Efter vår senaste hypervisorartikel, dyker vi djupare och analyserar de bästa hypervisorerna angående funktioner, webbgränssnitt och prestanda. Specifikt jämför vi KVM på RHEL, Proxmox, VMWare ESXI 8 och Microsoft HyperV.
I kölvattnet av VMWares nyligen genomförda förvärv av Broadcom har tekniksamhället varit fullt av diskussioner om förändringarna, framför allt övergången till prenumerationsbaserad licensiering. Detta har fått många företag och MSP:er att leta efter mer kostnadseffektiva hypervisoralternativ. Som svar på detta växande intresse har vi jämfört ledande hypervisorer och presenterat dem som genomförbara alternativ för dem som funderar på att byta eller utforska alternativ på marknaden.
Vårt mål är att analysera dessa hypervisorer med avseende på deras funktioner, webbgränssnitt och prestanda. Specifikt jämför vi KVM på RHEL, Proxmox, VMWare ESXI 8 och Microsoft HyperV.
KVM på RHEL (RedHat Enterprise Linux)
KVM (Kernel-baserad virtuell maskin) är en Linux-baserad hypervisor med öppen källkod som förvandlar Linux till en typ 1 hypervisor genom att bädda in kärnvirtualiseringsmöjligheter i Linux-kärnan. Medan KVM kan finnas på vilken Linux-distribution som helst, är Red Hat Enterprise Linux (RHEL) populärt på grund av dess robusta stöd och funktioner i företagsklass.
RHEL är en mångsidig Linux-distribution som kan installeras med eller utan skrivbordsmiljö. Hanteringsgränssnittet, Cockpit, är en valfri tjänst som kan läggas till under installationen. Cockpit, ett öppen källkodsprojekt som inte är exklusivt för RHEL, underlättar grundläggande Linux-instanser och tjänstehantering. Det är dock inte i första hand utformat som ett hypervisorhanteringsverktyg och saknar vissa funktioner som minnesballong. Denna begränsning beror inte på hypervisorn utan snarare på hanteringsgränssnittet.
För mer avancerad virtualisering och containerorkestrering erbjuder Red Hat OpenShift, en heltäckande plattform med ett moln-först tillvägagångssätt som också kan vara värd på plats. OpenShift tillhandahåller robusta verktyg för att hantera containeriserade applikationer och infrastruktur, inklusive avancerade nätverks-, lagrings- och säkerhetsfunktioner. Däremot har OpenShift ett minimiproduktionskrav på minst tre noder, vilket gör den mindre lämplig för mindre distributioner.
nextmox
Proxmox, baserad på Debian, är en annan KVM-implementering som vinner dragkraft i hemlabb och företag, men ännu inte i skalan av ESXi eller HyperV. Det är gratis och med öppen källkod och erbjuder prenumerationsbaserad support och uppdateringar.
Dess webbgränssnitt är överlägset Cockpit för virtualiseringsuppgifter, förenklar resurshantering och inkluderar avancerade funktioner och tuneables. Proxmox erbjuder även avancerad säkerhetskopiering, ögonblicksbilder och brandväggshantering. Det matchar dock inte helt VMWares bredd, särskilt för uppgifter som vGPU-installation, som kräver kommandoradsingrepp. Funktionsmässigt speglar Proxmox KVM på RHEL, och bibehåller paritet med ledande hypervisorer.
VMWare ESXi
VMWares ESXi är känd för sin omfattande funktionsuppsättning. Medan den står ensam som en hypervisor, låses dess fulla kapacitet upp med vCenter, som centraliserar hanteringen.
Att vara en hypervisor först, byggd från grunden. ESXis webbgränssnitt är det mest raffinerade bland sina konkurrenter. Det tar med nästan alla funktioner, inklusive funktioner som vGPU-hantering, till det webbaserade gränssnittet, vilket sällan kräver konsolåtkomst. Tillsammans med lösningar som VMWare Horizon erbjuder ESXi en integrerad VDI-lösning. Dess fristående och klusterfunktioner förbättras ytterligare av tjänster som vCenter, VSAN och Horizon, vilket gör det till ett robust one-stop-alternativ.
Hyper-V
Microsofts Hyper-V har etablerat sig, särskilt i Windows-centrerade miljöer. Hantering i Hyper-V hanteras via Hyper-V Manager för mindre inställningar eller SCVMM för större miljöer. Användargränssnittet är användarvänligt, särskilt för de som är vana vid Windows, och det erbjuder även funktioner som vGPU-hantering direkt från användargränssnittet. Hyper-V utmärker sig i Windows-baserad virtualisering och integreras väl med andra Microsoft-lösningar, som Azure, vilket underlättar enkla uppgraderingar och molnmigreringar. Även om det är ett självklart val för Windows-fokuserade miljöer, kanske det inte är lika väl lämpat för andra användningsfall.
Hur bra presterade de?
Låt oss jämföra prestandan för dessa hypervisorer och se hur de hamnar i varandra.
Testmetodik
Vårt primära mål är att utvärdera de prestandakostnader som är förknippade med varje hypervisor och använda den som ett nyckelmått för jämförelse. Våra tester fokuserar på att jämföra Multithreaded Performance, Memory Bandwidth och Storage I/O Performance.
Våra riktmärken inkluderar Linux Kernel Compilation, Apache, OpenSSL, SQLite, Stream och FIO. De administreras minst tre gånger med Phoronix Test Suite och upprepas tills en låg variation i resultat uppnås. Under testning stängs funktioner som webbgränssnitt eller skrivbordsmiljöer för att säkerställa optimala förhållanden.
Vår baslinje är barmetallprestandan, och alla siffror skalas i procent i förhållande till det. Samma tester replikeras sedan för varje hypervisor; vi konfigurerar en virtuell dator som kör Ubuntu. Avgörande är att varje virtuell dator tilldelas hela värdens resurser. De virtuella datorerna konfigureras med standardinställningar utan några ytterligare optimeringar.
Efter vissa farhågor angående resultaten ville vi ge ytterligare sammanhang bakom vår testmetod. Testerna var designade för att simulera upplevelsen av någon som är ny i miljön, till exempel en användare som migrerar från en ESXi- eller Hyper-V-fokuserad installation. När vi hänvisar till "defaults" menar vi de förvalda alternativen när du skapar en virtuell dator, där de enda konfigurerade inställningarna är de för resursallokering (vCPU, RAM och lagring).
Det väcktes också oro över varför alla resurser avsattes för dessa tester. Det finns två huvudorsaker till detta tillvägagångssätt. Att jämföra dessa resultat med ren metall som baslinje ger mer sammanhang för vår uppmätta prestanda. För det andra låter det oss bedöma prestanda över NUMA-noder. I produktionsmiljöer är det utmanande att undvika NUMA-nodhopp, vilket gör det viktigt att inkludera denna aspekt i våra tester.
Vi ansåg att ytterligare förtydliganden var berättigade. För att lösa dessa problem har vi kört alla tester igen, inklusive en optimerad Proxmox-konfiguration och ytterligare tester med mer realistiska VM-resursallokeringar.
I våra nya tester använder optimerade Proxmox värd som CPU-typ, NUMA Enabled, q35 som Machine och OVMF (UEFI) som BIOS. Cache var inställd på Skriv tillbaka för lagring eftersom vi använder en Raid Controller och SSD-emulering var påslagen. I alla andra fall med alla andra hypervisorer tilldelades endast resurser till den virtuella datorn med deras respektive användargränssnitt och inga ytterligare inställningar ändrades.
Testuppsättning
För våra tester använder vi Dell R760.
Specifikationer:
- Intel Xeon Sapphire Rapids 6430
- 256GB DDR5
- 8 x 7.68TB Solidigm P5520 i RAID5 på Dell PERC12
(Notera: Servern som användes för de ursprungliga testerna uppgraderades för att rymma de nya Emerald Rapids-processorerna. Som ett resultat kan de ursprungliga resultaten inte direkt jämföras med de nya resultaten. Därför kördes alla tester igen för att säkerställa konsekvens och noggrannhet.)
Dessa nya tester kommer att köras på Dell R760 med Direct Liquid Cooling.
Specifikationer:
- Intel Xeon Emerald Rapids 8580
- 256GB DDR5
- 8 x 7.68TB Solidigm P5520 i RAID5 på Dell PERC12
Testresultat
Låt oss dyka djupare in i de individuella testresultaten.
Linux Kernel Compile-testet, som är CPU-intensivt och mäter tiden det tar att kompilera Linux-kärnan, visade att ESXi och Hyper-V presterade exceptionellt bra och uppnådde 96.79 % respektive 96.70 % av barmetallprestanda. KVM på RHEL uppnådde 66.61 %, medan aktien Proxmox släpade efter med 63.28 %. Men Optimized Proxmox fick respektabla 89.71 % av barmetallprestanda.
I Apache-riktmärket, som utvärderar Apache-webbserverns prestanda under höga samtidiga anslutningar och förfrågningar, visade ESXi och Hyper-V imponerande resultat, med 113.64 % respektive 129.62 % av barmetallprestanda. KVM på RHEL uppnådde 85.72 %, aktie Proxmox fick 75.90 % och Optimized Proxmox fick 75.31 %. Anmärkningsvärt är att ESXi och Hyper-V överträffade barmetallprestanda, troligtvis på grund av hårdvaruacceleratorer i nyare chips, vilket tyder på att dessa hypervisorer kan använda dessa acceleratorer utan manuell konfiguration och inställning.
OpenSSL-testet, som mäter CPU:ns kryptografiska prestanda, visade att ESXi, Hyper-V och KVM på RHEL presterade anmärkningsvärt bra, med 101.35 %, 101.27 % respektive 101.15 % av barmetallprestanda. Aktie Proxmox kämpade med endast 5.33 %, medan Optimized Proxmox fick 98.91 %.
I 7-Zip kompressionstestet, som utvärderar kompressions- och dekompressionsprestanda, visade ESXi och Hyper-V starka prestanda, med 95.98 % respektive 97.56 % av barmetallprestanda. KVM på RHEL, aktie Proxmox och Optimized Proxmox kom alla nära 85.81 %, 87.17 % respektive 87.43 %.
FIO-testet, som mäter prestandan för lagringsundersystemet med 4k blockstorlek slumpmässig läsning och skrivning, visade att ESXi uppnådde 57.41 % för slumpmässig läsning och 55.27 % för slumpmässig skrivning, medan Hyper-V fick 72.95 % för slumpmässig läsning och 85.71 % för slumpmässig skrivning. KVM på RHEL uppnådde 74.60 % för slumpmässig läsning och 85.37 % för slumpmässig skrivning. Aktie Proxmox kom in på 54.71 % för slumpmässig läsning och 44.71 % för slumpmässig skrivning, medan Optimized Proxmox presterade bäst i detta test med 98.57 % för slumpmässig läsning och 91.49 % för slumpmässig skrivning.
SQLite-testet, som mäter SQLite-databasens prestanda, visade att ESXi visade 96.44 % av barmetallprestanda. Hyper-V fick 55.94 %, medan KVM på RHEL uppnådde 62.52 %. Intressant nog kom aktien Proxmox in på 85.27 % och fick bättre poäng än Optimized Proxmox, som kom in på 68.86 %. Den exakta orsaken är inte helt uppenbar, men testerna kördes två gånger på nya installationer av hypervisorn och VM för att säkerställa repeterbarhet.
Stream-riktmärket, som utvärderar minnesbandbreddsprestanda, visade att ESXi och Hyper-V visade starka prestanda, med 98.30 % respektive 99.01 % av barmetallprestanda. KVM på RHEL, aktie Proxmox och Optimized Proxmox fick poäng nära varandra på 74.60 %, 76.24 % respektive 71.04 %.
Totalt sett framstod Hyper-V som den bästa prestanda, med i genomsnitt 92 % av barmetallprestanda. ESXi låg något efter med en genomsnittlig prestanda på 89 %, Optimized Proxmox var nära trea med 85 %, KVM på RHEL kom på fjärde plats med 79 % och aktie Proxmox låg efter med 61 %.
I ett mer realistiskt scenario för VM-resursallokering normaliserades siffrorna till de bästa resultaten i varje kategori. För Linux Kernel Compile benchmark fick ESXi bäst poäng, där KVM på RHEL kom på andra plats med 97.90 % och Optimized Proxmox på nära tredje plats med 97.88 %. Aktie Proxmox kom på fjärde plats med 88.90 % och Hyper-V släpade med 66.05 %.
För Apache-riktmärket fick ESXi återigen bäst poäng, med KVM på RHEL på andra plats med 76.25 % och Hyper-V på nära tredje plats med 76.14 %. Optimerad Proxmox var också mycket nära med 75.36 %, medan aktien Proxmox kom sist med 61.11 %.
I OpenSSL-riktmärket behöll ESXi sin position genom att göra bäst poäng, med KVM på RHEL som tvåa med 96.25 %, Optimized Proxmox kom på tredje plats med 94.48 %, Hyper-V fick bara 48.96 % och aktie Proxmox slutade sist med 3.42 % .
För 7-Zip-kompressionstestet fortsatte ESXi att få bäst resultat, med KVM på RHEL, Optimized Proxmox och aktieproxmox som kom mycket nära 96.84 %, 96.59 % respektive 95.40 %, medan Hyper-V fortfarande låg efter med 64.48 %.
I FIO-testet fick ESXi bäst poäng i både slumpmässig läsning och slumpmässig skrivning. För slumpmässig läsning kom Optimized Proxmox på andra plats med 86.81 %, Hyper-V kom trea med 71.02 %, KVM på RHEL fjärde med 68.44 % och aktie Proxmox sist med 45.05 %. Det slumpmässiga skrivtestet berättade en liknande historia, där Hyper-V kom på andra plats med 73.43 %, KVM på RHEL trea med 70.92 %, Optimized Proxmox fjärde med 59.91 % och aktie Proxmox kom sist med 38.79 %.
SQLite-testet var mer intressant, med ESXi som fortfarande fick bäst poäng, aktie Proxmox kom på andra plats och KVM på RHEL, Hyper-V och Optimized Proxmox kom sist på 49.23 %, 43.06 % respektive 42.61 %.
I Stream-testet fick Optimized Proxmox bäst poäng, med lager Proxmox tvåa på 83.56 %, KVM på RHEL trea med 82.47 %, ESXi fjärde med 71.21 % och Hyper-V sist med 63.02 %.
Slutsats
Totalt sett, i det värsta fallet med alla resurser, tog Hyper-V segern genom att göra ett snitt på 92.34 %, följt av ESXi på 89.36 %, Optimerad Proxmox på 85.16 %, KVM på RHEL på 79.55 % och slutligen lager Proxmox på 61.58 % jämfört med ren metall. Med en mer realistisk resursallokering tog ESXi segern genom att göra bäst poäng i alla tester utom Stream, med ett genomsnittligt betyg på 96.4 %, följt av Optimized Proxmox med 81.7 %, KVM på RHEL med nära 79.79 %, Hyper-V eftersläpning efter med endast 63.27 %, och aktien Proxmox kommer sist med 59.69 %.
I våra tester presterade ESXi bäst i genomsnitt. Bland alternativen med öppen källkod visade Optimized Proxmox lovvärda prestanda, men prestandan var mindre än idealisk utan optimeringarna. KVM på RHEL släpade efter i vårt värsta scenariotest men var mycket nära Optimized Proxmox i mer realistiska tester. Hyper-V:s resultat med realistisk resursallokering var överraskande; en mer djupgående analys skulle förklara varför resultaten var som de sågs, men det ligger utanför denna artikels omfattning.
Engagera dig med StorageReview
Nyhetsbrev | Youtube | Podcast iTunes/Spotify | Instagram | Twitter | TikTok | Rssflöde
