VMware vSphere 4的基本框架详解1,2,3（转载）

 

第一篇

 

VMware vSphere 是 VMware 推出的业界第一款云操作系统，通过将 IT 基础架构转变为私有云（根据需要与外部云建立联邦的内部云集合）从而将 IT 基础架构作为可轻松访问的服务来交付。利用成本效益更高的云计算功能，打造灵活、可靠的下一代 IT 服务，对服务级别获得超强的控制力。

   作为云操作系统， VMware vSphere 可以管理大量的基础架构集合（包括 CPU ，存储 ，网络以及复杂的数据中心）。这些基础架构集合在 VMware vSphere 中作为动态的操作系统环境来管理， VMware vSphere 实现了对这些资源的无缝集成和动态管理。 VMware vSphere 包括如下几个组件层次。

   

 

 

基础架构服务层 (Infrastructure Services) ： 基础架构服务是一种服务的集合，通过这些服务，可以实现对基础架构集合中的各种资源进行分配，抽象，聚合。这些服务可以分为三类：

Ø VMware vCompute ： VMware vCompute 是 VMware vSphere 体系中最基本的，异构的服务器资源的抽象。 VMware vCompute 可以对这些异构的服务器资源进行跨平台聚合并分配交付给上层的应用。

Ø VMware vStorage ： VMware vStorage 是能够最有效的使用和管理虚拟化环境中的存储资源的技术的集合。

Ø VMware vNetwork ： VMware vNetwork 是能够简化虚拟化网络环境，强化网络管理的技术的集合。

应用程序服务层 (Application Services) ： 应用程序服务 是一组为应用程序提供必要的可靠性，安全性，可扩展性的服务的集合。例如：高可用性（ HA ）和高容错性（ Fault Tolerance ）。

VMware vCenter Server ： VMware vCenter Server 是整个数据中心的唯一控制入口，提供最核心，最基础的数据中心服务，这些服务包括：存取控制，性能监控和配置管理。

客户端组件层 (Clients) ： 用户可以通过多种类型的客户端工具来访问 VMware vSphere 数据中心，例如 vSphere Client （ VMware 提供的 windows 客户端），另外用户还可以通过 web 浏览器来访问 VMware vSphere 数据中心。

图 1 中展现的就是 VMware vSphere 中的不同的组件层次的关系。

 

图 1 （图片来源： www.vmware.com ）

从图 1 中我们可以看出 VMware vSphere 已经初具一般操作系统的特性（从功能上讲）。通过虚拟化技术， VMware vSphere 能够将 OS 的概念从传统意义上的 OS 进行扩展，从而为云计算服务提供最基本的架构上的支撑，不愧为云操作系统。下一节将会进一步详细介绍 VMware vSphere 的各个组件以及组件的功能特性。（未完待续）

 

 

第二篇

在介绍了 VMware vSphere 的组件层次后，这一节将详细介绍 VMware vSphere 的基本组件。 VMware vSphere 主要包括如下组件

VMware ESX 和 VMware ESXi ： VMware ESX 是运行在物理服务器上的虚拟层，这个虚拟层将物理服务器上的处理器，内存，物理硬盘等资源进行抽象和映射，从而能够虚拟出多个虚拟机来。 VMware 提供了两种 ESX ：

Ø VMware ESX 4.0 包含了内置的服务控制台 (Service Console) 。 VMware ESX 4.0 可以通过从 CD-ROM 镜像直接安装在物理服务器上。

Ø VMware ESXi 4.0 不包含服务控制台 . VMware ESXi 4.0 又可分为两个版本：嵌入式的 VMware ESXi 4.0 和可安装的 VMware ESXi 4.0. 其中：嵌入式的 VMware ESXi 4.0 作为固件嵌入到物理服务器的硬件中。可安装的 VMware ESXi 4.0 同样可以通过 CD-ROM 镜像作为软件直接安装。

VMware vCenter Server: 用于配置，交付，管理虚拟化的 IT 架构环境的中心入口点。

VMware vSphere Clients: 一系列的接口集合。允许从任何 Windows PC 通过远程连接至 vCenter Server 或者 ESX/ESXi.( 这里的远程连接并不是指远程桌面连接 )

VMware vSphere Web Access: 一种 Web 访问接口，通过该接口，可以允许对虚拟机进行远程控制和管理。

VMware 虚拟机文件系统 (VMFS): 针对 ESX/ESXi 虚拟机的高性能的聚族文件系统。

VMware 虚拟 对称多处理器（ VMware Virtual SMP ）： 可以让单个虚拟机同时使用多个处理器，实现虚拟 SMP 。

VMware 热迁移（ VMotion ）和存储热迁移（ Storage VMotion ）： VMware 热迁移技术能够将正在运行的虚拟机从一台物理服务器实时迁移至另外一台物理服务器，这种实时迁移能够实现零宕机。通过 VMware 热迁移技术， VMware vSphere 可 以提供稳定可靠的服务，以及完备的事件整合特性。存储热迁移能够将虚拟机文件从一个数据存储体迁移至另外一个，这种存储热迁移能够在不中断服务的前提下进 行，能够最大限度的保持服务的连续性。用户可以将虚拟机，以及虚拟机的磁盘，已经虚拟机的配置文件分别分配不同的存储位置，各单位之间还互不影响。

   热迁移和存储热迁移的区别：

热迁移 是将正在运行的虚拟机从一台物理主机实时迁移到另为一台物理主机。在 VMware 的热迁移过程中，被迁移的虚拟机仍然可以不间断使用。热迁移并不能将一台虚拟机从一个数据中心迁移至另外一个数据中心，热迁移的应用范围仅限于当前的数据中心。

存储热迁移： 存储热迁移将当前的虚拟机的磁盘文件或者配置文件从一个数据中心迁移至另外一个数据中心。存储热迁移主要针对的是虚拟机的存储设施，可以保证在存储热迁移的过程中，被迁移到虚拟机仍然可以提供可靠的服务。

        VMware 高可靠性（ High Availability ） : 可以为运行于虚拟机之上的应用提供高可靠性支持。即若某一个服务器（虚拟机）宕机， VMware vSphere 可以很快的调度新的空闲虚拟机继续运行。 VMware 高可靠性主要采用热迁移技术实现。

        VMware 分布式资源调度 (Distributed Resource Scheduler): 在整个虚拟机基础架构的范围内动态分配和调度计算资源，为运行于其上的虚拟机集群提供保障。这一特性也包括分布式电源管理（ Distributed Power Management ） . 分布式电源管理可以有效的降低数据中心的电源能耗。

        VMware 整合备份 (Consolidated Backup): 可以为虚拟机集群提供免代理备份的集中备份装置，可以简化备份管理，降低备份对 ESX/ESXi 性能影响。

       VMware vSphere SDK: 为 VMware 或者第三方解决方案访问 VMware vSphere 提供标准的访问接口。

        VMware 容错机制 (Fault Tolerance): 在虚拟机上应用容错机制后，将会为当前运行的虚拟机创建一个备份虚拟机。所以执行于当前虚拟机的操作将会同样执行与备份虚拟机。若当前运行的虚拟机突变为不可用，备份虚拟机将会被激活，继续对外服务，以保证虚拟机的连续可用性。

        vNetwork Distributed Switch(DVS): 核心组件是一个分布式虚拟交换机 (Distributed Virtual Switch), 这种分布式虚拟交换机可以跨越多台 ESX/ESXi 主机，可以明显降低当前网络的运维开销，增加网络容量。这一特性使得虚拟机在多个物理主机间迁移时可以保持原有的网络配置不变，不仅维护成本降低，并且方便使用。

         主机配置： （ Host Profiles ） : 主 机配置功能可以根据用户自定义的配置策略来简化物理主机的配置管理工作。物理主机配置策略是一个有效的主机配置文件蓝本。通过它，用户可以配置网络，存 储，安全以及其他的设置，并且可以将这些配置应用到多个物理主机。主机配置策略可以在整个数据中心内，通过与标准物理主机配置相比较来监控所有物理主机的 配置兼容性。主机配置策略可以大大降低配置主机的工作量，降低人为因素带来的错误，提高效率的同时还保证了在整个数据中心内物理主机配置的一致性和正确 性。

        可插拔存储阵列 (Pluggable Storage Array) ： PSA 是一个针对第三方存储设备提供商的插件框架，具备更广泛和灵活的阵列认证证书和更先进的阵列优化性能。同时 PSA 也是一个多路 I/O 框架，允许将第三方提供的存储阵列加入到 ESX 的调度资源集合中。基于 PSA 技术， VMware 的合作伙伴可以在各自的阵列上实现性能增强的多路负载平衡策略，各个阵列具有独立性。

 

第三篇

本节将详细介绍 VSphere 数据中心的物理拓扑结构。

一个典型的 VMware vSphere 数据中心由： x86 虚拟化服务器，存储网络和阵列， IP 网络，一个用于管理的服务器，以及桌面客户端这些基本物理构件组成。

VSphere 数据中心的物理拓扑结构如下图 2 所示：

 

                                                         
图 2（图片来源： www.vmware.com ）

VSphere 数据中心的物理拓扑由如下组件组成：

Ø 计算服务器 (Computing servers) ：计算服务器是指直接运行在工业标准的 x86 服务器裸机上安装运行 的 ESX/ESXi 主机。 EXS/EXSi 为运行于其上的虚拟机提供各种所需资源。每一个计算服务器与虚拟环境中的单独的服务器主机相对应。你可以将一定数量的具有相同配置的 x86 计算服务器，这些计算服务器连接到相同的网络和共用同一个存储子系统以形成一个计算资源集合的聚合体，这个聚合体称之为 VM 聚簇（ VM Cluster ）。

Ø 存储网络和阵列（ Storage networks and arrays ）： VMware vSphere 支持 光纤通道储存区域网路 （ Fibre Channel SAN ）阵列， iSCSI SAN 阵列， NAS 阵列等应用广泛的存储技术，以满足不同数据中心的存储需求。这些存储阵列被连接至存储区域网络，并被计算服务器组共享。这种安排可以实现存储资源的聚合，同时能够为虚拟机提供更加灵活的资源分配方案。

Ø IP 网络： 每一个计算服务器可以拥有多个以太网卡（ NICs ） , 从而为 VMware vSphere 数据中心提供高带宽和可靠的网络资源。

Ø vCenter Server: vCenter Server 是整个数据中心的单一控制点。提供最核心的数据中心服务，包括：存取控制，性能监控，配置管理等服务。它使得单个计算服务器的所有资源一致地被整个数据中心的虚拟机共同使用。 vCenter Server 可以根据管理员制定配置策略来为虚拟机指定相应的计算服务器，同时给虚拟机分配资源。计算服务器将会持续提供功能直至 vCenter Server 无法被访问 ( 例如网络不可达 ) 。计算服务器可以作为单独的管理单元，并且在其之上运行相应的虚拟机，当 vCenter Server 恢复以后，仍然可以连接至 vCenter Server 来管理 数据中心。（即 vCenter Server 与计算服务器是独立运行的）

Ø 管理客户端： VMware vSphere 为管理数据中心和存取虚拟机提供了多种接口。这些接口包括： VMware vSphere 客户端（ vSphere Client ） , 通过网络访问， vSphere 命令行接口（ vSphere CLI ） , 以及 vSphere 管理助手 (vMA).

 

 

参考：

 

http://hi.baidu.com/stevenchen2002/home