在云計算生態(tài)系統(tǒng)中，有兩種類型的用戶需要使用云計算資源：傳統(tǒng)型(Traditional IT applications)和在互聯(lián)網(wǎng)大潮下逐漸崛起云計算應(yīng)用型(Cloud-aware applications)。國外廣為流傳的一個比喻是：在傳統(tǒng)服務(wù)模式下，可以想象服務(wù)器就是IT的寵物(Pets)，給他們?nèi)∶?，精心撫養(yǎng)長大，當(dāng)他們生病了，你得修復(fù)他們;在新形態(tài)的應(yīng)用服務(wù)模型中，虛擬機被看做是農(nóng)場中的公牛(Cattle)，名字通常都是編號，當(dāng)他們生病了，你就殺掉他，用一頭新牛代替。VMWare和OpenStack的云計算Vision、功能、特點對比正式這個戰(zhàn)爭或者說趨勢的一個生動寫照。未來的應(yīng)用架構(gòu)應(yīng)該像對待農(nóng)場中的公牛一樣：VMware的“保養(yǎng)”、保護虛擬機的各種功能較比云計算型應(yīng)用模式可能會逐漸變得越來越不那么重要。本文在國外廣泛流傳，熱議不斷，中國社區(qū)意譯分享給大家，歡迎積極討論。
全文如下：
云計算OpenStack 、VMware的優(yōu)劣對比2
在Cloud領(lǐng)域，我們討論最多的就是VMware與OpenStack的對比。事實上，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會議中多次針對這個話題做了討論，會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算產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的關(guān)鍵點對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)級傳統(tǒng)應(yīng)用與云計算應(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部分：設(shè)計、功能集、客戶用例和價值，每點都以十分來評價，最終我們將以總分來決定贏家。
第一回合：設(shè)計
VMware軟件套件是自底向上的架構(gòu)，下端邊界為虛擬機管理器。像VMware的vSphere和vCloud director產(chǎn)品都是依賴于免費的ESX(i) 虛擬機管理器， ESX(i)虛擬機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。總的來說，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)，用戶或消費者在此方面沒有任何控制權(quán)。
OpenStack作為一個開源系統(tǒng)，沒有任何一家單獨的公司在控制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力，與此同時，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)的實施和維護成本較比VMware有了陡然提高，與此同時，由于相對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)計方面稍占優(yōu)勢，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在這個方面也在緊追不舍，并且在硬件和虛擬機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
云計算OpenStack 、VMware的優(yōu)劣對比2
VMware vMotion
vMotion是vSphere DRS、DPM和主機維護三大功能的合集。其中虛擬機動態(tài)遷移允許將一臺虛擬機在零關(guān)機的情況下由一臺宿主機遷移到另一臺上，這原本是需要共享存儲的支持的，但在vSphere 5.1中，VMware已經(jīng)不需要通過共享存儲實現(xiàn)動態(tài)遷移了。當(dāng)一臺虛擬機由一個宿主機遷移到另一個上時，虛擬機的內(nèi)存狀態(tài)和數(shù)據(jù)都要同步遷移過去。如果是共享存儲的情況，實際上數(shù)據(jù)是不需要進行遷移的，只需要變化指向數(shù)據(jù)存儲的鏈接而已。這在加速了遷移速度的同時也減少了在復(fù)制過程中網(wǎng)絡(luò)的負載。
OpenStack 動態(tài)遷移
云計算OpenStack 、VMware的優(yōu)劣對比1
KVM動態(tài)遷移允許一個虛擬機由一個虛擬機管理器遷移到另一個，說的詳細一點，你可以來來回回將一臺虛擬機在AMD架構(gòu)主機與Intel架構(gòu)主機上進行遷移，但是需要注意的是，64位的虛擬主機只能被遷移到64位的宿主機上，但是32位的則有32位和64位兩種選擇。在動態(tài)遷移過程中，不能再對虛擬機進行操作，但是虛擬機內(nèi)的用戶還是可以在虛擬機內(nèi)部繼續(xù)進行工作的。KVM主要還是依賴于共享存儲，某種程度上，這相對來說是需要一些資金投入的。
動態(tài)遷移需求：
虛擬機存儲需要放在分布式文件系統(tǒng)之上，如NFS或在GlusterFSLibvirt必須要開啟listen flag每一個計算節(jié)點(虛擬機管理器)都必須在同一個網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)當(dāng)中計算節(jié)點間的認(rèn)證必須提前完成配置DFS的掛載節(jié)點在每一個計算節(jié)點必須保持一致
OpenStack塊存儲遷移
云計算OpenStack 、VMware的優(yōu)劣對比
在OpenStack當(dāng)中，KVM支持塊存儲遷移，這也就是說虛擬機遷移不是必須需要共享存儲的支持的。在塊遷移的場景下，虛擬機的內(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資源并且操作花費時間較比共享存儲來說要長一些。在某些用戶場景當(dāng)中，如果我們比較關(guān)注于主機的可維護性，并且不想花費過多經(jīng)費，那么應(yīng)用塊存儲遷移將是好的解決方案。同時，如果在沒有共享存儲的環(huán)境中，我們想對計算節(jié)點進行內(nèi)核維護、安全升級，那么保證虛擬機服務(wù)不被打斷，塊存儲遷移也是理想選擇。
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，但是卻想實現(xiàn)虛擬機的高可用性。
VMware DRS 和 DPM
基于vMotion，DRS可以動態(tài)監(jiān)控虛機機及宿主機的當(dāng)前使用狀況，并且為宿主機的負載均衡提供支持。
用戶場景：
部署階段：可以對監(jiān)控虛擬機執(zhí)行自定義自動化腳本監(jiān)控階段：DRS可以在ESX(i)主機上分布式部署虛擬機，并且持續(xù)監(jiān)控活躍虛擬機和可用資源，以動態(tài)遷移虛擬機來實現(xiàn)資源利用率最大化
基于vMotion， DPM將虛擬機從低負載宿主機遷移掉，并且關(guān)閉以達到減少電能損耗。當(dāng)負載增長，DPM將宿主機重啟，并且部署新的虛擬機以滿足負載需要。
OpenStack 調(diào)度器
OpenStack包含了對于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)度器將虛擬機部署到合適的宿主機上。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：
在vSphere中，虛擬機級別的高可用性是允許在虛擬機或者ESX(i)主機出錯時，在不同宿主機部署相同的虛擬機。這里不要和容錯(FT)機制混淆，高可用的意義在于當(dāng)有一些東西出錯了，可以在一定時間內(nèi)自我修復(fù)。高可用是在硬件出問題的時候保證虛擬機的正常個工作，如果真的出錯了，那么只能在不同的ESX(i)主機上啟動虛擬機，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支持虛擬機級別的高可用性，這個特性在Folsom版本被提出，但是后續(xù)又被放棄了。目前OpenStack有一個孵化項目Evacuate, 其作用是為OpenStack提供虛擬機級別高可用支持。
VMware Fault Tolerance(容錯)
VMware容錯機制是通過監(jiān)控虛擬機的狀態(tài)和所有變化，將這些變化同步到第二臺備份ESX(i)服務(wù)器之上。容錯的概念在于無論是主還是從宿主機出現(xiàn)問題，只要一方能正常工作，那么宿主機上的虛擬機都保持正常工作。拋開營銷中的噱頭，這種機制還是無法解決虛擬機中的應(yīng)用程序崩潰，因為一旦一方崩潰，則這個變化也會同步到從節(jié)點，當(dāng)你停止虛擬機的服務(wù)去修復(fù)它，從節(jié)點也會同樣停止服務(wù)。所以這個機制只能保證單點失效的問題不再出現(xiàn)，而真正的應(yīng)用層面的容錯則需要MSCS或者WCS來解決。考慮到其他方面如最高資源使用、內(nèi)存、硬盤、CPU、帶寬的容錯，這些方面都有局限性，并且是使用量相對比較小的功能。如實現(xiàn)這些則這需要雙倍的內(nèi)存，由于內(nèi)存不能跨主機復(fù)制，并且還需要CPU lockstepping去同步每一個CPU指令。這將導(dǎo)致只有單獨一個虛擬CPU被容錯機制所監(jiān)控。
云計算OpenStack 、VMware的優(yōu)劣對比
OpenStack Fault Tolerance(容錯)
在OpenStack中沒有針對于容錯的功能，并且截至目前也沒有計劃去完成這些功能。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節(jié)，OpenStack與VMware還是有差距的，但是這對OpenStack還是有優(yōu)勢的，因為較比VMware的昂貴價格，OpenStack免費、開放的優(yōu)勢顯現(xiàn)出來。VMware高投入帶來的功能，OpenStack大部分可以免費提供給客戶。
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、容錯以外其他的新功能去保護他們的虛擬機;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。
第三回合：用例
在我們評價上述功能的價值之前，首先我們需要考慮用例問題。在云計算生態(tài)系統(tǒng)中，有兩種類型的用戶需要使用云計算資源：傳統(tǒng)型和云計算應(yīng)用型。云計算應(yīng)用型用戶將自己處理HA和DR策略，而傳統(tǒng)型用戶將依賴于云平臺提供的HA和DR?？聪旅娉鲎訴Mware云計算架構(gòu)文章的圖表。
分布式無狀態(tài)、軟狀態(tài)失效切換在應(yīng)用端擴展性在應(yīng)用端
傳統(tǒng)型應(yīng)用共同特點
客戶端-服務(wù)器架構(gòu)難以橫向擴展失效切換在服務(wù)端擴展性在服務(wù)端
傳統(tǒng)型應(yīng)用將需要如FT、VM級別的高可用性、自動病毒掃描等功能，而云計算型應(yīng)用則不需要，當(dāng)一臺虛擬機出問題后，新的一臺虛擬機將替代它。
Pet vs. Cattle
換一種思路去想這件事，那就可以從微軟 William Baker的出名文章 Pets vs. Cattle 的比喻看出OpenStack和Vmware的關(guān)系。
比喻是這樣說的：在傳統(tǒng)服務(wù)模式下，你可以想象你的主機就是你的寵物，你給他們?nèi)∶郑热鏳usty、cern等等，他們被精心撫養(yǎng)長大。當(dāng)他們生病了，你得修復(fù)他們。在云計算型應(yīng)用服務(wù)模型中，虛擬機被看做是農(nóng)場中的公牛，他們的名字通常都是編號，牛和牛長得也差不多，當(dāng)他們生病了，你就殺掉他，用一頭新牛代替。
未來的云應(yīng)用架構(gòu)應(yīng)該像對待農(nóng)場中的公牛一樣。VMware的保養(yǎng)、保護虛擬機的各種功能較比云計算型應(yīng)用模式變得越來越不那么重要了。
在這輪比賽中，OpenStack追了上來，雖然VMware有很多OpenStack所不具有的功能，但是針對云計算型應(yīng)用，這些功能變得不那么重要。未來，你很可能為那些你用不上的、不可控的VMware添加功能買單。
第四回合：價值
現(xiàn)在是最后一回合，我們將決定比賽結(jié)果。雖然，OpenStack還是VMware更有價值，這個問題并沒有很清晰的答案，并且答案也取決于部署規(guī)模。雖然OpenStack是免費使用的，但是他需要有大量工程資源和領(lǐng)域?qū)＜也判?，并且他還需要很多架構(gòu)和搭建方面的工作，因為它支持很多部署場景，并且安裝過程都不盡相同。VMware則需要花費一些經(jīng)費購買權(quán)限，并且相對來說更加容易安裝和運行，另外較比命令行，VMware則學(xué)習(xí)成本更低一些。
總得來說，OpenStack入門門檻較高，但是隨著項目規(guī)模的擴大，你將從中受益，因為不必支付高額的版權(quán)費用。VMware雖然在小規(guī)模安裝時相對容易，但是隨著規(guī)模擴大，事情就變了。這就是說，隨著云應(yīng)用大規(guī)模化，大家也更加熟悉OpenStack，那么OpenStack的入門門檻就低得多了。
