ESXi, Hyper-V und XenServer Express im Vergleich
Mit Citrix XenServer 5 Express Edition, Microsoft Hyper-V Server und VMware ESXi stehen kostenlose „Light“-Varianten der drei marktbeherrschenden Virtualisierungsplattformen zur Verfügung.
Virtualisierung light
Server-Virtualisierung und damit ihr Motor - der Hypervisor - ist inzwischen zum Massengut geworden. Spätestens seitdem Microsoft Hyper-V als Bestandteil seines Server-Betriebssystems abgibt, lässt sich mit der reinen Virtualisierungstechnik kaum noch ein Geschäft machen. Dementsprechend konzentrieren sich die Hersteller zunehmend auf Managementkomponenten und Enterprise-Features sowie Support als Haupt-Einnahmequelle und geben die zentrale Software kostenfrei ab.
Microsoft, VMware und Citrix limitieren die Funktionen und Lizenzen ihre Gratis-Produkte im Vergleich zu ihren Vollprodukten, sei es durch Reduzierung der Managementfunktionen, Beschränkung auf zwei oder vier Prozessoren oder durch kastrierte Unterstützung für Storage oder High Availability. Bei allen Unterschieden wird dabei die gemeinsame Ausrichtung deutlich: diese Systeme sind gedacht für den Betrieb auf einzelnen Servern, denn gerade die Integration in Datacenter-Umgebungen fehlt ihnen und macht sie daher für größere Aufgaben eher uninteressant.
Gemeinsamkeiten und Unterschiede
Allen gemeinsam ist, dass es sich um Hypervisor des Typs 1 handelt, d.h., die Virtualisierungsschicht läuft direkt oberhalb der Hardware („bare metal“) und nicht auf einem Betriebssystem. Darüber hinaus verfolgen alle Hersteller völlig unterschiedliche Ansätze.
Während Microsoft Hyper-V und Citrix XenServer als Produkt untrennbar mit den jeweiligen Management-Betriebssystemen - Windows 2008 respektive Linux - verbunden sind, kommt VMware ESXi als Appliance mit 32 MB Festplattenbedarf aus.
Hyper-V Server 2008 ist das Standalone Produkt des Windows Server 2008 in der Hyper-V-Rolle, das im Vergleich zur Vollversion ein noch weiter abgespecktes Windows enthält. Lizenzen werden hier - wie auch bei den anderen Systemen - erst für die Gäste nötig.
Bei ESXi ist der Hauptunterschied gegenüber ESX das fehlende Betriebssystem (Red Hat) für den Betrieb der Service Console - einerseits wird es dadurch sehr schlank, andererseits fehlen daher aber auch lokale Managementfunktionen, so dass Administration nur remote über den Client der Virtual Infrastructure erfolgen kann.
Einzig Citrix liefert mit XenServer in allen Varianten einheitliche Technik an den Kunden, d.h. das Softwarepaket enthält immer sämtliche Funktionen, wobei auf Basis des hinterlegten Lizenzschlüssels nur die jeweils freigeschaltete Funktionalität zur Verfügung steht.
Die Express Edition ist dabei gegenüber den anderen Editionen vor allem um die Enterprise-Features wie XenMotion, Unterstützung für Shared Storage (SAN) sowie High Availability reduziert. Im Gegensatz zu den anderen Kandidaten ist für diese Variante auch gegen Bezahlung kein Support verfügbar; hingegen kann eine bestehende Installation - ähnlich wie bei VMware - einfach durch einen Lizenzschlüssel aufgebohrt werden. Bei dem Microsoft-Produkt hingegen muss man eine Neuinstallation angehen, um auf eine kostenpflichtige Variante umzusatteln.
Hyper-V Server 2008
Hyper-V Server lässt sich problemlos installieren und wird Windows-Administratoren dabei vor keine Hindernisse stellen, jedoch dürfte für diese Klientel Windows 2008 Server Core, welche dem Virtualisierungssystem zugrunde liegt, aufgrund des Fehlens jeglicher grafischer Oberfläche gewöhnungsbedürftig sein.
Die Voraussetzungen für Installation und Betrieb sind moderat, da gängige Serverhardware verwendet werden kann. Jedoch verlangt das System genau wie XenServer einen 64-Bit-Prozessor mit integrierter Virtualisierungsunterstützung (also Intel VT oder AMD-V).
Die Administration des Hyper-V-Servers findet lokal auf der Kommandozeile statt; weitergehende Funktionen wie z.B. das Steuern von Gästen erfolgen remote und grafisch über den kostenfreien Hyper-V Manager (via Vista oder Windows 2008) oder über System Center Virtual Machine Manager (SCVMM), für dessen Lizenzierung Kosten anfallen.
Hyper-V Management
Alle wichtigen Windows-Varianten können virtualisiert betrieben werden; als einzige Alternative zu den eigenen Systemen unterstützt Microsoft Novell SUSE Enterprise Linux (SLES).
Die kostenlose Variante weist gegenüber der der Vollversion wesentlichen Nachteile auf: Kein Host-Clustering, kaum Anpassung durch Nachinstallation anderer Komponenten und dadurch Reduzierung auf die reine Hypervisor-Rolle. Lediglich Multipath IO, Bitlocker, SNMP sowie Windows Backup sind zusätzlich möglich.
Sehr nützlich hingegen ist, dass der Volume Snapshot Service (VSS) für automatisierte Backups laufender Maschinen verfügbar ist, die über diesen Dienst automatisch „ruhend“ gestellt werden, so dass das Dateisystem intakt bleibt.
Stärken und Schwächen
Plus
- Einfache und schnelle Installation
- Schnelle Verfügbarkeit in Windows-Landschaft
Minus
- Kein Memory Over-Commit
- Keine Live Migration
- Kein direktes Upgrade auf höhere Version möglich
- System kann keine anderen Dienste ausführen (z.B. File- oder Webserver)
VMware ESXi
ESXi als kleiner Bruder enthält viele wichtige Funktionen des Marktführers ESX und lässt sich leicht auf 32- sowie auch 64-Bit-Hardware installieren und administrieren. Da das System geringe Hardwareanforderungen stellt, wird es in verschiedenen Marken-Servern gleich auch als Firmware mitgeliefert - ähnlich wie beim Konkurrenten XenServer.
Das System läßt sich sinnvoll nur remote verwalten, da lokal nur ein rudimentäres Menüsystem existiert und noch nicht einmal ein Zugang per SSH verfügbar ist (ausser mittels Hack via Busybox-Installation). Die Remote CLI hat nur lesenden Zugriff.
Auch Web-Access ist dem Administrator verwehrt, die Verwaltung inkl. der Backups ist dem Virtual-Infrastructure-Client vorbehalten. Sämtliche Management-APIs sind dabei aber verfügbar.
Text-Konsole des ESXi-Systems
Praxisnah ist das Lizenzierungsmodell gelöst, welches das nahtlose Upgrade auf die kostenpflichtigen Versionen ermöglicht. Allerdings treibt die Tatsache, dass praktisch alle aufbauenden Funktionen wie Consolidated Backup oder HA mit teuren Lizenzen zu Buche schlagen, die Kosten schneller in die Höhe als bei den Konkurrenten.
Stärken und Schwächen
Plus
- umfangreiche Unterstützung für viele verschiedene Gastsysteme
- einfache und schnelle Installation
- nahtlose Upgrades auf höhere Versionen
Minus
- nur auf zertifizierter Hardware, dadurch weniger Auswahlmöglichkeiten bei Servern
- Ausbau für Enterprise-Einsatz teuer
XenServer Express Edition
Die Einsteigerversion Express Edition in die Citrix XenServer-Familie ist der Vorreiter frei verfügbarer Hypervisor. Den Kern bildet die Open-Source-Software Xen, die von Citrix um Management-Tools und andere Komponenten erweitert wird.
Das Citrix-System präsentiert sich als rundes, aber nicht unbedingt schlankes Produkt: 16 GB werden mindestens an Plattenplatz vorausgesetzt, wobei die Hälfte als Backup für Updates reserviert ist. Die grafische Windows-Administrationsoberfläche XenCenter, eine ausgefeilte Kommandozeile, die auch remote eingesetzt werden kann, sowie vorgefertigte Templates für die schnelle Installation von Gastsystemen (Windows, XenApp, Linux) sind an Bord.
XenCenter-GUI (im Bild: Enterprise Edition mit Ressource Pools)
Die Installation ist sehr einfach und auch für Linux-ungeübte zu bewältigen, wie auch ansonsten das System seine Linux-Herkunft in weiten Teilen gut zu kaschieren weiß. Für diejenigen, die Linux zu nutzen und zu schätzen wissen, eröffnet sich damit die gesamte Welt des Open-Source-Systems, mit der sich auch eigene Lösungen für HA, Clustering, Backup usw. schaffen lassen, ohne auf die kostenpflichtigen Addons des Herstellers angewiesen zu sein.
In der inzwischen vielgestaltigen Xen-Produktwelt ist Citrix XenServer bislang das einzige Produkt, das effiziente paravirtualisierte Treiber für den beschleunigten Betrieb von Windows-Systemen bei den Netzwerk- und Festplattenzugriffen mitbringt. Sowohl für Linux- als auch Windows-Server werden passende P2V-Tools gleich mitgeliefert.
Stärken und Schwächen
Plus
- Unterstützung für viele Gastbetriebssysteme
- umfassende Managementoptionen
- Kann (mit Linux-Kenntnissen) selbständig stark ausgebaut werden
- nahtlose Upgrades auf höhere Versionen
- Sehr breite Hardware-Unterstützung
Minus
- kein Support für die Express Edition
Bewertung und Einsatzbereiche
Die Einstiegsdrogen in die Welt der Servervirtualisierung sind ausgereifte Systeme, die einen effizienten und zuverlässigen Betrieb von Gastsystemen ermöglichen.
Hyper-V und XenServer haben gegenüber ESX(i) mehrere entscheidende Vorteile: sie unterstützen deutlich mehr Hardware, da die Treiberunterstützung aus der privilegierten Partition (parent Partition oder domain 0) bezogen wird; zudem kann jedes Storagesystem, das von diesen Betriebssystemen (Windows 2008 bzw. Linux) unterstützt wird, auch für die Speicherung der VMs verwendet werden. VMware ist mit seinem proprietären VMFS an dieser Stelle deutlich restriktiver und bietet weniger Auswahl.
VMware und XenServer biete Vorteile für diejenigen, welche die Systeme für Testing und Evaluierung verwenden wollen: sie lassen sich nahtlos um weitere Funktionen erweitern bzw. in größere Umgebungen einbetten.
Insgesamt mögen sich die vorgestellten Lösungen eignen für kleine und mittlere Unternehmen, die mit Standalone Virtualisierungsservern auskommen und nicht unbedingt automatisierte HA- und Loadbalancing-Features sowie ausgefeiltes Management benötigen. Alle Kandidaten bieten sich somit beispielsweise für folgende Szenarien an:
- Einstieg in die Servervirtualisierung
- IT-Abteilungen mit geringen Linux-Erfahrungen
- Aufbau von Test- und Entwicklungsumgebungen
- Kleine Konsolidierungsvorhaben, die mit einigen wenigen physischen Servern auskommen
ESXi bietet sich aufgrund seines Appliance-Charakters besonders an für einen raschen Aufbau von Disaster Recovery Sites. Auch große Firmen können von „stateless“ Servern profitieren, die in Minuten neu aufgesetzt werden können. Dieser Umstand spricht gerade auch für Citrix XenServer, weil dieser flexibler im Hinblick auf die Hardware ist und nur wenig länger für die Installation benötigt.
Hyper-V hingegen empfiehlt sich für für kleine und mittlere Unternehmen mit starker Windows-Lastigkeit sowie Berührungsangst mit Linux-basierenden Systemen, sowie wenn hauptsächlich oder ausschließlich Windows-Systeme virtualisiert betrieben werden sollen.
Unter dem Strich bleibt: die vorgestellten Kandidaten bieten viel, aber nur für solche Anwender, die mit den beschnittenen Management-Optionen auskommen. Insofern ist es in jedem Fall wichtig, die möglichen Folgekosten von Anfang an im Blick zu haben, wenn es darum geht, einen der Kandidaten einzuführen, um sich mit Server-Virtualisierung anzufreunden. Gerade VMware ESXi ist hier ein sprechendes Beispiel: Um das System um Featurs wie VMotion, Storage Vmostion, DRS, HA oder DPM zu erweitern, bedarf es teurer Zusatzlizenzen für VirtualCenter, VI3 Enterprise und dergleichen mehr. Erschwerend kommt für Anwender hinzu, dass gerade Microsoft und VMware komplexe Lizenzmodelle mit vielen Zusatzprodukten und vielen Kombinationen liefern. Hier punktet insbesondere Citrix mit einem einfachen Lizenzmodell, bei der die Enterprise-Variante alle vorhandenen Features bis auf das Streaming zu einem einzigen Preis an Bord hat.
Funktionen im Vergleich
| Citrix XenServer Express Edition | Microsoft Hyper-V Server | VMware ESXi | |
|---|---|---|---|
| Host | |||
| Hypervisor Type | 1 | 1 | 1 |
| Architektur Hypervisor | 64 Bit, Intel-VT/AMD-V | 64 Bit, Intel-VT/AMD-V | 32 und 64 Bit |
| Abhängigkeit von Host-OS | CentOS Linux | Windows 2008 Server Core | keine |
| max.nutzbarer RAM | 128 GB | 256 GB | 128 GB |
| Anzahl CPUs/Kerne | 2 physische CPUs | 4 physische CPUs | 2 physische CPUs oder Kerne |
| SAN-Boot | ja | ja | ja |
| PXE-Boot | ja | ja | ja |
| Unattended Installation | ja | ja | ja |
| Server-Embedded Option | ja: Dell, HP, IBM, Fujitsu | nein | ja: Dell, HP, IBM, Fujitsu |
| Administration | |||
| Managementkonsole | ja, Textmenü, CLI, GUI | ja, Textmenü | ja: CLI |
| Remote Management | ja, grafisch und per CLI | ja, graphisch per Win 2008 oder Vista oder SCVMM; WMI | ja, per VMware Infrastructure Client |
| Gast | |||
| Gast-Betriebssysteme | Windows 2000, 2003, Vista, 2008, SLES 9, SLES 10 SP4, RHEL 3/4/5/5.2, CentOS, Debian, Oracle Linux | Windows 2000 / 2003 / 2008 / XP / Vista, SLES 10 SP1 | Windows NT / 2000 / 2003 / 2008 / XP / Vista, SLES 10 SP1, SUSE Linux, Red Hat Linux, Mandrake Linux, FreeBSD, Solaris, Netware |
| RAM pro Gast | 32 GB | 32 GB | 64 GB |
| Architektur VMs | 32 Bit, 64 Bit | 32 Bit, 64 Bit | 32 Bit, 64 Bit |
| max. virtuelle CPUs | 8 | 4 | 4 |
| Dateiformat | VHD (Windows), LVM (Linux) | VHD | VMFS |
| VLAN | ja | ja | ja |
| QoS (CPU, Platte, Netz) | ja | nein | nein |
| beschleunigende Windows-PV-Treiber | ja | ja | nein |
| virtuelle SCSI-Unterstützung | nein | ja | ja |
| Hot-Plugging von VM-„Hardware“ | CPU, RAM, Laufwerke, Nics | CPU, RAM, Laufwerke, Nics | nein |
| VM-Operationen | Export, Import, Cloning | Export, Import, Cloning | Export, Import, Cloning |
| Memory Overcommitment | nein | nein | ja |
| Management | |||
| Shared Storage | ja, SAN, NFS, NAS | ja, SAN, NAS | ja, SAN |
| Migration | XenMotion 3 | nein, nur Quick | VMotion 4 |
| NIC Redundanz | NIC Teaming/Load Balancing | Nein | NIC Teaming/Load Balancing |
| Host-Clustering | nein 3 | nein | nein 4 |
| Clustering VMs | nein 3 | nein | nein 4 |
| Snapshotting | ja | ja | |
| Backup | ja, Windows VSS | ja, Windows VSS | VMware Consolidated Backup 4 |
| P2V-Tools | ja, Linux und Windows | nein 1 | ja |
| Failover/HA | ja 4 | ja 4 | ja 4 |
| DR-Features | Metadaten-Backup 3 | nein | nein 4 |
| SNMP | ja | ja | ja |
| VM-Streaming | ja | nein | nein |
| Reporting/Monitoring | ja, grafisch | ja, System Center Operations Manager | nur via VirtualCenter |
| Sonstiges | |||
| Upgradepfade | Standard/Enterprise/Platinum Edition per Lizenzschlüssel | nicht vorhanden | VMware Infrastructure 3 per Lizenzschlüssel |
| Supportoption | nein, erst ab Standard Edition | ja | ja |
Legende
1 = via Microsoft SCVMM
2 = XenServer Platinum Edition
3 = ab Enterprise Edition
4 = kostenpflichtig
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