Umfassender Leitfaden zu KVM vs. Hyper-V
Das Verständnis der Unterschiede zwischen KVM und Hyper-V ist unerlässlich, wenn Sie eine virtualisierte Umgebung aufbauen, um die Nutzung der Hardware-Ressourcen für ein Unternehmen zu optimieren. In diesem Blog-Artikel erklären wir kurz, was KVM und Hyper-V sind, und vergleichen dann die beiden Hypervisoren.
Die wichtigsten Punkte dieser vergleichenden Bewertung sind wie folgt:
- Skalierbarkeit und Leistung
- Verwaltungstools
- Optionen für die Speicherbereitstellung
- Sicherheitsfunktionen
- Live-Migrationsfunktionen
Was ist der KVM-Hypervisor?
Die Abkürzung KVM steht für „Kernel-based Virtual Machine” (kernelbasierte virtuelle Maschine). Es handelt sich um eine Open-Source-Lösung für vollständige Virtualisierung im Linux-Kernel. KVM läuft auf x86-Prozessoren und bietet Benutzern Hypervisor-Funktionen zum Aufbau virtualisierter Umgebungen.
Der Hypervisor „Kernel-based Virtual Machine” wurde erstmals 2007 als Teil der Linux-Versionen 2.6.20 und neuer freigegeben. KVM unterstützt verschiedene Betriebssysteme wie Linux, Windows, macOS und Haiku und bietet hardwareunterstützte Virtualisierungsfunktionen. Die gleiche Lösung bietet auch Paravirtualisierung für Windows, OpenBSD, FreeBSD und andere Systeme.
KVM kann auf den meisten Linux-Rechnern verwendet werden, deren CPUs hardwareunterstützte Virtualisierung unterstützen. Um KVM zu installieren, müssen Sie die erforderlichen Pakete aus den Linux-Repositorys sowie kvm-qemu und ein Management-Tool (optional) herunterladen.
Die gängigsten KVM-basierten Virtualisierungs-Management-Tools sind Oracle Linux Virtualization Manager, Proxmox VE und Red Hat Virtualization Manager.
Was ist Hyper-V?
Hyper-V ist ein nativer Microsoft-Hypervisor, der die Erstellung und Verwendung von VMs und virtuellen Umgebungen ermöglicht. Hyper-V kann auf einem x86-64-System unter Windows OS ausgeführt werden.
Microsoft Hyper-V wurde erstmals als Teil von Windows Server 2008 freigegeben. Der Hypervisor ist eine optionale, herunterladbare Komponente von Windows Server-Systemen. Darüber hinaus gibt es eine eigenständige kostenlose Ausgabe von Hyper-V mit eingeschränkter Funktionalität, die nur die CLI (Befehlszeilenschnittstelle) unterstützt.
Mit Hyper-V können Sie eine Reihe von voneinander isolierten Virtuellen Maschinen erstellen. Dies ist aufgrund der spezifischen Partitionierung in übergeordnete (Root) und untergeordnete Partitionen möglich. Eine übergeordnete Partition, die direkt auf die Hardware zugreifen kann, führt den Virtualisierungs-Management-Stack aus. Diese Partition erstellt dann untergeordnete Partitionen, die Gastbetriebssysteme hosten.
KVM vs. Hyper-V: Ein detaillierter Vergleich
Nachdem wir nun die allgemeinen Unterschiede in unserem Vergleich zwischen Hyper-V und KVM hervorgehoben haben, können wir mit weiteren Details fortfahren. Sehen Sie sich die folgenden Informationen an, damit Sie die Lösung auswählen können, die Ihren Anforderungen am besten entspricht.
Skalierbarkeit und Leistung
Skalierbarkeit und Leistung sind wohl die beiden wichtigsten Punkte in jedem Vergleich zwischen KVM und Hyper-V. Die gute Nachricht ist, dass es hier zu einem Unentschieden kommt – sowohl Hyper-V als auch KVM bieten eine hohe Leistung und eine hervorragende Skalierbarkeit.
Die KVM-Virtualisierungssoftware basiert auf dem Linux-Kernel, einer Open-Source-Lösung. Das bedeutet, dass KVM in einem breiten Bereich von Hardwareplattformen einwandfrei läuft. Der gleiche Linux-Kernel ermöglicht eine hohe Effizienz und Betriebsgeschwindigkeit.
Der Nachteil ist, dass die Open-Source-Natur von KVM zu situativen Problemen führen kann, deren Behebung Zeit und Mühe kostet. Dennoch ist die Online-Wissensdatenbank von KVM umfangreich, sodass Sie höchstwahrscheinlich schnell eine Lösung finden werden.
Hyper-V hingegen ist der proprietäre Hypervisor von Microsoft, der zusammen mit dem Windows Server-Betriebssystem geliefert wird und für maximale Leistung auf den meisten verfügbaren Hardwarekomponenten optimiert ist. Dank der Skalierung von Hyper-V können Sie Ihre IT-Infrastruktur mit höchster Effizienz nutzen, indem Sie mehrere VMs auf dem Host ausführen und Ihre virtuellen Workloads auf Anfrage nach oben und außen skalieren.
Der größte Nachteil von Hyper-V ist die eingeschränkte Unterstützung für andere Betriebssysteme als Windows. In Kombination mit gewissen Verwaltungskomplexitäten und potenziellen Kompatibilitätsproblemen kann Hyper-V auch eine Herausforderung darstellen, wenn Sie nicht über die erforderlichen technischen Kenntnisse verfügen.
Verwaltungstools
Da Hyper-V und KVM für unterschiedliche zugrunde liegende Plattformen entwickelt wurden, unterscheiden sich auch ihre Verwaltungstools.
Für das Management von Hyper-V können Sie die Windows PowerShell-CLI verwenden. Wenn Sie eine Lösung mit einer grafischen Benutzeroberfläche wünschen, können Sie Windows Admin Center oder Hyper-V Manager verwenden.
Darüber hinaus können Unternehmen von zahlreichen Vorteilen des nativen Management-Tools für Unternehmen profitieren, das von Microsoft bereitgestellt wird: System Center Virtual Machine Manager (VMM) für Hyper-V. Administratoren bevorzugen in der Regel VMM zum Verwalten von Hyper-V-Umgebungen, da es eine praktische und informative Infrastrukturansicht sowie Skalierbarkeitsfunktionen bietet. Der Nachteil ist, dass Sie eine spezielle Lizenz erwerben müssen, um Virtual Machine Manager nutzen zu können.
Sie können alle KVM-Management-Aufgaben nur mit der CLI ausführen, genau wie bei Hyper-V über PowerShell. Wer jedoch grafische Oberflächen für das Verwalten seiner KVM-Infrastrukturen bevorzugt, sollte Lösungen wie Morpheus, virt-manager oder Cloonix ausprobieren, unter anderem.
Hyper-V und KVM teilen eine wichtige Funktion: eine umfangreiche Hardware-Kompatibilitätsliste, die große Flexibilität bietet.
Für KVM können Sie praktisch jeden Speicher (einschließlich direkt angeschlossener und netzwerkgebundener Speicher) verwenden. Hyper-V wiederum arbeitet mit jedem Speicher, der von Windows unterstützt wird. Beachten Sie, dass Sie das Server Message Block Protocol 3.0 konfigurieren müssen, wenn Sie VM-Dateien auf einem NAS oder einer Dateifreigabe im Netzwerk speichern möchten.
Optionen für die Speicherbereitstellung
Die Flexibilität bei der Speichernutzung ist ein weiterer Vorteil, den KVM und Hyper-V gemeinsam haben. Beide Hypervisoren können regulären Speicher oder NUMA (Non-Uniform Memory Access) gleichermaßen gut nutzen.
Es ist jedoch wichtig, den Unterschied zwischen KVM und Hyper-V bei der dynamischen Speicherzuweisung zu beachten. In Hyper-V ermöglicht die dynamische Speicherfunktion Virtuellen Maschinen, die Speichernutzung je nach den aktuellen Anforderungen der VM zu regulieren. Der Bedarf überschreitet dabei nicht die festgelegten Speichergrenzen. Mit der dynamischen Speicherzuweisung können Administratoren mehr VMs auf einem einzigen Host ausführen, indem sie den Speicher überprovisionieren.
Der KVM-Hypervisor ermöglicht ebenfalls eine Überprovisionierung des Speichers. Die Implementierung dieser Funktion unterscheidet sich jedoch etwas von der in Hyper-V. KVM-Virtuelle Maschinen sind separate Prozesse, die auf dem Host unter dem Betriebssystem Linux laufen. Daher verfügen die VMs nicht über vorab zugewiesene Speicherkapazitäten. Das Betriebssystem verteilt den Speicher zwischen den virtuellen Maschinen auf der Grundlage von Anfragen. Einfach ausgedrückt: Die KVM-Virtualisierungssoftware weist jeder virtuellen Maschine bei Bedarf Speicherblöcke zu.
Wenn ein KVM-Host mit einem Mangel an physischem Speicher konfrontiert ist, sendet das System einige Speicherseiten zum Auslagern. Die Menge an freiem RAM erhöht sich dann bei Bedarf, wodurch eine Überbelegung des Speichers für das Host-System ermöglicht wird.
Sicherheitsfunktionen
Was die Sicherheitsfunktionen im Vergleich zwischen KVM und Hyper-V angeht, verfügen beide Lösungen über effiziente Sicherheitsfunktionen, mit denen Sie den Schutz der Daten und der Umgebung Ihres Unternehmens gewährleisten können.
Bei KVM werden die Isolierung und Sicherheit von VMs von den Funktionen zweier Lösungen gewährleistet. Die erste Lösung, SELinux (Security-Enhanced Linux), richtet einen Sicherheitsperimeter um virtuelle Maschinen ein. sVirt (Secure Virtualization) aktiviert MAC-Sicherheit (Mandatory Access Control) für Gast-VMs, erweitert die Funktionen von SELinux und reduziert die Auswirkungen menschlicher Fehler auf die virtuelle Sicherheit.
Hyper-V kann auch virtuelle Maschinen isolieren, um die Umgebung vor einem einzelnen kompromittierten Knoten zu schützen. Darüber hinaus hilft die Secure Boot-Funktion, die mit Hyper-V-VMs der Generation 2 verfügbar ist, zu verhindern, dass nicht autorisierte Betriebssysteme, Treiber und Firmware beim Booten ausgeführt werden. Zu den weiteren Funktionen der Sicherheit von Hyper-V gehören die Verschlüsselung des Datenverkehrs in einem gesamten Subnetz, Guarded Fabric (ein Anti-Malware-Sicherheitsmodell) und abgeschirmte VMs.
Funktionen für die Live-Migration von VMs
Die Live-Migration von Virtuellen Maschinen ist eine Funktion, die sowohl in KVM als auch in Hyper-V verfügbar ist. Mit dieser Funktion können Administratoren VMs auf einen anderen Server verschieben, ohne den Betrieb der VMs zu unterbrechen.
Live-Migration kann Unternehmen dabei helfen, die Kontinuität der Produktion und die Verfügbarkeit von Diensten zu gewährleisten. Wenn Sie beispielsweise eine geplante Hardwarewartung auf Ihrem primären Virtualisierungshost durchführen möchten, können Sie Ihre wichtigen VMs auf einen sekundären Server verschieben. Die Wartung kann dann wie vorgesehen durchgeführt werden, ohne die Arbeitsabläufe und den Betrieb Ihres Unternehmens zu stören.
Außerdem verfügt Ihr Host manchmal nicht über ausreichende Ressourcen, um die ursprünglich darauf erstellten VMs auszuführen. Beispielsweise kann eine VM während der Nutzung zu „groß” werden und Leistungsprobleme für den gesamten Host verursachen. Die effektivste Methode zur Optimierung der Host-Leistung besteht darin, die Live-Migrationsfunktionen Ihres Hypervisors zu nutzen, um diese virtuelle Maschine auf einen anderen Host zu verschieben, ohne die VM auszuschalten.
Konvertierung zwischen KVM und Hyper-V
Bei Bedarf können Sie KVM-Virtuelle Maschinen so konvertieren, dass sie in Hyper-V-Umgebungen funktionieren, und umgekehrt. Lesen Sie die folgenden Anleitungen zur Konvertierung zwischen KVM und Hyper-V.
Konvertierung von KVM zu Hyper-V
Die Konvertierung von virtuellen KVM-Maschinen für die Verwendung in Hyper-V-Umgebungen erfolgt in drei Schritten:
- Installieren Sie qemu-ing.
- Um eine KVM-Virtuelle-Maschine-Festplatte in das Hyper-V-Format zu konvertieren, verwenden Sie den folgenden Befehl:
qemu-img.exe convert sourcefile.qcow2 -O vhdx -o subformat=dynamic destinationfile.vhdxIn diesem Befehl ist sourcefile der Name der Quell-VM-Festplattendatei und destinationfile der Name der neuen Festplattendatei, die Sie nach der Konvertierung erhalten möchten.
- Erstellen Sie eine neue Virtuelle Maschine in Hyper-V und fügen Sie dann das konvertierte Festplatten-Image hinzu.
Konvertieren von Hyper-V zu KVM
Gehen Sie wie folgt vor, um Hyper-V-VMs in KVM-Umgebungen zu konvertieren:
- Fahren Sie die Hyper-V-VM herunter, die Sie konvertieren möchten. Wählen Sie dann die VMaus und klicken Sie im Hyper-V-Manager auf Export.
- Geben Sie das Ziel-Repository für die VM-Dateien an.
- Notieren Sie sich die Prozessorkerne, den Arbeitsspeicher und die MAC-Adresse der exportierten Virtuellen Maschine.
- Kopieren Sie die VHDX-Datei der Ziel-VM in die KVM-Umgebung.
- Installieren Sie auf dem KVM-Host virt-v2v.
- Verwenden Sie virt-v2v, um VHDX mit dem folgenden Befehl in QCOW2 zu konvertieren:
sudo virt-v2v -i disk sourcefile.vhdx -o local -of qcow2 -os targetfile - Notieren Sie sich nach Abschluss der Konvertierung das Gastbetriebssystem.
- Erstellen Sie mit VMM eine neue Virtuelle Maschine in der KVM-Umgebung.
- Wählen Sie Importieren Sie das vorhandene Disk-Imageund klicken Sie dann auf Weiterleiten.
- Suchen Sie die Datei vhdx-sda und geben Sie dann das Betriebssystem an, das Sie installieren möchten. Klicken Sie nach dem Starten der VM auf Weiter.
- Schließen Sie die anfängliche Konfiguration der neuen VM ab: Legen Sie Speicher, CPU und VM-Namen fest und geben Sie die KVM-Netzwerk-Einstellungen an. Klicken Sie dann auf Anwenden Sie die Einstellungen.
- Konfigurieren Sie hier bestimmte Optionen wie MAC. Wählen Sie dann oben im Fenster „ <“ (Einstellungen) aus. >Beginnen Sie mit der Installation..
Kostenüberlegungen
Das Budget des Unternehmens bleibt der Grundstein für jede Entscheidung in Bezug auf IT-Umgebungen, und die Entscheidung zwischen KVM und Hyper-V bildet da keine Ausnahme. In puncto Preisgestaltung hat KVM einen klaren Vorteil: Als Open-Source-Lösung ist es kostenlos nutzbar. Außerdem können Sie die Tools für das Management und die Funktionsmodule ohne zusätzliche Kosten herunterladen und installieren. Das Microsoft Hyper-V-Modul ist ebenfalls kostenlos verfügbar. Allerdings empfiehlt Microsoft, für den Betrieb von Hyper-V-virtualisierten Umgebungen ein Upgrade auf Windows Server durchzuführen.
Fazit
Die endgültige Entscheidung zwischen KVM und Hyper-V hängt von den spezifischen Anforderungen und dem Budget Ihrer Organisation ab. Wenn Sie Windows-VMs in einem vertrauten Ökosystem ausführen müssen und bereit sind, Mittel für die proprietäre unterstützte Lösung bereitzustellen, ist Hyper-V die richtige Wahl. Wenn Sie hingegen bereit sind, zusätzlichen Aufwand in die Konfiguration und Anpassung der Open-Source-Lösung zu investieren, bietet KVM nahezu gleiche Funktionen und Erfahrungen in Bezug auf Management, Sicherheit, Skalierbarkeit und Features – und das alles kostenlos.
