Existem 2 tipos de Hypervisors: Tipo 1 e Tipo 2.

O tipo 1 é a arquitetura Bare-Metal (como VMware, Hyper-V, KVM e Oracle VM) e o tipo 2 é a arquitetura hospedada (VMware Workstation/Fusion, Oracle Virtualbox ou Windows Virtual PC, etc.).

Por exemplo, o Hyper-V e o KVM funcionam como servidor com sistema operativo próprio, mas ainda é considerado um Hypervisor nativo e bare metal, pois o Hypervisor tem acesso direto ao hardware e as Maquinas Virtuais hospedadas pelo Hypervisor.

Este artigo discute o Hypervisor Tipo 1: vSphere( VMware) e KVM.

• O que é KVM

A Máquina Virtual baseada em Kernel (KVM) é um Hypervisor Tipo 1 de código aberto que pode ser instalado na maioria das distribuições Linux e em alguns Windows.

Embora o KVM seja executado num Sistema Operativo Linux, é considerado um Hypervisor Tipo 1 baseado em Linux. Converte qualquer Linux num Hypervisor Tipo 1, pois fornece acesso direto aos recursos de hardware, Intel VT-x (ou VT) e hardware AMD-V.

O KVM é instalado no Sistema Operativo do Host com um conjunto de módulos Kernel ( kvm.ko , kvm-intel.ko e kvm-amd.ko ), fornecendo assim uma infraestrutura de virtualização.

KVM é basicamente um servidor Linux, mas fornece recursos extras específicos com suas ferramentas e recursos virtuais.

O KVM não precisa de licenças e é gratuito. É por isso que muitas empresas corporativas o utilizam. Mas o suporte é fornecido pelos fornecedores do Sistema Operativo Linux, não pela KVM.

Visite a página KVM para obter mais informações sobre KVM.

• O que é VMware ( vSphere)

ESXi significa Elastic Sky X Integrated , também conhecido como vSphere, é um Hypervisor Tipo 1 da VMware que é executado independentemente de qualquer Sistema Operativo. Por ser um Hypervisor Tipo 1, é baseado no seu kernel e é executado independentemente de qualquer Sistema Operativo.

Às vezes, há confusão entre o ESXi e o vSphere. O ESXi está incluído no vSphere e o ESXi Host é o núcleo do vSphere. O vSphere é o Hypervisor VMware, mas inclui outros produtos e recursos, como vSphere Client, vMotion, vStorage, HA e, recentemente, vSphere with Tanzu fornecido pelo vCenter, que fazem parte do pacote do vSphere.

Referimo-nos ao vSphere quando referirmo-nos ao produto VMware Hypervisor e seus recursos e ao ESXi quando nos referirmos ao Host. Neste artigo, uso o vSphere quando estou-me a referir ao Hypervisor da VMware.

A VMware está a mudar a forma como usamos o vSphere com a nova versão vSphere+. Visita a página do vSphere para obteres mais informações sobre o vSphere/vSphere+.

• Requisitos Mínimos do Sistema

KVM

Nota: Para este artigo, eu uso o CentOS 8 como exemplo para a instalação do KVM. Mas os requisitos de instalação e ferramentas são os mesmos para todos as distribuições Linux. Os comandos podem ser diferentes para diferentes Sistemas Operativos Linux.

Os requisitos mínimos do sistema são:

• 6 GB de espaço livre em disco
• 2GB de Memória.
• Disco SCSI ou um disco local para as máquinas virtuais.
• Pelo menos um controlador Ethernet Gigabit, ou superior.

Mas é necessário no mínimo 2 Gb de memória extra para cada Maquina Virtual que queiras instalar no KVM.

Nota: Se estiveres instalar o KVM num sistema kernel de 32 bits, o KVM está limitado a 2 GB de Memoria numa Maquina Virtual. Se queres instalar e usar mais de 2 Gb de memória numa Maquina Virtual, o KVM tem de ser kernel de 64 bits.

Além disso, com um sistema de 64 bits é possível instalar Sistemas Operativos nas Maquinas Virtuais de 32 e 64 bits. Com um sistema de 32 bits só é possível instalar Sistemas Operativos de 32 bits.

Para verificar que sistema o teu Linux tem podes executar o seguinte comando: uname –m . Se resultado for x86_64, que dizer que é um sistema kernel de 64 bits.

Os módulos KVM Kernel não carregam se o Processador não suportar virtualização de hardware ou se esta opção não existir, ou não estiver activado na BIOS

Para cada Hypervisor, o Processador existente no servidor necessita de ser compatível com suporte à virtualização de hardware. Ou precisa ser activado no BIOS.

Se for um Intel, é Intel VT- x (anteriormente conhecido como Intel VT), para AMD é AMD -V.

Para verificar se o teu sistema tem Processadores compatíveis para o usar KVM, executa o seguinte comando.

Como podemos ver acima, o VT está activo e compatível para instalar um Hipervisor. Se este Processador não tiver os requisitos adequados, a opção Virtualização: VT-x não aparece.

vSphere

Observação: como as versões 6.5 e 6.7 estão atingir o EOL(End of Life), os requisitos apresentados no artigo são apenas para o vSphere 7.

vSphere não precisa de um Processador que seja compatível com virtualização de hardware. Mas se quiseres instalar Máquinas Virtuais com 64 bits, é necessário que o Intel VT-x ou AMD RVI esteja activo e compatível para Processadores x64.

Também é necessário que o bit NX/XD esteja activado para o Processador no BIOS.

Os requisitos mínimos do sistema são:

• Host com pelo menos dois núcleos em cada Processador
• 32 GB de disco local, como um HDD, SSD ou NVMe

Observação: é possível instalar o vSphere em cartões Flash SD ou USB, mas apenas para as partições de instalação do ESXi . Partições como ESX- OSData precisam ser instaladas em armazenamento persistente(exemplo: disco local HDD, SSD ou NVMe). A VMware planeia parar de oferecer suporte ao vSphere no futuro em armazenamento não persistentes. 

• 4 GB de Memória (mas precisa de um mínimo de 8 Gb de memória se fores instalar Maquinas Virtuais nesse vSphere)
• Disco SCSI, Storage LUN, ou um RAID local com espaço não particionado para as máquinas virtuais.
• Pelo menos um controlador Ethernet Gigabit ou superior.

Como instalar o Hypervisor

KVM 

Conforme mencionado acima, o KVM precisa ser implantado no Sistema Operativo host. Neste caso, não há ISO ou aplicação para fazer download e instalar. Isso é feito manualmente instalando os módulos KVM.

Nota: Antes de instalar o KVM em qualquer Linux, deves executar uma atualização no sistema operativo (não é um requisito obrigatório). No meu caso para o CentOS 8 é: dnf update

O comando para implantar no Linux CentOS8 é:

Nota : o comando dnf é o novo comando de geração yum.

Em seguida, instala ferramentas para provisionar máquinas virtuais:

Verifica a instalação do KVM

Inicia e activa os serviços KVM e o KVM esta instalado e pronto a usar.

Nota: Como eu disse acima, estes são comandos para RedHat /Centos. Outras distribuições Linux têm comandos diferentes. Mas os módulos para instalar são os mesmos.

O KVM esta instalado.

vSphere

Para instalar o vSphere, é necessário fazer o download da ISO na VMware. Pode ser um ISO padrão da VMware ou um ISO personalizado do fornecedor (criado e personalizado para ser executado no hardware do fornecedor, como a HP, Dell etc.).

Podes instalar o ISO usando a consola remota do iLO / iDRAC ISO usando controlador virtuais (como o Virtual CD) da consola, ou usar o ISO para criar uma unidade flash USB de inicialização ou um CD (não muito usado nos dias de hoje).

A instalação inicial do ESXi é muito simples. Arranca com o ISO no boot, alguns cliques e o ESXi está instalado.

Tanto o KVM quanto o vSphere precisam de algumas configurações pós-instalação. Por exemplo, deves criar redes virtuais para gerir as Máquinas Virtuais, Armazenamento, etc.

Mesmo sendo possível usar a mesma rede para todos os serviços, as redes devem ser configuradas separadamente.

Aceder ao Hypervisor

KVM

Para aceder ao KVM, podes ligar-te ao servidor com ssh ou usar o KVM Virtual Machine Manager (VMM) ou virt -manager. Mas para usar o KVM VMM, precisa de ser instalado primeiro.

Para instalar o Virtual Machine Manager executa o seguinte comando:

Podes iniciar o VMM a partir do console ou, se o Linux tiver um tiver GUI, inicia clicando no ícone.

Inicia o VMM a partir da consola:

Iniciar o VMM abre a GUI do VMM, onde podes alterar as configurações do KVM ( Redes, Armazenamento, etc.). 

Também podes usar a instalação local do VMM para te conectar remotamente a um servidor KVM.

Também podes monitorar as Máquinas Virtuais no VMM.

Podes visitar a página virt -manager para obter mais informações sobre esta ferramenta.

vSphere 

O ESXi tem um vSphere Client incorporado que dá acesso ao ESXi Hypervisor. Conforme explicado acima, este é um recurso/ferramenta que faz parte do vSphere. É incluído no vSphere quando o ESXi é instalado.

Não é necessário instalar ou configurar nada. Basta abrir um navegador e digitar: https://IP ou FQDN

Pode fazer todas as tarefas e configurações necessárias aqui, exceto aquelas que precisam de um vCenter (como Clusters, HA, vMotion, vStorage, etc.).

Também podes instalar o vCenter no host ESXi como uma Maquina Virtual (vCenter Appliance) para gerir o vSphere.

Sistemas Operativos compatíveis nas Maquinas Virtuais.

KVM e vSphere

Ambos os Hypervisors suportam quase os mesmos Sistemas Operativos nas Maquinas Virtuais. Há uma pequena diferença para algumas versões dos Sistemas Operativos (o VMware removeu e já não suporta algumas versões antigas do Windows).

Além disso, o vSphere também suporta o Mac OS. São necessárias algumas configurações específicas, mas podes instalar o Mac OS numa Máquina Virtual no vSphere. Também é possível instalar o vSphere em Maquinas Virtuais, chamado de ambientes nested.

Para teres saberes quais os Sistemas Operativos que são suportados nas Máquinas Virtuais, tanto para ESXi, ou KVM, podes validar AQUI a lista na HCL e AQUI para KVM.

Balanceamento de carga e Clustering

Em relação ao Balanceamento de Carga e Cluster o KVM possui algumas restrições, principalmente ao utilizar o Virtual Manager no tamanho dos Data Centers e Hosts por Data Centers.

O balanceamento de carga também possui algumas restrições no KVM com restrições nos Processadores entre hosts e os Data Center.

Com o vSphere e o vCenter , há poucas restrições sobre como o vCenter lida com o balanceamento de carga entre hosts e armazenamento. O número de hosts que o vCenter pode gerir é 5 vezes maior que o que VMM consegue gerir.

O número de Maquinas Virtuais que ambas as ferramentas de gerenciamento podem gerir também é muito diferente. No próximo ponto verifica a tabela de comparação.

Tabela comparando vSphere vs KVM

Observação: inclui escalabilidade e limitações

A escalabilidade e as limitações do KVM dependem da distribuição Linux. Verifica a documentação de outras versões do Linux para verificar diferentes limitações.

Alguns têm mais limitações do que outros . Nesta comparação eu uso o Red Hat Enterprise Linux 9 com suas limitações mais recentes.

Nota: lembra-te que o Red Hat Enterprise Linux não é open source, necessita de licença.

Verifica  AQUI a lista completa das limitações do Red Hat Enterprise Linux 9 e AQUI para as limitações do vSphere.

Custos, licenciamento e suporte

KVM

Como eu disse acima, a instalação do KVM é open source, portanto, não há custos de licença ou custos para instalar o Linux. Podes ter apenas custos com algumas licenças do Sistema Operativo Linux, mas na maioria das vezes são licenças de suporte apenas disponíveis por contrato.

Não existe suporte da KVM do próprio KVM. Podes ter suporte no KVM se tiveres um contrato de suporte de licença da versão do Linux.

Podes instalar dezenas, ou mais, servidores KVM sem nenhum custo. Mas em algumas distribuições Linux, não tens acesso as atualizações e patches de segurança se não tiveres um contrato de suporte.

vSphere

As licenças da VMware são a principal preocupação dos seus clientes. Por ter muitas opções e muitas licenças, o orçamento do departamento TI pode ser atingido apenas com as licenças da infrastructura VMware.

O licenciamento da VMware é uma das razões que estão perdendo alguns clientes (principalmente Enterprise) para o KVM.

O vSphere também possui uma licença  ESXi gratuita. Mas tem muitas restrições e é executado principalmente para testes e ambientes muito pequenos. Não podes usar licenças gratuitas do ESXi com o vCenter ou outros produtos vSphere.

As licenças pagas do vSphere dependem do tipo de vSphere que usas. vSphere Standard e Enterprise Plus (em 30 de junho de 2020  VMware vSphere Enterprise entrou em EOL ) são licenciados por CPU/Processador no ESXi Host. Verifica as versões e os recursos disponíveis em cada versão licenciada AQUI.

Para uso total do vSphere e de todos os seus recursos, também precisas de uma licença do vCenter para o gerenciamento central e usar todos os recursos incluídos no vSphere.

As licenças Essentials ou Essential Plus Kits para pequenas empresas incluem: 3x hosts ESXi com 2 CPUs e licença vCenter.

Para empresas Enterprise, a VMware possui um Enterprise License Agreement (ELA). Este é um contrato de licenças para produtos VMware e um programa de suporte e manutenção.

O VMware ELA é um contrato de vários anos que unifica todos os seus investimentos existentes e futuros em VMware. É necessário um investimento mínimo de $ 250.000 para adquirir uma licença ELA.

Se uma empresa Enterprise plania usar o VMware, as organizações que usam o Enterprise License Agreement podem economizar dinheiro (até 40% de desconto).

Para entender como as licenças VMware funcionam, consulte a página oficial de licenças .

Atualizações e upgrades

KVM

Atualizações ou upgrades do KVM são baseados em atualizações do Linux. Quando atualizas o Sistema Operativo Linux(host), automaticamente também atualiza a módulo KVM (se houver atualizações).

Para atualizações completas (Sistema Operativo Linux e KVM), comando:

Para atualizar apenas o KVM Virtual Manager:

Para atualizar apenas o módulo KVM:

vSphere

Para atualizações do VMware, há várias opções.

Você pode atualizar/atualizar o vSphere usando o console shell usando os comandos:

• Uma atualização offline requer o download de uma imagem de instalação do ESXi para o armazenamento de dados local .
• Uma atualização online — requer acesso ao repositório VMware pela Internet.

Para atualização do vSphere:

Para atualizações e patches do vSphere:

Verifica o site VMware KB para conhecer todas as atualizações/upgrades e comandos completos.

Além de atualizar/atualizar o vSphere usando a linha de comando, podes fazer download do vSphere mais recente, inicializar o host ESXi com o ISO e selecionar a opção de atualização.

Mas quando usamos o vCenter, a maneira mais rápida e segura de aplicar patches, ou atualizações, nos hosts ESXi é usar o vSphere Lifecycle Manager (anteriormente conhecido como VMware Update Manager).

Com este gerenciador de atualizações centralizado, temos todas as atualizações lançadas pela VMware e, como ele está conectado aos repositórios on-line da VMware (e fornecedores de hardware, desde que estejam configurados os repositórios de fornecedores no vSphere Lifecycle Manager).

Com o Lifecycle Manager, podes atualizar os teus hosts ESXi, aplicar patches de segurança e atualizar qualquer host ESXi para uma nova versão. Também é possível no vSphere 7 atualizar o firmware do servidor, mas atualmente, os complementos de firmware suportam apenas Dell EMC e HPE.

Notas finais

Sempre que houve uma discussão sobre a melhor solução para empresas VMware ou KVM? Eu digo que depende do seu ambiente e orçamento. Como sempre em produtos similares, existem algumas vantagens e desvantagens entre esses dois produtos.

O que planeias alcançar com a infraestrutura virtual?

Precisas de todos os recursos incluídos no pacote do vSphere? Planeias ter alta disponibilidade, balanceamento de carga, tolerância a falhas, etc., num ambiente completamente gerenciamento e automático?

Planeias ter a opção de migrar Maquinas Virtuais online entre ambientes (vCenters) sem nenhum distúrbio (vMotion)? Migração online entre teus Datastores (vStorage)? Gerenciar as cargas de trabalho automaticamente entre Datastores e hosts ESXi (DRS)?

Ter um ambiente centralizado para todos os teus Hypervisores Clusters e terá as atualizações e patches de segurança a partir de um repositório centralizado? E poder adicionar algo como vSAN para usar teus discos locais como SAN e todas as vantagens incluídas?

Com o vSphere, podes criar uma infraestrutura virtual de rede inteira usando switches virtuais, SAN virtual (vSAN), LANs virtuais ou firewalls.

Então, se tiveres orçamento, a minha resposta é que o vSphere é a melhor opção.

Mas se os custos de licença são essenciais e a maioria dos recursos do pacote do vSphere não são necessários, então o KVM é uma escolha melhor.

Em relação ao desempenho entre os dois ambientes, não há muita diferença. O KVM tem algumas vantagens no desempenho em algumas Base de Dados( como Oracle). Mas o vSphere pode contornar isso usando uma configuração melhor e opções extras para que a Base de Dados funcione corretamente.

Os custos de licença são um problema ao selecionar o Hypervisor para tua empresa. Algumas grandes empresas corporativas e Hyperscallers(Cloud Providers) estão usando KVM para as suas infraestruturas virtuais.

Também precisamos considerar o suporte ao selecionar o Hypervisor para a nossa infrasrtuctura. Como referido em cima, como não há suporte KVM, essas grandes empresas contam com suas equipas internas de suporte de TI e grandes contratos de suporte Linux. As empresas menores não podem contar com eles, pois não possuem grandes (ou não existem) equipas de suporte de TI com a experiência adequada.

Configuração, adição de novos hosts, criação de clusters, criação de máquinas virtuais, modelos e até mesmo Kubernetes num ambiente central como o vCenter usando o vSphere é menos complexo e demorado. Usando o KVM, todas essas opções e tarefas, quando existentes, são mais complexas de serem executadas.

Poucos fornecedores de backup suportam Maquinas Virtuais KVM nos seus produtos. Principalmente se você estiveres a usas alguma solução Cloud. Portanto, o planeamento dos backups também é algo que precisas considerar ao selecionar o Hypervisor a usar.

Algumas aplicações não são correm corretamente ao usar Máquinas Virtuais KVM. Muitos aplicações funcionam melhor quando executados em Máquinas Virtuais vSphere. Principalmente quando usas Monster VMs (introduzido no vSphere 7), por exemplo, com o SAP HANA.

Outra diferença entre os dois produtos é qual hardware você pode usar no Hypervisor. O hardware do servidor para vSphere deve estar na lista de compatibilidade de hardware (HCL) para oferecer suporte ou até mesmo funcionar. O KVM funciona com quase todos os hardwares e fornecedores. Desde que funcione com Linux, funciona com KVM.

Os custos de licença são uma das principais preocupações das empresas corporativas ao escolher o Hypervisor, e os custos colocam o KVM numa vantagem significativa ao selecionar o Hypervisor.

Muitas empresas grandes ou médias podem considerar o VMware por sua escalabilidade e suporte, independentemente dos custos que isso acarreta. Visto que a escalabilidade e a alta disponibilidade é umas das suas principais preocupações.

Nota: Este artigo foi primeiramente escrito e publicado por mim em Inglês no site da Vembu, como blogger convidado. Esta versão Portuguesa tem algumas adaptações a alterações.