VMware vs. Hyper-V vs. KVM

Virtualizace

Virtualizace je základem moderních datových center a cloudových platforem. Tři nejrozšířenější ekosystémy v oblasti serverové virtualizace jsou VMware (ESXi/vSphere), Microsoft Hyper-V a KVM (Kernel-based Virtual Machine). Každý z nich využívá odlišnou architekturu, model správy a licencování, nabízí jinou škálu funkcí a liší se také ekosystémem nástrojů. Tento článek podrobně porovnává jejich principy, schopnosti a vhodnost pro různé scénáře nasazení.

Architektonické základy

• VMware (ESXi/vSphere): holý hypervizor (Type-1) s minimálním footprintem. Hostitelé ESXi jsou spravováni centrálně přes vCenter Server. Ekosystém vSphere zahrnuje HA, DRS, vMotion, Storage vMotion, vSphere Distributed Switch, vSAN a další.
• Microsoft Hyper-V: hypervizor Type-1 integrovaný do Windows Server (role Hyper-V) a Azure Stack HCI. Správa probíhá přes Windows Admin Center, Hyper-V Manager nebo System Center Virtual Machine Manager (SCVMM). Architektura využívá Parent Partition (host OS) a Child Partitions (VM).
• KVM: modul hypervizoru v linuxovém jádře; v kombinaci s QEMU zajišťuje emulaci a virtualizaci. Správa je poskytována přes libvirt (virsh, virt-manager), oVirt/Red Hat Virtualization, Proxmox VE, OpenStack či nástroje třetích stran. KVM je nativně součástí mainstreamových distribucí Linuxu.

Podpora hardwaru a výkon

• CPU a NUMA: Všechny tři platformy využívají VT-x/AMD-V, podporují mapování NUMA a CPU pinning/affinity. VMware nabízí pokročilé plánování přes DRS; KVM poskytuje granularitu přes libvirt (CPU pinning, hugepages); Hyper-V umožňuje Processor Compatibility Mode pro usnadnění migrace mezi generacemi CPU.
• Paměť: Transparentní sdílení a overcommit (VMware TPS, KVM KSM) a balooning (vSphere balloon driver, Hyper-V Dynamic Memory, KVM virtio-balloon) snižují nároky na RAM. VMware a KVM podporují velké stránky (HugePages) pro snížení TLB miss.
• I/O akcelerace: SR-IOV a PCIe passthrough jsou dostupné u všech tří; VMware nabízí DirectPath I/O, KVM VFIO/mdev, Hyper-V podporuje SR-IOV NIC a Discrete Device Assignment.
• GPU virtualizace: VMware vGPU (NVIDIA, AMD), Hyper-V DDA/RemoteFX nástupnické scénáře a KVM mdev/vGPU (NVIDIA vGPU, Intel GVT-g, AMD MxGPU) dle ovladačů a licencí.

Síťová virtualizace a konektivita

• VMware: vSphere Standard/Distributed Switch (vSS/vDS), podpora LACP, NIOC, port mirroring, NetFlow. Pro mikrosegmentaci a SDN je k dispozici NSX (overlay s VXLAN/GENEVE, distribuovaný firewall, load-balancing, IDS/IPS).
• Hyper-V: Hyper-V Virtual Switch s možností QoS, port ACL, SR-IOV; v roli SDN slouží Windows Server SDN a Switch Embedded Teaming (SET). Integrace s Azure a Azure Stack HCI pro hybridní scénáře.
• KVM: Linux bridge a Open vSwitch (OVS) s podporou VLAN/VXLAN/GRE/GENEVE; síťování je základním stavebním kamenem pro OpenStack/OVN a SDN ekosystém.

Úložiště a datové služby

• VMware: datastory VMFS/NFS, vSAN jako integrované HCI řešení (RAID-like politiky, deduplikace/komprese, šifrování). Podpora iSCSI/FC/NVMe-oF, vVols pro granularitu na úrovni VM.
• Hyper-V: CSV (Cluster Shared Volumes), Storage Spaces Direct (S2D) pro HCI, ReFS se zrychlením pro VHDX, podpora SMB3, iSCSI, FC a nově i NVMe/TCP dle verze. Storage QoS a integrace s SCVMM.
• KVM: libvirt storage pools (LVM, ZFS, Ceph/RBD, GlusterFS, NFS, iSCSI), běžné v HCI scénářích (Ceph). QEMU-img umožňuje formáty QCOW2/raw s snapshoty a kompresí.

Migrace, vysoká dostupnost a škálování

• Živá migrace: VMware vMotion/Storage vMotion (vDS, sdílené i bezsdílové scénáře), Hyper-V Live Migration/Storage Live Migration, KVM/QEMU live migration přes libvirt (sdílené úložiště nebo post-copy/pre-copy).
• Vysoká dostupnost: vSphere HA a DRS (automatické vyvažování zátěže), Hyper-V Failover Clustering (automatický restart VM), KVM využívá Pacemaker/Corosync nebo funkce cluster managerů (oVirt/Proxmox/OpenStack).
• Škálování a multitenance: VMware s vCenter a Linked Mode, Resource Pools; Hyper-V s SCVMM/SDN; KVM přes OpenStack a další orchestrátory.

Zabezpečení a izolace

• VMware: vSphere Trust Authority, vTPM, Secure Boot, šifrování VM a vMotion; s NSX distribuovaný firewall a mikrosegmentace.
• Hyper-V: Shielded VMs, Host Guardian Service, vTPM/Virtual Secure Mode, Credential Guard; integrace s Active Directory a BitLockerem.
• KVM: sVirt (SELinux/AppArmor) pro izolaci VM, encrypted volumes (LUKS), vTPM přes swTPM, Secure Boot (OVMF/UEFI), bohatý ekosystém open-source bezpečnostních nástrojů.

Správa a automatizace

• VMware: vCenter, vRealize/Aria Suite, PowerCLI (PowerShell), REST API, Terraform/Ansible providery. Jednotné prostředí a široká podpora třetích stran (zálohování, monitoring, DR).
• Hyper-V: PowerShell, Windows Admin Center, SCVMM, Desired State Configuration; silná integrace do Microsoft ekosystému (AD, Azure Arc, M365).
• KVM: libvirt API/virsh, Ansible, Terraform, Cloud-Init; orchestrace přes oVirt/Proxmox/OpenStack. Vysoká míra automatizace a přizpůsobení.

Kontejnery a hybridní cloud

• VMware: vSphere with Tanzu pro provoz Kubernetes přímo na ESXi, integrace s NSX a vSAN; multicloudové scénáře přes VMware Cloud Foundation.
• Hyper-V: Windows a Linux kontejnery, izolace Hyper-V pro Windows kontejnery; hybridní operace s Azure Kubernetes Service (AKS) a Azure Stack HCI.
• KVM: nativní platforma pro Kubernetes na Linuxu, KubeVirt umožňuje provoz VM i kontejnerů společně; OpenStack Magnum či další projekty pro multicloud.

Zálohování, obnova a DR

• VMware: rozsáhlá podpora nástroji typu VADP-based backup, replikace na úrovni VM, Site Recovery Manager (SRM) pro orchestraci DR runbooků.
• Hyper-V: Volume Shadow Copy Service (VSS) pro konzistentní zálohy, nástroje Microsoft i třetích stran, Hyper-V Replica a Azure Site Recovery pro DR do cloudu.
• KVM: snapshoty (QEMU/libvirt), replikace storage (Ceph, ZFS), nástroje jako Borg/Restic/Velero (v kontejnerových scénářích), skriptovatelná DR přes open-source nástroje.

Licencování a TCO

• VMware: komerční předplatné a edice vSphere; bohatý ekosystém a enterprise podpora, ale vyšší licenční náklady a vendor-lock-in v rámci balíčků.
• Hyper-V: je součástí edic Windows Server; nákladově výhodný v prostředí orientovaném na Microsoft (výhoda u Datacenter edic, integrace s CAL/SA modely).
• KVM: open-source (GPL) bez licenčních poplatků za hypervizor; náklady se přesouvají do podpory distribuce (RHEL/SLES/Ubuntu) a do správy. Výhodný pro velká měřítka a vlastní engineering.

Kompatibilita hostů a ovladače

• VMware: široká podpora OS (Windows, Linux, BSD), optimalizace přes VMware Tools a paravirtualizované ovladače (vmxnet3, PVSCSI).
• Hyper-V: podpora Windows a Linux (LIS/Hyper-V Integration Services), formát disků VHDX, generace VM (Gen 1/Gen 2 s UEFI/Secure Boot).
• KVM: virtio ovladače (net/block/scsi/gpu), cloud-init, flexibilní formáty disků (QCOW2/raw) a firmware (SeaBIOS/OVMF).

Monitoring a observabilita

• VMware: vCenter telemetry, vRealize/Aria Operations, integrace s Prometheus/Grafana přes exportéry, bohaté HW senzory.
• Hyper-V: Performance Counters, SCOM, Windows Admin Center, Azure Monitor/Log Analytics pro hybridní scénáře.
• KVM: Prometheus/Node Exporter, libvirt eventy, collectd/Telegraf, otevřené standardy pro metriky a logy.

Typické scénáře nasazení

• VMware: enterprise datová centra se silnými požadavky na SLA, vyspělou automatizaci, NSX a vSAN; multicloud přes VMware Cloud u poskytovatelů.
• Hyper-V: firmy s Microsoft stackem (AD, Exchange, SQL, SharePoint), hybrid s Azure, konsolidace serverů v rámci Windows Server licencí.
• KVM: poskytovatelé cloudu, telco/edge (NFV), výzkum a vývoj, prostředí vyžadující otevřenost, přizpůsobitelnost a nízké licenční náklady.

Limity a rizika

• VMware: vyšší cena a komplexnost ekosystému; závislost na proprietárních produktech (NSX, vSAN, SRM).
• Hyper-V: plný potenciál často vyžaduje SCVMM/Windows Server Datacenter; menší variabilita nástrojů mimo Microsoft ekosystém.
• KVM: větší nároky na kompetence týmu a integraci; různorodost nástrojů může komplikovat standardizaci, pokud chybí jasná platforma (oVirt/Proxmox/OpenStack).

Souhrnná srovnávací tabulka

Doporučení pro výběr platformy

• Prostředí orientované na Microsoft: Hyper-V s Windows Server Datacenter a integrací do Azure zkrátí čas implementace a sníží TCO.
• Enterprise s důrazem na provozní vyspělost: VMware vSphere/NSX/vSAN poskytne špičkové funkce, automatizaci a bohatý ekosystém.
• Otevřenost a škálovatelný cloud-native provoz: KVM s OpenStackem/Proxmoxem a Ceph/ZFS je flexibilní a nákladově efektivní, vyžaduje však silný tým.

Závěr

VMware, Hyper-V a KVM představují tři vyspělá, ale různě zaměřená řešení. VMware exceluje v integrovaném enterprise ekosystému s širokou podporou třetích stran. Hyper-V těží z těsné vazby na Windows a Azure a nabízí atraktivní licenční model pro „Microsoft-first“ organizace. KVM přináší otevřenost, širokou škálovatelnost a možnost hluboké automatizace, což je ideální pro poskytovatele služeb, telco a týmy preferující open-source. Volba by měla vycházet z požadovaných SLA, dovedností týmu, integračních vazeb a ekonomiky celého životního cyklu.