# 🖥️ Hypervisory a virtualizační platformy

## Typy hypervisorů

| Typ | Popis | Příklady |
|-----|-------|----------|
| **Type 1** (bare-metal) | Běží přímo na hardware | VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, KVM, Xen |
| **Type 2** (hosted) | Běží nad OS hostitele | VirtualBox, VMware Workstation, Parallels |

## Přehled platforem

| Platforma | Hypervisor | Licence | Poznámka |
|-----------|-----------|---------|----------|
| **VMware vSphere** | ESXi | Proprietary (Subscription od 2024) | Tržní lídr, široká adopce |
| **Microsoft Hyper-V** | Hyper-V | Windows Server / standalone | Integrace s Azure, SCVMM |
| **Proxmox VE** | KVM + LXC | Open source | Debian-based, web UI, levný |
| **Red Hat OpenStack / oVirt** | KVM | Open source | Otevřená alternativa, komplexní |
| **Nutanix AHV** | KVM (fork) | Součást Nutanix | Integrované HCI řešení |
| **XCP-ng / Xen Server** | Xen | Open source | Nástupce Citrix Hypervisor |
| **Oracle VM** | Xen | Proprietary | Oracle ekosystém |

## Klíčové koncepty

- **VM — Virtual Machine** — plná virtualizace, vlastní kernel
- **Container** — sdílený kernel hostitele, lehčí (Docker, LXC)
- **Paravirtualizace** — guest OS ví, že běží ve VM (lepší výkon I/O)
- **NUMA** — Non-Uniform Memory Access, optimalizace přidělování CPU/memory (viz [HARDWARE.md](HARDWARE.md#memory-a-numa))
- **Overcommit** — přidělení více vCPU/RAM než je fyzicky (řízení poměru)
- **Live Migration** — přesun běžící VM mezi hosty (vSphere vMotion, Hyper-V Live Migration)
- **HA (High Availability)** — restart VM na jiném hostu při selhání
- **DRS / Load Balancing** — automatická distribuce VM podle vytížení

## VMware vSphere

### Cluster design

- **Max velikost clusteru**: 64 hostů (vSphere 8), 96 hostů (vSphere 8 + enhanced)
- **Datastore limits**: max 256 datastorů na host, max 65 TB na VMFS-6 datastore
- **vSAN ready capacity**: doporučeno max 60-64 hostů na vSAN cluster
- **Fault domains** — rozdělení clusteru do skupin hostů (rack awareness), min 3 fault domains pro stetch cluster
- **Admission control** — rezervace resource pro HA failover:
  - **Host failures cluster tolerates** — nejčastější (1-4 hosty)
  - **Percentage of cluster resources** — rezervace % CPU/memory
  - **Dedicated failover hosts** — vyhrazený host(y) pro HA
- **Cluster limits (vSphere 8)**:
  - 512 VMs per host (max)
  - 15 000 VMs per cluster (vCenter max)
  - 300 hosts per cluster (vSphere 8, hardware vMotion)

## Microsoft Hyper-V

| Vlastnost | Hyper-V | Poznámka |
|-----------|---------|----------|
| **Max hostů v clusteru** | 64 (Windows Server 2025) | Shared Nothing Live Migration |
| **Max VM na host** | 1024 (WS 2022+) | Generace 2 VM |
| **Max vCPU per VM** | 240 (WS 2022+) | 64 hostů cluster |
| **Max RAM per VM** | 12 TB (WS 2022+) | Dynamická paměť |
| **Live Migration** | SMB, CSV, RDMA | Compressed nebo RDMA |
| **Storage** | CSV (Cluster Shared Volumes), ReFS | S2D pro HCI |
| **Nested Virtualization** | Ano | Intel VT-x / AMD-V |
| **SCVMM** | System Center VMM | Enterprise management, fabric, P2V |

### Hyper-V vs VMware srovnání

| Vlastnost | VMware vSphere | Microsoft Hyper-V |
|-----------|---------------|-------------------|
| **OS** | VMware ESXi (VMkernel) | Windows Server / Hyper-V Server |
| **Licence** | Per CPU (subscription) | Windows Server license / Datacenter |
| **Storage** | VMFS, NFS, vSAN, HCI | NTFS, ReFS, SMB, S2D |
| **Live Migration** | vMotion (cross-vSwitch, long distance) | Live Migration (SMB/RDMA) |
| **Storage Migration** | Storage vMotion (online) | Shared Nothing (datový disk) |
| **Replication** | vSphere Replication | Hyper-V Replica (ASR) |
| **Management** | vCenter, vSphere Client | SCVMM, Hyper-V Manager, Admin Center |
| **Linux support** | Výborný (open-vm-tools) | Dobrý (Linux Integration Services) |
| **TCO** | Vyšší | Nižší (s Windows licencí) |

## KVM

### Architektura

```
Hardware ──> QEMU (emulace I/O) + KVM (kernel module, virtualization)
                │
           libvirt (API + management)
                │
        ┌───────┼───────────┐
  virt-manager  virsh    openstack/proxmox
```

### Ladění

- **CPU pinning** — `virsh vcpupin vm1 0 2` (vCPU 0 → physical core 2), zamezuje přepínání kontextu
- **Huge pages** — 2 MB / 1 GB stránky místo 4 KB, snížení výpadků TLB (VM s velkou RAM): `echo 2048 > /proc/sys/vm/nr_hugepages`
- **NUMA affinity** — VM pinned na jeden NUMA node (minimalizace cross-NUMA memory access)
  - `numactl --cpunodebind=0 --membind=0`
  - `virsh numatune vm1 --nodeset 0`
- **VirtIO** — paravirtualizované I/O (virtio-net, virtio-blk, virtio-scsi) pro lepší výkon
- **IO threads** — dedikovaná vlákna pro I/O emulaci QEMU

### KVM tuning checklist

- Ověřit HW virtualizaci: `lscpu | grep Virtualization`
- Naložit KVM moduly: `kvm`, `kvm_intel`/`kvm_amd`, `vfio-pci`
- Optimalizovat storage: raw/LVM (vyhnout se qcow2 u výkonových workloadů)

## Storage v hypervizorech

Viz také: [STORAGE.md](STORAGE.md) — detailní přehled storage protokolů a konfigurací.

| Typ | Popis | Protokoly |
|-----|-------|-----------|
| **Local storage** | Disky přímo v serveru | SATA, SAS, NVMe |
| **Shared storage** | SAN / NAS přístupné všem hostům | Fibre Channel, iSCSI, NFS, SMB |
| **vSAN / HCI** | Hyperkonvergované úložiště (disky serverů = jediný pool) | VMware vSAN, Nutanix, StarWind |
| **Software-Defined** | SDS odděluje storage software od hardware | Ceph, GlusterFS, MinIO |

## HCI detail

| Vlastnost | Nutanix (AOS + AHV) | VMware vSAN | Azure Stack HCI |
|-----------|--------------------|-------------|----------------|
| **Hypervisor** | AHV (KVM fork), ESXi optional | ESXi (required) | Hyper-V |
| **Min. nodů** | 3 | 2 (witness) | 2 (witness) |
| **Max nodů** | 80+ | 64 | 16 (typical) |
| **Replikace** | 2 nebo 3 kopie + erasure coding | Mirroring (RAID 1), erasure coding | Mirroring + parity |
| **Deduplication** | Na úrovni clusteru (post-process) | Na úrovni disku (capacity tier) | ReFS (real-time) |
| **Compression** | Inline (AOS 6+) | Dedup + compression combined | ReFS |
| **Management** | Prism (web UI) | vCenter + vSAN UI | Windows Admin Center |
| **Licencování** | Per node subscription | Per CPU subscription | Per core subscription |
| **Ekosystém** | Built-in DR, backup, security | Broad ISV ecosystem | Azure integration |
| **Use case** | Enterprise VDI, general VM | VMware-centric shops | Azure hybrid, branch offices |

## Virtualizační platformy — srovnání

| Schopnost | VMware vSphere | Microsoft Hyper-V | Proxmox VE | Nutanix AHV |
|-----------|---------------|-------------------|------------|-------------|
| Live Migration | vMotion | Live Migration | Live Migration | Live Migration |
| HA | vSphere HA | Hyper-V HA | Proxmox HA | Built-in |
| DRS/balancování | DRS | SCVMM / AKS | HA skupiny | Built-in |
| Storage vMotion | ano | při vypnuté VM | ZFS send/recv | Built-in |
| Snapshoty | ano | ano | ano | ano |
| Backup API | CBT (Changed Block Tracking) | Hyper-V WMI / RCT | Proxmox Backup Server | Native |
| GPU passthrough | vGPU (NVIDIA Grid) | DDA | VFIO passthrough | GPU passthrough |
| Licencování | Per CPU / subscription | Windows Server licence | Open source (free) | Per node subscription |

## OpenStack

- **Distribuce**: Red Hat OpenStack, Canonical Charmed OpenStack
- **Služby**: Nova (compute), Cinder (block), Neutron (networking), Glance (images), Swift (object)
- **Use case**: Telco, velké private cloudy, MNO (MANO, NFVI)
- **Náročnost**: Vysoká — komplexní nasazení a údržba

## Zdroje

Odkazy, knihy a standardy: [sources/infrastructure/sources.md](sources/infrastructure/sources.md)