Виртуализация в вычислительной технике подразумевает создание виртуальных машин, хранилищ, аппаратных средств, ресурсов компьютерной сети или операционной системы. На одном компьютере можно создать множество экземпляров данной операционной системы. Эти экземпляры называются виртуальными машинами. Программное обеспечение для виртуализации стало популярным, поскольку оно значительно расширяет возможности системы. Виртуализация наиболее предпочтительна и применяется для облачных вычислений.
Сообщество Linux создало несколько инструментов виртуализации или Virt tools, таких как QEMU, KVM, Libvert или libguestfs, которые служат основой для создания программного обеспечения виртуализации с открытым исходным кодом. В статье будет рассмотрено несколько программ виртуализации с открытым исходным кодом, таких как Oracle VM VirtualBox, Linux-KVM, виртуализация Redhat, Microsoft Hyper-V, Xen Project, oVirt, а также Boxes в Fedora.
Концепция виртуализации
Виртуализация создает слой абстракции над физическим оборудованием для создания виртуальной вычислительной системы, известной как виртуальные машины (ВМ). Это позволяет пользователю или предприятию запускать несколько виртуальных компьютеров и операционных систем на одном физическом сервере. По сути, основное преимущество виртуализации заключается в более эффективном использовании физического компьютерного оборудования.
Виртуальная машина
Виртуальная машина (ВМ) – это виртуальное представление физического компьютера. Вы можете создать несколько виртуальных машин, каждая с операционной системой и приложениями на одном физическом устройстве. Виртуальная машина не может напрямую взаимодействовать с физическим компьютером. Однако вы можете использовать гипервизор (легкий программный уровень) для управления физическим оборудованием.
Гипервизор
Гипервизор – это тонкий программный слой, который позволяет нескольким операционным системам совместно использовать физические вычислительные ресурсы и работать рядом друг с другом. Гипервизор выделяет каждой виртуальной машине часть базовых вычислительных ресурсов, таких как память и хранилище, предотвращая тем самым их взаимодействие.
Для обычных пользователей
1. Oracle VirtualBox
VirtualBox был основан в 2007 году корпорацией Oracle. VirtualBox – это мощное, надежное, кроссплатформенное программное обеспечение для виртуализации с открытым исходным кодом, которое поддерживает архитектуры x86 и AMD64/Intel64. VirtualBox можно запускать без аппаратной виртуализации. Таким образом, он эффективно работает на любой системе или архитектуре без присутствия технологии Intel VT-X или AMD-V.
Вы можете использовать его для создания сред виртуализации для личного использования, небольших встроенных настольных систем, развертывания центров обработки данных, облачных вычислительных платформ или сред.
VirtualBox может работать с несколькими ОС, включая большинство операционных систем Windows (NT 4.0, 2000, XP, Vista, Server 2003, Windows 7, 8, 10), Linux 2.4, 2.6, 3.x и 4.x, DOS/Windows 3.x, OpenBSD, Solaris, OpenSolaris и OS/2.
Главные особенности
- Кросс-платформенный, поддерживает различные платформы, такие как Mac, Windows, Solaris и Linux.
- Поддерживает функцию перетаскивания.
- Поддерживает бесшовный режим, общие папки и буферы обмена.
- Поддерживает четыре операционные системы в качестве хоста.
- Поддержка SMP, телепортации.
- Поддерживает телепортацию, миграцию и переключение виртуальных машин в реальном времени между несколькими физическими хостами и облаком.
- Позволяет выполнять без аппаратной виртуализации, что исключает требование технологий Intel VT-X или AMD-V.
- Поддерживает публичные API (Python, XPCOM, SOAP, Java) для управления конфигурацией и исполнением ВМ.
VirtualBox находится в постоянном развитии со стороны сообщества с частыми выпусками, исправлениями ошибок и новыми возможностями. Проект основан на сообществе, в то время как Oracle обеспечивает его качество на уровне предприятия.
Установка VirtualBox
Ubuntu
sudo apt-get update
sudo apt-get install virtualbox
#Установка пакета расширений VirtualBox
sudo apt-get install virtualbox-ext-pack
Fedora 34
#Установка инструментов разработки и зависимостей
sudo dnf -y install @development-tools
sudo dnf -y install kernel-headers kernel-devel dkms elfutils-libelf-devel qt5-qtx11extras
#Добавьте RPM-репозиторий VirtualBox
cat <<EOF | sudo tee /etc/yum.repos.d/virtualbox.repo
[virtualbox]
name=Fedora $releasever - $basearch - VirtualBox
baseurl=http://download.virtualbox.org/virtualbox/rpm/fedora/34/\$basearch
включено=1
gpgcheck=1
repo_gpgcheck=1
gpgkey=https://www.virtualbox.org/download/oracle_vbox.asc
EOF
#Импорт GPG ключа VirtualBox
sudo dnf search virtualbox
#Установка VirtualBox 6
sudo dnf install VirtualBox-6.1
#Добавьте пользователя в группу vboxusers
sudo usermod -a -G vboxusers $USER
newgrp vboxusers
2. Linux KVM
Kernel-based Virtual Machine (KVM) – это инструмент виртуализации, встроенный в операционную систему Linux и предназначенный для компьютеров x86. Это программное обеспечение для виртуализации с открытым исходным кодом, разработанное сообществом Linux Kernel Community. KVM была анонсирована в 2006 году и включена в ядро Linux начиная с версии Linux 2.6.20.
KVM превращает ядро Linux в гипервизор, используя загружаемое ядро под названием KVM.ko, которое позволяет виртуальным машинам получить прямой доступ к базовым аппаратным ресурсам. Каждая виртуальная машина реализуется как процесс Linux, запланированный планировщиком Linux, с выделенным виртуальным оборудованием, таким как процессор(ы), графический адаптер, сетевая карта, память и диски.
Главные особенности
- SELinux и (sVirt) безопасная виртуализация, обеспечивающая улучшенную изоляцию безопасности ВМ, которая позволяет обеспечить обязательный контроль доступа (MAC) для гостевых ВМ.
- Поддерживает использование любого хранилища, поддерживаемого Linux, например, локальных дисков и сетевых хранилищ (NAS).
- Поддерживает горячее подключение виртуальных процессоров.
- Поддерживается неравномерная балансировка доступа к памяти и объединение одинаковых страниц ядра для эффективного управления памятью.
- Поддерживается телепортация и динамическое управление памятью.
- Поддерживается живая миграция, позволяющая перемещать работающую виртуальную машину между физическими хостами без прерывания работы.
- Поддерживается ограничение запросов дискового ввода-вывода от виртуальных машин к хост-машинам.
- Позволяет выполнять несколько ВМ на немодифицированных образах Linux или Windows после установки, где каждая ВМ имеет виртуализированное оборудование, сетевую карту, графический адаптер и диск.
KVM обеспечивает достойную интеграцию с ОС.
ВМ в KVM – это процесс Linux, которым ядро управляет и планирует с помощью групп управления, планировщика, расширений реального времени и сетевых пространств имен.
Расширения реального времени позволяют приложениям на базе ВМ работать с меньшей задержкой и с более высоким приоритетом по сравнению с “голым металлом”.
KVM является частью сообщества Linux и постоянно предоставляет новые функции и исправления ошибок для своих пользователей Linux. KVM достаточно универсален, чтобы вручную управлять несколькими виртуальными машинами на одной рабочей станции без использования инструмента управления. Однако для крупных развертываний может потребоваться такой инструмент, как Red Hat Virtualization, чтобы упростить и оптимизировать распределение ресурсов, операции и улучшить анализ данных.
Установка KVM в Ubuntu
#Установите минимальную конфигурацию QEMU и KVM
apt-get install qemu-system libvirt-clients libvirt-daemon-system
#Установите QEMU и KVM на сервер без дополнительных графических пакетов
apt-get install --no-install-recommends qemu-system libvirt-clients libvirt-daemon-system
#Добавьте вашего пользователя в группу libvirt
adduser <ваш пользователь> libvirt
3. GNOME Boxes
GNOME Boxes поставляется в качестве виртуальной машины по умолчанию при установке Fedora. GNOME Boxes прост в использовании и может сделать сложные операции виртуализации очень простыми в Linux. В целом, Gnome Boxes менее известен, но является интерфейсом для Qemu, KVM и libvirt. GNOME Boxes – одно из самых эффективных решений для виртуальных машин для Linux, Windows или BSD. В нем есть мастер быстрой настройки, что делает его очень простым в использовании даже для начинающих пользователей Linux. Его базовый внешний вид может быть не самым лучшим. Тем не менее, он может справиться с конкурентными функциями и не уступает большинству виртуальных машин.
Главные особенности
- Он может загружать образ ОС (операционной системы) непосредственно с URL-адреса.
- Он обнаруживает ОС и выделяет достаточное количество оперативной памяти и дискового пространства.
- Имеет надежный интерфейс командной строки (CLI), который пригодится опытным пользователям ВМ.
- В нем есть функция клонирования, которая позволяет пользователям мгновенно создавать копии существующих виртуальных машин.
GNOME Boxes – один из лучших вариантов для пользователей Linux, которым необходимо быстро выполнять сложные задачи. Это мой выбор для быстрого и простого развертывания. Однако иногда Gnome Boxes может потребовать много времени для доступа к образу диска или даже медленно возвращать мышь в хост ОС. Я не обращаю внимания на эти недостатки из-за простоты настройки. Более того, его виртуальные машины обычно работают так же быстро, как и основная система, и вы можете не заметить никакой разницы в производительности.
Gnome Boxes усовершенствовал виртуализацию, обеспечив свободу программного обеспечения, и его стоит установить, даже если Gnome не является вашей обычной средой рабочего стола.
4. Microsoft Hyper-V
Microsoft Hyper-V – это передовое средство виртуализации, которое разрабатывается с 2008 года. Это кроссплатформенное программное обеспечение для виртуализации, которое поддерживает как системы Microsoft, так и Linux. Первоначально Microsoft Hyper-V не выпускался как проект с открытым исходным кодом и не поддерживал Linux до 2019 года, когда Microsoft выпустила драйверы Linux с открытым исходным кодом для Hyper-V.
Hyper-V позволяет запускать каждую виртуальную машину (ВМ) в своем собственном пространстве, что предотвращает влияние сбоя на другие рабочие нагрузки, а также управляет доступом к сервисам между различными людьми и системами. Гипервизор состоит из различных компонентов, таких как гипервизор Windows, Hyper-V Virtual Machine Management Service, поставщик услуг виртуализации (VSP), поставщик инструментов управления виртуализацией Windows Management Instrumentation (WMI), драйвер виртуальной инфраструктуры (VID) и шина виртуальных машин (Vmbus) для эффективного управления взаимодействием между оборудованием и ВМ.
Главные особенности
- Он поддерживает такие улучшения экранированных виртуальных машин, как совместимость с Linux и Virtual Machine Encrypted Networks.
- Поддерживается вложенная виртуализация и сворачивание кластера, динамическая многопоточная очередь виртуальных машин.
- Поддерживается vSwitch Receive Segment Coalescing, поддержка постоянной памяти и расширенные сессии.
- Поддерживается живая миграция, позволяющая перемещать работающие виртуальные машины на другие хосты.
- Поддерживается миграция, импорт и экспорт хранилищ, что упрощает распространение ВМ.
- Улучшенный мониторинг использования ресурсов центрального процессора хоста.
В нем имеются улучшенные компоненты безопасности, такие как безопасная загрузка, шифрование BitLocker, виртуальный модуль Trusted Platform Module (vTPM) для безопасного хранения ключей и служба Host Guardian Service для проверки хостов и предотвращения несанкционированного доступа.
Для эффективного управления виртуальными машинами под управлением дистрибутивов Linux необходимо установить и активировать Hyper-V Linux Integration Services вручную. Hyper-V LIS состоит из двух типов компонентов: драйверов и служб. Драйверы повышают производительность виртуальных машин Linux, в то время как службы предназначены для выполнения определенной работы. Службы интеграции Linux позволят вам использовать такие функции, как живая миграция, VLAN Tagging and Trunking, Symmetric multiprocessing (SMP), Static IP Injection. Вы также сможете воспользоваться функцией Live Virtual Machine Backup и возможностью выполнять горячее удаление/добавление памяти с помощью Dynamic Memory.
Microsoft поддерживает следующие дистрибутивы Linux, работающие в качестве виртуальной машины: Red Hat Enterprise Linux 5.2-5.11, 6.0-6.10, 7.0-7.6 64-bit, CentOS 5.2-5.11, 6.0-6.10, 7.0-7.6 64-bit, и Oracle Linux 6.4-6.10, 7.0-7.6. Проект Hyper-V постоянно развивается, и компания Microsoft добавляет новые функции для повышения общей эффективности, производительности и надежности. Вы также можете использовать Hyper-V с инструментами управления, такими как Hyper-V Manager, Failover Cluster Manager, System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) и System Center Operations Manager (SCOM). Кроме того, вы можете использовать Powershell, который обеспечивает больший контроль и более прост в использовании.
Для облачных систем
1. Проект Xen
Проект Xen – это программное обеспечение виртуализации с открытым исходным кодом для Linux. Он был основан Linux Foundation в 2003 году, а также получил поддержку от Intel. Xen работает на основе гипервизора Xen, адаптированного для модифицированных и немодифицированных гостей на платформах Linux и Windows. Это пустой гипервизор, использующий микроядро для предоставления услуг, позволяющих нескольким ОС одновременно работать на одном компьютерном оборудовании.
Гипервизор Xen существует уже некоторое время и является одним из наиболее эффективных программ виртуализации в сообществе Linux. Он используется в качестве основы для многих открытых и коммерческих приложений, таких как виртуализация серверов, виртуализация рабочих станций, инфраструктура как услуга (IaaS), приложения для обеспечения безопасности, встроенные и аппаратные устройства, а также автомобильные проекты.
Главные особенности
- Настраиваемая и гибкая архитектура поддерживает различные облачные платформы и гостевые операционные системы.
- Поддерживается виртуализация архитектур x86 IA64, ARM.
- Он обладает улучшенной балансировкой рабочих нагрузок, которая учитывает данные процессора, памяти, дискового ввода-вывода и сетевого ввода-вывода для оптимизации производительности.
- Мониторинг производительности в реальном времени для повышения производительности в Linux и Windows.
- Он поддерживает Citrix Storage Link – уникальную функцию интеграции хранилищ.
- Он обладает расширенными функциями безопасности, такими как конфигурация/система сборки ядра Linux и интроспекция виртуальных машин.
- Поддерживается поддержка многоядерных процессоров, централизованное управление несколькими серверами.
- Он поддерживает живую миграцию, (V2V) преобразование виртуальных машин в виртуальные и (P2V) преобразование физических серверов в виртуальные машины.
Проект Xen является стандартом по умолчанию в гипервизорах Linux и обеспечивает безопасную, эффективную и надежную платформу виртуализации. Он обеспечивает и поддерживает некоторые из крупнейших облачных предприятий, таких как Amazon Web Services, Verizon Cloud, Public Cloud, Rackspace и многие другие. Гипервизор Xen идеально подходит для пользователей или организаций, желающих повысить коэффициент использования серверов, снизить сложность управления серверными фермами и уменьшить первоначальные затраты на инфраструктуру. Однако есть одна оговорка: Xen полагается на решения сторонних производителей для драйверов оборудования, резервного копирования и восстановления, отказоустойчивости и хранения данных.
2. oVirt
Проект oVirt (Open Virtual Datacenter) – это бесплатная платформа управления виртуализацией с открытым исходным кодом, основанная компанией Red Hat в качестве проекта сообщества. Проект разработан для ОС Linux и является лучшим вариантом для поддержки дистрибутивов Linux. Он обладает простым и удобным веб-интерфейсом, позволяющим централизованно управлять виртуальными машинами, хранилищами, вычислительными и сетевыми ресурсами. Его основные компоненты включают oVirt-engine, oVirt-engine-GUI, SDK, CLI, VDSM, oVirt-DWH и oVirt-guest-agent.
Главные особенности
- Поддерживает KVM на архитектурах x86-64 и PowerPC64.
- В нем реализовано расширенное управление сетью с помощью IP-адресов для настройки интерфейсов, шлюзов и масок подсети.
- Механизм oVirt предоставляет централизованный механизм управления виртуализацией корпоративного уровня с интерфейсами программирования и графической консолью администрирования.
- Он обеспечивает высокую доступность и телепортацию, включая живую миграцию, возможность создания живых снимков и клонирование виртуальных машин из снимков.
- Расширенные возможности аварийного восстановления позволяют восстановить систему в случае системного сбоя.
- Его самодостаточный механизм и домены хранения GlusterFS позволяют плавно расширять ресурсы, что упрощает и оптимизирует развертывание.
Система обладает повышенной сетевой производительностью для виртуализации настольных компьютеров, что позволяет управлять средами WAN с более высокой задержкой и низкой пропускной способностью.
Она поддерживает другие внутренние устройства хранения данных, такие как NFS, FC, SCSI и POSIX-совместимые FS.
oVirt поддерживает (rsyslog) удаленное протоколирование и (remote kdump) удаленный анализ аварий.
Он обладает улучшенными функциями безопасности благодаря SELinux и sVirt.
Проект находится в стадии постоянного развития с обещанием разработки поддержки архитектуры ARM. Проект также предоставляет oVirt Node, которая является специализированной легковесной ОС на базе CentOS. oVirt Node разработана как гипервизор, предоставляющий расширенный интерфейс управления для поддержки API.
3. Red Hat Virtualization (RHV)
Redhat Virtualization – это виртуальная машина с улучшенным KVM (Kernel Virtual Machine) и расширенными возможностями, подходящими для Enterprise Server. Она не требует ОС хоста для запуска и может быть развернута на пустой среде для создания множества отдельных ВМ в соответствии с вашими требованиями.
Лучшие возможности
- Он оснащен расширенными инструментами управления для управления сотнями VMS.
- Она очень хорошо масштабируется, причем масштабируемость хоста поддерживает до 288 логических CPU и 12 ТБ на хост, а масштабируемость гостя – до 6 ТБ vRAM и 240 vCPU на гостевую ВМ.
- Red Hat Virtualization Manager (RHVM) обеспечивает централизованное управление физическими и логическими ресурсами в виртуализированной среде.
- Он легко интегрируется с другими проектами Linux и проектами с открытым исходным кодом.
- RHV имеет улучшенные функции безопасности, такие как Red Hat Secure Virtualization (sVirt) и другие SELinux, которые обеспечивают изоляцию.
- В ней реализована функция KSM memory overcommitment, которая позволяет определить в виртуальных машинах больше оперативной памяти, чем доступно на физическом хосте.
- Он поддерживает Red Hat Enterprise Linux Atomic Host в качестве гостевой ОС, что позволяет запускать контейнеры на виртуальных машинах Atomic Host.
RHV совместим с облачными программными стеками, такими как Red Hat Cloud Infrastructure, Red Hat CloudForms для управления несколькими облаками, Red Hat Satellite для управления инфраструктурой, Red Hat OpenStack для облачного стека и Red Hat Insights для предиктивной аналитики.
В нем реализована повышенная безопасность виртуальных машин и гипервизоров с помощью SELinux, sVirt и обязательного контроля доступа (MAC).
Она поддерживает (NUMA) неравномерный доступ к памяти, что позволяет пользователям развертывать большие гостевые рабочие нагрузки при минимизации накладных расходов на доступ к физической памяти.
Одна оговорка – виртуализация Redhat также предоставляет платные ВМ, подходящие для сред корпоративного уровня. Цена зависит от выбранного вами плана поддержки.
4. ProxMox
ProxMox – это основанное на Debian решение для управления виртуализацией серверов с открытым исходным кодом для запуска различных виртуальных машин. Платформа виртуализации может управлять KVM (Kernel-based Virtual Machine) для виртуальных машин и LXC для контейнеров. Она отличается простым процессом установки, который запускает веб-интерфейс для простого управления и настройки.
Главные особенности
- В проекте используются технологии Linux OpenVZ и KVM для управления виртуальными частными серверами в изолированной серверной среде одного физического сервера.
- Проект поддерживает новейшие чипсеты Intel и AMD.
- Имеет центральный веб-интерфейс на основе JavaScript-фреймворка ExtJS, доступ к которому возможен из любого современного браузера.
- В проекте используется (pmxcfs) Proxmox Cluster File System – файловая система, управляемая базой данных, которая позволяет синхронизировать конфигурационные файлы по всему кластеру.
- Возможность живой/онлайн миграции, позволяющая перемещать работающие виртуальные машины с одного узла кластера на другой без простоя.
- Интерфейс командной строки для управления компонентами виртуальной среды с интеллектуальным завершением вкладок.
- В нем реализована гибкая модель хранения, при которой образы ВМ могут храниться на одном или нескольких локальных устройствах хранения или в общих хранилищах, таких как SA и NFS.
- Он использует RESTful API и JSON в качестве основного формата данных, что позволяет быстро и легко интегрировать сторонние инструменты управления и пользовательские среды хостинга.
- Он имеет встроенный брандмауэр, который полностью настраивается, позволяя выполнять сложные конфигурации через графический интерфейс или CLI. Вы можете настроить правила брандмауэра для отдельных ВМ, контейнеров или всех хостов в кластере с помощью таких функций, как макросы брандмауэра, группы безопасности, наборы IP-адресов и псевдонимы.
Почему вы должны виртуализировать свою инфраструктуру
Виртуализация может повысить масштабируемость, гибкость и подвижность, обеспечивая при этом значительную экономию средств. Вы также получите большую мобильность рабочих нагрузок, улучшенную производительность, доступность ресурсов и автоматизацию операций. По сути, это упрощает управление вычислительными ресурсами и снижает затраты на владение и эксплуатацию.
Снижение первоначальных капитальных затрат и эксплуатационных расходов: Виртуализированные среды более экономичны. Вы сможете потреблять меньше физических клиентов, что поможет вам значительно сократить первоначальные инвестиции в оборудование. Невиртуализированная среда может быть неэффективной, поскольку вычислительные ресурсы могут простаивать и не использоваться для других приложений на сервере.
Минимизация или исключение простоев: В случае простоя физический сервер требует присутствия человека для его замены или починки, что может занять несколько часов, значительно снижая производительность. В отличие от этого, виртуализированную среду легко создать и развернуть. Кроме того, она позволяет системным администраторам реплицировать и восстанавливать пострадавшую виртуальную машину, что значительно повышает отказоустойчивость.
Повышение эффективности и производительности: Виртуальные среды позволяют тратить меньше времени на обслуживание физического оборудования или инфраструктуры. Вы можете легко устанавливать, обновлять и поддерживать среду для всех виртуальных машин в виртуальной среде на сервере вместо того, чтобы управлять ею от сервера к серверу.
Она обеспечивает безопасность и изоляцию от сбоев на аппаратном уровне.
Вы можете сохранить все состояние виртуальной машины в файл.
Вы можете перенести или предоставить любую виртуальную машину на любой физический сервер.
Виртуализация сохраняет общую производительность благодаря расширенному контролю ресурсов.
Разработчики могут легко управлять и контролировать среду разработки, тестирования или производства с помощью виртуальной машины.
Станьте более экологичными: Виртуализированные среды позволяют сократить количество физических серверов, что снижает энергопотребление. По сути, это снижает затраты на электроэнергию и в целом уменьшает “углеродный след” вашей инфраструктуры. Мы все заслуживаем экологически чистой среды.
Подведение итогов
В статье рассматриваются некоторые из лучших программ виртуализации с открытым исходным кодом, такие как XenProject, VirtualBox, Microsoft Hyper-V, Linux KVM и oVirt. Виртуализация вашей архитектуры может повысить масштабируемость, маневренность и гибкость, обеспечивая при этом значительную экономию средств. Разработчики также могут наслаждаться большей мобильностью рабочей нагрузки и контролировать свои среды разработки, тестирования или производства. Более того, она позволяет сократить количество физических серверов, снижая энергопотребление и делая вашу организацию экологически чистым предприятием. По сути, виртуализация упрощает управление вычислительными ресурсами и требует меньше затрат.
Если мы пропустили какой-либо инструмент или программное обеспечение для виртуализации с открытым исходным кодом, пожалуйста, поделитесь им в разделе комментариев.
Virtualization software is prevalent because of its use cases and benefits. You get to experiment, test, or run software that requires a specific OS version.
Virtualization provides an abstract concept of computer hardware to help you create virtual machines (VMs), networks, storage, and more. The benefits include isolation, security, and the freedom to test things to your heart’s extent.
Different types of virtualization software cater to desktop users, server administrators, and enterprises.
While I list all kinds of virtualization software, I mention who it is for.
1. VirtualBox
VirtualBox is a top-rated open-source virtual machine program for Linux, Windows, and macOS.
It is suitable for all kinds of users, whether you are just someone who wants to run Linux on a virtual machine, a professional who wants to create a VM for testing or an enterprise that needs a VM solution.
You can consider it as an all-in-one solution for most users. Even though it is primarily fit for desktop usage, you can try its headless mode to run a virtual machine as a remote desktop server by exploring its documentation.
Key Highlights:
- It supports a wide range of guest operating systems
- Simple user interface and fast performance
- Regularly updated
- Feature-rich
2. OpenVZ
Want to create isolated Linux containers on servers? OpenVZ should help.
You can create containers that behave like a stand-alone server. The containers have all the essential functionalities to help you manage them efficiently.
The containers run on Linux only as OpenVZ is built and distributed as a Linux distribution.
OpenVZ is an excellent pick for new users learning to work with containers considering it is easy to configure and manage. Additionally, OpenVZ-powered VPS hosting is affordable compared to some others.
Key Highlights:
- Efficient resource usage
- Simple to use and manage
3. KVM
Kernel-based Virtual Machine (KVM) is built into Linux, which is its biggest advantage. You can run VMs out of the box on Linux with KVM. It is a type-1 hypervisor i.e. hardware-based.
KVM converts the Linux host to a hypervisor to run virtual machines with bear metal like performance.
Unlike OpenVZ, KVM is highly customizable and baked into the Linux system without needing to install separately. Considering KVM provides hardware-level virtualization with the help of a hypervisor, it needs more memory and other system resources comparatively.
You can create guest/virtual machines of different operating systems with KVM. To set it up, you can explore Ubuntu’s official blog post on KVM installation.
Key Highlights:
- Highly customizable and complex to setup
- Baked in with Linux
💡
A Hypervisor is software that creates and runs virtual machines (VMs)
4. GNOME Boxes
Key Highlights:
- Modern UX
- Simple and easy to use
GNOME Boxes is the simplest virtualization program for users looking to download test distros as quickly as possible.
Compared to some other solutions, GNOME Boxes may not feature all kinds of features but the essentials. The user experience is simple, and it is easy to use for newbies.
5. VMware Workstation (Not FOSS)
Key Highlights
- Personal and enterprise server offerings
- Easy to use
- Premium edition with more features
VMware is an incredibly popular virtual machine program for Linux, Windows, and macOS.
While it is a proprietary solution, it is one of the industry-leading options used by personal users and enterprises. There are several other offerings by VMware related to cloud computing.
So, if you want a desktop virtualization program, VMware Workstation Player can be a good pick for you. For others, there are plenty of other editions for server and cloud providers.
6. Xen
Xen is one of the oldest virtualization software used by Amazon And Red Hat. While most have switched to using KVM over Xen, it is still an option for cloud infrastructure.
Yes, Xen is tailored for more server usage than desktop virtualization. It supports Linux, Windows, and FreeBSD.
Key Highlights:
- Tailored for server infrastructure
- Supports para-virtualization (which most others don’t)
7. oVirt
oVirt is an excellent open-source solution for communities and enterprises looking for a tool to manage server architecture. It is a management tool that utilizes KVM.
You get a rich web-based user interface to manage everything in it, hosts, storage, and network configuration. It also supports live migration of virtual machines for convenience.
Considering it does not support the Windows platform, it is tailored to work with Red Hat Enterprise Linux (RHEL) and CentOS Linux.
Key Highlights:
- Enterprise-focused
- Uses KVM hypervisor
- Distributed virtualization solution
- Not suitable for beginners
8. Proxmox
Proxmox is yet another open-source virtualization platform tailored for enterprises.
You need to get a subscription to receive software updates and technical help. As per your requirements, you can opt for one of them. Not just limited to virtual environment platforms, they also offer backup and email security solutions if you plan to explore for your enterprise infrastructure.
Key Highlights:
- Easy to setup
- Well documented
9. QEMU
QEMU is a nice virtual machine program (and emulator) available across multiple platforms.
It supports a wide range of hardware architectures and guest operating systems. You can couple it with KVM to run VMs that perform well because KVM is a hardware-level virtualization tool, and QEMU is a software-level virtualization program.
Technically, QEMU is a type-2 hypervisor.
If you want a tool that utilizes QEMU at its core and makes it easy for beginners to create virtual machines, you can explore Quickgui.
Key Highlights:
- Wide range of operating system support
- It provides flexibility without depending on your hardware
Hyper-V is a hypervisor that comes baked in with the Microsoft Windows operating system.
While it is not for Linux, it supports running Linux as a guest operating system. You can run distros like Kali Linux and Ubuntu with Hyper-V on Windows.
There are some feature differences with Hyper-V on Windows desktop edition and server. So, you might want to review its official documentation per your use case.
Key Highlights:
- Available for Windows as a type 1 hypervisor
- Fast performance
- Supports Windows and Linux operating systems
- Works for desktop and server users
Virtualization was a concept starting to get ahead a decade back. Now almost everyone familiar with computing knows it.
The programs available to facilitate are easy to use and offer features that uncomplicate things for professionals and home users. For the most part, solutions like VirtualBox, GNOME Boxes, and VMware should be the pick for new users.
If you are an enterprise or a techie, you can look for other options per your requirements.
💬 What is your favorite virtualization software to run on Linux? Do you prefer using hypervisors instead of Linux or another host operating system? Share your thoughts in the comments below.
Время на прочтение
11 мин
Количество просмотров 104K
Технология виртуализации серверов со своей более чем тридцатилетней историей сегодня стала одной из ключевых в ИТ, легла в основу облачных вычислений и сервисов нового поколения. Компании, выбирающие платформу для VPS или внедрения виртуализации в своей ИТ-инфраструктуре, наряду с продуктами VMware рассматривают в качестве альтернативы решения на основе других гипервизоров, прежде всего Microsoft Hyper-V и разработанного в рамках Open Source гипервизора KVM.
Разнообразие средств виртуализации заставляет задуматься: что именно выбрать? Это может оказаться непростой задачей. Например, сторонники Xen считают ее надежной и гибкой платформой с хорошим набором инструментов управления. Любители Hyper-V и KVM приведут весомые аргументы в пользу этих решений и перечислят их достоинства.
Можно исходить при выборе из таких параметров как производительность, стоимость, открытость, эффективность, управляемость, поддержка платформ… Однако эксперты советуют выбирать решение виртуализации, прежде всего, руководствуясь требованиями бизнеса. Развертываемое в корпоративной среде, оно должно подходить для обширного стека сертифицированных бизнес-приложений (ERP, MRP, HR, CRM и др.), а разработчик, если это коммерческий продукт, должен иметь четкие планы развития продукта по разным направлениям (аварийное восстановление, резервное копирование, SDN и др.). Наконец, хорошее программное обеспечение виртуализации обладает достаточной масштабируемостью и гибкостью.
Например, производительность KVM при увеличении нагрузки уменьшается быстрее, чем у Xen (если верить результатам тестирования). Xen отличает масштабируемость – способность поддерживать большое число одновременно работающих ВМ. Считается, что Xen превосходит KVM по возможностям резервного копирования и управления хранением данных.
Подобная дилемма возникает и при анализе предложений по аренде виртуальных серверов (VDS/VPS). Хостеры предлагают разнообразные средства виртуализации, включая Xen, KVM, Microsoft Hyper-V, OpenVZ, Virtuozzo, VDSmanager и др. (VMware – очень редко ввиду высокой стоимости), при этом провайдер всегда готов рассказать о достоинствах используемой системы, но продукты виртуализации редко сравнивают и столь же редко упоминают об их недостатках.
Попробуем отчасти восполнить этот пробел. В частности — сопоставить два популярных гипервизора виртуализации – Microsoft Hyper-V для серверных ОС семейства Windows и KVM для Linuх. Однако сразу стоит оговориться, что идеальной системы виртуализации для VPS нет, каждая подходит для своих задач. Например, многие из тех, кто использует платформу KVM, применяют и виртуальные машины (ВМ) на базе Linux.
Нужен VPS c Linux или FreeBSD? Можно выбрать KVM. VPS на KVM с Windows – тоже вариант, но для данной ОС предпочтительнее Microsoft Hyper-V. Последний считается лучшим решением для виртуализации серверов с ОС Windows, и активно используется хостинг-провайдерами.
Xen и KVM – продукты с открытым исходным кодом, причем очень близкие по функциям и производительности, но если в версии Сitrix XenServer первый постепенно превращается в облачную платформу, то развитие KVM идет в ногу с эволюцией дистрибутивов, таких как RHEV от Red Hat. Hyper-V — коммерческое ПО от Microsoft. Не удивительно, что Hyper-V отлично работает в инфраструктуре Windows. Все они позволяют виртуализировать серверные платформы x86-64 и представляют собой системы аппаратной виртуализации для VPS хостинга и не только.
Hyper-V, KVM, ESXi – гипервизоры первого типа (Type-I). Они работают непосредственно на физическом оборудовании, к которому операционная система получает доступ через гипервизор. Гипервизоры второго типа (Type-II), например, VMware Workstation, Oracle Virtual Box, OpenVZ функционируют поверх операционной системы, поэтому ВМ и гипервизор взаимодействует с оборудованием через ОС. Считается, что производительность гипервизоров второго типа ниже, чем первого, поскольку зависит также от ОС хоста.
Использование Hyper-V и KVM в разных отраслях, % респондентов (данные IT Central Station).
Гипервизор | Hyper-V | KVM |
Финансы | 13% | 21% |
Транспорт | 9% | 11% |
Производство | 7% | 7% |
Госсектор | 7% | 7% |
Использование Hyper-V и KVM в компаниях с разной численностью сотрудников, % респондентов (данные IT Central Station).
Гипервизор | Hyper-V | KVM |
1-100 | 17% | 25% |
100-1000 | 34% | 30% |
>1000 | 49% | 45% |
Эти два гипервизора сравнивают не только друг с другом. KVM иногда сопоставляют с VMware ESXi и IBM PowerVM, а Microsoft Hyper-V нередко — с Oracle VM VirtualBox, изредка — с Proxmox VE.
Альтернативы Hyper-V и KVM (в версии Open Source), по мнению отраслевой прессы (в порядке убывания; рейтинг составлен IT Central Station, 2016 год).
Microsoft Hyper-V
Продукт Microsoft существует в двух ипостасях: как автономный Hyper-V Server (в последней версии — Hyper-V Server 2012 R2) или как один из компонентов Windows Server 2008, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012, Windows Server 2012 R2 или 64-разрядной версии Window 8/10 Pro. В любом случае он используется для создания на сервере виртуальной среды, предоставляя для этого соответствующие сервисы и инструменты.
Можно также виртуализировать рабочие места, развернув инфраструктуру VDI, или создать удобную среду для разработки и тестирования ПО. Экономичная и стабильная среда виртуализации Hyper-V позволяет одновременно запускать на хосте несколько операционных систем, включая Windows, Linux и другие. На текущий момент Hyper-V используют компании и организации практически любых отраслей, в их числе крупнейшие заказчики. Что это дает? Например, Hyper-V может служить основой для развертывания частного облака, позволяет оптимизировать использование аппаратных ресурсов, консолидировать серверы, запустив на одной физической системе несколько виртуальных машин, обеспечить отказоустойчивость для непрерывности бизнес-процессов. Впрочем, это свойственно не только данному гипервизору.
В «магическом квадранте» Gartner по виртуализации серверной инфраструктуры х86 (Magic Quadrant for x86 Server Virtualization Infrastructure), выпущенном в июле 2015 года, лидируют Micrоsoft и VMware. Xen и KVM представлены вендорами Citrix и Red Hat.
За что же именно ценят Hyper-V? Системные администраторы и ИТ-менеджеры называют такие качества как высокая стабильность работы Hyper-V и Windows, поддержка «живой миграции» ВМ (Live Migration) и кластеризации (для построения конфигураций высокой доступности), масштабируемость, возможность присваивания сетевых карт (NIC) виртуальным машинам, что позволяет избежать узких мест, подчас возникающих, когда виртуальному коммутатору назначен один физический сетевой адаптер.
Live Migration позволяет перемещать ВМ между физическими серверами Hyper-V, в том числе и автоматически, без участия пользователя.
Упоминают также возможность централизованного управления серверами — несколькими хостами Hyper-V, причем без дополнительной покупки лицензий, как в случае VMware vCenter. Относительно просто (хотя и более запутанно, чем в VMware) выполняется миграция физического сервера в виртуальный (P2V). Для этого создается образ VHD физической системы и присваивается новой ВМ. Удобный режим Enhanced Session Mode позволяет выполнять копирование/вставку внутри ВМ.
Hyper-V прост в использовании и управлении – хорошая альтернатива продукту VMware в сегменте SMB. Он включен и в Windows 10, причем это почти полнофункциональная версия. Сам гипервизор ничего не стоит, его можно скачать с сайта Microsoft (в виде Hyper-V Server), хорошо подходит для виртуализации ОС от Microsoft, его легко установить и настроить, а большинство системных администраторов умеют с ним работать. Hуper-V можно установить на любой поддерживающий Windows сервер. Еще в копилку плюсов: большинство продуктов Microsoft могут работать в виртуальной среде Hyper-V.
К негативным качествам относят ограниченные возможности настройки работы с СХД (например, сложности настройки iSCSI target в Windows Server 2012 R2. Более надежным и дружественным мог бы быть импорт/экспорт, создание шаблонов.
В Hyper-V достаточно сложно конфигурировать некоторые вещи, например, High Availability (HA), где требуется формирования кластера (Failover Clustering). В vSphere, например, это делается проще и естественнее. А миграция ВМ в Hyper-V, в отличие от vMotion, возможна только между серверами с процессорами одного семейства. Нет в Hyper-V и ничего похожего на Distributed Resource Scheduler (DRS) или Storage DRS, которые в среде виртуализации VMware можно использовать для балансирования нагрузок между ресурсами нескольких хостов с помощью vMotion и Storage vMotion.
Зато SCVMM (System Center Virtual Machine Manager 2012) в Hyper-V открывает возможности, выходящие за рамки собственно серверной виртуализации. Например, можно создать частное облако с функциями самообслуживания. В VMware есть vCloud Director, но это отдельное решение за отдельные деньги. У Microsoft SCVMM – бесплатное приложение к System Center 2012. Кроме того, SCVMM позволяет использовать в качестве платформ виртуализации хосты с Hyper-V, vSphere и гипервизором Citrix, в то время как vCenter поддерживает только управление хостами VMware.
Также можно упомянуть, что Debian и основанные на нем дистрибутивы способны отлично работать под Hyper-V и могут применяться для реализации инфраструктурных элементов работающих с большой нагрузкой. Также недавно компания Microsoft выпустила обновление Linux Integration Services 4.0 for Hyper-V, представляющее собой пакет драйверов, утилит и улучшений для гостевых ОС Linux, работающих в виртуальных машинах на платформах Hyper-V и Azure.
Особенности Microsoft Hyper-V в Windows Server 2012 R2 Datacenter Edition
Максимальное число одновременно работающих ВМ | 1024 |
Максимальное число процессоров на хост-сервер | 320 |
Число ядер на процессор хоста | Не ограничено |
Максимальное число виртуальных процессоров (vCPU) на хост-сервер | 2048 |
Максимальная емкость оперативной памяти на хост-сервер | 4 Тбайт |
Память на одну ВМ | 1 Тбайт |
Виртуальных процессоров на ВМ | 64 vCPU |
Динамическое перераспределение памяти | Dynamic Memory |
Дедупликация страниц памяти | Нет |
Поддержка больших страниц памяти (Large Memory Pages) | Да |
Централизованное управление | Да, System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) |
Интеграция с Active Directory | Да (через SCVMM) |
Снимки ВМ (snapshot) | Да |
Управление через браузер | Через портал самообслуживания |
Обновления хост-серверов/ гипервизора | Да |
Управление сторонними гипервизорами | Да, управление VMware vCenter и Citrix XenCenter |
Обновление ВМ | Да (WSUS, SCCM, VMST) |
Режим обслуживания (Maintenance Mode) | Да |
Динамическое управление питанием | Да, Power Optimization |
API для резервного копирования | Да, VSS API |
Шаблоны виртуальных машин (VM Templates) | Да |
Профили настройки хостов (Host Profiles) | Да |
Миграция физических серверов в виртуальные машины (P2V) | Нет |
Горячая миграция виртуальных машин | Да, без общего хранилища (Shared Nothing), поддержка сжатия и SMB3, неограниченное число одновременных миграций |
Горячая миграция хранилищ ВМ | Да |
Профили хранилищ | Да |
Поддержка USB | Нет (за исключением Enhanced Session Mode) |
Горячее добавление устройств | Только устройства хранения и/или память |
Устройства Floppy в ВМ | 1 |
Сетевые адаптеры/интерфейсы | 8 NIC |
Виртуальные диски IDE | 4 |
Емкость виртуального диска | 64 Тбайта для VHDX |
Максимальное число узлов в кластере | 64 |
Виртуальных машин в кластере | 8000 |
Функции высокой доступности при сбоях хост-серверов | Failover Clustering |
Перезапуск виртуальных машин в случае сбоя на уровне гостевой ОС | Да |
Обеспечение доступности на уровне приложений | Да (Failover Clustering) |
Непрерывная доступность ВМ | Нет |
Репликация виртуальных машин | Да, Hyper-V Replica |
Автоматическое управление ресурсами кластера | Да, Dynamic Optimization |
Пулы ресурсов | Да (Host Groups) |
Проверка совместимости процессоров при миграциях машин | Да, Processor Compatibility |
Поддерживаемые хранилища | SMB3, FC, Virtual FC, SAS, SATA, iSCSI, FCoE, Shared VHDX |
Кластерная файловая система | CSV (Cluster Shared Volumes) |
Поддержка Boot from SAN | Да (iSCSI, FC) |
Динамическое выделение емкости хранения (Thin Provisioning) | Да, Dynamic Disks |
Загрузка с USB | Нет |
Хранилища на базе локальных дисков серверов | Storage Spaces, Tiered Storage |
Уровни обслуживания для подсистемы ввода-вывода | Да, Storage QoS |
Поддержка NPIV | Да (Virtual Fibre Channel) |
Поддержка доступа по нескольким путям (multipathing) | Да (DSM и SMB Multichannel) |
Кэширование | Да, CSV Cache |
API для интеграции с хранилищами | Да, SMI-S/SMP, ODX, Trim |
Поддержка NIC Teaming | Да |
Поддержка Private VLAN | Да |
Поддержка Jumbo Frames | Да |
Поддержка Network QoS | Да |
Поддержка IPv6 | Да |
Мониторинг трафика | Да |
KVM
А теперь пара слов о KVM. Хотя в деле построения виртуализированных инфраструктур для крупного бизнеса платформы от Microsoft и VMware по-прежнему являются несомненными лидерами, в последние отмечается рост интереса и к KVM.
KVM (Kernel-based Virtual Machine) – полное решение виртуализации для платформ Linux/x86, поддерживающее аппаратные расширения (Intel VT и AMD-V). В его составе – загружаемый модуль ядра kvm.ko, обеспечивающий базовую инфраструктуру виртуализации, и модуль для конкретного процессора — kvm-intel.ko или kvm-amd.ko.
Первоначально KVM поддерживал только процессоры x86, но в настоящее время к ним добавился широкий спектр процессоров и гостевых операционных систем, в том числе множество вариаций Linux, BSD, Solaris, Windows, Haiku, ReactOS и AROS Research Operating System.
В числе пользователей KVM – известные Wiki-ресурсы: MediaWiki, Wikimedia Foundation, Wikipedia, Wikivoyage, Wikidata, Wikiversity.
В 2015 году «Лаборатория Касперского» совместно с B2B International провела исследование, в ходе которого представителям компаний, использующих технологию виртуализации задавались вопросы про применяемые у них платформы. Выяснилось, что 15% компаний используют различные варианты коммерческих платформ на базе KVM, и еще 16% планируют их внедрять в течение ближайшей пары лет. Бесплатные версии продукта используются в 8% крупных организаций и еще в 16% опрошенных компаний будут внедрены в будущем.
Исследование «Лаборатории Касперского» показало, что если основными гипервизорами, чаще всего, являются VMware vSphere и Microsoft Hyper-V, то в качестве дополнительного предпочитают использовать решения с открытым кодом или коммерческие решения на базе Open Source. Особенно часто — KVM.
В «Лаборатории Касперского» считают, что причин популярности KVM несколько. Во-первых, в некоторых сценариях, внедрение платформы виртуализации на базе KVM (даже коммерческой ее версии) обходится значительно дешевле, чем использование Microsoft Hyper-V и VMware vSphere. Во-вторых, в мире растет количество виртуализированных Linux-серверов. Их владельцам привычнее и удобнее применять и гипервизор на базе Linux. В большинстве случаев, это именно KVM. Кроме того, Linux-сообщество вносит вклад в развитие платформы, развивается экосистема решений, которые поддерживающих KVM.
Компании, создающие собственные проекты, интегрированные решения, зачастую выбирают гипервизор Open Source, а KVM как раз предоставляет широкие возможности кастомизации. Наконец, KVM — легкий, простой в использовании, неприхотливый к ресурсам и при этом достаточно функциональный гипервизор. Он позволяет в сжатые сроки развернуть платформу виртуализации, констатируют в «Лаборатории Касперского».
KVM в сочетании с ядром Linux обеспечивает простоту реализации, гибок. Так как гостевые операционные системы взаимодействуют с гипервизором, интегрированным в ядро Linux, они могут во всех случаях обращаться непосредственно к оборудованию без необходимости изменения виртуализированной операционной системы. Это делает KVM быстрым решением для виртуальных машин. KVM реализован в самом ядре Linux, что облегчает управление процессами виртуализации.
С другой стороны, мощных инструментов для управления сервером и виртуальными машинами KVM не существует. KVM нуждается в совершенствовании поддержки виртуальных сетей и виртуальных систем хранения, усилении защиты, в улучшении надежности и отказоустойчивости, управления питанием, поддержки HPC/систем реального времени, масштабируемости виртуальных процессоров, совместимости между поставщиками, а также в создании экосистемы облачных сервисов.
Раз уж речь зашла об управлении, стоит упомянуть один из популярных вариантов управления VPS в случае KVM – SolusVM. Это универсальная панель управления виртуальными серверами Xen, KVM и OpenVZ.
Некоторые пользователи отмечают недостаточную стабильность KVM при выполнении задач с интенсивным вводом-выводам. Бытует мнение, что KVM – не вполне зрелый продукт для рабочих сред и больше подходит для экспериментов и в случаях, когда требуется модификация исходного кода. Hyper-V более стабилен, средства миграции ВМ в нем надежнее, эффективнее используется оборудование, чем в Linux-KVM.
Подготовка KVM к работе и настройка десятков параметров – процесс на любителя, хотя есть и интерфейс управления Virsh (и GUI-интерфейс virtmanager), позволяющий запускать гостевые системы в KVM, используя простой файл конфигурации. Для управления гипервизором KVM удобно также использовать инструменты OpenStack. Это помогает, в частности, внедрять облачные сервисы.
Службы поддержки как таковой нет, только сообщество. Но те, кому она необходима, могут выбрать коммерческий вариант — RHEV (Red Hat Enterprise Virtualization).
Заключение
Возможно, эта информация поможет вам сделать правильный выбор, однако, как уже отмечалось выше, очень многое зависит от решаемой задачи и многих других условий. А спектр таких задач сегодня чрезвычайно широк – от виртуального хостинга до построения программно-определяемых дата-центров (SDDC) и внедрения гибридных облаков. Например, среда виртуализации в ЦОД должна обеспечивать сочетание нескольких важных характеристик: зрелость, простота развертывания, управляемость и автоматизация, поддержка и сопровождение, производительность, масштабируемость, надежность, высокая готовность и работоспособность, безопасность.
При выборе платформы виртуализации для VPS/VDS действуют иные критерии. Нередко неверный её выбор — это потраченные деньги и неудовлетворения качеством услуг. Квалифицированная консультация и подбор сервера с возможностью тестирования выбранного тарифа помогут избежать большинства проблем. А бэкграунд для того, чтобы начать диалог с поставщиком услуг VPS/VDS, у вас уже есть.
Разглашение: Некоторые ссылки на этом сайте являются партнерскими. Это означает, что если вы нажмете на одну из ссылок и купите товар, я могу получить комиссию. Однако все мнения принадлежат мне.
Виртуальные машины Windows отлично подходят для пользователей Linux, поскольку они могут в полной мере взаимодействовать с приложениями Windows.
И в отличие от перезагрузки вашей системы каждый раз, когда вы хотите сменить операционную систему, установка Virtual Manager позволяет (и легко) запускать виртуальные устройства Windows поверх любого существующего дистрибутива без больших простоев или проблем со стабильностью из-за его интеграции.
Конечно, многие дистрибутивы поставляются готовыми «из коробки», поэтому нет необходимости искать что-то еще.
Если эта конкретная задача никого не беспокоит, но они по-прежнему предпочитают что-то более индивидуальное, то, возможно, использование другого программного обеспечения может лучше удовлетворить их потребности.
Список 5 лучших виртуальных машин для Linux-
Есть несколько различных вариантов, когда речь идет о виртуальных машинах для Linux. Вот список некоторых из лучших вариантов:
1. VirtualBox
VirtualBox имеет широкий спектр функций, включая поддержку нескольких гостевых операционные системы, графическое ускорение и сетевые параметры.
Особенности
1. Модульность
Это позволяет легко управлять им сразу из нескольких интерфейсов: например, вы можете запускать, приостанавливать и возобновлять виртуальные машины из графического пользовательского интерфейса (GUI) или из командной строки, или вы можете управлять ими удаленно через веб-сервисы.
2. Виртуализация различных ОС
Вы можете запустить Windows, Linux, Solaris и другие операционные системы одновременно на одном компьютере — путем создания так называемых «виртуальных машин» поверх вашей существующей ОС.
Каждая виртуальная машина имеет собственное виртуальное оборудование, включая ЦП, память, жесткие диски, приводы CD/DVD-ROM, аудиоадаптеры и сетевые карты.
3. Поддержка 64-битных гостевых операционных систем.
С VirtualBox вы можете устанавливать и запускать 64-битные гостевые операционные системы даже на 32-битной операционной системе хоста. 64-разрядные гостевые системы получат полную поддержку функций аппаратной виртуализации, таких как аппаратная виртуализация ЦП и виртуализация ввода-вывода MMU.
4. Снимки
Вы можете делать снимки виртуальных машин в любое время. Моментальный снимок — это сохраненное состояние виртуальной машины в определенный момент времени.
Делать снимки полезно для различных целей: например, вы можете использовать их, чтобы опробовать новое программное обеспечение или поэкспериментировать с настройками, а затем просто вернуться к предыдущему снимку, если что-то пойдет не так.
2. Проигрыватель VMware
VMware Player это бесплатное программное обеспечение для виртуализации от VMware. Его можно использовать в операционных системах Windows и Linux. VMware Player имеет многие из тех же функций, что и VirtualBox, включая поддержку нескольких гостевых операционных систем и ускорение графики.
Особенности
Поддержка нескольких операционных систем:
VMware Player можно использовать для запуска нескольких операционных систем на одном компьютере. Сюда входит поддержка популярных гостевых операционных систем, таких как Windows, Linux и macOS.
Простая установка и настройка:
VMware Player прост в установке и не требует настройки. После установки VMware Player можно использовать для запуска гостевых операционных систем «из коробки».
Поддержка популярных технологий виртуализации:
VMware Player поддерживает популярные технологии виртуализации, такие как аппаратная виртуализация и 64-разрядные гостевые операционные системы.
Бесплатно для личного использования:
VMware Player бесплатен для личного использования. Для использования VMware Player в бизнес-среде требуется коммерческая лицензия.
3. КВМ
KVM — это бесплатное программное обеспечение для виртуализации с открытым исходным кодом от Red Hat. Его можно использовать в операционных системах Linux. KVM имеет широкий спектр функций, включая поддержку нескольких гостевых операционных систем, графическое ускорение и сетевые параметры.
Особенности
Поддержка нескольких процессоров:
KVM может использовать несколько процессоров или ядер, что позволяет создавать виртуальные машины с высокой степенью масштабируемости.
Поддержка нескольких операционных систем:
KVM поддерживает широкий спектр операционных систем, что делает его универсальным решением для виртуализации.
Простота использования:
KVM прост в настройке и использовании, им можно управлять через веб-интерфейс.
Высокая производительность:
KVM обеспечивает практически естественную производительность, что делает его идеальным для ресурсоемких задач.
Масштабируемость:
KVM можно легко увеличивать или уменьшать в соответствии с меняющимися потребностями.
4. Зен
Xen — это бесплатное программное обеспечение для виртуализации с открытым исходным кодом от Citrix. Его можно использовать в операционных системах Linux. Xen имеет широкий спектр функций, включая поддержку нескольких гостевых операционных систем, графическое ускорение и сетевые параметры.
Это гипервизор, то есть он предоставляет среду виртуальной машины, в которой могут работать несколько операционных систем. Xen — это программное обеспечение с открытым исходным кодом, первоначально разработанное Кембриджским университетом.
Особенности
Производительность: Xen использует подход паравиртуализации, который позволяет виртуальным машинам работать непосредственно на оборудовании без необходимости эмуляции. Это приводит к хорошей производительности по сравнению с другими платформами виртуализации.
Масштабируемость:
Xen может масштабироваться для поддержки тысяч виртуальных машин на одном физическом сервере.
Безопасность:
Xen предоставляет ряд функций безопасности, таких как изоляция и управление ресурсами, которые можно использовать для защиты виртуальных машин.
Надежность:
Xen — это стабильная и хорошо протестированная платформа, которая используется уже много лет.
5. КЭМУ
QEMU — это эмулятор процессора, который использует динамическую трансляцию для быстрого выполнения гостевого кода. QEMU имеет два режима работы:
Эмуляция пользовательского режима: В этом режиме QEMU может запускать процессы Linux, скомпилированные для одного ЦП, на другом ЦП. Это позволяет быстро тестировать и отлаживать приложения без необходимости во второй физической компьютерной системе.
Эмуляция системного режима: В этом режиме QEMU эмулирует полную компьютерную систему, включая процессор и различные периферийные устройства. Это используется для запуска целых операционных систем на виртуальных машинах.
Особенности
Одной из наиболее важных особенностей QEMU является поддержка широкого спектра гостевых операционных систем.
QEMU можно использовать для запуска виртуальных машин с различными архитектурами ЦП, включая ARM, x86, PowerPC и другие. Это делает QEMU идеальным инструментом для кроссплатформенной разработки и тестирования.
QEMU также обеспечивает аппаратное ускорение, которое может значительно повысить производительность виртуальных машин. Например, QEMU может использовать расширения ЦП Intel VT-x или AMD-V для повышения производительности виртуальных машин, работающих на процессорах на базе архитектуры x86.
Еще одной важной особенностью QEMU является поддержка сети. QEMU можно использовать для создания виртуальных сетевых сред, которые могут быть полезны для целей тестирования и разработки. QEMU поддерживает широкий спектр сетевых параметров, включая Ethernet, InfiniBand и другие.
Полезное
- Adobe Reader на Chromebook
- Фликстор Обзор
- 10 лучших эмуляторов PS1 для Windows 10
- Сертификация Linux
Сравнение систем виртуализации
История
VMware
VMware можно назвать флагманом рынка виртуализации. Компания основана 10 февраля 1998 года пятью техническими специалистами во главе с Дианой Грин (Diane Greene). Уже в 1999 году они представили свой первый продукт Workstation 1.0, который стал началом коммерчески успешного взлёта компании. Продукт был предназначен для «десктопной» виртуализации. Чтобы выйти на рынок Enterprise-решений, VMware в 2002 году представили свой первый гипервизор ESX Server 1.5, который эволюционировал в платформу виртуализации VMware vSphere.
Xen
История Xen корнями уходит в исследовательский проект в Кембриджском университете под руководством Яна Пратта (Ian Pratt) и Кейр Фрейзер (Keir Fraser). Первая версия была анонсирована в 2004 г. и вскоре с другими выпускниками университета была основана компания XenSource Inc, целью которой было продвижение Xen на корпоративном рынке. 22 октября 2007 г. Citrix Systems завершила поглощение XenSource Inc, начав предлагать корпоративным клиентам XenServer, который позже был переименован в Citrix Hypervisor.
KVM
KVM (Kernel-based Virtual Machine) — программное решение, обеспечивающее виртуализацию в среде Linux. KVM создано усилиями компании Qumranet, которая была куплена Red Hat за $107 млн. 4 сентября 2008 года. После сделки KVM (наряду с системой управления виртуализацией oVirt) вошла в состав платформы виртуализации Red Hat Enterprise Virtualization (RHEV). 28 октября 2018 года IBM выкупила Red Hat за 34 миллиарда долларов.
Hyper-V
В Microsoft бросились догонять уходящий поезд виртуализации в 2008 году, представив свой гипервизор Hyper-V (кодовое имя Viridian) в составе MS Windows Server 2008. С целью составить конкуренцию на рынке виртуализации, Microsoft представила Hyper-V Server как бесплатную операционную систему с единственной ролью: быть сервером виртуализации.
Типы гипервизоров
Существуют различные классификации гипервизоров. Классическое деление на «гипервизор первого типа» (автономный, тонкий, исполняемый на «голом железе», Type 1, native, bare-metal) и «гипервизор второго типа» (хостовый, монитор виртуальных машин, hosted, Type-2, V) впервые было представлено в работе «Формальные требования к виртуализируемым архитектурам третьего поколения» (Formal Requirements for Virtualizable Third Generation Architectures) Джеральдом Попеком (Gerald J. Popek) и Робертом Голдбергом (Robert P. Goldberg) в 1973 г.
По данной классификации гипервизор типа 1 выполняется непосредственно на «голом железе», а тип 2 — гипервизор, входящий в состав операционной системы. Как выяснилось, на практике очень тяжело провести грань между этими типами. Многими специалистами считается, что гипервизор VMware принадлежит к первому типу. При этом гипервизор KVM относят ко второму типу, поскольку законченное решение для запуска виртуальных машин требует создания адресного пространства в ОЗУ и такого компонента как QEMU — при этом они работают только поверх операционных систем на базе Linux. Со временем появились новые архитектурные решения, которые не вписывались в жёсткую схему из двух типов. Так Hyper-V уже можно отнести к гибритному типу (Hybrid, Type-1+), где гипервизор контролирует процессор и память, а специальная служебная ОС даёт гостевым операционным системам доступ к физическому оборудованию. Гипервизор Xen работает на «голом железе», но для своей работы ему требуется управляющая операционная система в dom0.
Сравнение возможностей
Каждая система виртуализации обладает обширным списком функционала — матрицей возможностей. Функционал частично пересекается, а вот механики ценообразования у всех разные. Вы можете создать сравнительную таблицу исходя из требуемых критериев на основе представленных документов. Мы ограничимся сравнением VMware с его конкурентами и отразим только функциональную составляющую.
Для полного сравнения
Некоторые уникальные возможности VMware
Многие системы виртуализации акцентируют внимание на термине «Высокая Доступность» (High Availability), но дело в том, что у большинства при отказе физического узла виртуальные машины нужно перезапускать на другом узле, и пока они запускаются, пользователь не может взаимодействовать с ними. Возникает простой (DownTime).
VMware Fault Tolerance — это технология VMware, разработанная для защиты критически важных виртуальных машин с реальной непрерывной доступностью. Для машин, защищенных VMware Fault Tolerance, выполняется постоянное копирование всего состояния памяти и процессорных инструкций в реальном времени. В случае выхода их строя узла или части кластера, рабочая копия виртуальной машины (Primary) мгновенно переключится на «вторичную» (Secondary) или «теневую» копию, работающую на другом сервере. При сбое первичного хоста, пользователи даже не заметят процесса переключения на вторичный узел. Именно этим Fault Tolerance отличается от High Availability.
Distributed Resource Scheduler (DRS) и Storage DRS (SDRS)
Distributed Resource Scheduler — это технология, позволяющая в автоматическом режиме балансировать нагрузку на ЦПУ и ОЗУ. В отличие от System Scheduler в последних версиях Red Hat, выполняющего примерно те же задачи, VMware DRS балансирует нагрузку предиктивно.
Storage DRS (SDRS) выравнивает нагрузку на хранилища и позволяет обеспечить требуемый уровень заполненности хранилища (Utilized Space) и/или задержки ввода-вывода (I/O Latency).
Организациям, где требуется повышенный уровень защиты приложений, понравится дальнейшее развитие идей VMware NSX, но для приложений. Суть заключается в том, что изучается нормальное поведение операционной системы и приложений в обычных (эталонных) условиях и, в случае выявлений отклонений при штатной работе, оповещается администратор или автоматически применяются заранее подготовленные шаги по защите виртуальной машины. Например, можно прервать сетевое соединение конкретного процесса, сделать снимок (snapshot) для анализа, выключить виртуальную машину и т. д.
AppDefense работает на уровне гипервизора и недостижим для вредоносного ПО из виртуальной машины, если она была скомпрометирована.
VMware против Microsoft Hyper-V
- Гипервизор Hyper-V не поддерживает технологию, которая используется для проброса аппаратных USB-портов, что не позволяет подключать, например, аппаратные лицензионные ключи 1С к виртуальным машинам. Данные технологии обычно называются USB Redirection или USB Passthrough. Microsoft предлагает использовать вместо этого Discrete Device Assignment (DDA).
- Hyper-V не умеет «на лету» добавлять CPU, вам придётся осуществлять добавление в offline режиме через остановку сервиса, что вызовет простой (DownTime).
- Количество гостевых операционных систем, которые могут работать внутри виртуальной машины, у Hyper-V значительно меньше VMware, поэтому рекомендуется проверить актуальный список, если вам требуется запустить раритетного гостя.
- Стоит признать, что Hyper-V позволяет уменьшать размер диска, а не только увеличивать, как VMware, но на практике, к сожалению, аппетиты только растут и чаще всего виртуальный сервер будет требовать всё больше занятого места.
- Microsoft первой реализовала в своём гипервизоре Hyper-V технологию VM-GenerationID, которая пригодится администраторам службы каталогов, использующим сложные схемы Active Directory со множеством контроллеров в виртуальных средах. Благодаря VM-GenerationID можно избежать множества проблем при откате к старому снимку или при восстановлении её из резервной копии. Стоит отметить, что VMware также реализовала поддержку VM-GenerationID с версии vSphere 5.0 Update 2.
VMware против Red Hat KVM
После того, как KVM стал частью ядра Linux, он автоматически стал «генеральной линией партии» (mainline) в вопросе «а что выбрать для создания виртуализации средствами Linux». Заметьте, что Red Hat сделала ставку на KVM и в версии Red Hat Enterprise Linux 6.0 полностью исключил Xen, сделав окончательный выбор.
Эта борьба двух Linux-проектов, которые завязли в братской войне, шла на пользу VMware и Hyper-V, так как KVM и Xen отбирали долю рынка у друг друга, а не у конкурентов.
К минусам KVM часто относят:
- Отсутствие более развитых средств управления (как у конкурентов)
- Менее стабильную работу для задач с мощным и интенсивным вводом-выводом (I/O)
Традиционно к плюсам KVM относят неприхотливость к аппаратной части сервера, буквально — «если Linux работает на нём, то всё будет хорошо». Адепты свободного софта могут прочесть исходные коды гипервизора. Благодаря KVM можно получить недорогую виртуальную среду.
VMware против Citrix Xen
Citrix Xen одно время мог похвастать паравиртуализацией, которая требует модифицировать гостевую операционную систему, что невозможно для закрытых систем типа MS Windows, для более быстрой работы и снижения накладных расходов (overhead) на виртуализацию. Но с той поры прошло много лет, и все игроки на рынке виртуализации и аппаратного обеспечения приблизили работу гостя к производительности схожей «как на голом железе», что нивелирует плюсы паравиртуализации. А контейнеры и вовсе отобрали лавры быстрого гостя для UNIX- и Linux-гостей.
Citrix с Xen подвергся усилению конкуренции со стороны решений с открытым кодом от KVM и OpenStack, а также отсутствию поддержки поставщиков и сообщества, в отличие от KVM и OpenStack.
На сегодняшний день одной из сильных сторон можно назвать продвинутые возможности по предоставлению внутри виртуальной машины 3D аппаратной акселерации GPU от производителей Intel, AMD, NVIDIA.
К особенностям гипервизора можно отнести:
- Проброс топовых GPU внутрь гостя GPU Pass-through (для конкретного виртуального гостя — конкретный GPU в физическом сервере)
- GPU Virtualization — возможность множеству виртуальных машин получить доступ к GPU хоста, что лучше, чем программная эмуляция
- vGPU Live Migration — позволяет виртуальной машине перемещаться между хостами без потерь с доступом к GPU
Такие технологии очень востребованы в секторах Computer-Aided Design (CAD) и Computer-Aided Manufacture (CAM), что позволяет виртуализировать рабочее место специалистов по компьютерному моделированию, чертёжников, проектировщиков и т.д.
Так что же выбрать?
VMware
Флагман отрасли, с соответствующим ценообразованием и особенностями лицензирования, востребован крупными корпорациями и отраслевыми представителями. Ядро гипервизора принадлежит первому типу, следовательно, аппаратное обеспечение должно быть подобрано более тщательно. Существует список поддерживаемого оборудования (HCL), которое гарантирует беспроблемную работу. Также требует тщательного подбора системы хранения данных (СХД) и обычно итог дороже, чем у конкурентов.
Hyper-V
Microsoft — ближайший конкурент VMware, буквально дышит в спину со своим единственным отличным от Linux-гипервизоров продуктом Hyper-V. Привлекательные схемы лицензирования Hyper-V и возможность с покупкой Windows Server Datacenter бесплатно получить автоматическую активацию (Automatic Virtual Machine Activation (AVMA)) неограниченного количества гостевых операционных систем делают выбор привлекательным для тех, кому нужна тесная интеграция с экосистемой MS Windows и знакомый интерфейс.
Xen
Позиции Xen были сильны в прошлом. Многие известные компании типа Amazon строили свою инфраструктуру на Xen, но потом они же и сменили его на KVM. Паравиртуализация была хороша, но сейчас её плюсы не ощущаются. В сухом остатке, Citrix Hypervisor в современных реалиях занял нишу виртуализации с активным использованием 3D, родственной нишей «Рабочее место как услуга» (VDI) и виртуализация приложений (Citrix Virtual Apps and Desktops).
KVM
Недорогой и лояльный к аппаратным ресурсам KVM, знакомый всем в мире open source, интересен прежде всего компаниям, менее заинтересованным в функциях корпоративного уровня. Оптимален для создания бюджетных виртуальных сред, к примеру, для тестировщиков.
Аналитические отчёты
Gartner
Аналитическая компания Gartner проводит различные исследования, в том числе «Magic Quadrant for x86 Server Virtualization Infrastructure». Изучают игроков рынка технологий виртуализации, а также анализируют сильные и слабые стороны платформ виртуализации. Производителей выстраивают по горизонтальной оси X — полнота видения (completeness of vision) и по вертикальной оси Y — способность внедрить и использовать данный функционал на предприятиях (Ability to Execute).
Магический квадрант в области виртуализации серверной инфраструктуры, Gartner, 2016 г.
Spiceworks
Spiceworks в 2016 году опубликовала график зависимости использования той или иной платформы виртуализации от размера компании, измеряемого в количестве сотрудников. По графику видно, что чем крупнее компания, тем выше у неё требования к системе виртуализации и тем чаще предпочтение отдается VMware.
Зависимость частоты использования платформ виртуализации от размера компании, Spiceworks, 2016 г.
Решения DataHouse.ru
Облачная система на базе VMware
Поможем выстроить инфраструктуру и перенести сервисы в облако.
- Рассчитаем необходимые мощности под ваши задачи.
- Развернем инфраструктуру и настроим сервисы и приложения.
- Организуем систему бэкапирования и защиты данных.
Аренда программного обеспечения
Взаимодействие сотрудников и служб, управление платформой, бизнес-приложения, системы хранения данных. Предоставляем лицензии под ключ в режиме «Единого окна» — экономия времени и только актуальные версии. Варианты лицензирования в зависимости от задач бизнеса — «на пользователя», «на процессор» или гибкая тарификация.
Бэкапирование и хранение архивов
Организуем архивирование и настроим хранение данных в Veeam Backup, организуем взаимодействие с репозиторием DataCloud S3.
Наши менеджеры помогут вам. Проконсультируем по вопросам функционала, возможностей и технических особенностей облачных сервисов.
Ваше имя
Телефон
Прикрепить техническое задание