Tout d’abord, il convient de vous donner les raisons pour lesquelles j’ai sélectionné ses trois solutions. La principale raison est simple. Ce sont les acteurs les plus crédibles sur le marché de la virtualisation. D’autres solutions sont peut être plus performantes mais n’auront pas la chance de pénétrer dans les datacenters et seront confinées à des marchés de niches ou aux universités.
Introduction
Pour que ce dossier présente un interêt, j’ai fais le choix d’intégrer l’hyperviseur de Microsoft dans ce comparatif car cet éditeur, bien que proposant un outil qui n’est toujours pas terminé, prendra peut être bientôt une place importante dans quelques mois. Voici donc les outsiders :
- Ms Hyper-V (RC1) couplé à Ms System Center Virtual Machine Manager 2008 (beta)
- Citrix XenServer 4.1
- VMware Infrastructure 3.5 et VMware VirtualCenter 2.5
Les éditions
Il existe plusieurs éditions de ces produits. Microsoft propose Hyper-V uniquement sous forme addons pour Windows Server 2008 édition Standard, Enterprise et Datacenter. Citrix propose une édition Express, Standard et Enterprise. VMware, quant à lui, propose une version Foundation, Standard et Enterprise.
Hyperviseur
Ces trois produits se distinguent tout d’abord par l’hyperviseur sur lesquels ils s’appuient. VMware et Microsoft ont choisi de développer une solution propriétaire alors que Citrix est un dérivé de Xen, un hyperviseur open source (www.xen.org).
Matériel supportés pour l’hôte
Pour commencer, parlons un peu du matériel. XenSever s’appuie sur une couche de pilotes Linux, ainsi, il sera facile de trouver un matériel compatible. De son côté VMware utilise ses propres pilotes. Cependant, ils sont très proches des pilotes Linux. Ainsi, un constructeur de matériel a peu de difficulté à faire certifier sont matériel pour VMware ESX. Pour sa part, Microsoft a fait le choix d’utiliser une autre technique, les pilotes doivent être installés dans la machine virtuelle. A contrario des solutions VMware et XenServer qui présentent un matériel différent (générique) à la machine virtuelle, Il n’y pas de pilote dans l’hyperviseur.
Il est donc difficile de comparer les matériels supportés “officiellement” par chacune de ses solutions, notamment pour celle Microsoft, qui, parce qu’elle n’est pas finalisée, n’a pas encore sucité l’interêt des constructueurs. Bien entendu , il faut aussi rappeler qu’un pré-requis en termes de support chez ces éditeurs est d’utiliser du matériel dédié pour un usage serveur (HP, IBM, DELL, etc.).
Installation
En fonction de l’hyperviseur, l’installation sera différente. Dans le cas de VMware et XenServer, l’hyperviseur et une machine virtuelle un peu spécifique (service console ou driver domain) qui permet de contrôler l’hyperviseur sont installés en même temps. Avec Hyper-V, on installe d’abord un serveur Windows Server 2008 et un installe l’hyperviseur par la suite. Il vient alors se glisser entre le matériel et le système d’exploitation précédement installé.
Configuration de l’hôte
Voici un tableau récapitulatif des configurations possibles des machines hôtes :
Systèmes d’exploitation invités
Un des principaux avantages de la virtualisation est de pouvoir supporter des systèmes d’exploitation invités héterogènes. Mais quand les hyperviseurs entrent dans l’entreprise, seule la matrice de compatibilité importe.
Commençons par les systèmes d’exploitation Windows. On peut constater que Windows Server 2008 n’est supporté que par Microsoft (VMware ne propose qu’un support expérimental) et que Windows NT4 (souvent utilisé pour reconditionner des serveurs obsolètent en machines virtuelles) n’est supporté que par VMware et Microsoft (qui n’en étend pas le support pour autant). Les versions 64 bits de Windows XP et Vista ne sont pas supportées par XenServer.
En environnement Linux, Redhat et SUSE sont supportés par tous les hyperviseurs. Ce sont d’ailleurs les seules distributions supportées par Microsoft. D’autres distributions sont supportées comme Ubuntu chez VMware ou encore Debian, CentOS et Oracle Unbreakable chez Citrix.
SUN Solaris est supporté aussi bien par VMware et par Microsoft. Pour les utilisateurs de Netware, il faut nécessairement se tourner vers VMware.
Réseau
Les trois solutions sont relativement équivalentes en ce qui concerne le réseau. Elles permettent toutes de mettre en place de la redondance, même si cette tâche est un plus fastidieuse en environnement XenServer qui requiert l’usage de l’outil en ligne de commande. Tous les produits supportent le standard 802.1q qui permet de créer des réseaux virtuels.
Stockage en réseau
Côté stockage Fiber Channel, les solutions sont très différentes. Hyper-V est le produit le plus prometteur sur ce point. Il permet de faire de la tolérance aux pannes et surtout, de la répartition de charge. Son fonctionnement s’appuie sur les mêmes composants natifs que ceux de Windows Server et peut être complété par des solutions tièrces, de très bonne qualité donc. VMware se contente d’assurer la tolérance aux pannes. Le plus surprenant est certainement Citrix qui ne fournit aucune solution pour sécuriser ces aspects.
Seul Hyper-V et VMware Infrastructure intègrent le support de TOE (TCP/IP Offload Engine) permettant de décharger le CPU de l’hôte des culculs liés à la gestion du réseau. Cette technologie est beaucoup employé dans le matériel dédié à iSCSI.
En environnement Fiber Channel, la technologie NPIV (N-Port ID Virtualization) permet de désolidariser l’adressage physique du stockage SAN. Il permet de partager un port physique en plusieurs ports virtuels (WWPN). Sur ce point aussi, Citrix présente ses limites et ne propose pas cette fonctionnalité.
Démarrage
Ces trois hyperviseurs peuvent bien entendu démarrer sur des disques locaux, mais aussi sur un volume SAN (Boot from SAN) ou encore sur iSCSI (sauf XenServer). Tous sont capables de démarrer sur un stockage de type mémoire flash. Ainsi, deux versions “intégrées”, ESXi et XenServer Embedded, utilisant cette propriété ont vu le jour il y a quelques temps.
Stockage des disques virtuels
VMware utilise son propre format de disques virtuels, le format VMDK. Citrix utilise le format VHD de Microsoft. Les spécifications de ces deux formats de disques virtuels sont ouverts au public. Il est possible d’utiliser des disques virtuels mais aussi des disques physiques en accès direct (Raw Device Mapping, Passthrough Disk, etc.). En fonction des choix effectués, toutes ou partie des fonctionnalités apportées à la virtualisation ne seront plus disponibles (redimensionnement, snapshot, disque de démarrage de la VM, etc.).
Il est possible de stocker des machines virtuelles sur des baies SAN mais aussi sur des NAS et utiliser l’espace au travers de systèmes de fichiers réseau de type CIFS (Microsoft) ou NFS (Citrix et VMware).
Haute disponibilité
Côté sécurisation, Microsoft et VMware proposent tous les deux des possibilités de mise en cluster. En cas de disfonctionnement d’un des noeuds, les noeuds restants ré-instancient les serveurs virtuels affectés.
Microsoft utilise les fonctionalités Windows 2008 Failover Clustering. Celui-ci est relativement complexe à mettre en oeuvre et requiert surtout de modifier de manière significative la configuration et le design de l’environnement virtuel.
Le cluster VMware HA profite de l’utilisation de son système de fichier VMFS qui permet à plusieurs serveurs VMware d’accéder simultanément à une partition. Le cluster VMware est donc particulièrement simple à gérer et à mettre en oeuvre. Par contre, l’expérience a démontré qu’il manque encore un peu de robustesse.
Chez Citrix, il semble que cette fonctionnalité soit peut être intégrée à l’aide du produit everRun VM de Marathon Technologies dans les mois qui viennent.
Déplacement des machines virtuelles à chaud
Point de salut pour la continuité d’activité sans une fonctionnalité permettant de limiter les arrêts programmés. VMotion chez VMware et XenMotion chez Citrix permettent de résoudre un problème majeur de la consolidation. Malheureusement, Microsoft Quick Migration ne permet pas de déplacer des machines virtuelles de manière transparente, ce qui limite fortement sont adoption dans des datacenters d’entreprise.
De son côté, VMware prend à nouveau de l’avance car il offre aujourd’hui la possibilité de déplacer l’exécution de la machine virtuelle, mais aussi son stockage avec Storage VMotion.
Gestion des des ressources
Un des avantages de la virtualisation est de pouvoir maîtriser les ressources utilisées par chacune des machines virtuelles puisque toutes les opérations passent par l’hyperviseur. Ces ressources sont de type CPU, mémoire, entrées/sorties disques, entrées/sorties réseau.
Localement sur un serveur physique, la gestion des ressources par l’hyperviseur est la plus évoluée chez VMware, même si ses concurents se valent. Par contre, au niveau d’un groupe de serveur, la solution VMware est la plus aboutie. Seule Microsoft semble développer une alternative avec PRO (Physical Resources Optimization). A suivre, donc.
Gestion de l’environnement virtuel
Les trois solutions mettent à disposition des clients Win32 et des interfaces en ligne de commande. Par contre, VMware offre en plus la possibilité de gérer l’environnement virtuel au travers d’un navigateur Web.
Fonctionnalités exclusives
VMware est sans conteste le produit le plus abouti sur le marché, le plus cher, aussi. Par contre, certaines fonctionnalités ne sont supportées par aucune autre solution, notamment :
- La surallocation mémoire
- Système de fichier partagé
- Le support de CDP (Cisco Discovery Protocol)
- Une console de gestion Web
- Déplacement à chaud du stockage des disques virtuels
- Déplacement intelligent des machines virtuelles, à chaud
- Gestion intelligente de l’alimentation des serveurs (expérimental)
Parlons un peu d’argent
D’un point de vue investissement, les différences sont très importantes. Les tarifs d’entrée de gamme son pourtant devenus très bas et comprennent déjà de nombreuses fonctionnalités. A partir de quelques 650 Euros pour une licence Windows Server 2008 Standard avec Hyper-V, environ 1000 Euros pour VMware Infrastructure 3 Foundation (1ère année de maintenance comprise), et gratuit chez Citrix avec XenServer Express (pas de support). Les prix sont tirés vers le haut lorsqu’on souhaite utiliser des fonctionnalités de type VMotion ou XenMotion. Jusqu’à 6000 Euros par serveur bi-processeur. A noter qu’à fonctionnalités équivalentes, VMware reste souvent le moins cher ! Le débat se fait donc essentiellement sur les fonctionnalités nécessaires pour atteindre les objectifs demandés.
Adoption
De manière plus générale, on peut aussi comparer le degré de maturité de chacune de ces trois solutions. Autant dire qu’il n’y a aujourd’hui aucun recul sur les produits Microsoft. VMware est sans conteste la solution la plus aboutie, talonnée par Citrix. Il n’est cependant pas facile de dire qui sera le leader de ce marché demain. L’avenir reste donc incertain pout chacun d’eux. Cependant, Hyper-V semble bien mieux construit que l’hyperviseur Xen qui aura plus de mal à évoluer. Il ne manque guère qu’un système de fichier partagé pour que Microsoft puisse agrémenter son offre de fonctionnalités lui permettant de répondre à des problématiques d’un datacenter de taille importante.
En conclusion
Stratégiquement, Microsoft semble s’intéresser à fournir des produits de qualité pour la gestion de l’environnement virtuel pour séduire les clients, en attendant de disposer d’un hyperviseur plus mature qui pourra concurencer les leaders actuels de ce marché.
Difficile de dire qui seront les acteurs de ce marché demain. La virtualisation est en phase de généralisation et sera un composant anodin demain. Cette forte concurence permet de faire fondre les prix et améliore le quotidien des clients.
VMware dispose du produit le plus évolué mais la base installée de Microsoft devrait lui assurer une place de choix sur ce marché. Technologiquement, Citrix a un produit qui est le moins évolutif dans des datacenters de taille importante. Le créneau de Citrix risque essentiellement d’être les infrastructures VDI et constitue un bon socle technique pour cet usage.
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