我的《云计算核心技术剖析》读书笔记之VMware vSphere

从某种意义上说，VMware就是x86虚拟化技术的代名词，不论是客户端的VMware Workstation系列，还是服务器端的VMware Infrastructure系列，都属于x86虚拟化技术的代表之 作。而且估计VMware也知道“不进则退”的道理，所以它在客户端和服务器都占据了大半份额 之后，也已经努力向其他方面进军了，下面就和大家稍微聊一下VMware在发展方面的总体思路。

一、VMware 的思路

在VMworld 2009大会上，VMware CTO Steve Herrod在提到VMware总体发展方向的时候，主要提到了 3个方面。

□ vSphere。这系列之前的产品名称为VMware Infrastructure，而且之前Q经推出了3代产品，但在2009年年初，为了烘托它的第4代产品在云计算所起的作用，将产品更名为 VMware vSphere，同时官方也称其为 Cloud OS 或者 VDC (Virtual Data Center) 0So vSphere主要用于服务器端虚拟化，通过在一台物理服务器上虚拟出多台虚拟机来起到服务器整合和资源优化等B的。本节的下半部分将重点介绍vSphere。

□ vCloud。它是VMware的云计算计划，旗下有两个分支：其一是名为VMware vCkrnd Express的IaaS (基础设施即服务）解决方案；其二是名为VMwarePlatformasaService 的PaaS (平台即服务）解决方案。

□ VMware View。它是VMware桌面虚拟化产品。通过VMware View,能够在一台普通 的物理服务器上虚拟出很多台（桌面整合率普遍为服务器整合率的两倍左右，一般为 1 : 16)虚拟桌面（Virtual Desktop)来供远端的用户使用，这样做的优点是简化1T的 管理，节省了开支。

当然，在VMware产品库中，还有客户端虚拟化产品VMware Workstation。估计是因为这 块市场已经比较成熟，所以Steve Herrod并没有在演讲中非常强调。当然除了云计算之外，智 能手机也是业界另一个热门词汇。VMware也有一款名字为VMware Mobile的智能终端虚拟化 产品，它的作用是在一台智能终端上虚拟出多台虚拟机，以满足不冏的需求。比如虚拟两台虚 拟机，其一是用于打电话和玩游戏等个人事务，而另一台则是用干接入公司VPN、发邮件和使 用CRM等企业事务，通过隔离这两种事务并随时切换来达到安全、方便的效果。

二、 VMware vSphere

VMware vSphere不仅包括作为虚拟化管理程序部分的VMware ESX 4,还包括用于整合和 管理虚拟化管理程序的VMware vCenter。图5-5是vSphere的简易架构图。

在图5-5中，每台安装VMware ESX的主机都运行着多台虚拟机，丨fti VMware vCenter则 管理着多个VMware ESX主机。下面将分别介绍最新的VMware ESX 4和VMware vCenter。

1. VMware ESX 4

VMware ESX 4是厲于本章开头提到的Hypervisor形式的虚拟化管理程序，直接安装在硬 件上面，也称为Type 1,在技术方面属于全虚拟化。和之前的VMwareESX 3.5相比，VMware ESX 4在功能和特性上有很多更新和扩展，其中最大的区别莫过于VMware ESX 4只支持64位 运行模式，所以它只能安装在支持64位计算的X86物理机上。除了 ESX, VMware还推出了精 简版的ESXi。ESXi与ESX的最大区别在于它去除了 Service Console。

VMware主要有3大功能，具体如下所示。

□基础设施服务。它就是虚拟化管理程序的功能，也是整个产品的基础。通过一个在物理

机之上的虚拟层能抽象处理器、内存和I/O等资源来运行多个虚拟机。虚拟机支持8个 vCPU和256GB内存，这样的资源配置能满足髙性能应用程序的性能需求。还支持热添 加功能，用来向虚拟机热添加虚拟CPU、内存和网络设备等，使应用程序能无缝扩展。

□增强型的基础设施服务。除了基本的基础设施服务之外，ESX4还提供了一些增强型的 功能，以更好地为虚拟化服务，比如VMDirectPath能增强网络和存储I/O性能，vStorage 的自动精简配置（Thin Provisioning)和链接克隆（Linked Clone)技术可减少50%左右 的存储空间。

□应用服务。它的主要作用是提供-个VMwarevCenterAgent,将本机的管理和性能信息 上传给VMware vCenter，同时还能根据VMware vCenter发来的指示协助执行诸如 vMotion和HA这类高级功能。

2. VMware vCenter

VMware vCenter是用于VMware vSphere环境的管理程序，它作为管理节点来控制和整合 所有属干其管理域的vSphere主机，既可以安装在物理机的操作系统上，也可以安装在虚拟机 的操作系统t (官方推荐）。在实现上，它是基于Java技术的，后台连接自带的微软SQLServer Express (也可以使用Oracle数据库），并可以使用其“链接模式”集群多个vCenter来支持大 用户的访问。在通信方面，它通过vSphere主机内部自带vCenterServerAgem来与ESX主机 进行联系，并提供API供外部程序和vCemer客户端调用。在扩展性方面，它支持很多第三方 插件。

•基本功能

在基本功能方面，vCenter主要支持以下这6种。

□资源和虚拟机的清单管理。通过这个功能，能够列出和管理这个vCemer的管理域内所 有的资源（比如存储、网络、CPU和内存等）和虚拟机。

□任务调度。能够更好地支持那些定时或者立即执行的任务（比如vMotion)，使各个任务 之间不出现抢占资源或者冲突的情况。

□曰志管理。通过记录任务和事件等日志来更方便、吏安全地管理。

□警告和事件管理。通过这个功能，能让用户及时获知系统出现新情况。

□虚拟机部署。通过向导程序、上传vApp和虚拟磁盘等方式部署虚拟机。

□主机和虚拟机的设置。通过这个功能，不仅能够让用户对一些主机和虚拟机的主要配置 进行修改，而乩还能对那些非常底层的特件.进行设置，比如是否开启硬件辅助虚拟化。

•高级功能

除了上面提到的基本功能之外1 vCemer还支持一些高级功能，以加强对虚拟机的管理，主 要有下面这7个方面。

□在动态迁移方面。VMware提供了 vMotion技术，这个技术能够在无需关机的情况下快 速将一台虚拟机从一台主机迁移到另一台主机b，但是虚拟机的虚拟磁盘不会被移动， 还是存放在原先的存储上。为了让虚拟磁盘做相应迁移，VMware在VMware 

Infrastructure3.5版中推出了 StoragevMotion。通过这个技术能够在移动虚拟机的同时， 将虚拟磁盘从一个存储移到另一个存储。

□在资源优化方面。VMware提供了 DRS技术，这个功能能对多个vSpherc主机进行资源 方面的优化，让每个虚拟机找到最合适的位置，比如将一台虚拟机从一台资源紧张的主 机迁移到另一台有剩余资源的主机。同时VMware也在VMware Infrastructure 3.5版中 推出了 DPM (Distributed Power Management,分布式电源管理），这个技术在DRS的 基础上通过整合虚拟机来减少和关闭多余的主机，以达到节省资源的目的。

□在安全方面。VMware推出了两大技术来推进虚拟机的安全。其一是推出VMsafeAH。 通过这个API，能够像X射线那样检测虚拟机的运行状况，并能及时发现和拦截之前无 法检测到的病毒、Rootkit和恶意软件等，以防止其感染系统。还有Checkpoint、IBM、 McAfee、Symantec和TrendMicro等安全巨头已经推出了基于VMSafe AP丨的产品，它 们能为虚拟机提供较物理机或其他虚拟化解决方案更优的保护。其二是VMware Shield Zones,它主要起到防火墙的作用，可监视、记录和阻止vSphere主机内部或集群中主机 之间和虚拟机之N的流量，从而保证了网络的安全。

□在容错方面。VMware FT (Fault Tolerance,容错）是为虚拟机“量身定做”的容灾技 术，通过VMware的vLockstep技术来给运行中的虚拟机创建一台阴影虚拟机，并在这 两台虚拟机之间保持间步，来保证所有应用程序的零宕机和零数据丟失，间时在成木和 复杂性方面比之前硬件或软件等容灾解决方案低。

□在高可用性方面。VMware HA (High Availability，高可用性）提供了相关支持。这个 技术通过心跳（Heart-Beat)來检测虚拟机的运行状况，如果一台虚拟机不响应心跳或 者是宕机了，程序将让这台虚拟机在另一台有空余空间的主机上重启。

口在备份方面Q VMware 推出了 VMCB (VMware Consolidated Backup)技术。通过这种 技术，能够在没有安装管理助手的惜况下集中多个虚拟机的备份，这不仅能简化备份工 作，而且能减少由于备份而导致的性能损失。

□在应用部署方面。vApp是VMware最新推出的技术，它可以将新的或现有的应用程序 转化为自描述和0管理的实体，并且这个实体能容纳一个完整的多层应用的所有组件， 以及与之相关的运行策略和服务级别。这项功能基于开放式的OVF协议。通过生成和 部署vApp包，能够非常方便地部署应用，并降低了相关的管理开支。

*插件

为了丰富vCenter的管理功能，VMware*提供了许多功能强大的插件，下面是最常用的5 种插件。

□ vCenterConfigControl。它可以％整个虚拟数据中心提供基于策略的变更和配置管理，

并辅以自动化的实施。

□ vCenterCapacitylQ。它可以持续分析和规划容量，确保对虚拟机、资源池和整个数据 中心提供最优的调配。

□ vCenter Chargeback。它支持对企业成本和支出的自动化跟踪，使IT部门能够实时了 解运营成本。

□ vCenter Orchestrato「。它可以让用户通过简单的拖拉界面（无需编写脚本〉来定制运

营任务的自动化流程。

□ vCenter AppSpeed。它可以自动保证应用程序的性能级别。它能够监控最终用户对应 用程序的响应时间，将这些响应时间与基础架构中+同的元素进行关联，并触发修补措 施来解决遇到的瓶颈问题。

vCenter插件主要以模块的形式装*到vCenter进程中或者是以一台虚拟机的形式运行。 除了这些常见插件，VMware还提供一些基于vCenter技术的管理程序，比如用于自动精简 配置的VMware Lifecycle Manager、用于应用程序开发的Lab Manager、用于应用程序部署的 Stage Manager 和用于容灾的 Site Recovery Manager 等。