實體伺服器與虛擬機器：主要差異與相似之處

在創立新事業時,您應確保組織的基礎架構能夠承載工作負載,並能無延遲、無中斷地執行業務運作。組織的基礎架構可以建構於實體伺服器、虛擬伺服器,或是兩者的組合(混合式伺服器)之上。 因此,在現有選項中進行抉擇時,務必綜合考量多項因素。本文將透過闡述實體伺服器與虛擬機器(VM)各自的主要優缺點,對兩者進行比較分析。

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什麼是實體伺服器？

要比較實體伺服器與虛擬伺服器,應先從定義著手。 實體伺服器,亦稱為”裸機伺服器”,是一種單租戶電腦伺服器,意即特定的實體伺服器專供單一使用者使用。實體伺服器的資源與元件不會在多位使用者之間共享。每台實體伺服器皆包含記憶體、處理器、網路連線、硬碟,以及用於執行程式與應用程式的作業系統(OS)。由於配備了強大的處理元件,裸機伺服器的體積通常較大。

什麼是虛擬機器？

虛擬機器(VM)是一種用來模擬實際實體電腦的軟體電腦。 虛擬伺服器運作於”多租戶”環境中,意即多台虛擬機器可在同一台實體硬體上運行。在此情況下,實體伺服器的運算資源會被虛擬化,並由其上運行的一切虛擬機器共同分享。虛擬伺服器的架構比實體伺服器稍為複雜。因此,需在實體硬體之上安裝超管理程式(hypervisor),例如 VMware vSphere 或 Microsoft Hyper-V。 接著,透過虛擬化管理程式來建立和管理各具獨立虛擬運算資源的虛擬機器。之後,您便可在虛擬硬體上載入多個客體作業系統與伺服器應用程式。因此,虛擬伺服器讓您能夠在共享的實體硬體基礎上運行多個作業系統和應用程式,相較於實體伺服器,這是一種更具成本效益的選擇。

實體伺服器與虛擬機器的比較

要了解實體伺服器與虛擬伺服器的差異,必須仔細檢視兩者的所有組成元件。

效能

若貴組織需要處理大量且需持續運算的資料,則應將此因素納入考量。實體伺服器的效能與效率遠高於虛擬機器,原因在於當單台實體機器中的虛擬伺服器數量過多時,虛擬機器容易出現效能問題。因此,即使實體機器與虛擬機器具備相同的硬體與軟體資源及功能,其運作效能仍無法達到相同水準。 若貴組織的營運需求將運算資源發揮至極限,實體伺服器便是最佳選擇。

管理

就管理層面而言,虛擬機器(VM)的維護遠比實體伺服器來得容易。若伺服器發生故障,將實體伺服器恢復至原始狀態可能需要數天時間;至於虛擬機器,借助現代化的技術,只需點擊幾下即可啟動還原程序。 虛擬機器備份軟體此外,實體伺服器必須經過仔細檢查以確認是否存在任何缺陷,如有需要,還應在投入使用前安裝並設定額外的驅動程式。虛擬機器則不然,因為它們是建構在已準備就緒的實體硬體之上。因此,虛擬機器可在幾分鐘內建立並啟動。

然而,管理虛擬伺服器環境需要高度的專業知識與特定技能。因此,請確保您的 IT 團隊成員具備足夠的能力來管理您的虛擬基礎架構。

可攜性

實體伺服器與虛擬伺服器之間的主要差異之一在於可攜性。您只需極少的操作,即可輕鬆地在虛擬環境中移動虛擬機器,甚至將其從一台實體伺服器移至另一台。這是因為虛擬機器彼此隔離,且各自擁有專屬的虛擬硬體,使虛擬機器具備硬體獨立性。將實體伺服器環境遷移至其他位置,則是一項更耗費資源的任務。 在這種情況下,您需要將伺服器上儲存的所有資料複製到可移除儲存媒體中,將該媒體以及您擁有的所有硬體資源運送至新位置,然後在新伺服器上重新安裝所有系統元件。基本上,您必須從頭開始重建一台伺服器。

可擴展性

若要擴充實體伺服器環境,您需要購買額外的硬體元件,這不僅成本高昂,還需經歷漫長的安裝與設定流程。與此同時,虛擬伺服器環境則提供了隨需擴展的選項。單一虛擬伺服器可同時託管多台虛擬機器(VM),且只需輕點滑鼠即可新增或移除這些虛擬機器。 您可以根據業務需求的增長,靈活地縮放虛擬環境規模。在此情況下,您無需購買額外硬體來確保虛擬機的部署。這是因為運行於主機上的虛擬機共享相同的運算資源,這些資源可均勻分配給所有虛擬機。因此,您可以設計出一個易於配置的環境,用以執行任何複雜程度的作業。

容量管理

實體伺服器並未將其硬體與軟體能力發揮至最大程度,平均產能僅達 25%。因此,大量運算資源處於閒置狀態,這在成本效益上並不理想。另一方面,一台託管多台虛擬機(VM)的伺服器,能透過將閒置資源分配給最需要這些資源的其他虛擬機,來有效利用這些資源。如此一來,便能實現最佳的容量管理。

系統還原

若生產站點遭遇災難,必須迅速恢復關鍵任務資料與運作,以減少系統停機時間,並將其對業務的負面影響降至最低。若要恢復在實體伺服器上運行的業務運作,可能需要數小時甚至數天。在此情況下,災難還原流程包含架設新的實體伺服器、安裝作業系統、設定應用程式,以及從備份中還原關鍵資料。

在虛擬環境中,災難還原流程則簡單得多。 您可以借助先前建立的虛擬機器備份,在災難復原站點還原整個虛擬機器,從而將停機時間降至幾乎為零。為確保災難復原流程順利進行,並能在需要時迅速恢復資料,建議安裝第三方資料保護軟體,例如 NAKIVO Backup & Replication. 一套高效的解決方案,能以極低的成本為您提供多種可靠的資料保護選項。

業務連續性

目前,企業被期望能維持”全天候運作”的狀態,這意味著即使業務運作出現輕微中斷,也可能引發重大後果。因此,確保業務連續性——特別是在災難發生時——應成為任何組織的主要優先事項之一。

比較實體伺服器與虛擬機器(VM)時,顯而易見的是虛擬機器的容錯能力更強。 一旦發生災難,只需點擊幾下,即可將虛擬環境的工作負載轉移至另一個站點,從而將停機時間降至最低。在災難影響得到緩解且生產中心恢復運作後,您可以將工作負載從災難恢復(DR)站點移回主站點。

倘若災難已影響或摧毀您的實體伺服器基礎架構,在大多數情況下,此類損害是不可逆的。

安全

在虛擬伺服器環境中,安全性管理比在實體伺服器環境中更容易進行配置。使用實體伺服器時,您必須根據每台伺服器的運算能力、資源以及其所儲存資料的敏感程度,為每台伺服器建立專屬的防護系統。若您的 IT 基礎架構建基於 10 台或更多實體伺服器,這將是一項極度耗費資源的任務。

另一方面,虛擬伺服器環境可基於通用安全模型進行防護。因此,安全政策與程序可透過單一管理介面——也就是超管理程式(hypervisor)的控制台——進行制定、記錄與實施。

費用

建置和維護實體伺服器環境的成本可能相當高昂。這是因為需要不斷進行硬體和軟體升級,加上系統頻繁故障,以及電腦元件和設備損壞,而這些問題往往難以甚至無法修復。

同時,對於擁有大量伺服器的 Enterprise 而言,虛擬化被視為一個完美的解決方案。 虛擬伺服器環境能讓您將運算資源均勻分配給所有正在運行的虛擬機器(VM),從而以最低成本確保容量最佳化。不過,您應注意虛擬機器軟體授權的費用同樣可能相當高昂。視虛擬環境的規模而定,費用最高可達數千美元。

實體伺服器與虛擬機器:該選擇哪一種？

如您所見,實體伺服器與虛擬機器皆能為使用者帶來多重好處。因此,在兩者之間做出選擇時,務必考量它們各自的獨特特性,以釐清如何將其應用於貴組織的基礎架構中。實體伺服器與虛擬機器的主要差異概述於下表中。

如您所見,實體伺服器與虛擬機器各不相同,且本質上能為企業帶來不同的優勢。 因此,在兩者之間做出抉擇時,您應明確界定企業執行的作業數量、客戶對組織的效能期望,以及您的商業目標與宗旨。此外,您還應考量諸如預算分配、停機容忍度、工作負載量、資料敏感度,以及對效能管理的需求等因素。所有這些因素將決定您的 IT 基礎架構需要具備哪些要素,才能實現高生產力與成長。

如何使用 NAKIVO Backup & Replication

如前所述,透過安裝第三方資料保護軟體,可提升您虛擬機器(VM)的保護程度。為此, NAKIVO Backup & Replication 是完美的解決方案。該產品為 VMware、Hyper-V 及 AWS EC2 環境提供基於映像且具備應用程式感知能力的備份與複製功能。 NAKIVO Backup & Replication 已推出多項特點,能為您的虛擬機器帶來多重好處。讓我們來仔細看看這些特點。

的優點 NAKIVO Backup & Replication

減少儲存空間

為了大幅減少儲存空間, NAKIVO Backup & Replication 採用原生變更追蹤技術,例如適用於 VMware 的”變更區塊追蹤”(CBT)以及適用於 Hyper-V 的”彈性變更追蹤”(RCT)。這些技術可協助您識別自上次備份或複製以來已變更的資料,並僅將新資料更新至備份儲存庫中。

NAKIVO Backup & Replication 可將暫存檔與暫存空間從虛擬機器備份中排除。此外,其內建的資料壓縮特點以及 資料去重 確保儲存空間不會被重複資料的副本佔滿。壓縮功能可縮小每個資料區塊的大小,而去重功能則確保僅儲存唯一的資料區塊。當您建立新的備份儲存庫時,壓縮與去重特點預設為啟用狀態。

NAKIVO Backup & Replication 此外,本產品還具備針對 Microsoft SQL Server 和 Microsoft Exchange 的”交易日誌截斷”特點。在執行 VM 備份或複製工作後,本產品會截斷(移除)交易日誌。

強化資料傳輸

此外, NAKIVO Backup & Replication 包含 無 LAN 資料傳輸模式 其中包括”熱添加”或”直接 SAN 存取”特點。透過”熱添加”特點,您可以掛載虛擬機器快照,並透過儲存 I/O 堆疊直接從虛擬機器資料存放區讀取虛擬機器資料,無需經由主機的 TCP/IP 堆疊。透過”直接 SAN 存取”模式,您可以透過 iSCSI 或光纖通道直接從 SAN 儲存裝置讀取虛擬機器資料。這些傳輸模式可讓您顯著提升資料傳輸速度,並減輕生產網路的負載。

透過 NAKIVO Backup & Replication, 您可以提升廣域網(WAN)的傳輸速度,這可透過以下方式實現: 網路加速 特點。透過應用資料壓縮與流量削減技術,可最佳化網路資源的使用,從而加快虛擬機器(VM)的還原速度,並提升備份與複製工作的效率。

另一項可協助您提升資料傳輸效能的特點是 進階頻寬限制. 透過頻寬限制功能,您可以為在虛擬環境中執行的工作設定資料傳輸速度上限。如此一來,即可減少對區域網路(LAN)／廣域網路(WAN)頻寬的消耗。此外,您還可以針對限制規則的實施設定不同的排程。總體而言,此特點讓您能夠全面掌控網路流量。

災難還原自動化

除了執行備份和複製工作之外, NAKIVO Backup & Replication 亦已推出 站點還原 這項特點大幅簡化了災難還原(DR)流程。此解決方案讓您能夠建立站點還原工作流程,其中可包含多項動作與條件,並可依您選擇的順序進行排列。透過這種方式,您可以根據自身的災難還原計畫,設定任何複雜程度的自動化演算法。 您可以建立可在以下情況下執行的站點還原工作流程:預定故障移轉、緊急故障移轉、故障恢復、資料中心遷移等。完成初始設定後,只需點擊幾下即可執行站點還原工作。因此,您無需再手動監控災難還原流程,並能在災難還原事件發生期間將時間投入處理其他問題。

若您正在運行多平台環境,請參閱 跨平台還原 這項特點可讓您將虛擬機器磁碟以您選擇的格式跨平台匯出。

可靠性

NAKIVO Backup & Replication 也是一款可靠的数据保護解決方案,具備一系列專為安全目的設計的特點。其中之一是 自我備份,該功能可自動保護您先前採用的設定。因此,若執行該產品的虛擬機器發生故障或已被刪除,您即可快速安裝新的 NAKIVO Backup & Replication 並從自動備份中還原系統配置(工作、設定、備份記錄、清單等)。系統會每日執行自動備份,並將複製的配置資料傳送至備份儲存庫。

此外,您還可以設定 螢幕截圖驗證 此特點可擷取測試中已恢復虛擬機器的作業系統螢幕截圖。透過此方式,您可獲得虛擬機器可還原性的證明,這對於成功還原至關重要。

此外, NAKIVO Backup & Replication 可確保您的資料始終受到保護。本產品採用 AES 256 位元 加密 用於保護虛擬機器(VM)資料,這是一種全球通用的資料／檔案加密技術。 NAKIVO Backup & Replication 確保透過廣域網 (WAN) 傳送的虛擬機器 (VM) 資料,在資料傳輸開始前即已加密(傳輸中加密)。儲存於備份儲存庫中的資料亦會進行加密,以保護虛擬機器資料免受未經授權的存取及駭客攻擊(靜態加密)。

易用性

NAKIVO Backup & Replication 這是一套易於使用的解決方案,具備簡潔直觀的網頁介面。因此,您只需輕點滑鼠一次,即可隨時隨地開始管理虛擬機器資料保護。此基於網頁的使用者介面包含以下元件,可確保管理效率的優化:

• 行事曆儀表板. 此特點用於檢視所有過去、目前及未來的備份與複製工作。所有資訊均以日曆形式顯示。
• 與技術支援團隊進行即時聊天. 您無需離開產品介面,即可與我們的支援團隊進行即時溝通。
• 彈性工作排程器. 您可以根據需求,為單一工作指派多個排程。
• 全球搜尋. 此特點對於管理大型環境非常有用,因為它能讓您輕鬆找到任何工作、虛擬機器、備份、複本或備份儲存庫,並對其執行必要的操作。

產品工具集的最新成員是 基於政策的資料保護 這項特點,是隨 NAKIVO Backup & Replication 8.1. 此特點可讓您針對符合政策規則的特定虛擬機器設定保護政策。因此,您無需手動監控每台虛擬機器並確保其受到保護,因為此流程完全自動化,且僅需您進行最少的操作。 您可以根據選定的條件(例如:虛擬機名稱、大小、標籤等),為虛擬機備份、備份複製及複製工作建立政策。因此,若虛擬機符合政策規則,本產品便能自動將其納入資料保護工作。

成本節省

NAKIVO Backup & Replication 被視為市面上最經濟實惠的資料保護解決方案之一。該產品內建多種特點,可讓您大幅提升系統的資料保護能力。透過 NAKIVO Backup & Replication, 您只需支付競爭對手產品價格的一小部分,即可獲得一套功能完備的資料保護工具組。

結論

在實體伺服器與虛擬機器之間做出抉擇可能頗具挑戰,但釐清您的業務需求與目標,並考量基礎架構內可用的資源,將能提供極大幫助。虛擬化的問世徹底改變了企業的營運模式。儘管實體伺服器仍被廣泛使用,但虛擬化帶來了諸多優勢,並在過去數年間吸引了大量使用者。

根據本篇部落格文章所做的比較,可以肯定地說,建置虛擬伺服器環境能為您的組織帶來更多且更廣泛的優勢與機會。儘管如此,您仍應選擇最適合您與您企業需求的伺服器環境,無論是實體伺服器還是虛擬伺服器。如今許多組織傾向採用混合式伺服器環境,因為它能將強大的伺服器硬體效能與虛擬化的優勢結合起來。

NAKIVO Backup & Replication 這是一款快速、可靠且價格實惠的資料保護解決方案,能夠安全地保護任何規模的虛擬環境。該產品持續發展並新增特點,這使得 NAKIVO Backup & Replication 為客戶提供高水準的服務。

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