第二章：认识虚拟化中的VMware vSphere

2005年VMware推出了自身的Hypervisor,称作VMware ESX Server，ESX以Redhat7.2为基础，插入了自身的硬件内核，这个内核是有sim OS 演变而成，自此成为了一个真正原生架构的 Hypervisor(或称为虚拟机OS)，声明了VMware正式踏入企业界的领域。

VI3是围绕着ESX Server类似ESX集群的Virtual Infrastructure 架构，可以进行客户端的管理，集群之间的管理。VI3成为全球唯一最完整的虚拟机集群产品。

2009年VMware推出了全新云端架构的VMware vSphere，也被称为VMware Infrastructure4.0 （VI4）

VMware vSphere 是一个完整的解决方案而非单个产品，由硬件，Hypervisor，功能，服务，虚拟机等部件组成。整个vSphere 的管理靠的是VMware vCerter Server

vSphere 的组成部件  ：

 1.云端部分

vSphere将硬件资源定义成“云端”，这里所谓的云端是指平台及其架构部分（PaaS和IaaS），分为内部云端，外部云端

1 内部云端： 其由各种硬件资源所组成，并且由vSphere 负责统合云端资源，在IaaS 及PaaS中，我们定义的资源为硬件及OS资源，硬件主要有CPU运算能力，RAM以及存储空间，而PaaS则是有各种的操作系统。机房内的服务器就是标准的内部云端。

2 外部云端： 将非本地资源集成到企业中的IT架构中。

 

vSphere的底层：服务架构（Infrastructure Service）

有了硬件部件后，我们用Hypervisor将资源集成，并且向上提供一个虚拟的硬件资源给VM使用，这部分最重要的就是ESX和ESXi服务器负责将硬件资源虚拟化，其他部件用来向上 欺骗 VM, 主要分为 运算部分vCompute ,存储部分的vStorage以及网络部分的vNetwork.

1:vCompute 部分- 包括了ESX/ESXi以及DRS，ESX/ESXi就是安装在物理服务器上的Hypervisor的灵魂，功能是;将CPU资源累加后分配，分配内存以及存储空间的规划，

DRS (Distributed  Resource Scheduler 分布式资源调度)也属于虚拟计算之中，主要功能是让VM能自己“找”到最适合的物理服务器。

2．vStorage 部分

vStorage 包括VM所在硬盘的文件系统VMFS以及动态分配大小的Thin Provisioning。

( 自动精简配置-自动精简配置（Thin provisioning，TP）是一项优化存储局域网（SAN）中可利用空间，提高存储空间利用率的技术。自动精简配置可按照每位用户某一时刻所需的最小空间，动态灵活地在多用户间分配磁盘存储空间。

传统的存储自动配置（storage provisioning）模式也被称作传统配置（fat provisioning，FP）。传统配置考虑到需求和数据复杂性可能增加，存储空间的分配要大于当前需求，但这也导致利用率低下。用户花费巨大购买存 储设备，大量的存储空间被占用，但很少被真正使用。上述问题可通过自动精简配置解决，且开销不大。此外，与传统网络化的存储系统相比，自动精简配置的优点 还包括减少电力消耗、减低硬件空间需求、减少热量产生等。影响速度，但是可以动态的扩大大小 )

 

VMFS是放置VM的文件系统，是所有VM文件的基本存储空间。

3.vStorage

vSphere 提供一个称为Distributed Network的架构，不但有完整的Bridged/NA/Host only 架构，和Cisco合作推出了一个专门安装在vSphere 上的分布式网络交换机，(nexus 1000V)

 

vSphere 的底层：Application Service

应用软件服务是针对VM的，可以让多台服务器多个VM排列组合，达成企业应用的目的，大部分企业在使用vSphere ,多半是以其的功能为主。

1：可用性（Availability）

      可用性就是企业的服务永远不会中断，

      可用性的功能列表:

      VMmotion :VM动态转移，把VM在多台物理服务器上迁移。

      Storage VMotion：磁盘迁移

      HA（高可用性）

      冗余（Fault Tolerance）:随时有个动态服务器待命，等待接手故障机服务

      Data Revovery :故障发生之后数据回退功能。

2.安全性（Security）

包括 vShields Zones 和 VMSafe两部分

3.可扩展行（Scalability）

      计算机纵向升级（Scale up ）在同一台PC上安装更快的CPU,更多的RAM

      计算机的横行升级（Scale out），添加更多的物理服务器来添加效能，vSphere提供了DRS和Hot Add

vSphere的神经中枢----VMware vCenter

      1：VMware vCenter Client,这是一个window端的实用程序，用来直接总控单台的ESX/ESXi。

       2：VMware vCenter  server 这是VMware 中功能最复杂的产品可以管理云端，架构，应用管理，vCenter Server的安装复杂，需要有DRS,AD,SQL Server,使用vCerter Server 必须对windows和linux系统有深入的理解。

最重要的部件：虚拟机

虚拟机（VM virtual machine）是真正运行功能的地方，一个VM可以被视为一台物理机器，拥有虚拟化后的资源，在vSphere 中一台VM通常由配置文件VMX以及虚拟硬盘VMDK组成。

1 VMX文件 ，一台VM事实上就是Hypervisor服务可读一个VMX文件，并且依照VMX文件中的指示来配置物理服务器的硬件资源，VMX文件是一个文本档，在创建VM时可写的，可以手动更改，但是通常是通过vCenter来做。

2.VMDK文件，vSphere 中的硬盘配置有很多种，但不管是哪一种，都有一个VMDK文件来代表VM的硬盘，VMDK文件通常置放在VMFS文件系统之上，并且由VMX来指定可读，当我们在做物理机和虚拟机直接的转换时（Physical to Virtual，P2V）,就是将物理机的硬盘数据映射成一个VMDK文件。

一个VMDK就是一个VM的硬盘。