Kompleksowy przewodnik: KVM a Hyper-V

Zrozumienie różnic między KVM a Hyper-V ma kluczowe znaczenie podczas tworzenia środowiska wirtualnego, aby zoptymalizować wykorzystanie zasobów sprzętowych w organizacji. W tym artykule na blogu pokrótce wyjaśniamy, czym są KVM i Hyper-V, a następnie porównujemy te dwa hiperwizory.

Najważniejsze punkty tej oceny porównawczej są następujące:

• Skalowalność i wydajność
• Narzędzia do zarządzania
• Opcje przydzielania pamięci
• Funkcje bezpieczeństwa
• Możliwości migracji na żywo

NAKIVO do tworzenia kopii zapasowej Hyper-V

Kopie zapasowe bezagentowe spójne z aplikacją dla Hyper-V. Ochrona przed oprogramowaniem wymuszającym okup, natychmiastowe uruchamianie maszyn wirtualnych z kopii zapasowej, obsługa innych platform wirtualnych i fizycznych oraz wiele innych funkcji.

ODKRYJ ROZWIĄZANIE

Czym jest hiperwizor KVM?

Skrót KVM oznacza „Kernel-based Virtual Machine” (maszyna wirtualna oparta na jądrze). Jest to otwarte oprogramowanie zapewniające pełną wirtualizację w jądrze systemu Linux. KVM działa na procesorach x86, zapewniając użytkownikom funkcje hiperwizora do tworzenia środowisk wirtualnych.

Hiperwizor Kernel-based Virtual Machine został po raz pierwszy wydany w 2007 roku jako część wersji jądra Linux 2.6.20 i nowszych. KVM obsługuje różne systemy operacyjne, takie jak Linux, Windows, macOS i Haiku, oferując funkcje wirtualizacji wspomaganej sprzętowo. To samo rozwiązanie zapewnia również parawirtualizację dla systemów Windows, OpenBSD, FreeBSD i innych.

KVM może być używany na większości komputerów z systemem Linux, które mają procesory obsługujące wirtualizację wspomaganą sprzętowo. Aby zainstalować KVM, należy pobrać wymagane pakiety z repozytorii oprogramowania Linuksa, a także kvm-qemu i narzędzie do zarządzania (opcjonalnie).

Najpopularniejszymi narzędziami do zarządzania wirtualizacją opartymi na KVM są Oracle Linux Virtualization Manager, Proxmox VE i Red Hat Virtualization Manager.

Czym jest Hyper-V?

Hyper-V to natywny hiperwizor firmy Microsoft, który umożliwia tworzenie i korzystanie z maszyn wirtualnych oraz środowisk wirtualnych. Hyper-V może działać na systemie x86-64 pod kontrolą systemu operacyjnego Windows.

Microsoft Hyper-V został po raz pierwszy wydany jako część systemu Windows Server 2008. Hypervisor jest opcjonalnym komponentem systemów Windows Server, który można pobrać. Ponadto Hyper-V posiada samodzielną bezpłatną edycję o ograniczonych funkcjach, która obsługuje wyłącznie CLI (interfejs wiersza poleceń).

Dzięki Hyper-V można uzyskać zestaw maszyn wirtualnych odizolowanych od siebie. Jest to możliwe dzięki specyficznemu podziałowi na partycje nadrzędne (root) i podrzędne. Partycja nadrzędna, która ma bezpośredni dostęp do sprzętu, obsługuje stos zarządzania wirtualizacją. Następnie ta partycja tworzy partycje podrzędne, na których działają systemy operacyjne gości.

KVM vs Hyper-V: szczegółowe porównanie

Po omówieniu ogólnych różnic w naszym porównaniu Hyper-V i KVM możemy przejść do bardziej szczegółowych informacji. Zapoznaj się z poniższymi informacjami, aby wybrać rozwiązanie najlepiej odpowiadające Twoim potrzebom.

Skalowalność i wydajność

Skalowalność i wydajność to prawdopodobnie dwa najważniejsze punkty w każdym porównaniu KVM z Hyper-V. Dobrą wiadomością jest to, że rywalizacja w tym zakresie kończy się remisem – zarówno Hyper-V, jak i KVM charakteryzują się wysoką wydajnością i zapewniają doskonałą skalowalność.

Oprogramowanie do wirtualizacji KVM opiera się na jądrze systemu Linux, które jest rozwiązaniem typu open source. Oznacza to, że KVM może działać poprawnie na szerokiej gamie sprzętu. To samo jądro systemu Linux zapewnia wysoką wydajność i szybkość działania.

Z drugiej strony, fakt, że KVM jest oprogramowaniem open source, może prowadzić do sporadycznych problemów, których usunięcie może wymagać czasu i wysiłku. Niemniej jednak internetowa baza wiedzy KVM jest obszerna, co oznacza, że najprawdopodobniej szybko znajdziesz rozwiązanie.

Z drugiej strony Hyper-V to zastrzeżony hiperwizor firmy Microsoft, dostarczany wraz z systemem operacyjnym Windows Server, zoptymalizowany pod kątem zapewnienia maksymalnej wydajności na większości dostępnego sprzętu. Skalowalność Hyper-V pozwala również na wykorzystanie infrastruktury IT z najwyższą wydajnością poprzez uruchamianie wielu maszyn wirtualnych na hoście oraz skalowanie obciążeń wirtualnych w górę i w bok na żądanie.

Główną wadą Hyper-V jest ograniczone wsparcie dla systemów operacyjnych innych niż Windows. W połączeniu z pewnymi złożonościami związanymi z zarządzaniem i potencjalnymi problemami z kompatybilnością, Hyper-V może również stanowić wyzwanie, jeśli nie masz wymaganego doświadczenia technicznego.

Narzędzia do zarządzania

Ponieważ Hyper-V i KVM są zaprojektowane dla różnych platform bazowych, różnią się również ich narzędzia do zarządzania.

Do zarządzania Hyper-V można używać interfejsu CLI Windows PowerShell. Jeśli potrzebne jest rozwiązanie z interfejsem graficznym, warto skorzystać z Windows Admin Center lub Hyper-V Manager.

Ponadto organizacje mogą czerpać wiele korzyści z natywnego narzędzia do zarządzania klasy Enterprise dostarczanego przez Microsoft: System Center Virtual Machine Manager (VMM) dla Hyper-V. Administratorzy zazwyczaj preferują VMM do zarządzania środowiskami Hyper-V ze względu na wygodny i bogaty w informacje widok infrastruktury oraz możliwości skalowalności. Z drugiej strony, aby korzystać z Virtual Machine Manager, trzeba kupić dedykowaną licencję.

Wszystkie zadania związane z zarządzaniem KVM można wykonać wyłącznie za pomocą CLI, podobnie jak w przypadku Hyper-V za pośrednictwem PowerShell. Jednak osoby preferujące interfejsy graficzne do zarządzania infrastrukturą KVM mogą wypróbować rozwiązania takie jak Morpheus, virt-manager lub Cloonix, między innymi.

Hyper-V i KVM mają jedną istotną funkcję wspólną: obszerną listę kompatybilnego sprzętu, która zapewnia dużą elastyczność.

W przypadku KVM można efektywnie korzystać z dowolnej pamięci masowej (w tym pamięci podłączonej bezpośrednio i podłączonej do sieci). Z kolei Hyper-V współpracuje z każdą pamięcią masową posiadającą wsparcie dla systemu Windows. Należy pamiętać, że jeśli planuje się przechowywanie plików maszyn wirtualnych na serwerze NAS lub w sieciowym udziale plików, konieczne będzie skonfigurowanie protokołu Server Message Block 3.0.

Opcje przydzielania pamięci

Elastyczność w zakresie wykorzystania pamięci to kolejna zaleta wspólna dla KVM i Hyper-V. Oba hiperwizory równie dobrze radzą sobie zarówno z pamięcią standardową, jak i pamięcią NUMA (non-uniform memory access).

Warto jednak zwrócić uwagę na różnicę między KVM a Hyper-V w zakresie dynamicznego przydzielania pamięci. W Hyper-V funkcja pamięci dynamicznej umożliwia maszynom wirtualnym regulowanie wykorzystania pamięci w zależności od aktualnych potrzeb maszyny wirtualnej. Zapotrzebowanie nie przekracza ustalonych limitów objętości pamięci. Dzięki dynamicznej alokacji pamięci administratorzy mogą uruchamiać więcej maszyn wirtualnych na jednym hoście poprzez nadmierne przydzielanie pamięci.

Hypervisor KVM również umożliwia nadmierne przydzielanie pamięci. Jednak implementacja tej funkcji nieco różni się od tej w Hyper-V. Maszyny wirtualne KVM są oddzielnymi procesami działającymi na hoście pod kontrolą systemu operacyjnego Linux. W związku z tym maszyny wirtualne nie mają wstępnie przydzielonych objętości pamięci. System operacyjny rozdziela pamięć między maszyny wirtualne na podstawie żądań. Mówiąc prościej, oprogramowanie do wirtualizacji KVM przydziela bloki pamięci każdej maszynie wirtualnej na żądanie.

W przypadku, gdy host KVM napotka niedobór pamięci fizycznej, system wysyła część stron pamięci do pamięci wymiany. Ilość wolnej pamięci RAM wzrasta wówczas na żądanie, umożliwiając w ten sposób nadmierne przydzielenie pamięci dla systemu hosta.

Funkcje bezpieczeństwa

Jeśli chodzi o możliwości bezpieczeństwa w porównaniu KVM z Hyper-V, oba rozwiązania posiadają skuteczne funkcje bezpieczeństwa, które można wykorzystać do zapewnienia ochrony danych i środowiska organizacji.

W przypadku KVM izolacja i bezpieczeństwo maszyn wirtualnych wynikają z możliwości dwóch rozwiązań. Pierwsze z nich, SELinux (Linux z wzmocnionym bezpieczeństwem), tworzy strefę bezpieczeństwa wokół maszyn wirtualnych. sVirt (bezpieczna wirtualizacja) zapewnia zabezpieczenia MAC (Mandatory Access Control) dla maszyn wirtualnych gości, rozszerzając możliwości SELinux i ograniczając wpływ błędów ludzkich na bezpieczeństwo wirtualne.

Hyper-V może również izolować maszyny wirtualne, aby zabezpieczyć środowisko przed pojedynczym naruszeniem węzła. Ponadto funkcja Secure Boot dostępna w maszynach wirtualnych Hyper-V generacji 2 pomaga zapobiegać uruchamianiu nieautoryzowanych systemów operacyjnych, sterowników i oprogramowania układowego podczas rozruchu. Dodatkowe funkcje bezpieczeństwa Hyper-V obejmują szyfrowanie ruchu w całej podsieci, Guarded Fabric (model zabezpieczeń przed złośliwym oprogramowaniem) oraz ekranowane maszyny wirtualne.

Funkcje migracji maszyn wirtualnych na żywo

Migracja maszyn wirtualnych na żywo to funkcja dostępna zarówno w KVM, jak i Hyper-V. Dzięki tej funkcji administratorzy mogą przenosić maszyny wirtualne na inny serwer bez zakłócania ich działania.

Migracja na żywo może pomóc organizacjom w zapewnieniu ciągłości produkcji i dostępności usług. Na przykład, gdy planowana jest konserwacja sprzętu na głównym hoście wirtualizacji, można przenieść kluczowe maszyny wirtualne na serwer pomocniczy. Konserwacja przebiega wtedy zgodnie z planem, bez zakłócania przepływu pracy i działalności organizacji.

Ponadto czasami host dysponuje niewystarczającymi zasobami do obsługi maszyn wirtualnych, które pierwotnie na nim utworzono. Na przykład maszyna wirtualna może stać się zbyt „duża” podczas użytkowania i powodować problemy z wydajnością całego hosta. Najskuteczniejszym sposobem optymalizacji wydajności hosta jest wykorzystanie funkcji migracji na żywo hiperwizora w celu przeniesienia tej maszyny wirtualnej na inny host bez wyłączania jej.

Konwersja między KVM a Hyper-V

W razie potrzeby można przekonwertować maszyny wirtualne KVM do pracy w środowiskach Hyper-V i odwrotnie. Zapoznaj się z poniższymi przewodnikami dotyczącymi konwersji między KVM a Hyper-V.

Konwersja z KVM do Hyper-V

Konwersja maszyn wirtualnych KVM do użytku w środowiskach Hyper-V odbywa się w trzech krokach:

1. Zainstaluj qemu-ing.
2. Aby przekonwertować obraz dysku maszyny wirtualnej KVM do formatu Hyper-V, użyj następującego polecenia:

   qemu-img.exe convert sourcefile.qcow2 -O vhdx -o subformat=dynamic destinationfile.vhdx

   W tym poleceniu sourcefile to nazwa źródłowego pliku dysku maszyny wirtualnej, a destinationfile to nazwa nowego pliku dysku, który chcesz uzyskać po konwersji.

3. Utwórz nową maszynę wirtualną w Hyper-V, a następnie podłącz do niej przekonwertowany obraz dysku.

Konwersja z Hyper-V do KVM

Aby przekonwertować maszyny wirtualne Hyper-V do środowisk KVM, wykonaj następujące czynności:

1. Wyłącz maszynę wirtualną Hyper-V, którą chcesz przekonwertować. Następnie choose the VMi w Menedżerze Hyper-V kliknij Export.
2. Podaj repozytorium docelowe dla plików maszyny wirtualnej.
3. Zapisz liczbę rdzeni procesora, pamięć i adres MAC eksportowanej maszyny wirtualnej.
4. Skopiuj plik VHDX docelowej maszyny wirtualnej do środowiska KVM.
5. Na hoście KVM zainstaluj virt-v2v.
6. Użyj virt-v2v, aby przekonwertować VHDX na QCOW2 za pomocą następującego polecenia:

   sudo virt-v2v -i disk sourcefile.vhdx -o local -of qcow2 -os targetfile

7. Po zakończeniu konwersji zanotuj system operacyjny gościa.
8. Użyj VMM, aby utworzyć nową maszynę wirtualną w środowisku KVM.
9. Wybierz Import existing disk image, a następnie kliknij Forward.
10. Znajdź plik vhdx-sda , a następnie określ system operacyjny, który chcesz zainstalować. Następnie kliknij Forward.
11. Dokonaj wstępnej konfiguracji nowej maszyny wirtualnej: ustaw pamięć, Procesor, nazwę maszyny wirtualnej oraz określ ustawienia sieciowe KVM. Następnie kliknij Apply.
12. W tym miejscu skonfiguruj konkretne opcje, takie jak adres MAC. Następnie w górnej części okna wybierz Begin Installation.

Kwestie związane z kosztami

Budżet organizacji pozostaje podstawą każdego wyboru dotyczącego środowisk IT, a decyzja dotycząca wyboru między KVM a Hyper-V nie jest wyjątkiem. Jeśli chodzi o ceny, KVM ma wyraźną przewagę: jako rozwiązanie open-source jest bezpłatne. Plus można również pobrać i zainstalować narzędzia do zarządzania oraz moduły funkcji bez dodatkowych kosztów. Moduł Microsoft Hyper-V jest również dostępny za darmo. Należy jednak pamiętać, że firma Microsoft zaleca aktualizację do systemu Windows Server w celu uruchamiania środowisk wirtualnych Hyper-V.

Wnioski

Ostateczny wybór między KVM a Hyper-V zależy od konkretnych potrzeb i budżetu organizacji. Jeśli potrzebujesz uruchamiać maszyny wirtualne z systemem Windows w znanym ekosystemie i jesteś gotowy przeznaczyć środki na zakup zastrzeżonego, wspieranego rozwiązania, Hyper-V jest właściwym wyborem. Z drugiej strony, jeśli jesteś gotowy włożyć dodatkowy wysiłek w konfigurację i dostosowanie rozwiązania open-source, KVM może zapewnić niemal równe możliwości i doświadczenie pod względem zarządzania, bezpieczeństwa, skalowalności i funkcji, a wszystko to za darmo.

Wypróbuj NAKIVO Backup & Replication

Skorzystaj z bezpłatnej wersji próbnej, aby zapoznać się ze wszystkimi funkcjami rozwiązania w zakresie ochrony danych. 15 dni za darmo. Bez żadnych ograniczeń dotyczących funkcji ani pojemności. Nie trzeba podawać danych karty kredytowej.

Wypróbuj za darmo