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在大大小小的数据中心中，向服务器虚拟化技术迁移的步伐似乎不可阻挡。在虚拟化热潮兴起初期，只有VMware一家厂商能够提供让虚拟服务器从科研环境进入到生产环境所必要的功能、兼容性和稳定性，而现在的服务器虚拟化市场有了很大改观。VMware仍是x86服务器虚拟化市场的龙头老大。VMware产品的丰富功能、卓越声誉和价格无不体现了这个事实。然而，以前这个市场竞争对手寥寥无几，如今却能找到好几个挑战者，它们为各自的虚拟化解决方案带来了众多的企业级功能，开始与VMware一较高下。
为了准确地评估这场竞争变得到底有多激烈，美国《Infoworld》邀请思杰、微软、红帽和VMware来到夏威夷大学的高级网络计算实验室,对它们的服务器虚拟化解决方案逐一进行了测试。这4款解决方案包括思杰XenServer、微软Windows Server 2008 R2 Hyper-V、红帽企业虚拟化（RHEV）和VMware vSphere。评测工程师几乎从每一个方面进行了比较：从安装的易用性到虚拟机管理程序的性能，以及介于两者之间的所有管理功能。
评测工程师在同样的硬件平台上测试了每一款解决方案：采用同样的网络拓扑结构，在同样的虚拟机上运行同样的测试。工程师运行了真实的和组合的Linux和Windows性能基准测试程序，还进行了管理方面的主观性测试。具体包括主机配置、虚拟机模板创建和克隆、更新和补丁、快照和备份以及脚本选项，还仔细分析了负载均衡和高可用性等高级功能。
比较结果表明，这4款解决方案都具有非常好的虚拟机管理程序性能以及非常丰富的管理工具，但这些解决方案在性能或管理上并非都一样。虽然VMware不再是惟一玩家，但选择一款替代方案无疑需要做一番取舍。VMware仍拥有别人所没有的高级功能。VMware还提供其他解决方案仍无法企及的那种高度稳定性和全面性。思杰、微软和红帽解决方案存在的不足不见得有多严重，但它们表明这些替代方案比较低的价格背后可能存在着隐性成本。
在正式评测之前有必要介绍一下本次测试的环境。评测工程师选择来自戴尔的一批高端设备来进行所有的测试，包括刀片服务器。之所以要用刀片服务器，这有好多原因。主要原因是，评测需要刀片机柜特有的易于安装和配置这个优点，刀片机柜把电源、网络和远程管理功能整合到一起。工程师选择了双插座刀片作为测试服务器，因为这比其他处理器密度的架构更能代表生产环境的虚拟机管理程序配置。
测试工程师在戴尔PowerEdge M1000E机箱中配备了两个戴尔PowerConnect M8024万兆交换机模块和一个PowerConnect M6220千兆交换机模块。戴尔EqualLogic PS6010XV万兆存储区域网络（SAN）阵列可以轻松处理存储任务。测试使用了4块戴尔PowerEdge M710刀片来运行虚拟机管理程序。每块M710配备了两个主频为2.40GHz的英特尔Westmere 5645处理器，每个处理器有6个物理内核。这些刀片还配备96GB DDR3内存、双端口英特尔X-520万兆以太网夹层适配器和内置双端口千兆网卡。每台服务器还配备戴尔的冗余SD闪存设备（用于嵌入式安装）和一对采用RAID1配置的72GB SAS驱动器（用于要求传统安装的虚拟机管理程序）。
至于后台任务，测试工程师使用了两块基于英特尔Nehalem的戴尔PowerEdge M610刀片。这些刀片不是实际测试的一部分，但用来提供支持性服务，比如微软活动目录、域名服务（DNS）和DHCP。总体上看，测试环境在硬件方面装备非常精良。
哪个虚拟机管理程序更快？
测试方案很简单：先比较一下在物理服务器上的Windows和Linux服务器性能，然后比较负载稳定时的虚拟机管理程序的性能，最后在增加负载的情况下比较几次在虚拟机管理程序方面的性能。衡量标准包括处理器、内存、网络和存储输入/输出等性能，虚拟机迁移期间的时间和干扰（如果有干扰的话），虚拟机模板创建和部署方面的速度和灵活性，以及整体处理几种灾难场景（比如主机突然停运和故障切换到备用站点）的表现。
基准测试程序本身基于合成测试和真实测试。它们大致反映了虚拟机管理程序的性能，但是与虚拟化的许多方面一样，除了运行实际的工作负载外，没什么好的办法可以准确预测工作负载在任何一款虚拟化解决方案下处理时有怎样的表现。
Linux测试是根据实验室的一套标准的自主开发测试流程而设计的。它们基于共同的工具和场景，按完成所用的时间来衡量。测试包括使用Linux上的LAME编码器，把一个150MB大小的WAV文件转换成MP3，以及使用bzip2和gzip压缩及解压缩大文件。这些是按顺序运行的单线程测试，但随着并发性的提高，允许通过运行2个、4个、6个、8个和12个并发实例的测试来衡量性能。通过在配备4个虚拟处理器（vCPU）的虚拟机上运行这些测试，我们得以从处理器、内存和输入/输出性能等方面衡量虚拟机管理程序处理虚拟机上的工作负载性能如何，因为所有文件都从共享存储读取并写入到共享存储。
Windows测试用SiSoftware公司的Sandra来进行。其中重点关注几个特定的基准测试程序，主要着眼于处理器和内存性能，此外还包括AES加密，这在许多生产环境的工作负载中起到了重要作用。
同样，所有测试都在同样的物理硬件上进行，使用同样的EqualLogic PS6010XV iSCSI阵列用于存储，保证在每一款解决方案下创建同样的虚拟机。所有Windows测试都在Windows Server 2008 R2上进行，所有Linux测试都在红帽企业Linux 6（RHEL 6）上进行——微软Hyper-V除外。由于Hyper-V不支持RHEL 6，最后使用的是RHEL 5.5，这对Hyper-V的Linux测试结果可能稍有影响。
性能测试结果表明，这4款虚拟机管理程序实力接近，没有大的赢家，也没有大的输家。主要差异出现在带负载的虚拟机管理程序测试，XenServer的Windows性能和Hyper-V的Linux性能稍逊色。总的来说，VMware vSphere和微软Hyper-V提供了最出色的Windows性能，vSphere、红帽企业虚拟化和思杰XenServer则交出了不俗的Linux性能数据。加密带宽测试表明，支持英特尔Westmere处理器的AES-NI指令具有优点——这项测试证明，XenServer和vSphere的速度快于Hyper-V和RHEV。下面的几张图显示了其中的几项测试结果。
在运行单独的Linux虚拟机时，微软Hyper-V很出色，但是装载多个活动虚拟机时，性能变化要大于其他产品。
Hyper-V在bzip2文件压缩测试时不落下风，即便虚拟机管理程序面对多个虚拟机时也是如此。
思杰XenServer的Windows性能常常是最佳的，但在高负载下并非总能保持最佳性能（Sandra Whetstone基准测试衡量的是浮点处理性能）。
思杰XenServer和VMware vSphere支持英特尔Westmere处理器的AES-NI指令，而微软Hyper-V和红帽RHEV不支持该指令。测试结果与此大有关系。
微软Hyper-V和VMware vSphere是运行Windows虚拟机时表现最一致的两款产品。
谁的产品功能更全？
虽然VMware在功能方面仍一路领先，但具体到一个特定的企业环境，不是所有功能都一样重要。而对大大小小的计算环境来说，大多数情况下都很重要的三项功能是:虚拟机实时迁移、高可用性和负载均衡。
实时迁移是指不必重启系统，就能够将运行中的虚拟机从一个主机迁移到另一个主机；高可用性让解决方案得以确定物理主机何时停机，在集群中其他主机上自动重新启动故障主机上运行的虚拟机；负载自动均衡按照管理员设定的阈值，将虚拟机负载分摊到多个集群服务器之间。这些关键功能一度只有VMware才提供，而如今几乎出现在每一款解决方案中。
这些功能之后是重要性低一点的一些功能，比如自动精简配置、虚拟机快照和模板创建、虚拟机自动备份、实时存储迁移和高级的内存管理功能（包括页面共享、内存压缩和内存膨胀）。
VMware vSphere仍是惟一提供实时存储迁移功能的解决方案，另外，VMware vSphere和红帽的虚拟化解决方案都声称提供页面共享和内存压缩。不过，其他功能几乎全部出现在每一款解决方案中。自动精简配置和模板创建这两项功能使得部署大量的虚拟机不费吹灰之力，同时减少了对存储的影响。高级内存管理功能则优化了为虚拟机分配物理内存的工作。
在每个主机运行大量虚拟机以及虚拟机总数量庞大的IT环境中，这些工具极其重要，但比较小的环境可能并不马上需要它们。虽然这些功能绝对重要，但它们对最终用户的影响不如实时迁移、高可用性和负载均衡直接，特别是考虑到众多小企业在规划对整个服务器集群进行虚拟化时，不会像大型数据中心那样频繁变化。
再来看看其他更具体的功能，比如与应用编程接口（API）集成，这给实施的大型环境带来了显著好处。这4款解决方案都提供某种命令行接口（CLI）或脚本管理，从VMware成熟的API集成功能到Hyper-V使用PowerShell，以便编写脚本来处理管理任务。
对客户机操作系统的支持方面也有必要说说。VMware做得很全面，明确支持Mac OS X Server、FreeBSD、NetWare和 Solaris。如果你喜欢，甚至可以运行OS/2 Warp操作系统。而其余几款解决方案仅限于支持几种Linux发行版和Windows平台。
总体而言，所有这些厂商都能提供足够的功能，可以考虑将它们用于众多规模和类型的生产环境。不过，VMware仍拥有其中最成熟、功能最丰富的解决方案（参见虚拟化解决方案功能比较一览表）。
哪个解决方案更便宜？
VMware vSphere和微软Hyper-V的软件许可模式无疑比红帽虚拟化或思杰XenServer的许可来得复杂。VMware提供几个级别的vSphere，每一级比上一级具有更多的功能，都是按物理插座数量来定价。微软把Hyper-V作为Windows Server 2008 R2的一部分来提供，企业许可证允许4个虚拟服务器在一台物理服务器的同一操作系统上运行，而数据中心许可证允许每个物理服务器可以运行数量不受限制的虚拟机。
值得关注的是，许多企业先购买微软的数据中心许可证，然后将许可证分配给运行VMware vSphere的物理服务器。这些许可证允许在该主机上运行数量不受限制的Windows Server 2008 R2虚拟机，即使主机不运行Hyper-V也没有关系。
思杰XenServer按服务器数量来定价，而不管服务器容量如何。与VMware一样，思杰也让客户可以选择好几种服务。红帽企业虚拟化是最简单的，也是最便宜的，按物理服务器数量每年收取统一的订购费，分别有从早上9点至下午5点或24×7的支持，起价是每年每台服务器499美元。
结 论
选购虚拟化的大好时机
以前,推迟上马虚拟化项目的主要理由不是嫌VMware价格贵，就是嫌其他竞争厂商的产品缺少重要功能，比如实时迁移、高可用性、负载均衡，甚至缺少对某种客户机操作系统的支持。如今这种理由再也立不住脚了，因为每一款解决方案都能够证明拥有这些功能。大型数据中心通常可能倾向选择VMware的虚拟化解决方案，但没有VMware的高级功能也行的中小型企业现在一下子面临众多选择。几乎每种选择都可能为数据中心带来虚拟化的最大好处，又不会超预算。
这三个挑战者当中，微软Hyper-V在总体管理功能方面最接近VMware vSphere。值得关注的是，虽然VMware、红帽和思杰把虚拟化主机和虚拟机管理功能整合到一个管理服务器中，而微软的选择却是把这些功能分散到了多个系统中心工具上，这给管理员的管理工作增加了一些挑战。
思杰XenServer结合了良好的Linux性能、快速的部署和主要的高级功能，不过高可用性和负载均衡需要思杰的合作伙伴的支持或者额外配置。此外，所有虚拟机管理操作要求按顺序执行。在XenServer中的多个虚拟机上执行操作（比如上电或断电）所用的时间比其他解决方案要长——这会影响可管理性和可扩展性。
红帽企业虚拟化拥有所有必要的管理功能，而且使用起来比Hyper-V的工具简单。RHEV也有几个不尽如人意的地方，包括主机维护模式下偶尔出现问题以及高可用性方面，但它安装快速、拥有出色的Linux和Windows性能、良好的CLI以及高级内存管理功能（比如页面共享和内存压缩）。说到拥有支持可扩展环境的所有必备要素，红帽最接近VMware。
VMware vSphere在虚拟化技术市场仍遥遥领先，这没什么好奇怪的，但与竞争对手的差距在迅速拉小。要说这次测试有一个什么样的明显结论，那就是眼下购买虚拟化解决方案再合适不过了。
为了准确地评估这场竞争变得到底有多激烈，美国《Infoworld》邀请思杰、微软、红帽和VMware来到夏威夷大学的高级网络计算实验室,对它们的服务器虚拟化解决方案逐一进行了测试。这4款解决方案包括思杰XenServer、微软Windows Server 2008 R2 Hyper-V、红帽企业虚拟化（RHEV）和VMware vSphere。评测工程师几乎从每一个方面进行了比较：从安装的易用性到虚拟机管理程序的性能，以及介于两者之间的所有管理功能。
评测工程师在同样的硬件平台上测试了每一款解决方案：采用同样的网络拓扑结构，在同样的虚拟机上运行同样的测试。工程师运行了真实的和组合的Linux和Windows性能基准测试程序，还进行了管理方面的主观性测试。具体包括主机配置、虚拟机模板创建和克隆、更新和补丁、快照和备份以及脚本选项，还仔细分析了负载均衡和高可用性等高级功能。
比较结果表明，这4款解决方案都具有非常好的虚拟机管理程序性能以及非常丰富的管理工具，但这些解决方案在性能或管理上并非都一样。虽然VMware不再是惟一玩家，但选择一款替代方案无疑需要做一番取舍。VMware仍拥有别人所没有的高级功能。VMware还提供其他解决方案仍无法企及的那种高度稳定性和全面性。思杰、微软和红帽解决方案存在的不足不见得有多严重，但它们表明这些替代方案比较低的价格背后可能存在着隐性成本。
在正式评测之前有必要介绍一下本次测试的环境。评测工程师选择来自戴尔的一批高端设备来进行所有的测试，包括刀片服务器。之所以要用刀片服务器，这有好多原因。主要原因是，评测需要刀片机柜特有的易于安装和配置这个优点，刀片机柜把电源、网络和远程管理功能整合到一起。工程师选择了双插座刀片作为测试服务器，因为这比其他处理器密度的架构更能代表生产环境的虚拟机管理程序配置。
测试工程师在戴尔PowerEdge M1000E机箱中配备了两个戴尔PowerConnect M8024万兆交换机模块和一个PowerConnect M6220千兆交换机模块。戴尔EqualLogic PS6010XV万兆存储区域网络（SAN）阵列可以轻松处理存储任务。测试使用了4块戴尔PowerEdge M710刀片来运行虚拟机管理程序。每块M710配备了两个主频为2.40GHz的英特尔Westmere 5645处理器，每个处理器有6个物理内核。这些刀片还配备96GB DDR3内存、双端口英特尔X-520万兆以太网夹层适配器和内置双端口千兆网卡。每台服务器还配备戴尔的冗余SD闪存设备（用于嵌入式安装）和一对采用RAID1配置的72GB SAS驱动器（用于要求传统安装的虚拟机管理程序）。
至于后台任务，测试工程师使用了两块基于英特尔Nehalem的戴尔PowerEdge M610刀片。这些刀片不是实际测试的一部分，但用来提供支持性服务，比如微软活动目录、域名服务（DNS）和DHCP。总体上看，测试环境在硬件方面装备非常精良。
哪个虚拟机管理程序更快？
测试方案很简单：先比较一下在物理服务器上的Windows和Linux服务器性能，然后比较负载稳定时的虚拟机管理程序的性能，最后在增加负载的情况下比较几次在虚拟机管理程序方面的性能。衡量标准包括处理器、内存、网络和存储输入/输出等性能，虚拟机迁移期间的时间和干扰（如果有干扰的话），虚拟机模板创建和部署方面的速度和灵活性，以及整体处理几种灾难场景（比如主机突然停运和故障切换到备用站点）的表现。
基准测试程序本身基于合成测试和真实测试。它们大致反映了虚拟机管理程序的性能，但是与虚拟化的许多方面一样，除了运行实际的工作负载外，没什么好的办法可以准确预测工作负载在任何一款虚拟化解决方案下处理时有怎样的表现。
Linux测试是根据实验室的一套标准的自主开发测试流程而设计的。它们基于共同的工具和场景，按完成所用的时间来衡量。测试包括使用Linux上的LAME编码器，把一个150MB大小的WAV文件转换成MP3，以及使用bzip2和gzip压缩及解压缩大文件。这些是按顺序运行的单线程测试，但随着并发性的提高，允许通过运行2个、4个、6个、8个和12个并发实例的测试来衡量性能。通过在配备4个虚拟处理器（vCPU）的虚拟机上运行这些测试，我们得以从处理器、内存和输入/输出性能等方面衡量虚拟机管理程序处理虚拟机上的工作负载性能如何，因为所有文件都从共享存储读取并写入到共享存储。
Windows测试用SiSoftware公司的Sandra来进行。其中重点关注几个特定的基准测试程序，主要着眼于处理器和内存性能，此外还包括AES加密，这在许多生产环境的工作负载中起到了重要作用。
同样，所有测试都在同样的物理硬件上进行，使用同样的EqualLogic PS6010XV iSCSI阵列用于存储，保证在每一款解决方案下创建同样的虚拟机。所有Windows测试都在Windows Server 2008 R2上进行，所有Linux测试都在红帽企业Linux 6（RHEL 6）上进行——微软Hyper-V除外。由于Hyper-V不支持RHEL 6，最后使用的是RHEL 5.5，这对Hyper-V的Linux测试结果可能稍有影响。
性能测试结果表明，这4款虚拟机管理程序实力接近，没有大的赢家，也没有大的输家。主要差异出现在带负载的虚拟机管理程序测试，XenServer的Windows性能和Hyper-V的Linux性能稍逊色。总的来说，VMware vSphere和微软Hyper-V提供了最出色的Windows性能，vSphere、红帽企业虚拟化和思杰XenServer则交出了不俗的Linux性能数据。加密带宽测试表明，支持英特尔Westmere处理器的AES-NI指令具有优点——这项测试证明，XenServer和vSphere的速度快于Hyper-V和RHEV。下面的几张图显示了其中的几项测试结果。
在运行单独的Linux虚拟机时，微软Hyper-V很出色，但是装载多个活动虚拟机时，性能变化要大于其他产品。
Hyper-V在bzip2文件压缩测试时不落下风，即便虚拟机管理程序面对多个虚拟机时也是如此。
思杰XenServer的Windows性能常常是最佳的，但在高负载下并非总能保持最佳性能（Sandra Whetstone基准测试衡量的是浮点处理性能）。
思杰XenServer和VMware vSphere支持英特尔Westmere处理器的AES-NI指令，而微软Hyper-V和红帽RHEV不支持该指令。测试结果与此大有关系。
微软Hyper-V和VMware vSphere是运行Windows虚拟机时表现最一致的两款产品。
谁的产品功能更全？
虽然VMware在功能方面仍一路领先，但具体到一个特定的企业环境，不是所有功能都一样重要。而对大大小小的计算环境来说，大多数情况下都很重要的三项功能是:虚拟机实时迁移、高可用性和负载均衡。
实时迁移是指不必重启系统，就能够将运行中的虚拟机从一个主机迁移到另一个主机；高可用性让解决方案得以确定物理主机何时停机，在集群中其他主机上自动重新启动故障主机上运行的虚拟机；负载自动均衡按照管理员设定的阈值，将虚拟机负载分摊到多个集群服务器之间。这些关键功能一度只有VMware才提供，而如今几乎出现在每一款解决方案中。
这些功能之后是重要性低一点的一些功能，比如自动精简配置、虚拟机快照和模板创建、虚拟机自动备份、实时存储迁移和高级的内存管理功能（包括页面共享、内存压缩和内存膨胀）。
VMware vSphere仍是惟一提供实时存储迁移功能的解决方案，另外，VMware vSphere和红帽的虚拟化解决方案都声称提供页面共享和内存压缩。不过，其他功能几乎全部出现在每一款解决方案中。自动精简配置和模板创建这两项功能使得部署大量的虚拟机不费吹灰之力，同时减少了对存储的影响。高级内存管理功能则优化了为虚拟机分配物理内存的工作。
在每个主机运行大量虚拟机以及虚拟机总数量庞大的IT环境中，这些工具极其重要，但比较小的环境可能并不马上需要它们。虽然这些功能绝对重要，但它们对最终用户的影响不如实时迁移、高可用性和负载均衡直接，特别是考虑到众多小企业在规划对整个服务器集群进行虚拟化时，不会像大型数据中心那样频繁变化。
再来看看其他更具体的功能，比如与应用编程接口（API）集成，这给实施的大型环境带来了显著好处。这4款解决方案都提供某种命令行接口（CLI）或脚本管理，从VMware成熟的API集成功能到Hyper-V使用PowerShell，以便编写脚本来处理管理任务。
对客户机操作系统的支持方面也有必要说说。VMware做得很全面，明确支持Mac OS X Server、FreeBSD、NetWare和 Solaris。如果你喜欢，甚至可以运行OS/2 Warp操作系统。而其余几款解决方案仅限于支持几种Linux发行版和Windows平台。
总体而言，所有这些厂商都能提供足够的功能，可以考虑将它们用于众多规模和类型的生产环境。不过，VMware仍拥有其中最成熟、功能最丰富的解决方案（参见虚拟化解决方案功能比较一览表）。
哪个解决方案更便宜？
VMware vSphere和微软Hyper-V的软件许可模式无疑比红帽虚拟化或思杰XenServer的许可来得复杂。VMware提供几个级别的vSphere，每一级比上一级具有更多的功能，都是按物理插座数量来定价。微软把Hyper-V作为Windows Server 2008 R2的一部分来提供，企业许可证允许4个虚拟服务器在一台物理服务器的同一操作系统上运行，而数据中心许可证允许每个物理服务器可以运行数量不受限制的虚拟机。
值得关注的是，许多企业先购买微软的数据中心许可证，然后将许可证分配给运行VMware vSphere的物理服务器。这些许可证允许在该主机上运行数量不受限制的Windows Server 2008 R2虚拟机，即使主机不运行Hyper-V也没有关系。
思杰XenServer按服务器数量来定价，而不管服务器容量如何。与VMware一样，思杰也让客户可以选择好几种服务。红帽企业虚拟化是最简单的，也是最便宜的，按物理服务器数量每年收取统一的订购费，分别有从早上9点至下午5点或24×7的支持，起价是每年每台服务器499美元。
结 论
选购虚拟化的大好时机
以前,推迟上马虚拟化项目的主要理由不是嫌VMware价格贵，就是嫌其他竞争厂商的产品缺少重要功能，比如实时迁移、高可用性、负载均衡，甚至缺少对某种客户机操作系统的支持。如今这种理由再也立不住脚了，因为每一款解决方案都能够证明拥有这些功能。大型数据中心通常可能倾向选择VMware的虚拟化解决方案，但没有VMware的高级功能也行的中小型企业现在一下子面临众多选择。几乎每种选择都可能为数据中心带来虚拟化的最大好处，又不会超预算。
这三个挑战者当中，微软Hyper-V在总体管理功能方面最接近VMware vSphere。值得关注的是，虽然VMware、红帽和思杰把虚拟化主机和虚拟机管理功能整合到一个管理服务器中，而微软的选择却是把这些功能分散到了多个系统中心工具上，这给管理员的管理工作增加了一些挑战。
思杰XenServer结合了良好的Linux性能、快速的部署和主要的高级功能，不过高可用性和负载均衡需要思杰的合作伙伴的支持或者额外配置。此外，所有虚拟机管理操作要求按顺序执行。在XenServer中的多个虚拟机上执行操作（比如上电或断电）所用的时间比其他解决方案要长——这会影响可管理性和可扩展性。
红帽企业虚拟化拥有所有必要的管理功能，而且使用起来比Hyper-V的工具简单。RHEV也有几个不尽如人意的地方，包括主机维护模式下偶尔出现问题以及高可用性方面，但它安装快速、拥有出色的Linux和Windows性能、良好的CLI以及高级内存管理功能（比如页面共享和内存压缩）。说到拥有支持可扩展环境的所有必备要素，红帽最接近VMware。
VMware vSphere在虚拟化技术市场仍遥遥领先，这没什么好奇怪的，但与竞争对手的差距在迅速拉小。要说这次测试有一个什么样的明显结论，那就是眼下购买虚拟化解决方案再合适不过了。