为何需要裸机型虚拟机管理程序？该怎么选？

目前有两种虚拟机管理程序，可是对服务器、数据中心和云来说，只有一种是重要的：那就是裸机型虚拟机管理程序（Bare metal hypervisor）。

很久以前，就只有一种原生或裸机型的虚拟机管理程序（又叫虚拟机管理器）。上世纪80年代，本人初次接触运行虚拟机/会话式监控系统（VM/CMS）的IBM System/370大型机，但是裸机的历史却完全可以追溯到60年代。就裸机型虚拟机管理程序而言，虚拟机管理程序直接在硬件上运行。根本不需要操作系统干预。

裸机型虚拟机管理程序的正式定义可以追溯到Gerald Popek和Robert Goldberg撰写的开创性论文：《可虚拟第三代架构的规范化条件》，裸机型虚拟机管理程序在早期叫作类型1虚拟机管理程序（Type 1 hypervisor）。他们俩还定义了裸机型虚拟机管理程序的竞争对手：类型2或托管型虚拟机管理程序（Type 2, or hosted hypervisor）。

如今，裸机型虚拟机仍与我们同在。VM/CMS进化成了IBM的z/VM。还有另外许多的裸机系统。即便现在，你和你的工作人员也很可能在使用一种裸机系统。

思杰的开源XenServer驱动亚马逊网络服务公司（AWS）的服务。SPARC版Oracle VM和x86版Oracle VM都基于Xen。还有VMware的ESX和ESXi、微软Hyper-V以及惠普的Integrity VM。

虽然每家厂商的实施方法大不一样，但是本质上一样：提供一个极简的操作系统，只提供运行虚拟机所需的那部分资源。不多也不少。

另一方面，托管型虚拟机管理程序需要操作系统才能运行，在你的虚拟机与硬件之间添加了另一层。

有许多流行的托管型虚拟机管理程序。比如说，本人时常使用甲骨文VirtualBox来测试操作系统。其他流行的托管型虚拟机管理程序还有Parallels和VMware Workstation。

此外，还有基于操作系统的虚拟机管理程序，比如Linux的KVM和BSD的 bhyve，它们模糊了裸机系统和托管系统之间的界线。有了这种虚拟机管理程序，可以去掉操作系统的不必要模块，充当裸机型虚拟机管理程序。比如说，红帽企业级虚拟化（RHEV）就依赖KVM，被许多人认为是一种裸机型虚拟机管理程序。

至此，你可能注意到了托管型虚拟机管理程序的一个共同点：它们都基于桌面。也有例外，不过在2015年，这些例外其实并不重要。

正如你所见，虚拟机管理程序方面最重要的是，你从虚拟机获得的速度有多快。如果你在虚拟机与硬件之间有一个额外层，比如操作系统，这就给性能、延迟、安全和虚拟机隔离等诸多问题留下了隐患。

当然，也存在极端情况。比如说，你如果你认为，KVM其实不是裸机型虚拟机管理程序，那么仍会在一些圈子里引起激烈的争论。

就你的服务器来说，无论它只是服务器机柜中的一台至强服务器，还是数据中心中的1000台服务器，或者是私有云中的10000台服务器，你其实需要的是裸机型虚拟机管理程序。

怎么选？

就主流操作系统而言，主要有四个选择：某一种形式的KVM、ESX/ESXi、Hyper-V和Xen。对于哪一种“更好”，你可能会争论得面红耳赤；但是一般而言，它们的表现都非常出色。各自都有独特的角色好扮演。至于扮演什么角色，主要取决于你在平台和操作系统方面的其他选择。

在我看来，下面是各自最适合部署的环境。

KVM

虽然KVM作为裸机型虚拟机管理程序因用于RHEV而众所周知，但你可以从任何Linux发行版创建裸机KVM虚拟机管理程序。比如说，Debian和Ubuntu都通常用作KVM虚拟机管理程序的基础。

与任何裸机型虚拟机管理程序一样，KVM也需要特定的硬件才能运行。以KVM为例，这种硬件就是x86架构以及支持英特尔VT或AMD-V的芯片。此外，IBM最近将KVM移植到了其Power架构。

一个至关重要的问题是，KVM运行起来是不是比Xen更快。据最近的基准测试显示，答案就是，这两种Linux虚拟机管理程序几乎棋逢对手。据我所见，部署系统之间的实际区别在于各自是如何调优的。默认情况下，选择其中任何一个都关系不大。

话虽如此，如果你需要支持，RHEV可能还是最佳选择。

ESX/ESXi

与KVM一样，VMware ESX/ESXi最初是为英特尔架构设计的，时至今日仍然是这样。

我听到关于ESX和ESXi的一个最常见问题是“这两种技术之间有什么区别？”回答很简单。

VMware ESX依赖Linux作为本地服务控制台和外壳。ESXi没有这个服务控制台或Linux外壳，依赖远程管理工具。从理论上来说，这让ESXi来得更安全，因为它的攻击面比较小。

“VMware解决方案成本高昂。另一方面，如果你需要一种久经考验的虚拟化解决方案，那么很难对VMware表示异议。”

VMware还有这个优势：长期以来就是最主要的虚拟机管理程序。这意味着，许多企业级关键业务型应用系统已针对它进行了优化，比如甲骨文数据库、微软SQL Server和微软Exchange。

这种虚拟机管理程序还支持多个操作系统，包括Windows、Linux和Solaris，甚至支持历史久远的操作系统，比如NetWare。

缺点是，VMware解决方案成本高昂。另一方面，如果你需要一种久经考验的虚拟化解决方案，很难对VMware表示异议。

Hyper-V

从一些方面来看，这种虚拟机管理程序很简单。你在桌面上使用Windows吗？在服务器上使用Windows Server吗？使用活动目录来管理系统吗？那么，只要将Hyper-V添加到你的许可软件列表，就可以搞定了。

“如果贵公司已经以Windows为中心，Hyper-V给了你保持这种状态的充足理由。”

什么？你想运行Linux或BSD Unix？没问题。2015年的微软可不是Steve Ballmer掌舵下的微软。你可以在Hyper-V上运行CentOS、Debian、FreeBSD、Oracle、红帽企业级Linux和Ubuntu之类的各种虚拟机。

微软会声称，Hyper-V比VMware来得安全，因为它是一种“微内核化”的虚拟机管理程序。微内核化是指，它在虚拟机管理程序层面没有任何设备驱动程序。相反，这些驱动程序驻留在每个虚拟机的分区里面。这意味着，即便某个虚拟机受到攻击，攻击者还是无法钻设备驱动程序的空子，进入到系统的硬件或虚拟机管理程序这一层，感染其他虚拟机。

虽然这一说法颇有争议，但是据我所见，这一点倒是属实：不像微软的众多操作系统和应用程序，Hyper-V确实相当安全。

所以，如果贵公司已经以Windows为中心，Hyper-V给了你保持这种状态的充足理由。

Xen

Xen可以说，它根本就不使用设备驱动程序。相反，它会声称Hyper-V完全在仿效自己。不管怎样，Xen是一种非常薄的虚拟机管理程序。它占用极少的内存，与VMware一样，它也能运行几乎任何操作系统，实际上确实如此。

“如果你想要稳定的可靠性，可以为虚拟机选择操作系统，又由于极其小巧，想要在可扩展性和虚拟机密度方面有很大的余地，那么Xen是个出色的选择。”

开源Xen还得到大量支持，已取得了不俗的成绩。Xen不仅集成到甲骨文的虚拟化计划中，还集成到Linode和Rackspace的虚拟化计划中。另外，别忘了这一点：规模最大的公有云：AWS就运行在Xen上面。

所以，如果你想要稳定的可靠性，可以为虚拟机选择操作系统，又由于极其小巧，想要可扩展性和虚拟机密度方面留有很大的余地，那么Xen是个出色的选择。

最后补充一句：眼下，任何一个裸机型虚拟机管理程序都会非常适用于你的服务器或云。你选择哪一个取决于其他的IT需求。

新闻来源：《Network World》｜云头条编译（未经授权谢绝转载）