物理服务器与虚拟机：关键差异和相似之处

当开始新业务时，您应确保您组织的基础架构能够承载工作负载并执行业务操作，没有延迟和中断。您组织的基础架构可以建立在物理服务器、虚拟服务器或两者的组合（混合服务器）上。因此，在选择可用选项之间时，考虑多个因素至关重要。本博客文章通过突出它们各自提供的主要优缺点，对物理服务器和虚拟机（VMs）进行了比较。

什么是物理服务器？

物理服务器与虚拟服务器的比较应该从定义开始。物理服务器，也称为“裸金属服务器”，是单租户计算机服务器，意味着特定的物理服务器指定给单个用户。物理服务器的资源和组件不在多个用户之间共享。每个物理服务器包括内存、处理器、网络连接、硬盘和操作系统（OS），用于运行程序和应用程序。裸金属服务器由于包含的强大处理组件而体积庞大。

什么是虚拟机？

A virtual machine (VM) is a software computer used as emulation of an actual physical computer. A virtual server operates in a “multi-tenant” environment, meaning that multiple VMs run on the same physical hardware. In this case, the computing resources of a physical server are virtualized and shared among all VMs running on it. The architecture of a virtual server is a little more complex than that of a physical server. Thus, a hypervisor, such as VMware vSphere or Microsoft Hyper-V, is installed on top of physical hardware. A hypervisor is then used to create and manage VMs, which have their own virtual computing resources. After that, you can load multiple guest OSes and server applications on top of the virtual hardware. Thus, virtual servers allow you to run several OSes and applications on the basis of the shared physical hardware, which makes it a more cost-effective option than a physical server.

比较物理服务器和虚拟机

要了解物理服务器与虚拟服务器的区别，需要更仔细地查看它们的所有组件。

性能

这个因素应该被考虑，如果您的组织需要不断处理大量数据。物理服务器比虚拟机更强大和高效，因为虚拟机容易出现性能问题，这是由于物理机中的虚拟服务器数量过多导致的。因此，拥有相同硬件和软件资源和能力的物理机和虚拟机不能达到相同的性能水平。如果您的组织运行需要充分利用计算资源的操作，物理服务器是最佳选择。

管理

至于管理因素，虚拟机比物理服务器更容易维护。在服务器故障的情况下，将物理服务器恢复到原始状态可能需要几天的时间。对于虚拟机，借助现代VM备份软件，恢复过程只需几次点击即可启动。此外，物理服务器必须进行仔细检查，以查找任何缺陷，并在必要时安装和设置额外的驱动程序才能使用。而对于虚拟机来说，它们是建立在准备就绪的物理硬件之上的。因此，虚拟机可以在几分钟内创建和启动。

然而，管理虚拟服务器环境需要高水平的专业知识和特定技能。因此，请确保您的IT团队成员具备足够的能力来控制您的虚拟基础设施。

可移植性

一项主要的物理服务器与虚拟服务器之间的区别在于可移植性。您可以轻松地在虚拟环境中移动虚拟机，甚至从一台物理服务器移动到另一台，您的输入也很少。这是因为虚拟机彼此隔离，并拥有自己的虚拟硬件，这使得虚拟机与硬件无关。将您的物理服务器环境移动到另一个位置是一项资源密集型的任务。在这种情况下，您需要将存储在服务器上的所有数据复制到可移动介质上，将介质以及您所有的硬件资源运送到新位置，然后在新服务器上重新安装所有系统组件。基本上，您将不得不从头开始重建服务器。

可伸缩性

要扩展物理服务器环境，您需要购买额外的硬件组件，这可能非常昂贵，并且需要经过漫长的安装和配置过程。同时，虚拟服务器环境提供了按需可伸缩性的选项。单个虚拟服务器可以同时托管多个虚拟机，可以通过点击鼠标添加或删除。您的虚拟环境可以根据您业务需求的增长而扩展或缩小。在这种情况下，您无需购买额外的硬件来确保虚拟机部署。这是因为运行在主机上的虚拟机共享相同的计算资源，这些资源可以均匀分配给所有虚拟机。因此，您可以设计一个易于配置的环境，可以执行任何复杂级别的操作。

容量管理

物理服务器未能充分利用其硬件和软件功能，其平均生产能力仅为25%。因此，许多计算资源未被使用，这不具有成本效益。另一方面，托管多个虚拟机的服务器通过将未充分利用的资源分配给最需要的其他虚拟机来解决这个问题。通过这种方式，实现了最佳容量管理。

系统恢复

如果生产站点受到灾难袭击，则迅速恢复关键任务数据和操作至关重要，以减少系统停机时间并最小化对业务的负面影响。在物理服务器上运行的业务操作可能需要几个小时或几天来恢复。在这种情况下，灾难恢复（DR）过程包括设置新的物理服务器，安装操作系统，设置应用程序并从备份中恢复关键数据。

虚拟环境中的灾难恢复过程要简单得多。您可以使用先前创建的虚拟机备份在DR站点恢复整个虚拟机，从而几乎零停机时间。为确保DR过程顺利进行，并且如果需要时可以快速恢复数据，请考虑安装第三方数据保护软件，例如NAKIVO备份与复制。高效的解决方案可以为您提供各种可靠的数据保护选项，价格仅为一小部分。

业务连续性

当前，预计企业将以全天候的方式运营，这意味着即使业务操作中出现轻微中断，也可能导致重大后果。因此，确保业务连续性，特别是在灾难发生时，应该是任何组织的主要优先事项之一。

当比较物理服务器和虚拟机时，可以明显看出虚拟机具有更强的容错性。在灾难发生时，您的虚拟环境工作负载可以在几次点击中转移到另一个站点，以确保最小的停机时间。在灾难的影响得到缓解并且生产中心已经恢复后，您可以将工作负载从DR站点迁移到主站点。

如果灾难影响或摧毁了您的物理服务器基础设施，则在大多数情况下，损坏是不可逆转的。

安全

在虚拟服务器环境中，安全管理比在物理环境中更容易配置。对于物理服务器，您必须根据其计算能力、资源和存储的数据的敏感性为每个单独的服务器构建保护系统。如果您的IT基础设施建立在10台或更多的物理服务器上，则这可能是一项资源密集型任务。

另一方面，虚拟服务器环境可以基于通用安全模型进行保护。因此，安全策略和程序可以从单个控制面板（即通过虚拟化管理程序仪表板）开发、记录和实施。

成本

构建和维护物理服务器环境可能非常昂贵。这是由于持续的硬件和软件升级、频繁的系统故障以及计算机组件和设备的故障，这些问题难以甚至无法修复。

与此同时，虚拟化被认为是对包含大量服务器的企业的完美选择。虚拟服务器环境允许您在所有运行的虚拟机之间均匀分配计算资源，从而确保以最小价格实现容量优化。但是，您应该注意，虚拟机软件许可证也可能非常昂贵。根据虚拟环境的规模，价格可能高达数千美元。

物理服务器 vs. 虚拟机：应该选择哪个？

正如您所看到的，物理服务器和虚拟机都为用户提供了多重好处。因此，在两者之间进行选择时，重要的是考虑它们的独特特点，以确定它们如何适用于您组织的基础架构。物理服务器和虚拟机之间的主要区别如下表所示。

物理服务器	虚拟机
大量前期成本	小额前期成本
无需购买许可证	虚拟机软件许可证
物理服务器和额外设备占用大量空间	单个物理服务器可以托管多个虚拟机，从而节省空间
生命周期短	支持遗留应用程序
无按需扩展性	按需扩展性
硬件升级难以实施，可能导致相当长时间的停机	硬件升级更容易实施；工作负载可以迁移到备份站点以减少停机时间
难以移动或复制	易于移动或复制
容量优化差	通过负载均衡实现高级容量优化
不需要任何额外层	运行虚拟机需要一定程度的额外开销
非常适合需要高效计算硬件来实现其服务和运营的组织	非常适合运行多个操作或为多个用户提供服务的组织，计划在未来扩展其生产环境

正如您所看到的，物理机和虚拟机彼此不同，并且基本上为组织提供不同的好处。因此，在选择两种选项之间时，您应清楚定义业务执行的操作数量，客户对组织的性能水平的期望，以及您的业务目标和目标。此外，您还应考虑诸如分配的预算、停机时间容忍度、工作负载量、数据敏感性以及性能管理需求等因素。所有这些因素决定了您的IT基础设施需要包含什么，以实现高生产力和增长。

如何使用NAKIVO备份与复制保护您的虚拟机

如上所述，通过安装第三方数据保护软件可以提高对虚拟机的保护。为此，NAKIVO备份与复制是完美的解决方案。该产品为VMware、Hyper-V和AWS EC2环境提供基于图像的、应用程序感知的备份和复制。NAKIVO备份与复制引入了许多功能，为您的虚拟机提供了多种好处。让我们更仔细地看看它们。

NAKIVO备份与复制的优势

存储大小减小

为了显著减少存储空间，NAKIVO 备份与复制采用本地更改跟踪技术，例如 VMware 的更改块跟踪（CBT）和 Hyper-V 的弹性更改跟踪（RCT）。这些技术允许您识别自上次备份或复制以来发生更改的数据，并仅使用新数据更新备份存储库。

NAKIVO 备份与复制使得可以从虚拟机备份中排除交换文件或分区。此外，数据压缩和去重的内置功能确保存储空间不会被重复数据的副本填满。压缩会缩小每个数据块的大小，而去重则确保只保存唯一的数据块。创建新的备份存储库时，默认启用压缩和去重功能。

NAKIVO 备份与复制还包括 Microsoft SQL Server 和 Microsoft Exchange 的事务日志截断功能。该产品在运行虚拟机备份或复制作业后截断（移除）事务日志。

增强的数据传输

NAKIVO备份与复制包括无LAN数据传输模式，其中包括热添加或直接SAN访问功能。通过热添加功能，您可以挂载VM快照并直接从VM数据存储库通过存储I/O堆栈读取VM数据，而无需涉及主机的TCP/IP堆栈。通过直接SAN访问模式，您可以通过iSCSI光纤通道从SAN存储设备直接读取VM数据。这些传输模式可以显著提高数据传输速度并减少对生产网络的负载。

使用NAKIVO备份与复制，您可以通过网络加速功能提高WAN传输速度。通过应用数据压缩和流量减少技术，网络可以被最佳地利用以实现更快的VM恢复并提高备份和复制作业的速度。

另一个可以增强数据传输的功能是高级带宽限制。通过带宽限制，您可以为在虚拟环境中运行的作业设置数据传输速度限制。这样可以减少LAN/WAN带宽的消耗。此外，您可以为实施限制规则设置不同的时间表。总的来说，此功能使您可以完全控制网络流量。

灾难恢复自动化

除了运行备份和复制作业外，NAKIVO Backup & Replication 还引入了站点恢复功能，大大简化了灾难恢复过程。该解决方案允许您创建站点恢复工作流程，其中可以包含一系列按您选择顺序排列的操作和条件。通过这种方式，您可以设置基于您的灾难恢复计划的任何复杂度的自动算法。您可以创建站点恢复工作流程，可以在以下情况下执行：计划故障转移、紧急故障转移、故障回迁、数据中心迁移等。在初始配置之后，可以在几次点击中运行站点恢复作业。因此，在灾难恢复事件期间，您不再需要手动监视灾难恢复过程，可以将时间用于处理其他问题。

如果您正在运行多平台环境，请查看跨平台恢复功能，该功能允许您以所选格式在不同平台之间导出虚拟机磁盘。

可靠性

NAKIVO备份与复制也是可靠的数据保护解决方案，具有一套专门设计用于安全目的的功能。其中之一是自备份，它提供了对您之前采用的配置的自动保护。因此，如果运行产品的虚拟机失败或被删除，您可以快速安装新的NAKIVO备份与复制实例，并从自备份中恢复系统配置（作业、设置、备份历史记录、清单等）。自备份是每天执行一次的，并且复制的配置数据随后发送到备份存储库。

此外，您可以设置屏幕截图验证功能，该功能会对测试恢复的虚拟机进行操作系统截图。这样，您可以获得虚拟机可恢复性的证明，这对于成功恢复至关重要。

除此之外，NAKIVO备份与复制还可以保证您的数据始终受到保护。该产品应用AES 256位加密来保护虚拟机数据，这是一种全球范围内使用的数据/文件加密技术。NAKIVO备份与复制确保在数据传输开始之前（传输中加密）对通过广域网发送的虚拟机数据进行加密。备份存储库中存储的数据也是加密的，以保护虚拟机数据免受未经授权的访问和黑客攻击（静态加密）。

易于使用

NAKIVO备份与复制是一种易于使用的解决方案，拥有简单直观的网络界面。因此，您可以通过单击鼠标，从任何地方开始管理虚拟机数据保护。基于网络的用户界面包括以下组件，以确保管理优化：

• 日历仪表板。此功能用于查看所有过去、当前和未来的备份和复制作业。所有信息以日历形式显示。
• 与技术支持的实时聊天。您可以实时与我们的支持团队进行沟通，而无需离开产品界面。
• 灵活的作业调度器。您可以根据需要为单个作业分配多个计划。
• 全局搜索。此功能有助于管理大型环境，因为它允许您轻松找到任何作业、虚拟机、备份、复制或备份存储库，并对其执行必要的操作。

产品工具集的最新添加是基于策略的数据保护功能，该功能是在 NAKIVO 备份与复制 8.1 中引入的。此功能允许您为符合策略规则的特定虚拟机设置策略。因此，您无需手动监视每个虚拟机并确保其受保护，因为该过程完全自动化，并且在您的部分需要的输入很少。可以基于所选条件（例如，虚拟机的名称、大小、标记等）为虚拟机备份、备份副本和复制作业创建策略。因此，如果虚拟机符合策略规则，则产品可以自动将其包括在数据保护作业中。

节省成本

NAKIVO 备份与复制被认为是市场上最实惠的数据保护解决方案之一。该产品包含各种内置功能，可让您显着提高系统的数据保护能力。使用 NAKIVO 备份与复制，您可以以竞争对手提供的价格的一小部分获得完整的数据保护工具集。

结论

在物理机和虚拟机之间做出决定可能很困难，但定义您的业务需求和目标，并考虑您基础架构中可用的资源可以大有帮助。虚拟化的引入彻底改变了企业开展业务的方式。尽管物理服务器仍然被广泛使用，但虚拟化多年来引入了许多优势，并吸引了大量的追随者。

根据这篇博客文章中的比较，可以肯定地说，创建虚拟服务器环境为您的组织提供了更多的好处和机会。尽管如此，您仍应选择最适合您和您的业务的服务器环境，无论是物理服务器还是虚拟服务器。许多组织现在更倾向于混合服务器环境，因为它可以将强大的服务器硬件的功能与虚拟化的好处结合起来。

NAKIVO备份与复制是一种快速、可靠且价格合理的数据保护解决方案，可以安全地保护任何规模的虚拟环境。该产品不断发展并添加新功能，使NAKIVO备份与复制能够为其客户提供高水平的服务。