizyczne zasoby komputera (procesor, RAM, przestrzeń dyskowa), zwane hostem, są dzielone na kilka (czasem nawet kilkanaście lub kilkaset) systemów operacyjnych, zwanych gośćmi.

To rozwiązanie pozwala na korzystanie z mocy obliczeniowej jednego hosta przez wielu gości. Do uruchomienia wirtualizacji potrzebny jest specjalistyczny program – hipernadzorca. Odpowiada on za podział zasobów: rdzeni procesora, RAM i przestrzeni dyskowej, a także zapewnia, że nie kolidują ze sobą. Przykładami hipernadzorców są ESXi firmy VMware, Hyper-V firmy Microsoft, open source KVM czy XenServer firmy Citrix.

Na jednym hoście można uruchomić wiele maszyn wirtualnych, z których każda będzie zarządzana oddzielnie. Zazwyczaj nic nie stoi na przeszkodzie, aby jako gościa uruchomić dowolny system operacyjny kompatybilny z fizycznym procesorem hosta. Dzięki temu na jednej fizycznej maszynie można uruchomić różne systemy Windows i różne dystrybucje Linuxa.

Wirtualizacja pozwala nie tylko dzielić, ale także łączyć dwa lub więcej hostów, tworząc wirtualny superkomputer korzystający ze wspólnej przestrzeni dyskowej. W ten sposób możliwe jest przenoszenie maszyn wirtualnych między hostami. Przykładami technologii umożliwiających to są vCenter firmy VMware i Failover Cluster firmy Microsoft.

Rodzaje wirtualizacji

Technologie wirtualizacji można podzielić na kilka podstawowych typów. Każdy rodzaj wirtualizacji prezentuje nieco inne podejście do tematu.

Pełna wirtualizacja

Polega na emulowaniu całego wirtualnego komputera i wszystkich urządzeń. System operacyjny nie jest „świadomy”, że działa w środowisku wirtualnym. Technologie pełnej wirtualizacji umożliwiają uruchomienie dowolnego systemu operacyjnego na maszynie wirtualnej.

Niestety konieczność emulowania każdego urządzenia obciąża procesor fizyczny hipernadzorcy. Najpopularniejsze rozwiązania to QEMU i VirtualBox.

Wirtualizacja sprzętowa (HVM)

HVM, czyli Hardware-assisted Virtual Machine, to wariant pełnej wirtualizacji, który korzysta z rozszerzeń wirtualizacji sprzętowej architektury x86 – dla procesorów Intel to VT-x, a dla procesorów AMD to AMD-V. Znaczną zaletą tego rozwiązania jest zwiększona prędkość; dzięki wsparciu sprzętowemu niektóre zadania są wykonywane bezpośrednio przez procesor hosta bez kosztownego procesu emulacji.

Znaczącą wadą jest potrzeba posiadania rozszerzeń wirtualizacji sprzętowej w procesorze, choć większość procesorów dostępnych na rynku spełnia te wymagania. Najpopularniejsze rozwiązania to KVM, VMware ESXi, vSphere, MS Hyper-V i VirtualBox.

Para-wirtualizacja

To inne podejście do rozwiązania problemu dostępu do określonych rejestrów procesora jednocześnie przez wiele systemów operacyjnych. Instrukcje są wykonywane bezpośrednio przez oprogramowanie hipernadzorcy. Wymaga to zmian w systemie operacyjnym gościa; powinien on przekierować te instrukcje nie do CPU, ale bezpośrednio do hipernadzorcy.

Usunięcie dodatkowej warstwy oprogramowania emulacyjnego zapewnia dobrą wydajność środowiska wirtualnego. Wadą tego rozwiązania jest to, że nie uruchomimy na nim dowolnego systemu operacyjnego; systemy Linux i FreeBSD mają odpowiednio zmodyfikowane jądro. Zalecane rozwiązanie to Xen PV.

VMware

To amerykańska firma produkująca oprogramowanie do wirtualizacji, niezaprzeczalny lider w tej dziedzinie. Według badania Spiceworks State of Virtualization, 46% małych, 63% średnich firm i 79% przedsiębiorstw korzysta z rozwiązań VMware. Podstawowa wersja hipernadzorcy jest dostępna za darmo, ale popularniejsza jest wersja komercyjna. Zalety to dojrzała i wyjątkowo stabilna technologia, dobra dokumentacja i komercyjne wsparcie. Znaczącą wadą są wysokie koszty.

VM oparta na jądrze Kernel (KVM)

KVM, czyli Kernel-based Virtual Machine, to moduł open-source jądra Linuxa, który zapewnia wsparcie dla sprzętowej wirtualizacji w procesorze. KVM w dużym stopniu korzysta z osiągnięć popularnego emulatora QEMU, zapewniając mu wsparcie dla rozszerzeń wirtualizacji sprzętowej.

Jest to stosunkowo młoda technologia, która zdobywa coraz większą popularność ze względu na swoją prostotę i dobrze przemyślaną architekturę. Zalety to prosta instalacja wymagająca minimum narzędzi do obsługi, wysoka izolacja, bezpieczeństwo i wydajność.

Która wirtualizacja dla serwera VPS jest lepsza: KVM czy VMware?

Porównanie tych dwóch rozwiązań jest problematyczne, ponieważ oba są zdecydowanie najlepszymi hipernadzorcami dostępnymi na rynku. Różnice w działaniu serwera dla zwykłego użytkownika hostingu VPS będą całkowicie niezauważalne. Główne różnice pomiędzy tymi hipernadzorcami będą interesujące dla administratorów serwerów.

Open source vs. komercyjne rozwiązanie

Kluczowe różnice między KVM a VMware wynikają z faktu, że pierwszy to oprogramowanie open-source, a drugi to firma oferująca zestaw rozwiązań własnościowych. Główne różnice wynikające z tego faktu to koszty, poziom wsparcia i skalowalność.

Jak można się domyślić, VMware to droższe rozwiązanie. KVM jest częścią Linuxa, więc korzystanie z niego jest bezpłatne. Opłaty mogą pojawić się przy zakupie pakietu opartego na KVM od dostawcy oprogramowania, takiego jak Oracle lub Red Hat. W przypadku VMware w większości przypadków trzeba nabyć licencje.

VMware, jako oprogramowanie komercyjne, zawsze zapewnia wsparcie dla swoich produktów. KVM, będąc oprogramowaniem open-source, skupia się na wsparciu społeczności, a ewentualnie wsparcie wymaga zakupu od dostawcy oprogramowania.

Skalowalność to kwestia sporna. Niektórzy eksperci twierdzą, że rozwiązania VMware są bardziej skalowalne dzięki możliwości zakupu dodatkowych pakietów lub produktów, które są w pełni kompatybilne z podstawowym hipernadzorcą. Inni twierdzą, że KVM, jako część jądra Linuxa, skaluje się w miarę wzrostu liczby maszyn wirtualnych, umożliwiając wirtualizację najbardziej wymagających obciążeń aplikacji. Co więcej, KVM jest open-source, więc każdy może modyfikować kod źródłowy i dostosowywać oprogramowanie do swoich potrzeb.

Oczywiście, KVM jest przeznaczony dla Linuxa, podczas gdy VMware można zainstalować zarówno na Linuxie, jak i Windowsie.

Wydajność

Jednym z decydujących obszarów do rozważenia jest wydajność i wpływ hipernadzorcy na infrastrukturę. KVM przewyższa VMware w tej kwestii, przynajmniej jeśli chodzi o konfigurację i uruchomienie serwera. W normalnej pracy jest także nieco bardziej wydajny, choć różnica ta może być nieistotna dla typowych obciążeń. KVM ma bardzo uproszczoną architekturę i uruchamia aplikacje z prędkością zbliżoną do natywnej, ponieważ nie musi tłumaczyć systemu gościa na natywne instrukcje hosta.

Serwery oparte na VMware zyskują znaczną przewagę głównie w tworzeniu wirtualnych superkomputerów i rozwiązań serwerowych opartych na chmurze. Eksperci ogólnie uważają je również za bardziej stabilne i bezpieczne. Niemniej jednak oba rozwiązania są najwyższej klasy. Chociaż VMware oferuje dobrze ugruntowanego, stabilnego hipernadzorcę z doskonałą wydajnością i funkcjami, KVM jest bardzo konkurencyjnym rozwiązaniem, które przewyższa VMware w wielu kluczowych obszarach.

Podsumowanie

Jak widać, z punktu widzenia użytkownika nie ma dużej różnicy, czy twój szybki VPS opiera się na KVM, czy VMware. To administrator musi skonfigurować hipernadzorcę tak, aby działał bezbłędnie. Zarówno KVM, jak i VMware to rozwiązania najwyższej klasy, które gwarantują wydajność, bezpieczeństwo i skalowalność. Faktem jest jednak, że KVM, ze względu na różnicę w cenie i prostotę, jest najczęściej wybierany do uruchamiania błyskawicznego serwerów VPS. Dostawcy hostingu w chmurze skłaniają się ku VMware.

Różnice między dwoma hipernadzorcami pojawiają się, gdy chcesz zostać hostem. Wtedy musisz wybrać, czy wolisz korzystać z oprogramowania komercyjnego, czy open-source. Ponadto należy wziąć pod uwagę koszt, typ skalowalności, wydajność, stabilność i bezpieczeństwo.

UltaHost konfiguruje swoje serwery VDS i VPS na KVM. UltaHost zawsze stawia na prostotę, dlatego oprogramowanie open-source lepiej pasuje do strategii firmy. Elastyczność i kontrola, jakie zapewniają rozwiązania KVM VPS, są niezrównane. UltaHost oferuje zarządzany hosting Linux VPS oparty na KVM, co oznacza, że choć jesteś odpowiedzialny za całą pracę po stronie serwera, specjaliści UltaHost dbają o administrację oraz prędkość, stabilność i doskonały uptime.