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优缺点分析：Hyper-V与vSphere架构对比

　　无论选择哪种产品，VMware vSphere或是Hyper-V，我们都需要考虑很多因素，但从架构的角度来看，想要选择合适的服务器虚拟化产品，我们需要重点考虑以下组件：

　　1.设备驱动程序的架构位置;

　　2.控制层组件;

　　3.hypervisor层组件。

　　一般情况下，有三种类型的虚拟化技术架构：

　　• Type 2 VMM

　　• Type 1 VMM

　　• Hybrid VMM

　　本文并不会详细介绍以上所有的技术架构，我们将会着重介绍Type 1 VMM，因为微软和VMware的服务器虚拟化技术都使用的是Type 1 VMM架构。Type 1 VMM又可以分为两个子类，分别是Monolithic Hypervisor和Microkernelized Hypervisor。

　　通常我们把最底层称为”硬件层“，虚拟化“Hypervisor层”运行在”硬件层“之上。最上层是“控制层”，其作用是控制该层中运行的组件，以及为虚拟机提供必要的组件，以用来与“Hypervisor层”进行通信。

　　注：“Hypervisor层”有时也称为”VMM层“或者”VM Kernel层“。

Microkernelized Hypervisor架构

　　Microkernelized Hypervisor架构被使用于微软的Hyper-V中。在这种设计中，设备驱动程序并不是hypervisor层的一部分，设备驱动程序是独立运行的， 其运行在“控制层”。如下图所示：

Microkernelized Hypervisor架构的优点如下：

　　• 设备驱动程序并不需要为每个设备纳入Hypervisor层或VMM内核;

　　• 由于微软并没有提供用来访问“hypervisor层”的API，这种做法将被攻击的面减到最小，因为没有人可以在“hypervisor层”注入外部代码;

　　• 由于设备驱动程序不需要被hypervisor感知，所以该架构所支持的硬件设备非常广;

　　• 无需关闭“hypervisor层”来加载设备驱动程序。设备驱动程序可以安装在运行于“控制层”的 操作系统之中。(包括Windows Server 2008 R2以及Windows Server 2012)，用于虚拟机访问“硬件层”中的硬件。

　　• 在维护和管理设备驱动程序方面，“hypervisor层”的成本更低;

　　• Microkernelized Hypervisor架构允许你在“控制层”中安装任何服务器角色，当然，除了服务器虚拟化角色(Hyper-V)外;

　　• 初始化时间更少。微软hypervisor的代码仅有600KB左右，所以，“hypervisor层”无需使用更多的时间来初始化组件。

与此同时，Microkernelized Hypervisor架构也有一些缺点，具体内容如下：

　　• Microkernelized Hypervisor架构需要在“控制层”安装 操作系统，“hypervisor层”才可以进行操作，这是该架构本身最大的缺点;

　　• 如果在“控制层”运行的操作系统无故崩溃，那么其他所有的虚拟机也都将崩溃;

　　• 运行在“控制层”的操作系统需要更多的资源(或者说是开销)，以用来管理虚拟机和“hypervisor层”之间的通信;

　　• 为了保证Windows系统的安全，在“控制层”运行的操作系统必须及时应用微软官方的安全更新。作为安全更新的一部分，操作系统将会被重启，同时，这需要所有虚拟机离线;如果你希望没有停机时间，可以借助Hyper-V实时迁移功能解决。

Monolithic Hypervisor架构

　　VMware vSphere所使用的就是Monolithic Hypervisor架构，这需要hypervisor能够感知和管理设备驱动程序。如下图所示：

　　管理程序的设备驱动程序必须开发并包含在 “hypervisor层”，然后才可以开始使用vSphere虚拟化产品。您不能在硬件上运行VMware vSphere，这是不支持的。

　　VMware vSphere在“hypervisor层”管理其组件，包括资源调度，分布式文件系统等等。用于部署VMware网络的网络协议栈组件，同样由“hypervisor层”管理。存储堆栈组件允许“控制层”组件访问存储设备。

Monolithic Hypervisor架构的优点：

　　• 控制虚拟化产品的所有组件不需要操作系统支持;

　　• 在“控制层”运行的组件，不需要安全更新。

Monolithic Hypervisor架构的缺点：

　　• VMware vSphere不支持运行在硬件上。然而，目前VMware已经提供出了一系列的兼容硬件列表，这份名单可以在这里看到：http://www.vmware.com/resources/compatibility/search.php

　　• 需要更多的初始化时间。其所取的初始化时间，取决于其包含的的设备驱动程序的大小;

　　• 由于设备驱动程序初始化作为“hypervisor层”初始化的一部分，任何损坏的外部代码注入到“hypervisor层”，都可能延迟启动/初始化，或在某些情况下会导致服务器挂起。

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Hyper-V与vSphere架构对比

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