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虚拟化技术基础知识学习2目录VMwarevSphere组件VMwarevSphere数据中心物理拓扑虚拟数据中心架构网络架构存储架构VMwarevCenterServerVMwarevSphere简介VMwarevSphere利用虚拟化功能将数据中心转换为简化的云计算基础架构，使IT组织能够提供灵活可靠的IT服务。VMwarevSphere虚拟化并汇总多个系统间的基础物理硬件资源，同时为数据中心提供大量虚拟资源。作为云操作系统，VMwarevSphere可作为无缝和动态操作环境管理大型基础架构（例如，CPU、存储器和网络），同时还管理复杂的数据中心。组件层包括：基础架构服务：基础架构服务是用于抽象、聚合和分配硬件或基础架构资源的服务集。基础架构服务可以划分为：VMwarevCompute-从完全不同的服务器资源抽象而成的VMware功能。vCompute服务从众多离散的服务器中聚合这些资源，并将它们分配到应用程序。VMwarevStorage-可在虚拟环境中高效利用和管理存储器的技术集。VMwarevNetwork-在虚拟环境中简化并增强网络的技术集。应用程序服务：应用程序服务是用于确保应用程序可用性、安全性和可扩展性的服务集。包括HA和容错功能。VMwarevCenterServer：VMwarevCenterServer为数据中心提供一个单一控制点。它提供基本的数据中心服务，如访问控制、性能监控和配置功能。客户端：用户可以通过诸如vSphereClient或WebAccess（通过Web浏览器）等客户端访问VMwarevSphere数据中心。VMwarevSphere简介VMwarevSphere组件层关系VMwarevSphere组件VMwareESX和VMwareESXi：一个在物理服务器上运行的虚拟化层，它将处理器、内存、存储器和资源虚拟化为多个虚拟机。VMwarevCenterServer：配置、置备和管理虚拟化IT环境的中央点。VMwarevSphereClient：一个允许用户从任何WindowsPC远程连接到vCenterServer或ESX/ESXi的界面。VMwarevSphereWebAccess：一个Web界面，允许进行虚拟机管理和对远程控制台的访问。VMware虚拟机文件系统(VMFS)：一个针对ESX/ESXi虚拟机的高性能群集文件系统。VMwareVirtualSMP：一种使单一的虚拟机同时使用多个物理处理器的功能。VMwareVMotion：VMwareVMotion可以将正在运行的虚拟机从一台物理服务器实时迁移到另一台物理服务器，同时保持零停机时间、连续的服务可用性和事务处理完整性。。通过VMotion迁移-将已启动的虚拟机移至新主机。通过VMotion迁移，可以在不中断虚拟机可用性的情况下将虚拟机移至新的主机，但不能将虚拟机从一个数据中心移至另一个数据中心。StorageVMotion：StorageVMotion可以在数据存储之间迁移虚拟机文件而无需中断服务。可以选择将虚拟机及其所有磁盘放置在同一位置，或者为虚拟机配置文件和每个虚拟磁盘选择单独的位置。虚拟机在StorageVMotion期间保留在同一主机上通过StorageVMotion迁移-将已启动虚拟机的虚拟磁盘或配置文件移到新数据存储。通过StorageVMotion迁移，可以在不中断虚拟机可用性的情况下，移动虚拟机的存储器。VMwareHighAvailability(HA)：一种可以为虚拟机上运行的应用程序提供高可用性的功能。如果服务器出现故障，受到影响的虚拟机会在其他拥有多余容量的生产服务器上重新启动。VMwarevSphere组件VMwareDistributedResourceScheduler(DRS)：一种通过为虚拟机收集硬件资源，动态分配和平衡计算容量的功能。此功能包括可显著减少数据中心功耗的分布式电源管理(DPM)功能。VMwareConsolidatedBackup(ConsolidatedBackup)：一种可用来对虚拟机集中进行无代理备份的功能。它简化了备份管理，并减少了备份对ESX/ESXi性能的影响。VMwarevSphereSDK：一种为VMware和第三方解决方案提供标准界面以访问VMwarevSphere的功能。VMware：容错为虚拟机启用容错后，即会创建原始（或主要）虚拟机的辅助副本。在主虚拟机上完成的所有操作也会应用于辅助虚拟机。如果主虚拟机不可用，则辅助虚拟机将成为活动虚拟机，提供连续可用性。vNetwork分布式交换机(DVS)：一种包括分布式虚拟交换机(DVS)的功能，此交换机跨多个ESX/ESXi主机，使当前网络维护活动显著减少并提高网络容量。这使得虚拟机可在跨多个主机进行迁移时确保其网络配置保持一致。主机配置文件：一种通过用户定义的配置策略简化主机配置管理的功能。主机配置文件策略捕获已知且经验证的主机配置的蓝图，并将其用于在多个主机上配置网络、存储器、安全设置和其他设置。主机配置文件策略还可监控数据中心上的标准主机配置设置的合规性。主机配置文件可减少配置主机时涉及的手动步骤，并可帮助维持数据中心内的一致性和正确性。可插入存储阵列(PSA)：一种存储合作伙伴插件构架，可提高阵列认证的灵活性并完善阵列优化性能。PSA是一种多路径I/O构架，它允许存储合作伙伴不根据ESX发行时间安排启用其阵列。VMware合作伙伴可以提供性能增强且对每个阵列进行了优化的多路径负载平衡行为。7目录VMwarevSphere组件VMwarevSphere数据中心物理拓扑虚拟数据中心架构网络架构存储架构VMwarevCenterServerVMwarevSphere数据中心物理拓扑典型的VMwarevSphere数据中心由基本物理构建块（例如x86虚拟化服务器、存储器网络和阵列、IP网络、管理服务器和桌面客户端）组成。计算服务器：在祼机上运行ESX/ESXi的业界标准x86服务器。每台计算服务器在虚拟环境中均称为独立主机。可以将许多配置相似的x86服务器组合在一起，并与相同的网络和存储子系统连接，以便提供虚拟环境中的资源集合（称为群集）。存储网络和阵列光纤通道：SAN阵列、iSCSISAN阵列和NAS阵列是广泛应用的存储技术，VMwarevSphere支持这些技术以满足不同数据中心的存储需求。存储阵列通过存储区域网络连接到服务器组并在服务器组之间共享。IP网络：每台计算服务器都可有多个以太网网络接口卡（网卡），为整个VMwarevSphere数据中心提供高带宽和可靠的网络连接。vCenterServervCenterServer：为数据中心提供一个单一控制点。它提供基本的数据中心服务，如访问控制、性能监控和配置功能。它将各台计算服务器中的资源统一在一起，使这些资源在整个中心中的虚拟机之间共享。其原理是：根据系统管理员设置的策略，管理虚拟机到计算服务器的分配，以及资源到给定计算服务器内虚拟机的分配。管理客户端：VMwarevSphere为数据中心管理和虚拟机访问提供多种界面。9目录VMwarevSphere组件VMwarevSphere数据中心物理拓扑虚拟数据中心架构网络架构存储架构VMwarevCenterServer虚拟数据中心架构主要元素称为主机、群集和资源池的计算资源和内存资源：主机是运行ESX/ESXi的物理机的计算和内存资源的虚拟表示。当一个或多个物理机组合在一起并作为一个整体来工作和进行管理时，聚合在一起的计算和内存资源就形成群集。物理机可以动态添加或从群集移除。从主机和群集获得的计算和内存资源能够被精细地划分成资源池的层次结构。称为数据存储的存储资源：数据存储是数据中心内基础物理存储资源组合的虚拟表示。这些物理存储资源可能来自服务器的本地SCSI、SAS或SATA磁盘、光纤通道SAN磁盘阵列、iSCSISAN磁盘阵列和网络附加存储(NAS)阵列。称为网络的网络资源：虚拟环境中的网络将虚拟机相互连接或将虚拟机连接到虚拟数据中心外部的物理网络。虚拟机：在创建虚拟机时，虚拟机被指定到特定的主机、群集或资源池以及数据存储。启动后，虚拟机随着工作负载的增加而动态地消耗资源或随着工作负载的减少而动态地归还资源。主机、群集和资源池主机：主机表示物理x86服务器的聚合计算和内存资源。例如，如果物理x86服务器具有四个双核CPU（每个CPU都以4GHz频率运行）和32GB系统内存，则主机就具有可供用于运行分配给它的虚拟机的32GHz计算能力和32GB内存。集群：一个群集相当于一个实体，并可作为单个实体进行管理。它表示共享相同网络和存储阵列的一组物理x86服务器的聚合计算和内存资源。例如，如果组包含八个服务器，每个服务器都具有四个双核CPU（每个CPU都以4GHz频率运行）和32GB内存，则该群集具有可用于运行虚拟机的256GHz聚合计算能力和256GB内存。资源池：资源池是单个主机或群集内的计算和内存资源分区。资源池可以是分层和嵌套的。您可以将任意资源池分区为更小的资源池，从而向不同的组或针对不同目的来划分和分配资源。VMwarevSphere分布式服务VMwareVMotion、VMwareStorageVMotion、VMwareDRS、VMwareHA和容错都是分布式服务，它们可自动有效地管理资源，并实现虚拟机的高可用性。虚拟机在ESX/ESXi上运行并消耗其资源。VMotion可将正在运行的虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器。StorageVMotion可以在数据存储之间迁移虚拟机而无需中断服务。这使得管理员可以将虚拟机负载从一个存储阵列迁移到另一阵列，以便执行维护、重新配置LUN、解决空间不足问题和升级VMFS卷。通过无缝迁移虚拟机磁盘，管理员还可以使用StorageVMotion优化存储环境来提高性能。VMwareDRS可将物理主机的群集作为单个计算资源进行管理。可以将虚拟机分配到群集，DRS会找到运行该虚拟机的相应主机。DRS放置虚拟机的方式可确保群集中的负载保持平衡，并强制执行群集范围内的资源分配策略（例如，预留、优先级和限制）。启动虚拟机时，DRS在主机上执行虚拟机的初始放置。当群集条件更改（例如，负载和可用资源）时，DRS可根据需要将虚拟机迁移（使用VMotion）到其他主机。向群集添加新的物理服务器时，借助DRS，虚拟机能够立即自动利用新资源。VMwarevSphere分布式服务HA监控群集内的所有物理主机并检测主机故障。放置于每个物理主机上的代理会维护资源池中其他主机的检测信号。如果检测信号丢失，将启动如下过程：重启其他主机上所有受影响的虚拟机。HA可确保群集中一直提供足够的资源，以便在主机出现故障时重新启动其他物理主机上的虚拟机。HA还提供用来监控HA群集内虚拟机状态的虚拟机监控功能。如果虚拟机没有在指定时间内生成检测信号，“虚拟机监控”就会认为该虚拟机发生了故障并自动重新启动该虚拟机。如果重新启动，策略可以控制重新启动的次数。ESX/ESXi主机平台上的VMware容错功能(FT)借助于VMwarevLockstep技术，通过使用在单独主机上以虚拟锁步方式运行的卷影副本（辅助虚拟机）来保护虚拟机（主虚拟机），从而提供连续可用性。系统会记录在主虚拟机上执行的输入和事件，并在辅助虚拟机上进行重放，以确保两个虚拟机的状况保持一致。例如，在主虚拟机上记录鼠标单击和按键操作，然后在辅助虚拟机上重放。因为虚拟机以虚拟锁步方式随主虚拟机一起运行，所以可在不中断或丢失数据的情况下在任何点处接管执行。14目录VMwarevSphere组件VMwarevSphere数据中心物理拓扑虚拟数据中心架构网络架构存储架构VMwarevCenterServer网络架构VMwarevSphere有一组虚拟网络元素，该组元素可以让数据中心中的虚拟机像