导入虚拟化技术规划成本大分析（上）

冠信Atrust

每位工程師或使用者剛接觸虛擬化技術時，需要選擇規劃虛擬化環境情況下，都會有品牌導向觀念，就像資料庫就是Oracle，網路設備就是Cisco等產品，不過講到虛擬化，往往應該只會想到VMware，由於2009年虛擬化元年開始，講求Green IT，節能綠化意識抬頭，Microsoft Hyper-V、VMware vSphere、Citrix XenServer虛擬化新產品紛紛出現在市場上，企業導入虛擬化的選擇不再是單一選擇，微軟在2008年隨著Windows Server 2008推出新的一代虛擬化產品Hyper-V，證明微軟也想在虛擬化市場佔有一席之地，為什麼會說是新的一代虛擬化產品Hyper-V，其實微軟很早也有推出虛擬化的產品Virtual Server 2005(R2)及Virtual PC 2007/2004，只是當時虛擬化技術不太多人重視，使用的人也不多，參考的書籍也不多，硬體效能也不算太高，所以往往都沒人記得，VMware早期也乏人問津，在VMware Infrastructure(VMware vSphere前版)以前，大多人都只聽過VMware Workstation，算是與Virtual PC相類似的用戶端使用的虛擬化產品，VMware Infrastructure大多都只有企業或學術單位使用居多，不過他算是起步最早鑽研虛擬化技術的公司，後期被EMC公司收購。
目前虛擬化技術產品差不多可以說是三國鼎立的時代，目前以微軟和VMware為主要兩大陣營，Citrix XenServer的市場在算是較為弱勢，Red Hat從Enterprise Linux(RHEL) 5.4也推出KVM虛擬化技術(Kernel-based Virtual Machine)不過目前市場不大，但後勢相當看好，不過目前規劃虛擬化環境還是會以微軟的Hyper-V和VMware的ESXi為主，VMware的ESXi在4.1版時小改名為VMware vSphere Hypervisor免費版，正式版名稱則為ESX/ESXi，規劃企業常見的虛擬化環境建構，通常會考慮到硬體、軟體授權、工程師的學習成本等作考量，硬體方面大致上不管哪一家的虛擬化環境架構上都是差不多，軟體授權上大致分成幾個部分，虛擬化伺服器(Host OS)的作業系統例如Hyper-V、ESXi等，虛擬化管理軟體例如System Center Virtual Machine Manager 2008 R2(SCVMM 2008 R2)、VMware vSphere 4.1，其實軟體授權規劃有一項往往被遺忘，那就是虛擬機器作業系統(Guest OS)授權，這也是規畫之一，工程師的學習成本按照目前介面來說，VMware算是業界最多人會使用，Hyper-V是新產品介面上是需要習慣，不過因為VMware較早進入市場，大家習慣操作久了之後，漸漸就有刻板印象，不過工程師的學習成本不是在介面操作，是技術上管理熟練度和故障排除的能力。
※ 微軟和VMware即將推出新版的System Center Virtual Machine Manager 2012和VMware vSphere 5.0。
事前規劃對於導入虛擬化技術最為重要一環，事前的規劃就是要詳細考量目前環境與未來變動，硬體方面需重視虛擬化伺服器、記憶體、CPU、儲存設備和傳輸介面速率等硬體，軟體規劃在於虛擬化作業系統(Host OS)、虛擬機器作業系統(Guest OS)授權費用、虛擬化管理系統，軟硬體的規劃考量則會影響事後的管理。
導入虛擬化技術除了近年來說的Green IT或雲端外，其實最重要的原因就是為了減少不必要的浪費，虛擬化技術節省的方面有很多種，除了節省不必要的空間、節省不必要效能浪費，最常見的例子就是電費的節省，以下就規劃虛擬化環境的軟硬體及學習成本考量做成本考量分析。
硬體
虛擬化環境的規劃，硬體設備詳細的規劃是可以影響整體虛擬化環境效能，架構一旦確定上線後，事後要修改就比較困難，修改架構會增添不少浪費，，所以事前的規劃是非常重要，虛擬化的硬體成本考量，大致上分為幾大項
虛擬化伺服器：是指等入虛擬化需要幾台伺服器安裝虛擬化軟體，若為高可用性（High Availability；HA）環境，伺服器型號盡量相同或配備等級接近。
CPU：考量每台虛擬化伺服器所負荷的虛擬機器需要幾顆CPU，若為高可用性環境，規劃CPU數量應注意到每一台虛擬化伺服器都需要相同的顆數，型號盡量也相同，也需要符合Intel VT 和​ AMD-V虛擬化技術。
記憶體：提供虛擬化作業系統和虛擬機器作業系統運作所需，建議每台虛擬化伺服器記憶體至少可以高達16G以上。
網路介面卡：主要功能是提供對外服務，通常多台虛擬機器會共用一張網路介面卡，可以說是生命共同體，所以必需要了解環境中虛擬機器所需的I/O，以免相互影響，若儲存設備是以iSCSI方式，建議將連接儲存設備的網路介面卡與虛擬機器對外服務網路卡分開，以免I/O負擔太大。
網路設備：這一項是指若儲存設備為iSCSI介面，那必須要將連接儲存設備的網路介面卡與儲存設備的網路介面卡獨立接到一台Switch上，以免影響到運作環境的網路速率。
儲存設備：為存放虛擬機器的映象檔案，硬碟容量會比一般儲存設備來的大，規劃容量時需詳細考量，以免往後管理上不方便，若沒有外接儲存設備就無法達到Hyper-V Live Migration或VMware VMotion。
儲存設備傳輸介面：目前常見的兩種光纖通道(Fiber Channel,FC)、iSCSI(Internet Small Computer System Interface)，iSCSI是最常見的一種。
        光纖通道
(Fiber Channel,FC)        iSCSI
(Internet Small Computer System Interface)
傳輸速度        快        慢
穩定性        高        低
價格        高        低
其實虛擬化環境硬體方面規劃兩家大致上差不多，也可以說常見的虛擬化架構都是這樣，硬體的建置成本都差不多，不過Vmware為人詬病的就是它的硬體相容性，微軟系統相容性就比VMware高很多，VMware除了大廠牌的硬體較不會出現問題外，其他廠牌就會常常出現不相容的案例，VMware規劃前還是先去Community Hardware Software(http://communities.vmware.com/cshwsw.jspa )查詢一下比較不會有問題，微軟系統到目前為止，幾乎很少會出現硬體不相容的問題，所以硬體相容性高可以避免ㄧ些不必要的浪費。
學習成本
學習成本是指Hyper-V或VMware ESXi虛擬化產品要培養可以上線的工程師，所謂可以上線不是單純會操作而已，重點在於管理及故障排除，其實虛擬化技術也是這兩年才開始蓬勃發展，所以這方面的人才較少，所付出的學習成本也較多，所以導入哪一種都需要將補習班上課、書籍、考試認證納入成本考量，以下作兩種技術學習課程成本比較。
名稱        課程名稱        價格
微軟        Windows Server 2008 Hyper-V R2 虛擬化技術
System Center Virtual Machine Manager R2雲端運算虛擬化技術之佈署與管理
System Center Operations Manager 2007 R2建置與管理
System Center Configuration Manager 2007 R2與Sp2組態管理與佈署        $12,000元
$15,000元
$15,000元
$12,000元
VMware        VMware vSphere安裝及設定管理課程        $65,000元
VMware台灣沒有技術人員，當客戶遇到問題時，反應給VMware後，都必須要透過PM或經銷商與國外工程師聯繫，在解決時間就要耗時不少，在台灣要學習VMware路徑通常就是上課、不然就是看書，遇到問題找不到所要的答案，就只能上網求助有經驗的人或查詢官方KB，工程師處理上就非常麻煩，不過在Hyper-V方面，若遇到問題時，除了微軟Microsoft TechNet提供相當豐富的資源外，Microsoft TechNet討論區上也可以發問，最後若真的還是無法解決問題，微軟在台灣也可以有專業資訊人員技術支援服務(Professional Support)或大型企業技術支援服務(Microsoft Premier Support )可以請求協助，工程師處理上就省去不少不必要浪費的時間。
※ 專業資訊人員技術支援服務(Professional Support)
專門為專業人員所量身訂做。讓您在使用微軟各種作業平台、產品、與工具來部署與維護應用系統及網路時，能夠獲得最有效率的協助。
※ 大型企業技術支援服務(Microsoft Premier Support )
提供企業客戶一個絕佳的管道來獲得經過規劃與專屬的技術支援，透過此服務，企業可以輕鬆自在的運用資訊科技來提升競爭優勢並降低成本。
總結
硬體方面最注重的就是記憶體的多寡，決定虛擬機器的數量，傳輸介面的快慢，決定虛擬機器的效能，CPU在虛擬化不算是最重的一項，至於學習成本方面，教育工程師可以熟練操作使用，除了可以避免太多不當的操作外，故障排除時也可以較快處理完成，要知道虛擬化環境上一旦發生問題，以往非虛擬化環境影響的只會是一個系統，但是虛擬化後，影響的卻是多台以上的系統，所以工程師技術上就更需要熟練，才不會影響到企業運作，還有當地有好的產品服務最是重要，有很多產品問題要經由總公司的工程師處理，還是要有第一線的原廠工程師可以支援，故障排除時處理問題時間就是效益，雖然有很多當地的高手可以請教處理，但是遇到無法解決時就是原廠重要的地方，微軟可以提供第一時間的技術支援服務，迅速解決問題，這是企業非常需要的一環，此篇硬體跟學習成本大致上規劃及介紹，下一篇重點在於虛擬化軟體上的規劃，這點是非常重要，不只是軟體上的選擇，也是有關授權合法性的相關問題

前面先介紹了硬體和學習成本的規劃和介紹，那接下來就是重要的虛擬化軟體的選擇和授權合法性問題，這方面沒有謹慎的規劃，那不只是單純的技術方面問題外，作業系統的合法性也是一大問題，以下會做詳細的說明。
虛擬化軟體
虛擬化軟體規劃大致上分為虛擬化伺服器作業系統(Host OS)、虛擬機器作業系統(Guest OS)、虛擬化管理軟體，尤其是虛擬化管理軟體對事後的管理佔有很大的重要性，虛擬機器作業系統是考量授權合法問題。
虛擬化伺服器作業系統(Host OS)：虛擬化作業系統通常稱為Host OS，微軟的Host OS有付費的Windows Server 2008 R2 with Hyper-V和免費的Hyper-V Server 2008 R2，VMware只有VMware vSphere Hypervisor就是所謂的ESXi，版本上付費與不付費授權差異在階功能包含 VMotion、HA...等，不過微軟免費的Hyper-V Server 2008 R2完全不受限制，不管是高可用性（High Availability；HA）或即時移轉(Live Migration)不會因為免費而受到限制。
※ Hyper-V Live Migration等於VMware VMotion。
※ Hyper-V Server 2008 R2與Windows Server 2008 R2差異在前者只有Hyper-V虛擬化技術功能，後者是除了有Hyper-V外的Windows Server所有功能。
下表舉Hyper-V Server 2008 R2和VMware vSphere Hypervisor(ESXi)兩者皆在免費而沒有管理軟體的狀況下做比較。
        Hyper-V Server 2008 R2        VMware vSphere Hypervisor(ESXi)
價格        0        0
高可用性        可        否
快速遷移(Quick Migration)        可        否
即時轉移(Live migration)        可        否
不是說Hyper-V很好，VMware就很差，其實是VMware很多功能都需要付費才可以使用到功能，其實只要符合需求，不一定要花錢買，這也是節省成本的其中之一。