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VMWare 虛擬化一些知識轉載
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vSphere 體系架構
一、vSphere 體系
1、VMware vSphere 6組件
1）VMware ESXi
vSphere 早期版本存在ESX，ESX：虛擬機平臺管理程序，ESX包含了一個VMware Kernel（虛擬化管理內核）和一個命令行式的Service Console（服務控制檯）（vSphere 4.1將是最後一個包含ESX版本的平臺，其後續版本僅將包含ESXi）
ESXi（又名vSphere Hypervisor）：基本功能同ESX，但ESXi僅保留管理內核（VMKernel）以及VMM而不再包含服務控制檯（用vCLI 或 PowerCLI替代其大部分功能），所以體積很小，可安裝在嵌入式設備如U盤上。
2）VMware vCenter Server
虛擬化平臺管理中心控制系統，有windows和linux版，
3）vSphere Update Manager
vSphere環境升級，打補丁的工具，
4）VMware vSphere Client和vSphere Web Client
vSphere客戶端，
5）vRealize Orchestrator（原名vCenter Orchestrator）
自動化引擎，建立工作流的工具---任務編排器
6）VMware Data Protection
數據保護-----備份虛擬機
7）vSphere with Operations Management（單獨購買或購買套件）
監控和管理的工具
2、產品與特性
1）VMware ESXi
2）VMware vCenter Server
3）vSphere Update Manager
4）VMware vSphere Client and vSphere Web Client
5）VMware vShield Zones
6）VMware vCenter Orchestrator
7）vSphere Virtual Symmetric Multi-Processing
8）vSphere vMotion and Storage vMotion
9）vSphere Distributed Resource Scheduler
10）vSphere Storage DRS
11）Storage I/O Control and Network I/O Control
12）Profile-Driven Storage
13）vSphere High Availability
14）vSphere Fault Tolerance
15）vSphere Storage APIs（應用程序接口）for Data Protection and VMware Data Recovery
3、必須使用vCenter Server才能支持的特性
1）virtual machine templates（虛擬機模版）
2）role-based access controls （基於角色的訪問控制）
3）fine-grained resource allocation controls （粒度的資源關聯控制）
4）VMware Vmotion （在線遷移）
5）VMware Distributed Resource Scheduler （分佈式資源調度）
6）VMware High Availability （高可用性）
7）VMware Fault Tolerance （容錯）
8）Enhanced VMotion Compatibility (EVC) （增強vMotion兼容性）
9）Host profiles （主機腳本）
10）vNetwork Distributed Switches （分佈式交換機）
11）Storage and Network I/O Control （存儲和網絡I/O控制）
12）Sphere Storage DRS （存儲分佈式資源調度）
VMware虛擬化拓撲圖：
二、傳統架構VS虛擬化
6.0與5.5版本的對比:
傳統物理基礎架構： 虛擬化架構：
三、虛擬化的優勢
1、虛擬化優點：
優點1：提高硬件整合率：虛擬化使得低利用率的服務器負載整合到一臺服務器，安全可靠地達到很高的硬件利用率
優點2：快速部署服務器
優點3：降低整體投資成本(TCO)將不同應用負載虛擬化使得用戶可以大大減少服務器的數量典型的平均整合比率在8:1到15:1
優點4：節能降耗
優點5：提高了系統可用性物理主機被虛擬化後，計算資源均被池化。當資源池裏一個節點發生故障時，運行在其上的虛擬機將自動遷移到健康的物理主機上。
四、VMware vSphere 方案概覽
1、基於vSphere的虛擬數據中心基礎架構
vSphere 可加快現有數據中心向雲計算的轉變，同時還支持兼容的公有云服務，從而爲業界唯一的混合雲模式奠定了基礎。vSphere，許多羣體稱之爲“ESXi”，即底層虛擬化管理程序體系結構的名稱，這是一種採用尖端技術的裸機虛擬化管理程序。
vSphere 是市場上最先進的虛擬化管理程序，具有許多獨特的功能和特性，其中包括：
1）磁盤空間佔用量小，因此可以縮小受***面並減少補丁程序數量
2）不依賴操作系統，並採用加強型驅動程序
3）具備高級內存管理功能，能夠消除重複內存頁或壓縮內存頁
4）通過集成式的集羣文件系統提供高級存儲管理功能
5）高I/O可擴展性可消除I/O瓶頸
基於VMware vSphere 的虛擬數據中心由基本物理構建塊（例如x86 虛擬化服務器、存儲器網絡和陣列、IP 網絡、管理服務器和桌面客戶端）組成。
2、vSphere 數據中心的物理拓撲
vSphere 數據中心拓撲包括下列組件:
1）計算服務器：ESXi主機羣，在祼機上運行ESXi 的業界標準 x86 服務器。ESXi 軟件爲虛擬機提供資源，並運行虛擬機。每臺計算服務器在虛擬環境中均稱爲獨立主機。可以將許多配置相似的x86 服務器組合在一起，並與相同的網絡和存儲子系統連接，以便提供虛擬環境中的資源集合（稱爲羣集）。
2）存儲網絡和陣列光纖通道：SAN 陣列、iSCSI SAN 陣列和 NAS 陣列是廣泛應用的存儲技術，VMware vSphere支持這些技術以滿足不同數據中心的存儲需求。
3）IP 網絡：每臺計算服務器都可以有多個物理網絡適配器，爲整個VMware vSphere 數據中心提供高帶寬和可靠的網絡連接。
4）vCenter Server： vCenter Server 爲數據中心提供一個單一控制點
5）管理客戶端：這些界面包括VMware vSphere Client (vSphere Client)、vSphere Web Client（用於通過 Web 瀏覽器訪問）或 vSphere Command-Line Interface (vSphere CLI)。
3、ESXi架構和組件
如下圖所示，從體系結構來說ESXi包含虛擬化層和虛擬機，而虛擬化層有兩個重要組成部分：虛擬化管理程序VMkernel和虛擬機監視器VMM（守護進程）。ESXi主機可以通過vSphere Client、vCLI、API/SDK和CIM接口接入管理。
1）VMkernel 是虛擬化的核心和推動力，由VMware 開發並提供與其他操作系統提供的功能類似的某些功能，如進程創建和控制、信令、文件系統和進程線程。VMkernel控制和管理服務器的實際資源，它用資源管理器排定VM順序，爲它們動態分配CPU時間、內存和磁盤及網絡訪問。它還包含了物理服務器各種組件的設備驅動器——例如，網卡和磁盤控制卡、VMFS文件系統和虛擬交換機。VMkernel 專用於支持運行多個虛擬機及提供如下核心功能：
資源調度----->CPU、內存
I/O 堆棧----->網卡、存儲
設備驅動程序------>網卡等
2）每個 ESXi 主機的關鍵組件是一個稱爲VMM 的進程（守護進程）。對於每個已開啓的虛擬機，將在VMkernel中運行一個 VMM。虛擬機開始運行時，控制權將轉交給VMM，然後由 VMM 依次執行虛擬機發出的指令。VMkernel 將設置系統狀態，以便VMM 可以直接在硬件上運行。然而，虛擬機中的操作系統並不瞭解此次控制權轉交，而會認爲自己是在硬件上運行。VMM 使虛擬機可以像物理機一樣運行，而同時仍與主機和其他虛擬機保持隔離。因此，如果單臺虛擬機崩潰，主機本身以及主機上的其他虛擬機將不受任何影響。
4、虛擬機的組件：操作系統、VMware Tools 以及虛擬資源和硬件。
1）操作系統
虛擬機與所有標準x86 操作系統和應用程序完全兼容。在一臺物理主機的不同虛擬機裏，可以根據應用需求同時運行不同的x86操作系統，彼此之間不會衝突，且對x86操作系統無需進行任何修改。
2）Vmware Tools
VMware Tools 是一套實用程序，能夠提高虛擬機的客戶操作系統的性能，並改善對虛擬機的管理。VMwareTools 服務是一項在客戶操作系統內執行各種功能的服務。該服務在客戶操作系統啓動時自動啓動。該服務可執行的功能包括：
①將消息從 ESXi 主機傳送到客戶操作系統。
②向 ESXi 主機發送心跳信號，使其知道客戶操作系統正在運行。
③實現客戶操作系統與主機操作系統之間的時間同步。
④在虛擬機中運行腳本並執行命令。
⑤爲使用 VMware VIX API 創建的與客戶操作系統綁定的調用提供支持，除Mac OS X 客戶操作系統外。
⑥允許指針在 Windows 客戶操作系統的客戶機和Workstation 之間自由移動。
⑦幫助創建 Windows 客戶操作系統中由特定備份應用程序使用的快照。
⑧在客戶操作系統中安裝 VMware Tools 後，它還會提供 VMware 設備驅動程序，包括 SVGA 顯示驅動程序、用於某些客戶操作系統的 vmxnet 網絡連接驅動程序、用於某些客戶操作系統的 BusLogic SCSI 或 LSI Logic驅動程序、用於在虛擬機之間進行有效內存分配的內存控制驅動程序、用於將 I/O 置於靜默狀態（使用VMware Data Recovery 或 VMware vStorage API for Data Recovery）以進行備份的同步驅動程序、用於實現文件夾共享的內核模塊以及 VMware 鼠標驅動程序。
⑨各種驅動程序：
3）虛擬硬件
每個虛擬機都有虛擬硬件，這些虛擬硬件在所安裝的客戶操作系統及其應用中顯示爲物理硬件。每個客戶操作系統都能識別出常規硬件設備，但它並不知道這些設備實際上是虛擬設備。虛擬機具有統一的硬件（少數選項可以由系統管理員控制）。統一硬件使得虛擬機可以跨vSphere 主機進行遷移
注意：
Vmkernel :整個ESXI主機與外部設備通信的
虛擬段口組：ESXI主機內部虛擬機之間的通信的