VMware 的最佳替代方案：頂尖虛擬化平台比較
VMware 可說是虛擬化市場中的龍頭,這主要歸功於其提供解決方案與服務時所採取的高效且創新的方法。然而,基於技術需求或預算等各種原因,使用者仍可能尋求 VMware 的替代方案。
在這篇部落格文章中,我們將說明第一類(Type 1)與第二類(Type 2)虛擬化平台之間的差異,並簡要介紹 VMware vSphere。此外,我們也將檢視幾家最值得關注的 VMware 競爭對手,並分析其優缺點。 請繼續閱讀,了解在為您的組織建置虛擬環境時,選擇虛擬化平台需考量的關鍵要點。
了解虛擬化平台
不同的虛擬化平台運作方式各異,這意味著您應了解所列解決方案的基本原理,才能做出明智的選擇。虛擬化(即在實體主機上運行虛擬機器)是透過將硬體與您在該硬體上運行的應用程式進行抽象化處理而實現的。 虛擬化旨在配置與管理可用的硬體資源(CPU、記憶體、儲存裝置及網路),以託管多項工作負載。這使個人與組織得以從虛擬化基礎架構所具備的成本效益與能源效率中獲益。
VMware 與其他替代方案一樣,是一種將作業系統和應用程式與虛擬化環境底層硬體進行抽象化的虛擬化平台解決方案。 運行虛擬化管理程式的硬體稱為"主機",而虛擬化管理程式所建立的虛擬機器則稱為"客機"或"虛擬機器"。
虛擬化管理程式會根據其實作方式進行分類。在深入探討 VMware 的替代方案之前,讓我們先更詳細地了解這些分類。
虛擬化程式類型
虛擬化程式主要分為兩種類型:
第 1 類虛擬機器管理程式 (亦稱為裸機虛擬化程式)直接在主機的硬體上運行。它們無需載入底層作業系統,這能提升效率與效能。對於Enterprise級運算而言,此優勢至關重要。
第 2 類虛擬機器管理程式 (有時稱為"託管型虛擬化平台")通常運行於先前已安裝的主機作業系統上。此類虛擬化平台利用主機作業系統來管理與調度系統資源。儘管與第一類虛擬化平台同樣以工作負載虛擬化為共同目標,但第二類解決方案的延遲較高,且效能較低。 此外,主機作業系統是所有活動與資料通往客體虛擬機器的門戶,這使得該作業系統成為單一故障點。
虛擬化管理程式類型的選擇取決於特定需求,以及規劃中的基礎架構能力與特點。
主要考量點在於貴組織虛擬環境的大致規模(包括虛擬機器數量、資料量,以及平均內部與外部流量等指標)。 個別使用者或小型組織可選用其中一種第 2 類 VMware 替代方案,以建置具備滿意功能性的環境。而擁有分支繁多且複雜基礎架構的 Enterprise,則可能因追求更高效能而傾向選用第 1 類虛擬化平台。
VMware vSphere 概覽
在開始比較虛擬化平台之前,讓我們先來回顧一下領先的虛擬化解決方案——VMware vSphere。VMware vSphere 是一套全功能虛擬化套件,可協助建立及管理任何複雜度與規模的虛擬化 IT 基礎架構。vSphere 包含:
- VMware ESXi,一種第 1 類虛擬機器管理程式
- vCenter Server,這是一個集中式基礎設施管理平台
- vSAN (虛擬儲存區域網路),這是一套整合式的軟體定義解決方案,用於建置共用儲存基礎架構
- vSphere 高可用性 (HA),這是一項專門用於在主機發生故障後自動重新啟動虛擬機的特點
- vSphere 故障容錯,這是一項用於鏡像關鍵虛擬機的特點,旨在防止資料遺失並確保生產環境的連續性
- vSphere 網路,一套先進的虛擬網路特點,讓企業能夠建立、管理及優化其網路
主要優點
VMware vSphere 為使用者提供了多種機會,以提升虛擬化基礎架構的功能性與效率。其主要優點如下:
- 優化資源利用: VMware 解決方案能透過最佳化運用運算、儲存及網路資源,發揮頂尖效能。
- 可靠性:容錯、高可用性及其他能確保虛擬機器穩定運作的特點,可在發生故障時維持生產環境的連續性。
- 管理精簡:透過統一的專有介面,IT 專家得以監控、控制並有效維護複雜的環境。
- 適應力:透過簡化的虛擬機器建立、部署與管理流程,企業能確保基礎架構的靈活性,並在不造成重大延誤的情況下,適應不斷演變的生產需求。
- 安全性強化: VMware 提供多項安全特點,例如安全開機 (Secure Boot)、虛擬機器加密 (VM Encryption)、ESXi 主機鎖定模式以及 vSphere Update Manager,以保護您的資料和工作負載。
VMware 授權
四種主要的授權模式 VMware vSphere 8 如下:
- 按核心授權,每顆 CPU 至少 16 個核心
- 按虛擬機器授權
- vSphere+ 訂閱的容量型授權
- 按 CPU 授權,單一 CPU 最多支援 32 個核心
VMware 通常會針對每位客戶分別計算最終授權價格。然而,隨著博通收購 VMware 後價格的變動,可能會促使更多使用者尋求 VMware 的替代方案。
最佳 VMware 替代方案
以下我們將針對五種虛擬化平台進行評析,並說明其優缺點。此清單涵蓋專有及開源解決方案,包含免費與付費授權版本。請仔細評估各平台的特點與優勢,以便做出明智的選擇。
Proxmox VE
Proxmox VE(Virtual Environment)是本清單中一款開源的 VMware 替代方案。該解決方案整合了 KVM 與 LXC 虛擬化技術,為基於 Windows 和 Linux 的伺服器提供虛擬化與容器化功能。
Proxmox 是一款基於 Debian Linux 的解決方案,用於運行虛擬機器和容器。 Proxmox 能滿足大型部署的需求,並為使用者提供便捷的網頁式管理平台。透過 Proxmox VE,您可以建置高可用性的虛擬環境,並運用軟體定義的儲存與網路技術。除了多功能與便利性之外,Proxmox VE 還內建了備份、儲存複製、即時遷移及內部防火牆等安全特點。
主要特點
- 極致的性價比: 您可以免費使用 Proxmox VE 建立功能性完備的叢集,並運用所需特點。
- KVM 技術: 基於核心的虛擬化技術,能夠建立靈活的虛擬機器,這些虛擬機器彼此隔離且獨立於主機作業系統。
- 虛擬化Plus容器化: 在 Proxmox VE 4.0 或更新版本中,Linux 容器可讓您在同一台主機上執行多個 Linux 實例。
- 儲存外掛程式: Proxmox VE 讓您能夠利用穩定的外掛程式來儲存虛擬磁碟映像,並根據您的環境及組織需求,在各種儲存系統之間進行選擇。
優點
- 集中式管理: 透過基於網頁的 Proxmox 圖形使用者介面(GUI)以及對叢集功能的充分支援,環境管理變得更加簡便。
- HA 環境: 透過高可用性叢集建置高可用性基礎架構,並利用即時遷移功能確保虛擬機器持續運作。
- 多種儲存選項: Proxmox VE 支援多種儲存裝置,並具備儲存複製功能。
- 資料備份與還原: 該 Promox 備份 功能性可提升資料與基礎設施的韌性。
- 文件與社群: Proxmox VE 的線上知識庫內容十分豐富,針對特定問題,您也能獲得龐大的社群支援。
缺點
- 開源解決方案: Proxmox 的開源實作可能會導致與相容性、效能、可靠性等各方面的相關意外問題。
- 學習起來頗具挑戰性: Proxmox VE 是一款 VMware 的替代方案,若要熟練掌握其提供的工具與特點,可能需要投入相當大的心力。
- 整合功能有限: 與 VMware 或其他大型供應商相比,Proxmox 的生態系統規模較小。
- 付費支援: 有意為其 Proxmox 環境獲得及時技術支援及快速問題解決的 Enterprise 組織,需訂閱服務以獲得充分的支援。
Microsoft Hyper-V
就功能性與支援而言,Microsoft Hyper-V 是 VMware 的主要替代方案之一。Hyper-V 允許在單一主機硬體節點上執行多個作業系統。作為第一類虛擬化平台,Microsoft 的此解決方案能有效率地建立與管理虛擬機器及整個環境。 您可以在單一實體主機上運行多台伺服器,以簡化維護流程並確保服務穩定性。
Microsoft 同時提供作為 Microsoft Windows Server 套件一部分的 Hyper-V,以及獨立的 Hyper-V Server 產品。您可以選擇最符合需求的部署選項,並透過 PowerShell 指令或圖形化使用者介面無縫管理您的基礎架構。
主要特點
- 可自訂的運算環境: Hyper-V 虛擬機器能夠模擬 CPU、儲存裝置、記憶體和網路等關鍵硬體元件,您可以根據每項工作負載的需求重新配置這些元件。
- 內建備份與災難還原功能: Hyper-V Replica 提供災難還原 (DR) 功能,讓您能夠建立工作負載的副本,並將其儲存於不同位置,以便在緊急情況下使用。您亦可透過 Microsoft 的"卷影複本服務"(VSS) 設定"應用程式感知"備份,以確保資料的一致性。
- 優化運作: Hyper-V 在所有受支援的作業系統中皆能順利運作,透過整合服務和特定驅動程式,提升虛擬機器及其內部的應用程式之功能性與易用性。
- 攜帶性: 您可以透過儲存遷移、即時遷移以及虛擬機器匯入/匯出功能性,在基礎架構內無縫地移動、重新分配及重新配置您的虛擬機器。
- 遠端連線: 透過 Hyper-V 的"虛擬機器連線"工具,您可以超越遠端桌面功能,並透過主控台存取及管理 Windows 和 Linux 系統。
- 安全性: 組織可以有所改善 Hyper-V 虛擬機器資料保護 透過設定"安全開機"及"隔離虛擬機器",以防範惡意軟體及未經授權的存取。
優點
- 價格: 在比較 Hyper-V 與 VMware 時,其經濟實惠的授權費用是其中一項優勢。
- 效能: Hyper-V 能有效利用硬體資源,以執行包含大量虛擬機器的複雜環境。
- 維護優化: 您可以在不造成系統停機的情況下完成核心維護工作流程。
- 即時遷移: 在保持工作負載持續運作的同時,將您的虛擬機器移至其他主機。
- 資料保護: Hyper-V 內建了豐富的備份與災難復原功能性。
- 安全性強化: 透過 Active Directory 的功能,提升了安全性效能。
缺點
- 使用者介面限制: 操作 Hyper-V 可能頗具挑戰性,尤其是如果您先前使用的是 vSphere,要完全轉用 Hyper-V 還需要額外投入時間和精力。
- 相容性有限: Hyper-V 與 Windows 的相容性極佳,但對 Linux 的支援不佳,對其他作業系統的支援則幾乎為零。
- 因安全因素導致的停機: 要完成作業系統的安全性更新,必須停用虛擬機器。
Nutanix AHV
Nutanix AHV 是另一款具備現代化特點,以及進階管理與安全能力的 Type 1 VMware 替代方案。此虛擬化平台讓您能在本地和公有雲環境中,為應用程式運行虛擬機器和容器。
若您希望精簡並簡化虛擬機器與容器的日常管理,Nutanix AHV 將是合適的選擇。 Nutanix 推出的這套 Enterprise 級解決方案,提供滿足服務協議所需的功能,並確保解決方案能高效部署及進行資料管理。
主要特點
- 高可用性: Nutanix AHV 憑藉其先進的高可用性特點(包括虛擬機的即時遷移、動態調度、都會區叢集及其他特點),成為 Enterprise 值得信賴的 VMware 替代方案,能確保所有工作負載在任何情況下皆可正常運作。
- 資源優化: 透過 Nutanix AHV,您可以設定記憶體超額分配、vNUMA、虛擬機器親和性、最佳化儲存等選項,以有效利用資源並提供最佳效能。
- 生命週期管理流程優化: 您只需點擊一下,即可執行 Nutanix AHV 雲端基礎架構的升級。
優點
- 整合式解決方案: 由於 Nutanix AHV 是一套整合了軟體定義儲存(SDS)與運算功能的解決方案套件,且運作於該供應商的生態系統內,您將能從其整合優勢中獲益,並降低基礎架構的複雜性。
- 管理簡便: AHV 具備一個名為 Nutanix Prism 的專用管理介面,該介面提供原生的效能監控、資源分配及叢集擴展工具,以協助您高效地維護與運作虛擬環境。
- 成本優化: Nutanix AHV 的定價極具競爭力,且無需支付虛擬化平台授權費用,從而為您的 IT 預算儲存開支。
缺點
- 硬體相容性限制: 超融合基礎架構正是 AHV 的專長, 此外,對於額外硬體(例如額外的磁碟陣列)的支援可能不足,因此其他 VMware 替代方案往往成為更受青睞的選擇。
- 系統開發中: 在 Nutanix 與 VMware 的比較中,以及相較於更成熟的解決方案,AHV 在原生整合、外掛程式以及社群支援方面,普遍被認為有所不足。
- 第三方限制: Nutanix AHV 目前仍在開發中,可能尚未與第三方軟體及硬體解決方案充分整合。
Citrix Hypervisor (XenServer)
Citrix Hypervisor 是另一款值得關注的 VMware 替代方案,屬於第一類虛擬化平台,其基礎架構源自 Xen 開源技術。透過此解決方案,您可以簡化虛擬化環境的管理流程,並獲得所需的效能與維護工具。此外,還能提升資料與基礎架構面對複雜網路威脅時的韌性。
此虛擬化平台針對 Citrix Virtual Apps and Desktops 中的原生工作負載進行了最佳化。 其整合特點可針對各類工作負載、作業系統、儲存及網路環境,提升使用者體驗。除了在多種資源密集型生產情境中展現高效能外,您還能透過一系列便捷特點簡化營運管理,從而節省人力與資源。
主要特點
- 簡易虛擬化: Citrix 讓您能夠快速部署虛擬機器並安裝所需軟體,無需在複雜的工作負載、網路及儲存配置上耗費時間與精力。
- 伺服器管理: Citrix Hypervisor 提供高效的基础架构建置與客製化功能性,以及流程自動化與整合能力。這能簡化維持 IT 環境正常運作所需的管理工作。
- 成本效益: 使用 Citrix Virtual Apps and Desktops 的用戶可免費使用 Citrix Hypervisor 的各項特點,因此此解決方案非常適合小型組織。
- 開源的 VMware 替代方案: Citrix Hypervisor 的開源特性不僅為您提供額外的控制權與靈活性,同時也能讓您擺脫與供應商相關的問題。
- 即時遷移功能性: 透過 Citrix Hypervisor,您可以執行虛擬機即時遷移,以確保在進行預定或緊急硬體維護工作時,生產環境仍能持續運作。
優點
- 表現: Citrix Hypervisor 具備足夠的效能,足以運行任何複雜度的環境,且無需過高的硬體規格。
- 友善的使用者介面: 這款使用者介面配備清晰易懂的儀表板與直覺化的工具,旨在簡化虛擬化管理工作流程。
- 整合: Citrix 能與網路及儲存基礎架構輕鬆整合,讓您在建置特定環境時擁有更大的彈性。
缺點
- 免費功能性有限: 雖然該解決方案的部分功能可免費使用,但中大型組織若要獲得最佳效能及更豐富的特點,可能需要購買付費版本。
- 技術支援有限: XenServer 的用戶群遠小於競爭對手,這可能導致技術支援效率低下,且知識傳承受限。
- 穩定性問題: 使用者反映,網路連線／虛擬網路的穩定性不如預期。
Oracle VM VirtualBox
我們清單上的第三款開源 VMware 替代方案,同時也是唯一的第 2 型解決方案,就是 Oracle VM VirtualBox。這款虛擬化平台支援多種作業系統,例如 Windows、Linux、macOS 和 Solaris。VirtualBox 允許您同時管理環境中的虛擬機器。您可以為每台虛擬機器設定獨立的虛擬硬體配置,包括 CPU、儲存、記憶體和網路介面。
主要特點
- 成本效益: VirtualBox 讓使用者能針對虛擬伺服器和桌面節點進行靈活且簡化的深度設定,從而降低建置與運作虛擬化環境所需的 IT 投資。
- 相容性與多功能性: 您可以在多種 x86 主機作業系統上執行 VirtualBox,例如 Linux、macOS 和 Windows,以及 安裝擴充套件 以簡化您的開發基礎架構。
- 使用者介面便利性: 功能強大的命令列介面與直觀易用的圖形使用者介面,為使用者帶來便利與簡便性,使 VirtualBox 成為取代 VMware 的首選解決方案。
- 部署簡便性: 貴組織的 IT 專家可以利用 VirtualBox 快速建立預先設定好的虛擬機器(VM)以供開發使用,並將其順利部署至生產環境。
- 工作區加密: Oracle VM VirtualBox 採用先進的 256 位元加密技術,以確保連線安全,並防止受限資料被下載或儲存至未經授權的遠端裝置上。
優點
- 提升硬體效能: VirtualBox 即使在一般家用桌上型電腦硬體上也能流暢運行,讓企業只需投入適度的設備成本,即可建置高效的虛擬化環境。
- 設定的簡易性與速度: 這款 VMware 的替代方案即使在低階電腦上,且即使您具備有限的 IT 知識,也能輕鬆設定與安裝(僅配備 2GB 記憶體的電腦,5 分鐘內即可安裝 VirtualBox)。
- 彈性的資源管理: 透過 VirtualBox,您可以針對每台虛擬機器管理 CPU 和 I/O 時序,並根據環境的即時需求調整資源消耗。
缺點
- 對主機的依賴性: VirtualBox 虛擬機器的效能以及整個環境的運作,在很大程度上取決於底層主機的硬體規格。
- 效能問題: VirtualBox 在優化方面仍有改善空間,因為無論分配了多少硬體資源,使用者都反映存在效能問題。
- 設定與特點問題: 由於在使用圖形加速或將 USB 隨身碟掛載至客體作業系統時存在諸多不便,因此若非用於開發與測試,使用 Oracle VM VirtualBox 可能會頗具挑戰性。
選擇合適的虛擬化平台
最終選擇哪種 VMware 替代方案,取決於貴組織的基礎架構及內部 IT 策略。此外,您可能需要權衡所提供的特點與解決方案的總成本之間的平衡。
主要考量因素
在從各種 VMware 虛擬化平台替代方案中進行選擇時,以下是需要考慮的關鍵要點:
作業系統相容性
在選擇 VMware 的替代方案時,虛擬化平台能否與您使用的作業系統高效協作至關重要。例如,在基於 Linux 的虛擬環境中,Hyper-V 可能並非最佳的虛擬機器軟體。另一方面,對於運行基於 Windows 的虛擬伺服器和工作負載而言,Microsoft Hyper-V 可能是效率最高的專有虛擬化平台。
硬體相容性
VMware 替代方案與硬體的相容性,是另一個可能影響您最終選擇的因素。 無論平台是專有或開源,虛擬化解決方案在未受支援的供應商硬體上運行時,可能與特定硬體不相容,或出現效能問題。若您計劃在轉用 VMware 替代方案的同時更換設備,請確保新虛擬化平台與升級後的硬體具備足夠的相容性。若您計劃在現有硬體上運行新環境,請根據該設備的規格與效能來選擇虛擬化平台。
可擴展性
業務需求可能迅速變化,因此需要具備縱向與橫向縮放能力的虛擬化基礎架構。在選擇平台之前,請務必評估其縮放潛力。如此一來,您才能確保所選虛擬化平台的現行功能,能與貴組織未來的需求相契合。
資源消耗
虛擬化是一項資源密集型任務,通常需要強大的多執行緒 CPU、大量記憶體、大容量儲存空間以及充足的網路頻寬。經過優化的虛擬化平台能更有效率地執行虛擬化工作負載,讓您在不降低效能的情況下,啟動更多虛擬機器或完成高負載任務。另一方面,如果您計畫將虛擬環境用於較簡單的任務,虛擬化平台的選擇則取決於個人偏好。
總成本
虛擬化平台解決方案的授權費用可能佔去企業預算的一筆可觀開支。然而,若需為虛擬機器(VM)購買作業系統授權,虛擬化環境的總持有成本(TCO)可能會隨之增加。此外,硬體、人員培訓及系統維護等費用也可能推高成本。最後,某些虛擬化平台解決方案可能需要額外購買進階管理軟體,以提升運作效率。
從 VMware 遷移
從 VMware 遷移至其他虛擬化平台的原因,可能因貴組織的業務領域、常規需求、當前需求以及實際限制而有所不同。例如,您可能需要優化 IT 成本,因此轉而採用免費的開源虛擬化解決方案。遷移虛擬化環境需要詳細的規劃與周密的執行。
規劃與執行
若要完成從 VMware 遷移至其他虛擬化平台的作業,請執行以下步驟:
- 備份資料和工作負載: 在準備和執行基礎架構遷移的過程中,可能會發生問題。 備份您的 VMware 虛擬機器 配合虛擬資料儲存及其他相關資源,可協助您在遷移失敗時防止資料遺失。
- 建立替代基礎設施: 選擇最適合的 VMware 替代方案,並讓環境順利運作。這包括主機硬體、網路及軟體。
- 移動虛擬機器映像檔和資料: 將虛擬機器資料從舊的 VMware 環境移轉至新環境。為節省時間與精力,您可以考慮將所有 VMware 磁碟映像檔一併複製到新環境中的儲存卷,而非逐一匯入。
- 轉換磁碟映像檔: 並非所有虛擬化平台都內建對 VMware 檔案類型的支援。如果您的虛擬化平台無法讀取 .vmdk 若要使用這些映像檔,您需要將 VMware 磁碟映像檔轉換為與您的新虛擬化解決方案相容的格式。例如,建議使用 qemu-img 由於此工具能夠轉換 .vmdk 將檔案轉換為 Hyper-V 用的映像檔 (vhd) 或開源虛擬機器管理程式 (qcow2).
- 建立新的虛擬機器: 建立好新虛擬化平台可讀取的磁碟映像後,即可開始建立虛擬機器。對於結構複雜且層級分明的環境,您可能需要使用專用的腳本或遷移工具,根據 VMware 基礎架構的設定來建立新的虛擬機器。
- 設定新環境: 在虛擬機器和資料已準備就緒後,您需要為未來生產環境配置新的主機。這包括與您在 VMware 環境中原有的儲存、安全性、網路、資料存取及其他政策相符的設定。遷移工具可在某種程度上自動化此步驟,但您可能仍需預留一些時間來執行手動配置。
- 重新導向資料流量: 新虛擬環境上線並正常運作後,即可將 VMware 基礎架構離線。透過將流量導向新的虛擬機器,將生產環境切換至您選定的 VMware 替代虛擬化平台。
- 關閉 VMware 環境: 請測試新基礎架構,以確保其能如預期般執行您的生產工作流程,然後關閉您的 VMware 工作負載。
