VMware 对比｜以榫卯服务器虚拟化替代 vSphere：生产级虚拟化特性，深度适配国产生态

随着国内企业持续推进 IT 基础设施的自主可控转型，越来越多的企业开始探索 VMware 全栈基础设施替代方案，其中虚拟化作为关键组件，其产品能力受到用户重点关注。作为基于 KVM 深度研发的生产级服务器虚拟化平台，榫卯服务器虚拟化可为企业用户提供丰富的虚拟化特性，满足高性能计算应用需求，并帮助用户更高效、简单地进行虚拟机运维和管理。

以下，我们将详细对比榫卯服务器虚拟化和 vSphere 的关键功能，解读关键技术，并提供相关用户实践，供读者参考。

榫卯服务器虚拟化 vs vSphere：功能对比分析

榫卯服务器虚拟化（原 SMTX ELF）是 SmartX 基于 KVM 底层技术开发的⽣产级服务器虚拟化产品，可通过多种虚拟化功能特性（如动态资源调度、虚拟机高可用、GPU 直通与 vGPU 支持、网络 I/O 虚拟化等），提升虚拟机性能和稳定性，满足 AI 等高性能计算应用需求。此外，通过搭配 SmartX 多集群管理平台 CloudTower，用户可利用虚拟机模板、内容库、巡检中心工具、网络流量可视化等特色功能，进一步提升虚拟机的管理和运维效率。

以下对比了榫卯服务器虚拟化与 VMware 虚拟化的部分关键功能：

可以看到，榫卯服务器虚拟化可以匹配 vSphere 在虚拟机资源配置、生命周期管理、虚拟机高可用 HA、动态资源平衡 DRS、虚拟机快照与克隆等方面的绝大多数企业级核心功能。同时，榫卯服务器虚拟化也可提供 SR-IOV 直通网卡、分布式交换机、GPU 直通与 vGPU 等 vSphere Enterprise Plus（VEP）版本具备的高级虚拟化功能，并支持国产加密设备虚拟化、国产 GPU 等技术，能更好地满足国内用户的使用需求。

榫卯服务器虚拟化 vs vSphere：替代优势解读

生产级高可用保障

榫卯服务器虚拟化可以通过多种方式保障业务连续稳定运行：

•    虚拟机高可用：针对常见故障，榫卯服务器虚拟化提供全面的故障场景覆盖与灵活的故障处置行为，保障业务高可用（见下表）。支持设置虚拟机重建优先级，实现更细粒度的管控。

•    虚拟机热迁移：支持开机状态迁移虚拟机，帮助用户应对硬件维护、负载均衡、虚拟机网络故障恢复等场景，保障迁移过程业务无中断。

•    虚拟机快照：支持虚拟机快照及虚拟机快速回滚与重建功能，包括秒级快照、文件系统一致性快照、本地快照计划、快照列表管理等。

•    虚拟机克隆：支持克隆以获取包含操作系统、应用数据与配置信息的虚拟机完整副本，包括快速克隆（秒级克隆）和完整克隆（完全独占存储空间，性能更优）。

•    原生备份与容灾：提供原生备份与复制服务，支持虚拟机备份或复制以及故障恢复。

简单易用的管理能力

动态资源调度 - 更丰富的应用场景与更简单的运维管理

榫卯服务器虚拟化以虚拟机响应能力为核心建立评价体系，扩大 DRS 适用范围，从而适配更丰富的应用场景。评价体系还纳入了存储性能因素，同时引入收益评价，减少不必要的迁移动作，进一步优化决策、降低开销。此外，敏感度与自动化设置降低了运维难度，便于运维人员灵活使用。

更多资料：主流虚拟化动态资源平衡机制分析与榫卯服务器虚拟化的实现优化

USB 跨主机直通 - 实现设备资源共享与灵活调度

榫卯服务器虚拟化提供设备列表，能够支持 USB 设备信息统一管理。其中一个 USB 设备可被挂载给多个虚拟机，但只有一个虚拟机处于“运行中”状态，即使虚拟机在集群内完成迁移，也能保证与 USB 设备的连接。

内容库与跨集群热迁移 - 便捷的多集群资源管理

内容库可以帮助用户实现资源统一管理与便捷分发，支持统一管理虚拟机模板与 ISO 镜像，提供一键批量跨集群分发资源的能力；并支持在创建虚拟机时直接从内容库选择 ISO 或模板，无需提前分发。

观看视频：利用内容库简化虚拟机模板和镜像管理

虚拟机能够实现跨集群无中断迁移，在集群负载均衡、集群计划性维护、故障与容灾、多地域业务扩展等多种场景下，完成业务无感知的虚拟机调度。

观看视频：通过灵活的虚拟机迁移保障业务连续性

深度优化的性能表现

在基于 KVM 深度研发的基础上，SmartX 对榫卯服务器虚拟化持续进行多项技术优化，包括​​虚拟机存储性能加速 Boost 模式、虚拟机 CPU 独占、资源预留和 NUMA 优化、虚拟机网络高性能方案 SR-IOV、动态资源调度 DRS 等多个功能，满足用户对高性能对需求：

•    Boost 模式：启用该模式后，将通过 vhost 共享协议实现 Guest OS、QEMU、ZBS 三者之间内存共享，实现 IO 零拷贝，绕开了由 QEMU 处理 IO 请求所造成的性能瓶颈。实测数据表明，启用 Boost 模式可使 4K 随机读写 IOPS 提升 3-4 倍，性能优化显著。

•    NUMA 亲和性调度：对于启用 CPU 独占的虚拟机，虚拟机使用的 CPU 按「相同 NUMA node > 相同 socket > 在更少数量的 socket 均匀分配」的优先级进行分配；且虚拟机开机时将优先分配相同 NUMA node 上的内存，减少跨 NUMA 节点访问内存的延迟。部署 32 vCPU 虚拟机进行真实场景测试验证表明，启用 NUMA 亲和性调度可以显著提升性能：

•    Sysbench 内存测试：多线程场景性能提升 5%~114%，其中 32 线程提升 12%。

•    部署达梦数据库实测：性能提升约 11%。

在提升专业研发能力的同时，SmartX 还推动开源共建，截至 2024 年底，SmartX 共计向多个开源社区提交 85 次 Patch（代码修改），涉及功能开发、特性开发、安全增强和 Bug 修复，提交数量远超国内友商。欲深入了解，请阅读：聊一聊 SmartX 虚拟化模块 ELF 之社区贡献

全面的信创支持

为满足用户的全栈国产化替代需求，榫卯服务器虚拟化能够适配国产服务器、操作系统、万兆网卡，满足信创场景下的硬件需求；支持国产 GPU 直通，实现信创架构下高性能运算、大模型等前沿应用业务的稳定运行；适配国产加密技术，满足数据安全合规要求。部分适配列表如下：

替代 vSphere：验证与实践

目前，众多金融、医疗、制造等行业的头部用户，已采用榫卯服务器虚拟化的超融合部署形式（使用 SMTX OS 原生虚拟化组件 ELF）替代 vSphere 虚拟化，支撑核心生产业务及数据库，稳步推进国产化替代进程。

某大型国有银行

总行+分行部署 1500+ 基于 ELF 虚拟化的信创云节点，支撑上万台虚拟机

某大型国有银行很早就开始对 VMware 替代进行调研，并于 2017 年对多种国内外主流超融合产品进行了测试。其中，在对 SmartX ELF 虚拟化和 VMware 虚拟化构建的超融合集群进行对比测试时，该银行充分认可 SmartX 原生虚拟化的功能和稳定性，并于随后的数年中在总部与全国 30+ 分行陆续部署 1500+ 基于 ELF 的信创云节点，支撑上万台虚拟机运行，承载 C 类及 D 类应用、DB2 数据库、Redis 缓存数据库等多种生产系统。

用户实践详情：某大型国有银行 VMware 替换与轻量信创云底座转型实践

某头部保险集团

以 SMTX 迁移工具实现 1000+ VMware 虚拟机迁移，降低业务影响

某头部保险机构原采用 Nutanix 超融合（集成 VMware vSphere 虚拟化）承载生产业务系统，而随着 Nutanix “退出”中国以及 IT 基础架构国产化转型的深入开展，用户希望对 Nutanix 超融合进行国产化替代，同时以 ELF 虚拟化替代 vSphere 虚拟化。

为了顺利实现跨平台迁移，用户先在测试环境验证了 SMTX 迁移工具的迁移效率、可靠性和易用性，随后将运行寿险和财险的相关业务系统、运维管理类业务系统、集团管理类系统和办公系统的 1000+ 业务虚拟机和测试虚拟机，从 VMware 虚拟化平台迁移至 SmartX ELF 虚拟化平台，整个迁移过程平稳、操作简单。

实践详情请参考：VMware 虚拟化迁移指南：10 大关键问题与 3 例用户实践

北京积水潭医院

基于 ELF 虚拟化的超融合一体机承载 DMZ 区互联网医疗业务，多次扩容承载全院业务系统

北京积水潭医院主院区长期依赖物理机/VMware 虚拟化+集中式存储的传统架构支撑核心业务系统与数据库。借着新院区上线新业务的契机，医院希望引入国产虚拟化方案，探索 VMware 虚拟化替代的可行性。

经过长期验证，医院选择采用基于 SmartX 原生虚拟化 ELF 的超融合一体机，承载 DMZ 区域的互联网医疗业务，包括互联网诊疗、挂号、视频问诊三大板块，并在后续多次扩容以承载全院业务系统，目前已部署 40+ 节点，承载 HIS、LIS、EMR 等业务系统。引入 ELF 后，医院继续推进信创改造，实现了多种 CPU 架构集群的统一运维管理。此外医院还引入了Everoute 加强业务网络通信安全，构建医疗零信任信息化平台。

复旦大学附属华山医院

以 SmartX 超融合纯软件架构（基于 ELF）搭配国产服务器构建超融合集群，迁移 100+ 生产环境虚拟机

复旦大学附属华山医院原有 IT 基础架构长期依赖 VMware vSphere 与 vSAN 承载核心业务。随着 VMware 被博通收购带来的服务风险及国产化政策要求，医院亟需稳定、自主可控的替代方案，同时需满足多院区统一运维、业务平滑迁移等需求。

在进行多方验证后，医院选择采用 SmartX 超融合纯软件架构（基于 ELF 虚拟化）搭配国产服务器构建超融合集群，目前已通过 SMTX 迁移工具将 100+ 生产环境的 VMware 虚拟机（运行手麻系统、财务系统等）在线迁移至超融合平台，整个过程平稳顺利。同时，用户还通过 Everoute 分布式防火墙和 SMTX 备份与容灾，进一步实现数据安全加固。

更多资料：复旦大学华山医院 VMware 替换实践：国产超融合构建医疗核心业务新底座

国内某动力锂电池领军制造商

以 ELF 作为未来新建集群唯一虚拟化平台，300+ 节点支撑 MES 等核心业务系统

国内某动力锂电池领军制造商原采用 VMware 虚拟化+集中式 SAN 存储的架构，存在整体资源利用率低下、分支机构平台和硬件设备运维复杂、设备老旧稳定性差、扩展性有限等问题，难以跟上企业业务快速发展的步伐。

基于上述问题，用户希望以新的国产化平台进行 IT 基础架构升级与 VMware 替代。用户经多轮测试评估，选择 ELF 平台作为未来新建集群的唯一虚拟化平台，并陆续部署 300+ 节点，全面承载总部及多地分支工厂的核心业务系统，包括 MOM（AI-MES）、大数据平台、电池网私有云、客服、HR 等多种生产系统与数据库。

某全球知名新能源创新科技公司

20+ 基地/分公司部署 300+ ELF 节点，承载 MES 等核心业务系统

某全球知名新能源创新科技公司各基地早期均采用 VMware vSphere 作为虚拟化平台，然而随着 VMware 被博通收购，用户希望寻找一个高稳定、高可靠、高性能的国产替代，以承载分公司产线系统。

经深入技术调研，客户以 ELF 虚拟化逐步替代 20+ 个基地/分公司的 300+ VMware 虚拟化集群，承载 MES、AGV、化成、工艺管理、园区一卡通、综合管理、业态换电等业务系统。该方案采用纯软件部署，支持多品牌服务器，通过 ELF 虚拟化与 ZBS 分布式存储组合的永久许可模式降低授权成本，并可与现有运维、备份平台对接，有效降低替换建设成本 。