สร้างระบบเสมือนจริงด้วย VirtualBox หรือ VMware

การเลือกใช้ระหว่างVirtualBox และ VMwareไม่ใช่เรื่องเล็กน้อย: การตัดสินใจนี้จะกำหนดว่าเครื่องเสมือนของคุณจะทำงานได้อย่างราบรื่นหรือช้าลง คุณจะสามารถตั้งค่าแล็บที่บ้านได้ฟรีหรือมีโครงสร้างพื้นฐานระดับมืออาชีพที่มีความพร้อมใช้งานสูง คลัสเตอร์ และการย้ายข้อมูลแบบเรียลไทม์ ทั้งสองอย่างคล้ายคลึงกัน แต่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์เดียวกันและนั่นคือจุดที่ผู้คนมักสับสน

หากคุณเพิ่งเริ่มต้นใช้งานเวอร์ชวลไลเซชันและต้องการลองใช้ระบบปฏิบัติการต่างๆ คุณอาจเคยได้ยินมาบ้างว่า "VirtualBox ฟรี" และ "VMware เร็วกว่า" และโดยพื้นฐานแล้ว คุณก็ไม่ได้ผิดไปเสียทีเดียว แต่เบื้องหลังความเรียบง่ายนั้นซ่อนรายละเอียดปลีกย่อยมากมาย เช่นประเภทของไฮเปอร์ไวเซอร์ รูปแบบการอนุญาตใช้งาน ประสิทธิภาพกราฟิก การรองรับ USB เครือข่ายเสมือน การเข้ารหัส คลัสเตอร์ API ... ในบรรทัดต่อไปนี้ เราจะอธิบายอย่างละเอียดและตรงไปตรงมาเกี่ยวกับทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เพื่อตัดสินใจว่าเมื่อใด VirtualBox และ VMware จึงเหมาะสมกว่ากัน

VirtualBox และ VMware: คืออะไร และมีความแตกต่างกันอย่างไรโดยพื้นฐาน

ผลิตภัณฑ์VirtualBox และ VMwareมีคุณสมบัติพื้นฐานที่เหมือนกัน คือ เป็นไฮเปอร์ไวเซอร์ที่สามารถสร้างและเรียกใช้งานเครื่องเสมือน (VM) หลายเครื่องบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกันได้ โดยแต่ละเครื่องเสมือนจะทำงานเสมือนเป็นคอมพิวเตอร์แยกต่างหาก มีระบบปฏิบัติการ ดิสก์เสมือน และการจำลองการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์เป็นของตัวเอง

ความแตกต่างเชิงโครงสร้างหลักอยู่ที่ประเภทของไฮเปอร์ไวเซอร์ที่แต่ละผลิตภัณฑ์ใช้ VirtualBox ใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 2 เสมอ ในขณะที่ระบบนิเวศของ VMware ประกอบด้วยไฮเปอร์ไวเซอร์ทั้งประเภท 2 (Workstation, Player, Fusion) และประเภท 1 (ESXi) ซึ่งติดตั้งโดยตรงบนฮาร์ดแวร์โดยไม่ต้องมีระบบปฏิบัติการโฮสต์รองรับ

ในทางปฏิบัติ หมายความว่า หากคุณต้องการประสิทธิภาพสูงสุดและความพร้อมใช้งานสูงในการใช้งานจริงตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดคือ ESXi (Type 1) แต่หากคุณต้องการใช้งานเครื่องเสมือนบนคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปหรือแล็ปท็อป ทั้ง VirtualBox และ VMware Workstation/Fusion ก็สามารถใช้งานได้ โดยจะมีรายละเอียดปลีกย่อยบางประการที่เราจะกล่าวถึงในภายหลัง

การใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์ ไม่ว่าจะเป็นแบบใดก็ตาม ย่อมมีข้อดีที่ชัดเจน ได้แก่ ความคล่องตัวที่มากขึ้นในการทดสอบระบบ การใช้ฮาร์ดแวร์อย่างมีประสิทธิภาพ มากขึ้น การโคลนเซิร์ฟเวอร์ได้ง่ายขึ้น การย้ายเครื่องระหว่างโฮสต์ และการแยกสภาพแวดล้อมการทดสอบโดยไม่ต้องแตะต้องระบบจริงของคุณ

ประเภทของไฮเปอร์ไวเซอร์: ประเภทที่ 1 เทียบกับประเภทที่ 2

ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 1 (แบบ ติดตั้งบนฮาร์ดแวร์โดยตรง) จะติดตั้งอยู่บนฮาร์ดแวร์และทำหน้าที่เป็นระบบปฏิบัติการขั้นต่ำสำหรับการเรียกใช้เครื่องเสมือน ซึ่งเป็นกรณีของVMware ESXiที่ออกแบบมาสำหรับศูนย์ข้อมูล สภาพแวดล้อมขององค์กร และสถานการณ์ที่ประสิทธิภาพและความเสถียรมีความสำคัญสูงสุด

ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 2ทำงานเป็นแอปพลิเคชันบนระบบปฏิบัติการหลัก (Windows, Linux, macOS ฯลฯ) ตัวอย่างเช่นOracle VirtualBox , VMware Workstation , VMware PlayerและVMware Fusionเหล่านี้คือไฮเปอร์ไวเซอร์ที่คุณใช้บนเดสก์ท็อปหรือแล็ปท็อปพีซีสำหรับการทดสอบระบบ การพัฒนา การสอน และอื่นๆ

กล่าวโดยสรุป หากคุณต้องการสภาพแวดล้อมสำหรับการทดสอบบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเรากำลังพูดถึงไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 2 แต่หากคุณกำลังวางแผนโครงสร้างพื้นฐานเสมือนระดับองค์กรที่มีคลัสเตอร์ ความพร้อมใช้งานสูง เครือข่ายที่ซับซ้อน และพื้นที่จัดเก็บข้อมูลร่วมกัน คุณกำลังอยู่ในขอบเขตของไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 1 ด้วย ESXi

ด้วยเหตุนี้ VirtualBox จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับเดสก์ท็อปในบ้านและห้องปฏิบัติการ ในขณะที่VMware ครอบคลุมทั้งสองโลกคือ เดสก์ท็อป (Player/Workstation/Fusion) และเซิร์ฟเวอร์ด้วย ESXi และระบบนิเวศ vSphere ทั้งหมด

รูปแบบการอนุญาตใช้งานและต้นทุน: คุณต้องจ่ายเมื่อใดและเพราะเหตุใด

หนึ่งในความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดระหว่าง VirtualBox และ VMware คือรูปแบบการอนุญาตใช้งานซอฟต์แวร์VirtualBoxเผยแพร่เป็นซอฟต์แวร์ฟรีภายใต้ ใบอนุญาต GPLv2ซึ่งใช้งานได้ฟรีอย่างสมบูรณ์ทั้งสำหรับการใช้งานส่วนบุคคลและระดับมืออาชีพในแพ็กเกจพื้นฐาน

นอกจากนี้ Oracle ยังมีVirtualBox Extension Packซึ่งเพิ่มคุณสมบัติพิเศษ เช่น USB 2.0/3.0, VirtualBox RDP, การบูต PXE ขั้นสูง และการเข้ารหัสดิสก์ VM แพ็กเกจนี้ใช้งานได้ฟรีสำหรับการใช้งานส่วนบุคคล การศึกษา หรือการประเมินผล แต่ ต้องมี ใบอนุญาตสำหรับธุรกิจ หากต้องการใช้งานเชิงพาณิชย์ ถึงกระนั้น อุปสรรคทางการเงินในการเริ่มต้นใช้งานก็ยังต่ำมาก

ในส่วนของ VMware นั้น สถานการณ์มีความหลากหลายมากกว่าVMware Workstation Playerสามารถใช้งานได้ฟรีสำหรับส่วนบุคคลและการศึกษา แต่หากบริษัทต้องการใช้งานในเชิงพาณิชย์ จะต้องจ่ายค่าลิขสิทธิ์ (ประมาณ 150 ดอลลาร์สหรัฐ) Player ช่วยให้คุณสามารถเรียกใช้งานเครื่องเสมือนได้ รวมถึงเครื่องเสมือนที่มีข้อจำกัดซึ่งสร้างด้วย Workstation Pro แต่ฟีเจอร์ต่างๆ นั้นมีจำกัด

VMware Workstation ProและVMware Fusion Proเป็นซอฟต์แวร์แบบเสียเงินที่ออกแบบมาสำหรับมืออาชีพ นักพัฒนา และธุรกิจ โดยทั่วไปจะมีราคาประมาณ200 ดอลลาร์ต่อใบอนุญาตพร้อมช่วงทดลองใช้งาน 30 วัน ซึ่งจะได้รับฟังก์ชันการทำงานครบถ้วน ได้แก่ ระบบเครือข่ายขั้นสูง การจำลองแบบ Linked Clone การผสานรวมกับ vSphere การเข้ารหัสแบบเต็มรูปแบบ และอื่นๆ อีกมากมาย

เหนือสิ่งอื่นใดคือVMware ESXiซึ่งต้องใช้ใบอนุญาต vSphere โดยเริ่มจากชุด Essentials (ราคาประมาณหลายร้อยดอลลาร์) มีเวอร์ชันฟรีที่มีข้อจำกัดมากมาย (ไม่มี vCenter, ข้อจำกัดด้าน CPU และ vCPU ต่อ VM) และมีเวอร์ชันทดลองใช้งานแบบเต็มรูปแบบ 60 วัน

หากคุณกำลังมองหาโซลูชันฟรีที่มีฟีเจอร์ครบครันสำหรับพีซีของคุณ VirtualBox คือตัวเลือกที่ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม หากคุณเป็นธุรกิจที่สนใจการผสานรวมอย่างลึกซึ้งกับ vSphere และ ESXi ตัวเลือกที่เหมาะสมกว่าคือ Workstation หรือ Fusion Pro และยอมรับค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น

การจำลองเสมือนฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

ซีพียูรุ่นใหม่มีส่วนขยาย เช่นIntel VT-xหรือAMD-Vที่ช่วยให้การจำลองเสมือนด้วยฮาร์ดแวร์มีประสิทธิภาพสูง ทั้ง VMware และ VirtualBox ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเหล่านี้เมื่อมีให้ใช้งาน ทำให้โค้ดบางส่วนของระบบปฏิบัติการแขกสามารถทำงานได้เกือบจะโดยตรงบนโปรเซสเซอร์จริง

การจำลองเสมือนด้วยฮาร์ดแวร์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก แต่จำเป็นต้องเปิดใช้งานตัวเลือกการจำลองเสมือนใน BIOS/UEFI ของคอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ ระบบปฏิบัติการโฮสต์และเกสต์ต้องมีสถาปัตยกรรมเดียวกัน (โดยทั่วไปคือ x86-64)

จุดเด่นที่แท้จริงของ VirtualBox คือการจำลองเสมือนด้วยซอฟต์แวร์หรือการจำลองแบบเต็มรูปแบบ VirtualBox สามารถจำลองแพลตฟอร์มของเครื่องเสมือนได้อย่างสมบูรณ์ รวมถึงคำสั่งของ CPU แม้ว่าโปรเซสเซอร์ของเครื่องโฮสต์จะไม่รองรับ VT-x/AMD-V ก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้คือความเร็วที่ช้าลง แต่ช่วยให้คุณสามารถเรียกใช้เครื่องเสมือน 32 บิตบนเครื่องรุ่นเก่าได้ ซึ่ง VMware รุ่นใหม่ๆ ปฏิเสธที่จะเรียกใช้เครื่องเสมือนที่ไม่มีส่วนขยายเหล่านั้น

VMware Workstation เวอร์ชันเก่าๆ ก็ใช้วิธีการแปลงไบนารีแบบซอฟต์แวร์ในลักษณะเดียวกัน แต่เวอร์ชันปัจจุบันนั้นสันนิษฐานว่ามีการรองรับการจำลองเสมือนของ CPU ดังนั้นจึงไม่ยืดหยุ่นเท่ากับฮาร์ดแวร์รุ่นเก่า

ประสบการณ์การใช้งาน: อินเทอร์เฟซแบบกราฟิกและบรรทัดคำสั่ง

ทั้ง VirtualBox และ VMware ต่างก็มีGUI ที่ใช้งานง่ายพอสมควรสำหรับการจัดการเครื่องเสมือนของคุณ เช่น การสร้าง การโคลน การเปิด การปิด การเปลี่ยนฮาร์ดแวร์เสมือน เป็นต้น VirtualBox ทำสิ่งเหล่านี้ผ่าน VirtualBox Manager ในขณะที่ VMware มีตัวเลือกมากหรือน้อยกว่าขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ (Workstation, Player, Fusion)

จุดเด่นที่สุดของ VirtualBox คือVBoxManageซึ่งเป็นส่วนติดต่อผู้ใช้แบบบรรทัดคำสั่ง ด้วยเครื่องมือนี้ คุณสามารถเข้าถึงพารามิเตอร์ทั้งหมดของเอนจิ้นการจำลองเสมือนได้ รวมถึงพารามิเตอร์หลายอย่างที่ไม่สามารถใช้งานได้ในส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก (GUI) มันเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการสร้าง VM โดยอัตโนมัติ การจับภาพสแนปช็อต การจัดการเครือข่าย การเทเลพอร์ต และอื่นๆ อีกมากมาย

VMware Workstation และ Fusion มีโปรแกรมยูทิลิตี้แบบบรรทัดคำสั่ง วีเอ็มรันซึ่งช่วยให้คุณสามารถเริ่มและหยุดเครื่อง เรียกใช้คำสั่งในเครื่องเสมือน และดำเนินการอัตโนมัติได้ นอกเหนือจากคำสั่งต่างๆ เช่น vmware พร้อมพารามิเตอร์ ผู้เล่นยังสามารถใช้ vmrun ได้หากติดตั้งไลบรารี VIX แล้ว

ในกรณีของVMware ESXiนั้นแตกต่างออกไป: คุณจะมีคอนโซลแบบข้อความโดยตรง (DCUI) สำหรับการตั้งค่าพื้นฐาน การเข้าถึง SSH ด้วยคำสั่งต่างๆ เช่น ESXCLI และเว็บอินเทอร์เฟซ (VMware Host Client) สำหรับการจัดการโฮสต์แต่ละตัว สำหรับสภาพแวดล้อมขนาดใหญ่ คาดว่าคุณจะใช้vCenter และ vSphere Clientหรือ PowerCLI สำหรับการทำงานอัตโนมัติขั้นสูง

โดยรวมแล้ว ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดจากทั้งสองบริษัทมีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายพอสมควร แต่เมื่อพูดถึงความลึกของ CLI และการเขียนสคริปต์ API ของ VBoxManage และ VirtualBox นั้นเทียบเท่ากับสิ่งที่ VMware Workstation/Fusion นำเสนอ และในกรณีของ vSphere ความเป็นไปได้นั้นเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการผสานรวมกับ PowerShell และ SDK ของมัน

การผสานรวมระหว่างโฮสต์และแขก: โฟลเดอร์ คลิปบอร์ด และการลากและวาง

สิ่งหนึ่งที่สร้างความแตกต่างในการใช้งานประจำวันคือประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันระหว่างระบบโฮสต์และเครื่องเสมือน ทั้ง VirtualBox และ VMware ต่างก็มีฟีเจอร์โฟลเดอร์ที่ใช้ร่วมกันคลิปบอร์ดที่ใช้ร่วมกันและฟังก์ชันลากและวางสำหรับการย้ายไฟล์หรือข้อความระหว่างสองสภาพแวดล้อมนี้

เพื่อให้ฟีเจอร์เหล่านี้ทำงานได้ VirtualBox ต้องการ ให้ติดตั้ง Guest Additionsในสภาพแวดล้อมของเครื่องเสมือน ในขณะที่ VMware ต้องการVMware Tools (หรือ open-vm-tools บน Linux) หากไม่มีเครื่องมือเหล่านี้ เครื่องเสมือนก็ยังคงทำงานได้ แต่คุณจะสูญเสียความสะดวกสบายไปมาก

ใน VirtualBox, Workstation, Player และ Fusion คุณสามารถสร้างโฟลเดอร์ที่ใช้ร่วมกันได้จากการตั้งค่า VM และเข้าถึงโฟลเดอร์เหล่านั้นจากสภาพแวดล้อมของเครื่องเสมือนได้ราวกับว่าเป็นทรัพยากรเครือข่าย อย่างไรก็ตาม ESXi ขาดฟังก์ชันโฟลเดอร์ที่ใช้ร่วมกันโดยตรง ดังนั้นคุณต้องตั้งค่าการแชร์โดยใช้เครื่องมือของระบบปฏิบัติการของเครื่องเสมือนเองหรือเซิร์ฟเวอร์ไฟล์ภายนอก

คลิปบอร์ดที่ใช้ร่วมกันช่วยให้คุณสามารถคัดลอกและวางข้อความ (และในหลายกรณีไฟล์) ระหว่างโฮสต์และเกสต์ได้ ใน ESXi ฟีเจอร์นี้มีอยู่ แต่ถูกจำกัดเพื่อความปลอดภัย: โดยค่าเริ่มต้นจะถูกปิดใช้งานและต้องเปิดใช้งานโดยการปรับพารามิเตอร์ในไฟล์ VMX และถึงแม้จะทำเช่นนั้นแล้ว ขนาดของสิ่งที่คุณสามารถคัดลอกได้ก็ยังถูกจำกัดอยู่ดี

ฟังก์ชันการลากและวางมีให้ใช้งานใน VirtualBox และชุดโปรแกรมเดสก์ท็อปของ VMware แต่ไม่มีใน ESXiบนเซิร์ฟเวอร์ ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือมีความสำคัญเหนือกว่าความสะดวกสบายของเดสก์ท็อปเหล่านี้

Guest Additions เทียบกับ VMware Tools และโหมด Seamless/Unity

VirtualBox Guest Additionsคือชุดไดรเวอร์และบริการที่จะช่วยปรับปรุงประสบการณ์การใช้งานภายใน VM อย่างมาก เช่น ความละเอียดหน้าจอที่ดีขึ้น การใช้งานเมาส์โดยไม่ต้องจับภาพ การแชร์โฟลเดอร์ การลากและวาง การซิงโครไนซ์เวลา เป็นต้น การติดตั้งทำได้โดยการเมานต์ไฟล์ ISO VBoxGuestAdditions.isoเข้าไปใน VM และเรียกใช้โปรแกรมติดตั้งที่เกี่ยวข้อง

ในระบบนิเวศของ VMware สิ่งที่เทียบเท่ากันคือVMware Toolsแต่ละประเภทของระบบปฏิบัติการแขกจะมีไฟล์ ISO ของตัวเอง (Windows, Linux, Solaris เป็นต้น) หรือแพ็กเกจในที่เก็บ (open-vm-tools) ใน ESXi ไฟล์ ISO จะอยู่บนโฮสต์เองและจะถูกเมานต์จากไคลเอนต์การจัดการ

ด้วยเครื่องมือเหล่านี้ ผู้ให้บริการทั้งสองรายจึงสามารถใช้งานโหมดการรวมหน้าต่างขั้นสูงได้ VirtualBox มีโหมด Seamless ซึ่งทำให้หน้าต่างแอปพลิเคชันของเครื่องเสมือนปรากฏบนเดสก์ท็อปของเครื่องโฮสต์โดยที่กรอบของเครื่องเสมือนไม่ปรากฏให้เห็น ส่วนVMware ก็มีโหมดที่คล้ายกันเรียกว่าUnity

VirtualBox อนุญาตให้ใช้งานโหมด Seamless กับระบบปฏิบัติการ Windows, Linux และ Solaris (แต่ไม่ใช่ macOS) โดยต้องติดตั้ง Guest Additions ก่อน ส่วน VMware รองรับ Unity สำหรับระบบปฏิบัติการ Windows ใน Workstation และ Fusion แต่ได้ถอดออกจาก Linux ในเวอร์ชันก่อนหน้าหลายเวอร์ชันแล้ว และยังไม่รองรับสำหรับระบบปฏิบัติการ macOS หรือเครื่องเสมือนระยะไกลบน ESXi ด้วย

ภาพถ่ายและสำเนา (สมบูรณ์และเชื่อมโยง)

สแนปช็อต ช่วยให้คุณบันทึกสถานะทั้งหมดของ VM ในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง และย้อนกลับไปยังสถานะนั้นได้ทุกเมื่อที่ต้องการ ภายในระบบจะสร้างดิสก์ส่วนต่าง และการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นหลังจากนั้นจะถูกบันทึกไว้ในดิสก์นั้น วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบซอฟต์แวร์ การเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าที่มีความเสี่ยง หรือสภาพแวดล้อมการพัฒนา

VirtualBox, VMware Workstation, Fusion และ ESXi รองรับการสร้างสแนปช็อตโดยตรง ส่วน VMware Playerนั้นไม่รองรับการจัดการสแนปช็อต ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่สำคัญหากคุณทำการทดสอบจำนวนมาก ถึงแม้ว่าการสร้าง VM ใหม่จากสำเนาของดิสก์ยังคงทำได้ แต่ก็ไม่สะดวกเท่าที่ควร

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าสแนปช็อตไม่ใช่การสำรองข้อมูลการใช้งานสแนปช็อตมากเกินไปจะทำให้ประสิทธิภาพลดลงและทำให้การจัดการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลซับซ้อนขึ้น ในสภาพแวดล้อมการใช้งานจริงที่มี ESXi ขอแนะนำให้ใช้ร่วมกับโซลูชันการสำรองข้อมูลเฉพาะของ vSphere และใช้เฉพาะในระยะเวลาสั้นๆ เท่านั้น

ในส่วนของการโคลนนั้น VirtualBox มีทั้งการโคลนแบบเต็มและการโคลนแบบเชื่อมโยงการโคลนแบบเชื่อมโยงจะใช้ดิสก์หลักร่วมกับ VM ต้นฉบับและบันทึกเฉพาะส่วนที่ต่างกันเท่านั้น ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่และเวลาในการโคลนได้อย่างมาก VMware Workstation และ Fusion Pro ก็รองรับการโคลนแบบเชื่อมโยงเช่นกัน ในขณะที่ Player และ Fusion Player ไม่รองรับ

รองรับอุปกรณ์และอุปกรณ์ต่อพ่วง USB

สถานการณ์ทั่วไปอย่างหนึ่งคือการต้องการใช้งานแฟลชไดรฟ์ USB, ฮาร์ดไดรฟ์ USB, เครื่องพิมพ์, สแกนเนอร์ หรืออะแดปเตอร์ Wi-Fi ในเครื่องเสมือน (VM ) ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ฟังก์ชัน USB passthrough ที่ถ่ายโอนการควบคุมอุปกรณ์จากโฮสต์ไปยังเกสต์

VirtualBox รองรับ USB แต่โดยค่าเริ่มต้นจะรองรับเฉพาะ USB 1.1 เท่านั้น หากต้องการใช้ USB 2.0 และ 3.0 คุณต้องติดตั้งVirtualBox Extension Packบนเครื่องโฮสต์ รวมถึง Guest Additions บนเครื่องเกสต์ด้วย ซึ่งใช้ได้กับระบบปฏิบัติการ Windows, Linux และ macOS

ผลิตภัณฑ์ของ VMware (Player, Workstation, Fusion และ ESXi) รองรับ USB 2.0 และ 3.0 โดยตรงโดยไม่ต้องติดตั้งโปรแกรมเพิ่มเติมใดๆ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมี VMware Tools บนเครื่องเสมือนเสมอสำหรับการปรับแต่งอย่างละเอียด คุณสามารถเลือกอุปกรณ์ USB ใดเชื่อมต่อกับเครื่องโฮสต์และอุปกรณ์ใดเชื่อมต่อกับเครื่องเสมือนได้จากเมนูการตั้งค่าของเครื่องเสมือน และในหลายกรณี คุณสามารถสลับการเชื่อมต่อระหว่างสองเครื่องได้ทันที

ในสภาพแวดล้อมขั้นสูง การจัดการอุปกรณ์ USB จำนวนมากอาจต้องใช้ฮับเฉพาะหรือเครื่องมือเพิ่มเติมเพื่อควบคุมการเข้าถึง แต่สำหรับการใช้งานทั่วไป สิ่งที่แต่ละแพลตฟอร์มมีให้ก็เพียงพอแล้ว

ประสิทธิภาพกราฟิก 3 มิติและหน่วยความจำวิดีโอ

หากคุณวางแผนที่จะใช้งานแอปพลิเคชันที่ต้องใช้กราฟิก 3 มิติ (เช่น การตัดต่อวิดีโอแบบเร่งความเร็ว เครื่องมือ CAD บางอย่าง การทดสอบเกมเบาๆ เป็นต้น) ความแตกต่างระหว่าง VirtualBox และ VMware จะเห็นได้อย่างชัดเจน

VirtualBox รองรับการเร่งความเร็ว 3 มิติได้ถึงOpenGL 3.0 และ Direct3D 9โดยมีหน่วยความจำวิดีโอสูงสุด 128 MB สำหรับ VM ต้องเปิดใช้งานการเร่งความเร็ว 3 มิติด้วยตนเองในการตั้งค่าเครื่อง และต้องติดตั้ง Guest Additions บนเครื่องเสมือน ซึ่งเพียงพอสำหรับงานพื้นฐาน แต่จะไม่เพียงพอเมื่อต้องการประสิทธิภาพกราฟิกสูง

VMware เองก็ รองรับDirectX 11 และ OpenGL 4.3ใน Player, Workstation, Fusion และ ESXi โดยปกติแล้วจะเปิดใช้งานการเร่งความเร็ว 3 มิติโดยค่าเริ่มต้นบนเครื่องเดสก์ท็อปรุ่นใหม่ และอนุญาตให้คุณกำหนดค่าหน่วยความจำวิดีโอเสมือนได้สูงสุด 2 GB ต่อ VM ประสบการณ์การใช้งานโดยทั่วไปจึงราบรื่นกว่าใน VirtualBox เมื่อมีการใช้งานกราฟิกหนักๆ

อย่างไรก็ตาม ในทุกกรณี คุณจำเป็นต้องให้เครื่องโฮสต์มีไดรเวอร์กราฟิกที่ดีและเปิดใช้งานการเร่งความเร็วฮาร์ดแวร์ ไม่มีไฮเปอร์ไวเซอร์ใดที่จะทำงานได้อย่างมหัศจรรย์หากการ์ดกราฟิกของคุณล้าสมัยหรือไม่มีไดรเวอร์ที่เหมาะสม

รูปแบบดิสก์เสมือนและการจัดสรรทรัพยากร

ทั้ง VirtualBox และ VMware จำลองฮาร์ดไดรฟ์เสมือนโดยใช้ไฟล์ VirtualBox รองรับหลายรูปแบบ ได้แก่VDI (แบบดั้งเดิม), VMDK (จาก VMware), VHD (Hyper-V) และแม้แต่ ภาพฮาร์ดไดรฟ์ของ Parallelsซึ่งช่วยให้การย้ายเครื่องเสมือนระหว่างแพลตฟอร์มต่างๆ ทำได้ราบรื่นยิ่งขึ้น

ในทางกลับกัน VMware เน้นไปที่รูปแบบเดียวคือVMDK VM ทั้งหมดใน Workstation, Fusion และ ESXi ใช้ดิสก์ประเภทนี้ ซึ่งทำให้ความเข้ากันได้ภายในและการผสานรวมกับเครื่องมือสำรองข้อมูลและการจำลองข้อมูลทำได้ง่ายขึ้น

ทั้งสองโปรแกรมรองรับการนำเข้าและส่งออกเครื่องเสมือนโดยใช้ เทมเพลต OVF/OVAซึ่งช่วยให้การแลกเปลี่ยนอุปกรณ์เสมือนทำได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม ทั้งสองโปรแกรมไม่รองรับ VHDX ซึ่งเป็นรูปแบบดิสก์ล่าสุดของ Hyper-V โดยตรง

ในส่วนของประเภทการจัดสรรพื้นที่ดิสก์ ทั้ง VirtualBox และ VMware อนุญาตให้คุณเลือกระหว่างดิสก์ที่จัดสรรไว้ล่วงหน้า (thick disk)และดิสก์ที่ขยายขนาดได้แบบไดนามิก (thin disk)แบบแรกจะใช้พื้นที่ทั้งหมดที่คุณระบุตั้งแต่เริ่มต้น ในขณะที่แบบหลังจะขยายขนาดเมื่อมีการเขียนข้อมูลลงไป บนคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป เกือบทุกคนใช้การจัดสรรพื้นที่แบบ thin เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้พื้นที่ดิสก์โดยไม่จำเป็น

ใน ESXi ดิสก์แบบบางบน VMFS มีข้อดีคือ ระบบไฟล์รองรับการเรียกคืนพื้นที่โดยอัตโนมัติซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่ได้เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติในผลิตภัณฑ์เดสก์ท็อปหรือใน VirtualBox ซึ่งคุณมักจะต้องใช้เครื่องมือเฉพาะเพื่อบีบอัดดิสก์

เครือข่ายเสมือนและโหมดการเชื่อมต่อ

ในระดับเครือข่าย ทั้ง VirtualBox และ VMware มีวิธีการเชื่อมต่อ VM เข้าด้วยกัน เชื่อมต่อกับโฮสต์ และเชื่อมต่อกับเครือข่ายทางกายภาพได้หลายวิธี ใน VirtualBox โหมดหลักๆ ได้แก่NAT, NAT Network, Bridged Adapter, Host-only, Internal Networkและโหมดไม่เชื่อมต่อ (not attached)

โหมดNATสร้างเครือข่ายส่วนตัวขนาดเล็กไว้เบื้องหลังเราเตอร์เสมือน: เครื่องเสมือนสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตและมองเห็นโฮสต์ได้ แต่จะไม่สามารถเข้าถึงได้จากภายนอก เว้นแต่คุณจะกำหนดค่ากฎการส่งต่อพอร์ต ส่วน NAT Network นั้นคล้ายกัน แต่ช่วยให้เครื่องเสมือนในส่วนนั้นสามารถมองเห็นกันและกันได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น

อะแดปเตอร์แบบบริดจ์จะเชื่อมต่อ VM เข้ากับเครือข่ายทางกายภาพเดียวกันกับโฮสต์ ราวกับว่าเป็นอุปกรณ์อีกตัวที่เชื่อมต่อกับสวิตช์หรือเราเตอร์ ในกรณีนี้ VM สามารถรับที่อยู่ IP ของตัวเองจากเซิร์ฟเวอร์ DHCP ทางกายภาพของคุณ และทำงานทุกประการเหมือนกับเครื่องอื่นๆ บน LAN

การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบ Host-onlyสร้างเครือข่ายที่แยกต่างหาก ซึ่งเข้าถึงได้เฉพาะระหว่างโฮสต์และเครื่องเสมือน (VM) ที่เชื่อมต่อในโหมดนั้นเท่านั้น มีประโยชน์สำหรับห้องปฏิบัติการและสภาพแวดล้อมการทดสอบที่ไม่มีการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต การเชื่อมต่อเครือข่ายภายในนั้นยิ่งปิดสนิทกว่า: มีเพียงเครื่องเสมือนเท่านั้นที่สามารถมองเห็นกันและกันได้ และโฮสต์จะไม่สามารถมองเห็นได้

VMware Workstation และ Fusion โดยพื้นฐานแล้วมีโหมดการทำงานสามโหมด ได้แก่NAT (VMNet8), Bridge (VMNet0) และ Host-only (VMNet1)โดยมีตัวแก้ไขเครือข่ายเสมือนในเวอร์ชัน Pro สำหรับการปรับแต่งที่อยู่ DHCP เป็นต้น VMware Player และ Fusion Player สืบทอดโหมดเหล่านี้มา แต่มีตัวเลือกการแก้ไขน้อยกว่า

ในVMware ESXiระบบเครือข่ายมีประสิทธิภาพและซับซ้อนมากขึ้น มีvSwitches เสมือน , กลุ่มพอร์ต, VLAN, การรวม NIC และหากคุณเพิ่ม vCenter คุณสามารถใช้ Distributed Virtual Switches (DVS) เพื่อแชร์การกำหนดค่าระหว่างโฮสต์ได้ นอกจากนี้ ด้วยVMware NSXคุณสามารถตั้งค่าเครือข่ายที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์ขั้นสูงด้วยเราเตอร์เสมือนและไฟร์วอลล์ที่กำหนดค่าได้อย่างละเอียด

พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบใช้ร่วมกัน, iSCSI, NFS และ Fibre Channel

เมื่อต้องจัดการกับโฮสต์หลายตัวและต้องการความพร้อมใช้งานสูงพื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบใช้ร่วมกันจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง VirtualBox แม้จะเป็นโซลูชันสำหรับเดสก์ท็อป แต่ก็มีตัวเริ่มต้น iSCSI ในตัวที่ช่วยให้คุณเชื่อมต่อ iSCSI LUN เข้ากับดิสก์เสมือนได้โดยตรง โดยไม่ต้องสร้างไฟล์ดิสก์เสมือนชั่วคราว

วิธีนี้ช่วยให้คุณสามารถตั้งค่าห้องปฏิบัติการที่น่าสนใจด้วยอาร์เรย์ iSCSI หรือเซิร์ฟเวอร์ Linux/NAS โดยการส่งออก LUN และให้ VM ใน VirtualBox ของคุณอ่านและเขียนข้อมูลไปยังพื้นที่จัดเก็บข้อมูลระยะไกลนั้นได้โดยตรง นอกจากนี้ คุณยังสามารถใช้ NFS หรือ SMB เป็นตำแหน่งในการจัดเก็บไฟล์ดิสก์เสมือน โดยใช้ประโยชน์จากความสามารถของระบบปฏิบัติการโฮสต์ได้อีกด้วย

ในส่วนของ VMware นั้นESXiรองรับ iSCSI, NFS และFibre Channelเป็นตัวเลือกการจัดเก็บข้อมูลแบบใช้ร่วมกันในระดับการผลิต โดยทั่วไปแล้ว คุณจะเชื่อมต่ออาร์เรย์จัดเก็บข้อมูลผ่าน iSCSI หรือ Fibre Channel และนำเสนอวอลุ่มเหล่านั้นเป็นดาต้าสโตร์ VMFS ซึ่งเป็นที่เก็บไฟล์ VMDK และไฟล์ VM อื่นๆ

Workstation, Player และ Fusion ไม่มีตัวเริ่มต้น iSCSI ของตัวเอง แต่คุณสามารถใช้ตัวเริ่มต้น iSCSI ของระบบปฏิบัติการโฮสต์เพื่อเชื่อมต่อไดรฟ์และจัดเก็บ VM ไว้ที่นั่นได้ วิธีนี้อาจไม่ตรงไปตรงมาเท่าใน VirtualBox แต่ก็ใช้งานได้สำหรับสภาพแวดล้อมขนาดเล็ก

หากเป้าหมายของคุณคือการสร้างสภาพแวดล้อมระดับองค์กรที่ปรับขนาดได้ด้วยระบบจัดเก็บข้อมูลเฉพาะESXi จะชนะขาดลอยอย่างไรก็ตาม สำหรับห้องปฏิบัติการในบ้านหรือสถานการณ์แบบผสมผสาน ความยืดหยุ่นของตัวเริ่มต้น iSCSI ของ VirtualBox นั้นค่อนข้างน่าสนใจ

การย้ายเครื่องขณะทำงาน: การเทเลพอร์ตเทียบกับ vMotion

เมื่อคุณก้าวเข้าสู่สภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนมากขึ้น คุณจะต้องย้ายเครื่องเสมือนระหว่างโฮสต์โดยไม่ต้องปิดเครื่อง นี่คือจุดที่การย้ายแบบสด (Live Migration) เข้ามามีบทบาท VirtualBox มีฟีเจอร์ที่เรียกว่าTeleportingซึ่งช่วยให้คุณสามารถย้ายเครื่องเสมือนที่กำลังทำงานอยู่จากโฮสต์ VirtualBox หนึ่งไปยังอีกโฮสต์หนึ่งโดยใช้ TCP/IP

ในการใช้ Teleporting คุณต้องมีพื้นที่จัดเก็บข้อมูลร่วมที่สามารถเข้าถึงได้จากทั้งสองโฮสต์ (iSCSI, NFS หรือ SMB) ซึ่งเป็นที่ตั้งของดิสก์ของ VM และคุณต้องสร้าง VM "ว่างเปล่า" บนโฮสต์ปลายทางก่อน โดยต้องมีฮาร์ดแวร์ที่เหมือนกันทุกประการ (RAM เท่ากัน จำนวน CPU เท่ากัน ฯลฯ) จากนั้น ใช้คำสั่งในบรรทัดคำสั่งด้วย VBoxManage เพื่อเริ่มการ Teleport และสถานะของ CPU และหน่วยความจำจะถูกถ่ายโอนไปยังโฮสต์ใหม่ด้วยความหน่วงเวลาอันสั้นมาก

ในส่วนของ VMware โซลูชันที่เสถียรและใช้งานกันอย่างแพร่หลายคือvMotionด้วย vMotion คุณสามารถย้าย VM ระหว่างโฮสต์ ESXi ที่จัดการโดย vCenter ได้โดยไม่ต้องปิดระบบ (hot-migrate) โดยมีเงื่อนไขว่าโฮสต์เหล่านั้นต้องใช้ datastore ร่วมกันและตรงตามข้อกำหนดด้านความเข้ากันได้ของ CPU ไม่จำเป็นต้องสร้าง VM ล่วงหน้าบนโฮสต์ปลายทาง ทุกอย่างสามารถจัดการได้จาก GUI ของ vSphere หรือผ่าน PowerCLI

vMotion สามารถย้าย VM พร้อมสแนปช็อต ทำการย้ายพร้อมกันหลายเครื่อง และทำงานได้ในระยะทางไกลหากเครือข่ายของคุณได้รับการกำหนดค่าอย่างถูกต้อง นอกจากนี้ยังมีเวอร์ชัน Storage vMotion ซึ่งสามารถย้ายดิสก์จากดาต้าสโตร์หนึ่งไปยังอีกดาต้าสโตร์หนึ่งโดยไม่ต้องหยุด VM

ผลิตภัณฑ์เดสก์ท็อปของ VMware (Player, Workstation, Fusion) ไม่รองรับการย้ายเครื่องเสมือนแบบเรียลไทม์ (Live Migration ) คุณต้องปิดเครื่องเสมือนก่อน คัดลอกไฟล์ไปยังเครื่องอื่น แล้วจึงเริ่มเครื่องใหม่ ส่วน VirtualBox Teleporting และ VMware vMotion นั้นออกแบบมาสำหรับสถานการณ์ที่มีหลายเครื่องโฮสต์ โดยต้องมีการวางแผนล่วงหน้า

การจัดการจากระยะไกลและจากส่วนกลาง

หากคุณมีพีซีหนึ่งหรือสองเครื่องที่มีเครื่องเสมือน (VM) การจัดการทุกอย่างจากอินเทอร์เฟซภายในเครื่องก็เพียงพอแล้ว แต่เมื่อสภาพแวดล้อมของคุณเติบโตขึ้นการจัดการแบบรวมศูนย์ จะมีความสำคัญมากขึ้น ในโลกของ VirtualBox ตัวเลือกที่รู้จักกันดีที่สุดคือPhpVirtualBoxซึ่งเป็นอินเทอร์เฟซบนเว็บที่เขียนด้วยภาษา PHP ที่จำลอง GUI ของ VirtualBox และช่วยให้คุณจัดการอินสแตนซ์ VirtualBox ระยะไกลจากเบราว์เซอร์ได้

PhpVirtualBox เชื่อมต่อกับบริการ VirtualBox บนแต่ละโฮสต์ และช่วยให้คุณสามารถเริ่มต้นและหยุดเครื่องเสมือน สร้างเครื่องเสมือน จัดการดิสก์ และอื่นๆ ได้ มันทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมขนาดเล็กถึงขนาดกลางและมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อโฮสต์ไม่มีสภาพแวดล้อมแบบกราฟิก (ตัวอย่างเช่น ระบบ Linux ที่เรียบง่าย)

นอกจากนี้ Oracle ยังมีVRDE/VRDPซึ่งเป็นส่วนเสริมที่ช่วยให้คุณเชื่อมต่อกับคอนโซล VM โดยใช้โปรโตคอลที่เข้ากันได้กับ RDP นี่เป็นอีกเครื่องมือหนึ่งสำหรับการเข้าถึงเครื่องของคุณจากระยะไกล แม้ว่าจะเน้นที่หน้าจอของ VM มากกว่าการจัดการโฮสต์ก็ตาม

ในระบบนิเวศของ VMware นั้น vCenter Serverคือสุดยอดแห่งการจัดการข้อมูลจาก vCenter และ vSphere client คุณสามารถควบคุมโฮสต์ ESXi ได้หลายสิบหรือหลายร้อยเครื่อง สร้างคลัสเตอร์ กำหนดค่าความพร้อมใช้งานสูง (HA) การวางแผนทรัพยากรแบบกระจาย (DRS) เครือข่ายเสมือนแบบกระจาย (DV) นโยบายการจัดเก็บข้อมูล การเข้ารหัส และอื่นๆ อีกมากมาย เป็นโซลูชันที่ออกแบบมาสำหรับศูนย์ข้อมูลทุกขนาดตั้งแต่ธุรกิจขนาดเล็กที่กำลังเติบโตไปจนถึงองค์กรขนาดใหญ่

หากคุณมีโฮสต์ ESXi ที่แยกอยู่เพียงไม่กี่เครื่อง คุณสามารถจัดการพวกมันได้ด้วยVMware Host Clientจากเบราว์เซอร์ของคุณ โดยไม่ต้องใช้ vCenter สำหรับการทำงานอัตโนมัติ VMware มีPowerCLIซึ่งเป็นชุดคำสั่ง PowerShell ที่ช่วยให้คุณเขียนสคริปต์สำหรับงานเกือบทุกอย่างใน vSphere ได้

VMware Workstation มีฟีเจอร์ที่เรียกว่า Workstation Server สำหรับแชร์ VM กับ Workstation หรือ Fusion อื่นๆ แต่ก็ยังไม่สามารถเทียบได้กับระดับการควบคุมแบบรวมศูนย์ที่ vCenter หรือความยืดหยุ่นของ PhpVirtualBox ในการจัดการโฮสต์ VirtualBox หลายๆ ตัว

การเข้ารหัส หน่วยความจำร่วม และคลัสเตอร์

ในด้านความปลอดภัย VirtualBox อนุญาตให้คุณเข้ารหัสดิสก์เสมือนโดยใช้อัลกอริธึม XTS-AES-256 หรือ XTS-AES-128 ได้ หากคุณติดตั้ง Extension Pack ไว้แล้ว การเข้ารหัสจะถูกกำหนดค่าทีละ VM โดยต้องป้อนรหัสผ่านเมื่อเริ่มต้นระบบ ระบบปฏิบัติการในเครื่องเสมือนจะไม่รับรู้ถึงการเข้ารหัสนี้ และสำหรับเครื่องเสมือนแล้ว ดิสก์จะปรากฏเป็นปกติ

VMware ทำได้มากกว่านั้น Player ไม่เข้ารหัส แต่สามารถรัน VM ที่เข้ารหัสซึ่งสร้างขึ้นใน Workstation หรือ Fusion Pro (ด้วยใบอนุญาตเชิงพาณิชย์) Workstation Pro และ Fusion Pro อนุญาตให้คุณเข้ารหัสและจำกัด VM กำหนดวันหมดอายุ ควบคุมการแก้ไข และอื่นๆ บน ESXi ด้วย vCenter คุณสามารถเข้ารหัสดิสก์เสมือนและไฟล์ VM อื่นๆโดยใช้ XTS-AES-256 สำหรับข้อมูลและ AES-256 สำหรับคีย์ และคุณยังสามารถผสานรวมเซิร์ฟเวอร์จัดการคีย์ (KMS) ได้อีกด้วย การรับส่งข้อมูลการจัดการระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของสภาพแวดล้อม vSphere ก็ได้รับการเข้ารหัสเช่นกัน

ในส่วนของการจัดการหน่วยความจำ ทั้ง VirtualBox และ VMware รองรับ เทคนิค Memory Ballooningซึ่งเป็นการจัดสรร RAM ให้กับ VM เกินกว่าที่จำเป็น และเรียกคืนหน่วยความจำที่ไม่ได้ใช้จากบาง VM เพื่อนำไปใช้กับ VM อื่นๆ ใน VirtualBox จะตั้งค่าผ่าน VBoxManage และต้องใช้ Guest Additions ส่วนใน VMware จะทำผ่าน GUI และใช้ไดรเวอร์ vmmemctl จาก VMware Tools

จุดเด่นที่แท้จริงของ ESXi คือคุณสมบัติการเพิ่มประสิทธิภาพหน่วยความจำขั้นสูง เช่นการแชร์เพจแบบโปร่งใส การบีบอัดและการลดความซ้ำซ้อนของเพจ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ RAM ทางกายภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นเมื่อมี VM ที่คล้ายกันจำนวนมาก

โดยสรุปแล้ว VirtualBox และ VMware แก้ปัญหาเดียวกันจากมุมมองที่เสริมกัน: VirtualBox โดดเด่นในฐานะโซลูชันฟรี ยืดหยุ่น และให้ความรู้สูงสำหรับผู้ใช้ตามบ้าน นักเรียน และห้องปฏิบัติการขนาดเล็ก ในขณะที่VMware ปลดปล่อยศักยภาพเต็มที่เมื่อคุณเจาะลึกเข้าไปใน Workstation Pro/Fusion Pro และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ESXi พร้อมด้วย vSphere, vCenter, vMotion, HA และ NSXหากคุณต้องการทดลองและเรียนรู้ การเริ่มต้นด้วย VirtualBox เกือบจะเป็นทางเลือกที่ปลอดภัย หากเป้าหมายของคุณคือการตั้งค่าสภาพแวดล้อมการผลิตที่จริงจัง การลงทุนใน VMware และระบบนิเวศของมันมักจะคุ้มค่า แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นจะสูงกว่าก็ตาม