在Cloud領(lǐng)域，我們討論最多的就是VMware與OpenStack的對(duì)比。事實(shí)上，這也是那些想使用OpenStack的人們熱議的話題。我已經(jīng)在 SF Bay OpenStack會(huì)議中多次針對(duì)這個(gè)話題做了討論，會(huì)議中很多朋友都希望我把這些討論寫下來。為了讓讀者能夠更好地了解本文的內(nèi)容，我決定通過兩大云計(jì)算產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)比的方式去完成本文的內(nèi)容，內(nèi)容可能包括：開放與非開放的軟件系統(tǒng)，企業(yè)級(jí)傳統(tǒng)應(yīng)用與云計(jì)算應(yīng)用，自由軟件與授權(quán)軟件，通過嚴(yán)格功能測試的產(chǎn)品與開放性功能的產(chǎn)品等。

本文中內(nèi)容具體包括以下幾個(gè)部分：設(shè)計(jì)、功能集、客戶用例和價(jià)值，每點(diǎn)都以十分來評(píng)價(jià)，最終我們將以總分來決定贏家。

第一回合：設(shè)計(jì)

VMware 軟件套件是自底向上的架構(gòu)，下端邊界為虛擬機(jī)管理器。像VMware的vSphere和vCloud director產(chǎn)品都是依賴于免費(fèi)的ESX(i) 虛擬機(jī)管理器， ESX(i)虛擬機(jī)管理器為他們提供了非常優(yōu)秀的部署架構(gòu)。本身VMware的軟件套件也是經(jīng)過全面測試過的，并且都有單一部署框架?？偟膩碚f，VMware的產(chǎn)品由于其架構(gòu)的健壯性，很多高規(guī)格用戶在多數(shù)據(jù)中心規(guī)模的環(huán)境中都有使用。換句話說，VMware的軟件系統(tǒng)是封閉的，并且軟件的發(fā)展路線是完全遵循VMware自己的發(fā)展目標(biāo)，用戶或消費(fèi)者在此方面沒有任何控制權(quán)。

OpenStack作為一個(gè)開源系統(tǒng)，沒有任何一家單獨(dú)的公司在控制OpenStack的發(fā)展路線。本身OpenStack是年輕的，還不滿三周歲，但是他卻具有巨大的市場動(dòng)力，與此同時(shí)，很多大公司都在支持OpenStack發(fā)展(詳見：OpenStack支持者)。有了如此多公司的資源投入，OpenStack的發(fā)展是多元化的。然而這也帶來了問題，就是OpenStack部署和架構(gòu)的實(shí)施和維護(hù)成本較比VMware有了陡然提高，與此同時(shí)，由于相對(duì)快速的版本更新速度，技術(shù)支持文檔不能跟上產(chǎn)品的腳步。

VMware在設(shè)計(jì)方面稍占優(yōu)勢(shì)，這源于它優(yōu)秀的文檔資料以及便捷易用的部署和管理接口。OpenStack在這個(gè)方面也在緊追不舍，并且在硬件和虛擬機(jī)管理層其保持了它自身的靈活性，更是提供了多廠商支持。

第二回合：功能

VMware vMotion

vMotion 是vSphere DRS、DPM和主機(jī)維護(hù)三大功能的合集。其中虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移允許將一臺(tái)虛擬機(jī)在零關(guān)機(jī)的情況下由一臺(tái)宿主機(jī)遷移到另一臺(tái)上，這原本是需要共享存儲(chǔ)的支持的，但在vSphere 5.1中，VMware已經(jīng)不需要通過共享存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)遷移了。當(dāng)一臺(tái)虛擬機(jī)由一個(gè)宿主機(jī)遷移到另一個(gè)上時(shí)，虛擬機(jī)的內(nèi)存狀態(tài)和數(shù)據(jù)都要同步遷移過去。如果是共享存儲(chǔ)的情況，實(shí)際上數(shù)據(jù)是不需要進(jìn)行遷移的，只需要變化指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的鏈接而已。這在加速了遷移速度的同時(shí)也減少了在復(fù)制過程中網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。

OpenStack 動(dòng)態(tài)遷移

KVM 動(dòng)態(tài)遷移允許一個(gè)虛擬機(jī)由一個(gè)虛擬機(jī)管理器遷移到另一個(gè)，說的詳細(xì)一點(diǎn)，你可以來來回回將一臺(tái)虛擬機(jī)在AMD架構(gòu)主機(jī)與Intel架構(gòu)主機(jī)上進(jìn)行遷移，但是需要注意的是，64位的虛擬主機(jī)只能被遷移到64位的宿主機(jī)上，但是32位的則有32位和64位兩種選擇。在動(dòng)態(tài)遷移過程中，不能再對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行操作，但是虛擬機(jī)內(nèi)的用戶還是可以在虛擬機(jī)內(nèi)部繼續(xù)進(jìn)行工作的。KVM主要還是依賴于共享存儲(chǔ)，某種程度上，這相對(duì)來說是需要一些資金投入的。

動(dòng)態(tài)遷移需求：

• 虛擬機(jī)存儲(chǔ)需要放在分布式文件系統(tǒng)之上，如NFS或在GlusterFS
• Libvirt必須要開啟listen flag
• 每一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)(虛擬機(jī)管理器)都必須在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)當(dāng)中
• 計(jì)算節(jié)點(diǎn)間的認(rèn)證必須提前完成配置
• DFS的掛載節(jié)點(diǎn)在每一個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)必須保持一致

OpenStack塊存儲(chǔ)遷移

在 OpenStack當(dāng)中，KVM支持塊存儲(chǔ)遷移，這也就是說虛擬機(jī)遷移不是必須需要共享存儲(chǔ)的支持的。在塊遷移的場景下，虛擬機(jī)的內(nèi)存狀態(tài)與數(shù)據(jù)都將被遷移，但是遷移操作也需要消耗兩端的CPU資源并且操作花費(fèi)時(shí)間較比共享存儲(chǔ)來說要長一些。在某些用戶場景當(dāng)中，如果我們比較關(guān)注于主機(jī)的可維護(hù)性，并且不想花費(fèi)過多經(jīng)費(fèi)，那么應(yīng)用塊存儲(chǔ)遷移將是好的解決方案。同時(shí)，如果在沒有共享存儲(chǔ)的環(huán)境中，我們想對(duì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)核維護(hù)、安全升級(jí)，那么保證虛擬機(jī)服務(wù)不被打斷，塊存儲(chǔ)遷移也是理想選擇。

用戶場景：

用戶沒有分布式文件系統(tǒng)，可能是由于企業(yè)的資金支持或者網(wǎng)絡(luò)延遲，但是卻想實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的高可用性。

VMware DRS 和 DPM

基于vMotion，DRS可以動(dòng)態(tài)監(jiān)控虛機(jī)機(jī)及宿主機(jī)的當(dāng)前使用狀況，并且為宿主機(jī)的負(fù)載均衡提供支持。

用戶場景：

• 部署階段：可以對(duì)監(jiān)控虛擬機(jī)執(zhí)行自定義自動(dòng)化腳本
• 監(jiān)控階段：DRS可以在ESX(i)主機(jī)上分布式部署虛擬機(jī)，并且持續(xù)監(jiān)控活躍虛擬機(jī)和可用資源，以動(dòng)態(tài)遷移虛擬機(jī)來實(shí)現(xiàn)資源利用率最大化

基于vMotion， DPM將虛擬機(jī)從低負(fù)載宿主機(jī)遷移掉，并且關(guān)閉以達(dá)到減少電能損耗。當(dāng)負(fù)載增長，DPM將宿主機(jī)重啟，并且部署新的虛擬機(jī)以滿足負(fù)載需要。

OpenStack 調(diào)度器

OpenStack 包含了對(duì)于compute和volume的調(diào)度器，通過一系列的管理員設(shè)定的規(guī)則參數(shù)和過濾器，OpenStack調(diào)度器將虛擬機(jī)部署到合適的宿主機(jī)上。在過濾器方面，調(diào)度器是非常靈活的，用戶可以自己完成JSON格式的過濾器，并且過濾器還包含很多預(yù)定義的過濾器。雖然OpenStack調(diào)度器非常靈活，但是還是不能完全替代DRS，原因如下：

調(diào)度器用于選擇哪個(gè)宿主機(jī)進(jìn)行虛擬機(jī)部署的靜態(tài)參考數(shù)據(jù)來源于Nova的數(shù)據(jù)庫。換句話說，就是發(fā)現(xiàn)宿主機(jī)已經(jīng)有了4臺(tái)虛擬機(jī)了，那么我們需要選擇一個(gè)新的宿主機(jī)去部署下一臺(tái)虛擬機(jī)。

調(diào)度器只能在虛擬機(jī)部署階段影響部署的位置，一旦部署完成，虛擬機(jī)運(yùn)行后則無法挪動(dòng)虛擬機(jī)了。如果需要基于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度，那么調(diào)度器需要與外部監(jiān)控解決方案如Nagios合作?？偠?之，目前OpenStack調(diào)度器將只會(huì)對(duì)部署虛擬機(jī)環(huán)節(jié)有影響。

VMware High Availability(高可用)

在 vSphere中，虛擬機(jī)級(jí)別的高可用性是允許在虛擬機(jī)或者ESX(i)主機(jī)出錯(cuò)時(shí)，在不同宿主機(jī)部署相同的虛擬機(jī)。這里不要和容錯(cuò)(FT)機(jī)制混淆，高可用的意義在于當(dāng)有一些東西出錯(cuò)了，可以在一定時(shí)間內(nèi)自我修復(fù)。高可用是在硬件出問題的時(shí)候保證虛擬機(jī)的正常個(gè)工作，如果真的出錯(cuò)了，那么只能在不同的 ESX(i)主機(jī)上啟動(dòng)虛擬機(jī)，這也可能造成服務(wù)的中斷。

OpenStack High Availability(高可用)

目前并沒有官方聲明OpenStack支持虛擬機(jī)級(jí)別的高可用性，這個(gè)特性在Folsom版本被提出，但是后續(xù)又被放棄了。目前OpenStack有一個(gè)孵化項(xiàng)目Evacuate, 其作用是為OpenStack提供虛擬機(jī)級(jí)別高可用支持。

VMware Fault Tolerance(容錯(cuò))

VMware容錯(cuò)機(jī)制是通過監(jiān)控虛擬機(jī)的狀態(tài)和所有變化，將這些變化同步到第二臺(tái)備份ESX(i)服務(wù)器之上。容錯(cuò)的概念在于無論是主還是從宿主機(jī)出現(xiàn)問題，只要一方能正常工作，那么宿主機(jī)上的虛擬機(jī)都保持正常工作。拋開營銷中的噱頭，這種機(jī)制還是無法解決虛擬機(jī)中的應(yīng)用程序崩潰，因?yàn)橐坏┮环奖罎?，則這個(gè)變化也會(huì)同步到從節(jié)點(diǎn)，當(dāng)你停止虛擬機(jī)的服務(wù)去修復(fù)它，從節(jié)點(diǎn)也會(huì)同樣停止服務(wù)。所以這個(gè)機(jī)制只能保證單點(diǎn)失效的問題不再出現(xiàn)，而真正的應(yīng)用層面的容錯(cuò)則需要MSCS或者WCS來解決?？紤]到其他方面如最高資源使用、內(nèi)存、硬盤、CPU、帶寬的容錯(cuò)，這些方面都有局限性，并且是使用量相對(duì)比較小的功能。如實(shí)現(xiàn)這些則這需要雙倍的內(nèi)存，由于內(nèi)存不能跨主機(jī)復(fù)制，并且還需要CPU lockstepping去同步每一個(gè)CPU指令。這將導(dǎo)致只有單獨(dú)一個(gè)虛擬CPU被容錯(cuò)機(jī)制所監(jiān)控。

OpenStack Fault Tolerance(容錯(cuò))

在OpenStack中沒有針對(duì)于容錯(cuò)的功能，并且截至目前也沒有計(jì)劃去完成這些功能。未來，KVM也不再支持鏡像操作功能。

我們可以看到，在功能的支持方面和功能細(xì)節(jié)，OpenStack與VMware還是有差距的，但是這對(duì)OpenStack還是有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)檩^比 VMware的昂貴價(jià)格，OpenStack免費(fèi)、開放的優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)出來。VMware高投入帶來的功能，OpenStack大部分可以免費(fèi)提供給客戶。

從VMware在功能方面的領(lǐng)先可以看出，VMware還在繼續(xù)研發(fā)除了vMotion、高可用、容錯(cuò)以外其他的新功能去保護(hù)他們的虛擬機(jī)；OpenStack一方面跟隨VMware的腳步，另一方面他們投入精力在支持更多硬件廠商解決方案的上面。

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