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对比介绍VMWare、Xen、KVM、OpenVZ、Oracle VM VirtualBox、Hyper-V等主流虚拟化构架之间的差异

租用国外VPS的时候,经常要考虑的一个因素就是虚拟化构架环境,它对VPS的稳定性和整体性能有着至关重要的租用。

在计算机术语中,虚拟化构架就是指创建VPS/服务器、硬件平台、存储设备、计算机网络资源等计算设备的虚拟版本,而云计算是用于通过互联网交付这些虚拟计算设备的技术。更准确地说,没有虚拟化技术就无法实现云计算。

虚拟化技术基本细节

目前,最常见的虚拟化是操作系统级虚拟化,主要就是多个操作系统在单个硬件上运行,其中硬件通过软件进行模拟。当一个不同的操作系统通过虚拟化在另一个底层主操作系统之上运行时,它被称为虚拟机。

虚拟化技术

虚拟机作为数据文件储存在物理计算机上,可以像任何普通数据文件一样移动和复制到另一台计算机。虚拟化计算机使用两种类型的文件结构——文件定义硬件和文件定义硬盘。虚拟机由称为管理程序(虚拟机监视器/VMM)的计算机软件、固件或硬件创建和运行。

虚拟化有多种层次——服务器虚拟化、桌面虚拟化、文件虚拟化和网络虚拟化。虚拟化可以带来低成本/无成本的部署、完整的资源利用、运营和节能等,但需要大量的规划和熟练的技术资源。不过,由于所有虚拟机使用相同的资源来运行,所以整体性能运行缓慢等是虚拟化服务器的致命缺点。

当前主流的虚拟化技术

VMWare——被称为第一个在商业上成功虚拟化x86架构的虚拟化软件。在技术上非常好;以其管理程序而闻名,但成本昂贵。另一个缺点是VMWare有一个硬件兼容性列表,在采用之前还需要检查是否兼容。

Xen——领先的开源虚拟机管理程序,包含在Linux系统内核中,可在所有Linux发行版中使用。Xen是Linux基金会处理的项目之一。

Xen支持与许多操作系统兼容的虚拟化,而且还可以在支持虚拟化扩展的系统上进行完全虚拟化,也可以在不提供虚拟化扩展的机器上作为管理程序工作。

尽管包含在Linux内核中,但受支持的Xen堆栈仅由Linux发行版Oracle unbreakable Linux和SUSE Linux Enterprise Server( Xen的商业版本)提供。RedHat包括Xen只到RHEL5。

需要注意的是,由于设置和维护XEN对系统要求很高,导致默认VPS资源大大减少,这也是其主要的弊端。

KVM——一种开源虚拟化软件,被称为最适合硬件虚拟化的软件,它声称可以平等分配可用资源。KVM允许根据需要进行高度定制;一个典型案例是“内核修改功能”,它可以编辑用户的内核,而不是最终导致公司分配的内核出现问题。

KVM使修改硬件配置成为可能,这意味着它可以在任何内核上运行。这也使得内核独立,以便VPS可以修改它,为每个帐户所有者提供一个更加隔离的环境。

KVM构架

KVM使用SeaBIOS替代16 位 x86 BIOS,KVM VPS可以托管各种操作系统,例如Windows、Linux等,当RHEL6 发布时,RedHat采用的是KVM而不是Xen。

尽管需要复杂的设置而存在缺点,而且仅在有限数量的处理器上可用,与半虚拟化相比性能可能较低(KVM提供完全虚拟化),但KVM声称成本更低,安全性强,最高级与竞争对手相比,其服务和效率最高。

此外,KVM是开源的,任何人都可以使用,也可以定制以满足任何特定要求;大多数开源云自动化软件使用KVM作为其默认管理程序。当然,在目前租用的大众国外VPS当中,KVM构架环境成为主流选择。

OpenVZ——OpenVZ在Linux操作系统级别上进行虚拟化。Node内核用于将操作系统拆分为容器,然后内核将在多个VPS 之间共享。

OpenVZ使用两种资源,即专用资源(它们是自己的资源保证自己的VPS)和突发资源(它们是系统中空闲资源,一个VPS 可以使用另一个VPS的资源,前提是这些资源没有被其他VPS使用)。当没有空闲资源时,服务器可以终止在突发资源上运行的进程。

OpenVZ不需要很多资源,而且由于它在各个VPS之间共享内核,因此OpenVZ可以节省内存和CPU。OpenVZ价格低廉,设置和维护不太复杂,用户友好,管理复杂度最低,所有这些功能优势使OpenVZ成为入门级的合适选择。

但是OpenVZ的缺点是,它只运行在Linux上,不支持Windows/BSD;在共享内核失败时,同一服务器上的每个VPS实例都会受到影响。鉴于此种原因,在加上虚拟化技术和云计算的发展,OpenVZ构架正逐渐被许多主机商淘汰。

OpenVZ构架

Oracle VM VirtualBox——目前由Oracle Corporation开发,用于x86 计算机的免费、开源托管虚拟机管理程序。最初由 GmbH开发,2008年被Sun Microsystems收购,2010年Sun Microsystems被Oracle 收购。VirtualBox可以安装在各种操作系统中,如 Linux、MacOS、Windows、Solaris和OpenSolaris。

VirtualBox运行在Windows、Linux、Macintosh和Solaris主机上;支持大量客户操作系统,如 Windows(NT 4、2000、XP、Server 2003、Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 10)、DOS/Windows 3.x、Linux(2.4、2.6、3.x 和4.x)。

VirtualBox是免费的,所以没有许可的麻烦,机器详细信息(机器状态和规格)将在UI中的一个地方显示,高度可定制(可以连接到不同的网络,可以更改环境设置),主动更新且相当稳定,而且有强大的社区支持。

当然,一些缺点是,在VirtualBox中,VM错误使VM崩溃,当主机空间不足时,VM将变得不可读(即使在释放空间后,VirtualBox保留一个副本,但需要手动恢复它),而且不支持嵌套硬件虚拟化。此外,当主机处于睡眠模式或休眠状态时,其网络连接很可能会失效,而且VM时钟也会不同步。

Hyper-V——来自Microsoft服务器虚拟化产品,通过基于管理程序的仿真提供虚拟化。HyperV将单个物理服务器整合为多个虚拟服务器,所有虚拟服务器均共享主机服务器的硬件资源并由HyperV提供支持。

Hyper-V构架

Hyper-V既可作为独立解决方案运行,也可作为Windows Server 2008 R2的补充运行。HyperV将物理机隔离为子分区,并将它们分配给各种来宾操作系统,Windows Server 2008是主要主机或父主机。

Hyper-V提高了服务器利用率并节省了内部物理服务器所需的资金。但缺点是,HyperV仅适用于Windows系统,无法虚拟化音频硬件,不支持刻录到DISC、音频CD、视频 CD/DD 等(这是因为HyperV不支持主机/root操作系统光学系统来宾VM中的传递)。一般而言,HyperV可以被称为本机管理程序,它在运行Windows的x86-64系统上创建虚拟机。

总结

总之,根据最终用户想要在其特定环境(IT基础架构)中实现的目标,虚拟化需求会有所不同。此外,考虑到经济成本,其所采用的虚拟化构架也会略有不同。

当然,对于站长用户而言,在租用国外VPS的时候,可能虚拟化环境并不像CPU、内存、硬盘那样,是我们首要考虑的因素,但不同的虚拟化技术对VPS的性能和价格都有一定的影响,所以稍作了解并且合理选择也比较重要。

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