مقایسه OpenStack و VMware؛ کدام پلتفورم مناسب شماست؟

مقایسه OpenStack و VMware زمانی به تصمیم قابل اتکا می‌رسد که سازمان نیاز خود را به مجازی‌سازی یا ارائه خدمات ابری مشخص کرده باشد. OpenStack چارچوبی متن‌باز برای مدیریت زیرساخت ابری است، درحالی‌که VMware مجموعه‌ای از محصولات تجاری دارد که از مجازی‌سازی سرور تا مدیریت ابر خصوصی را پوشش می‌دهند. بنابراین مقایسه OpenStack با کل اکوسیستم VMware با مقایسه آن با ESXi تفاوت دارد. انتخاب صحیح به معماری شبکه و ذخیره‌سازی، توان عملیاتی تیم، هزینه مالکیت و شرایط انتقال بارهای کاری وابسته است.

تفاوت OpenStack و VMware چیست؟

این دو راهکار در ایجاد و مدیریت ماشین‌های مجازی اشتراک دارند، اما هدف طراحی و شیوه اداره منابع در آن‌ها یکسان نیست. OpenStack چند سرویس مستقل را در قالب زیرساخت به‌صورت سرویس (IaaS) هماهنگ می‌کند. در سوی دیگر، قابلیت‌های VMware با توجه به محصول و بسته خریداری‌شده تعیین می‌شوند. برای مقایسه دقیق باید محدوده محصولات VMware از ابتدا مشخص باشد.

OpenStack چیست و چه کاربردی دارد؟

برای پاسخ به پرسش اپن استک چیست باید به نقش آن در مدیریت یکپارچه منابع توجه کرد. OpenStack سرویس‌های پردازشی، شبکه، هویت و ذخیره‌سازی را از طریق API در اختیار مدیران و کاربران مجاز قرار می‌دهد. هر واحد سازمانی می‌تواند در محدوده سهمیه تعریف‌شده، ماشین مجازی، شبکه خصوصی و فضای ذخیره‌سازی دریافت کند.

Nova مدیریت نمونه‌های پردازشی، Neutron مدیریت اتصال شبکه و Keystone احراز هویت و مجوزها را برعهده دارند. این طراحی برای مراکز داده‌ای مناسب است که به تخصیص خودکار منابع و تفکیک چند گروه کاربری نیاز دارند.

VMware چیست و چگونه کار می‌کند؟

در معماری رایج vSphere، هایپروایزر ESXi ماشین‌های مجازی را اجرا می‌کند و vCenter مدیریت متمرکز میزبان‌ها و کلاسترها را برعهده دارد. قابلیت‌هایی از جمله جابه‌جایی زنده ماشین مجازی و مدیریت دسترس‌پذیری، بسته به نسخه و مجوز، عملیات را ساده‌تر می‌کنند.

محصولات گسترده‌تر VMware، از جمله VMware Cloud Foundation، امکانات مدیریت ابر خصوصی را نیز فراهم می‌کنند. از همین‌جا تفاوت مجازی سازی با رایانش ابری روشن می‌شود: اجرای چند ماشین مجازی روی یک سرور به‌خودی‌خود خدمات ابری سلف‌سرویس، سهمیه‌بندی و اتوماسیون کامل ایجاد نمی‌کند.

مقایسه OpenStack و VMware از نظر معماری و قابلیت‌های فنی

OpenStack معماری سرویس‌محور و قابل توسعه دارد. هر بخش از کنترل زیرساخت می‌تواند با سرویس‌های متن‌باز یا تجاری سازگار پیاده‌سازی شود. VMware در بسته‌های یکپارچه خود، اجزای آزموده‌شده و مسیر مدیریتی منسجم‌تری ارائه می‌کند. در نتیجه آزادی انتخاب فناوری در OpenStack بیشتر است، اما یکپارچه‌سازی و نگهداری آن معمولاً مسئولیت فنی گسترده‌تری به تیم تحمیل می‌کند.

تفاوت معماری و هایپروایزرهای KVM و ESXi

پرسش هایپروایزر چیست به لایه‌ای اشاره دارد که منابع سخت‌افزاری را میان ماشین‌های مجازی تقسیم می‌کند. در بسیاری از پیاده‌سازی‌های OpenStack از KVM روی لینوکس استفاده می‌شود، درحالی‌که ESXi هایپروایزر اختصاصی VMware است.

OpenStack خود هایپروایزر نیست و Nova از طریق درایورها با لایه اجرای ماشین مجازی ارتباط برقرار می‌کند. به همین دلیل نباید عملکرد KVM و ESXi را بدون یکسان‌سازی پردازنده، حافظه، تنظیمات NUMA، نوع دیسک و الگوی بار کاری مقایسه کرد.

مقایسه مدیریت شبکه، پردازش و فضای ذخیره‌سازی

تطبیق اجزای زیر نشان می‌دهد هر پلتفرم مسئولیت‌های اصلی زیرساخت را چگونه پوشش می‌دهد. ردیف‌های جدول معادل تجاری دقیق یکدیگر نیستند و دامنه قابلیت‌ها به افزونه‌ها و نسخه‌های نصب‌شده وابسته است.

حوزه	OpenStack	VMware
پردازش	Nova و سرویس Placement	ESXi و vCenter
شبکه	Neutron و درایورهای شبکه	vSphere Networking و در صورت نیاز NSX
ذخیره‌سازی	Cinder با پشتوانه‌هایی نظیر Ceph یا SAN	Datastore و راهکارهایی نظیر vSAN
هویت و دسترسی	Keystone و نقش‌های پروژه‌ای	مدیریت نقش‌ها و مجوزها در vCenter و محصولات مرتبط
مدیریت کاربر	Horizon و API	vSphere Client و ابزارهای بسته ابری

Cinder خود یک سامانه ذخیره‌سازی فیزیکی نیست و عملیات ساخت و اتصال حجم‌های بلوکی را روی سامانه پشتیبان مدیریت می‌کند. در مقابل، vSAN یک فناوری ذخیره‌سازی توزیع‌شده در اکوسیستم VMware است. این تفاوت هنگام طراحی کارایی ورودی و خروجی دیسک اهمیت زیادی دارد.

مقایسه امنیت، مقیاس‌پذیری و مدیریت منابع

OpenStack با پروژه‌ها، سهمیه‌ها و سیاست‌های دسترسی، تفکیک مصرف‌کنندگان زیرساخت را ممکن می‌سازد. VMware نیز کنترل دسترسی مبتنی بر نقش، تفکیک شبکه و سازوکارهای امنیتی متناسب با محصولات نصب‌شده ارائه می‌کند. هیچ‌یک بدون پیکربندی دقیق شبکه مدیریتی، مدیریت وصله‌ها، ثبت رویدادها و نسخه پشتیبان امن محسوب نمی‌شود.

از نظر توسعه ظرفیت، OpenStack برای افزودن گره‌های پردازشی و مدیریت منابع در مقیاس گسترده طراحی شده است. VMware نیز از کلاستر و مدیریت متمرکز ظرفیت پشتیبانی می‌کند. تفاوت زیرساخت ابری و سنتی در این بخش به شیوه درخواست و تخصیص منابع مربوط است: در معماری ابری، کاربر مجاز می‌تواند با API و سهمیه مشخص منابع دریافت کند. قابلیت بازیابی خودکار پس از خرابی نیز در هر دو راهکار به طراحی کلاستر، شبکه و ذخیره‌سازی وابسته است.

مقایسه هزینه‌های OpenStack و VMware

قیمت اولیه نرم‌افزار معیار کافی برای ارزیابی اقتصادی نیست. هزینه خرید یا اشتراک، تجهیزات موردنیاز، زمان پیاده‌سازی، پشتیبانی و نیروی انسانی باید در یک افق زمانی مشترک سنجیده شوند. سازمانی که زیرساخت VMware پایداری دارد، ممکن است با انتقال شتاب‌زده با هزینه پنهان بیشتری روبه‌رو شود.

تفاوت هزینه لایسنس و پشتیبانی

هسته OpenStack متن‌باز است و استفاده از کد آن مستلزم پرداخت حق مجوز به فروشنده مشخصی نیست. بااین‌حال توزیع‌های سازمانی، پشتیبانی قراردادی، ابزارهای پایش و خدمات استقرار می‌توانند هزینه داشته باشند.

در VMware، مدل مجوز محصولات اصلی به سمت اشتراک رفته است. در نسخه‌های جدید VMware Cloud Foundation و vSphere Foundation، ظرفیت مجوز با هسته‌های پردازنده و شرایط قرارداد ارتباط دارد. محاسبه هزینه باید براساس پیشنهاد تجاری معتبر، نسخه محصول، ظرفیت پردازشی و امکانات موردنیاز انجام شود. تکیه بر قیمت‌های تاریخی نتیجه را مخدوش می‌کند.

مقایسه هزینه کل مالکیت (TCO)

برای محاسبه TCO بهتر است هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی هر راهکار در دوره‌ای یکسان جمع شوند. در OpenStack، زمان طراحی معماری، استقرار کنترل‌پلین، ارتقا، مانیتورینگ، نگهداری شبکه و جذب متخصص لینوکس و زیرساخت ابری اهمیت دارد. در VMware، اشتراک، پشتیبانی، ظرفیت مجوز و هزینه محصولات مکمل باید در محاسبه لحاظ شوند.

یک مدل تصمیم عملی، برآورد هزینه برای سه سناریو است: حفظ بستر موجود، توسعه آن و انتقال تدریجی به OpenStack. هزینه توقف سرویس، آموزش و بازنویسی فرایندهای خودکارسازی نیز باید ثبت شود.

نتیجه ممکن است برای سازمانی با تیم مجرب OpenStack به نفع آن و برای مجموعه‌ای با وابستگی عملیاتی بالا به VMware به نفع حفظ بستر موجود باشد. بدون داده واقعی، ادعای ارزان‌تر بودن قطعی هر گزینه قابل دفاع نیست.

چالش‌های انتقال زیرساخت از VMware به OpenStack

انتقال زیرساخت به تغییر محل اجرای ماشین مجازی محدود نمی‌شود. قراردادهای پشتیبانی، اتصال شبکه، سیاست‌های امنیتی، فرایند پشتیبان‌گیری و روش بازیابی پس از حادثه هم باید بازبینی شوند. مهاجرت از VMware به OpenStack زمانی موفق است که هر بار کاری پیش از جابه‌جایی از نظر وابستگی، سازگاری و سطح خدمت ارزیابی شود.

پیش‌نیازهای فنی و ارزیابی زیرساخت موجود

نقطه شروع، تهیه فهرست ماشین‌های مجازی، سیستم‌عامل‌ها، نسخه نرم‌افزارها، دیسک‌ها، IPها و وابستگی‌های ارتباطی است. سپس ظرفیت CPU، RAM، IOPS، تأخیر ذخیره‌سازی و ترافیک شبکه در دوره اوج مصرف ثبت می‌شود.

بر اساس این داده‌ها می‌توان معماری مقصد، اندازه ماشین‌ها و ظرفیت ذخیره‌سازی را تعیین کرد. بررسی پشتیبانی فروشندگان نرم‌افزار از اجرای محصول روی KVM نیز ضروری است، زیرا سازگاری فنی لزوماً به معنای اعتبار پشتیبانی تجاری نیست.

چالش‌های انتقال ماشین‌های مجازی و داده‌ها

دیسک‌های VMware معمولاً با قالب VMDK نگهداری می‌شوند. در محیط‌های مبتنی بر KVM استفاده از QCOW2 یا RAW رایج است. ابزارهای virt-v2v و qemu-img می‌توانند در آماده‌سازی دیسک مقصد نقش داشته باشند.

بااین‌حال درایورهای VirtIO، نوع Firmware، روش بوت و شناسایی کارت شبکه نیز باید آزمایش شوند. جابه‌جایی دیسک بدون بررسی این موارد ممکن است به بالا نیامدن سیستم‌عامل منجر شود.

برای کاهش ریسک، ابتدا یک سرویس کم‌اهمیت در محیط آزمایشی منتقل شود. پس از تأیید سلامت داده‌ها، ارتباط شبکه و کارکرد برنامه، پنجره توقف سرویس تعیین و داده‌های تغییرکرده همگام‌سازی شوند. نسخه پشتیبان مستقل و برنامه بازگشت به VMware باید تا پایان دوره پایش پس از انتقال حفظ شوند.

جمع‌بندی

هیچ پاسخ ثابتی برای همه سازمان‌ها وجود ندارد. VMware برای مجموعه‌هایی مناسب است که زیرساخت vSphere فعال، تیم متخصص محصولات آن و نیاز جدی به استمرار رویه‌های موجود دارند. ابزارهای یکپارچه مدیریتی می‌توانند هزینه و ریسک تغییر فرایندهای جاری را کاهش دهند. البته هزینه اشتراک و وابستگی به سیاست‌های فروشنده باید پذیرفته شود.

OpenStack در سازمان‌هایی مزیت بیشتری دارد که ابر خصوصی با API گسترده، چندمستاجری و امکان انتخاب اجزای زیرساخت می‌خواهند. برخورداری از تیم مسلط به لینوکس، شبکه و خودکارسازی، شرط مهم بهره‌برداری پایدار است. در انتخاب خدمات ابر خصوصی نیز باید سطح تعهد پشتیبانی، مالکیت داده، معماری افزونگی و مسئولیت رفع حادثه بررسی شود، نه صرفاً نام پلتفرم.

معیار تصمیم نهایی باید نتیجه آزمون عملی روی بارهای کاری سازمان باشد. ابتدا دو گزینه از نظر کارایی، بازیابی، امنیت و TCO در یک بازه زمانی مقایسه شوند و سپس مسیر اجرا مشخص شود. مقایسه OpenStack و VMware زمانی ارزش عملی دارد که به تصمیمی متناسب با ظرفیت تیم و الزامات کسب‌وکار منجر شود.

سؤالات متداول

آیا OpenStack برای اجرا به Kubernetes نیاز دارد؟

خیر. سرویس‌های اصلی OpenStack بدون Kubernetes اجرا می‌شوند. بااین‌حال برخی روش‌های استقرار از آن برای مدیریت اجزای زیرساخت استفاده می‌کنند.

آیا OpenStack بدون اتصال دائمی اینترنت کار می‌کند؟

بله. با آماده‌سازی مخازن، سرویس‌های داخلی و فرایند به‌روزرسانی، می‌توان OpenStack را در شبکه ایزوله راه‌اندازی و اداره کرد.

آیا امکان استفاده هم‌زمان از VMware و OpenStack وجود دارد؟

بله. سازمان می‌تواند دو بستر را موازی اداره کند و بسته به معماری، برخی منابع VMware را نیز از طریق درایورهای پشتیبانی‌شده مدیریت کند.