從虛擬化到云計算VMwarevSphere概略

從虛擬化到云計算VMwarevSphere概略VMware在四月份發(fā)布的vSphere或許是IT計算深入發(fā)展的最好象征，vSphere指引云計算深入滲透到企業(yè)的IT架構(gòu)中，使用vSphere將之前企業(yè)IT的虛擬化平臺擴展至更高的應(yīng)用層次：云計算，將服務(wù)器硬件資源：CPU時間、內(nèi)存和存儲空間一一融合在同一個池中的資源，按照需求調(diào)配給不同的計算負(fù)載上。據(jù)VMware稱vSphere是IT業(yè)第一個云操作系統(tǒng)，vSphere不僅繼承了上一代VMware虛擬平臺——Infrastructure3(簡稱VI3)的性能，而且還加以擴展和完善，立于一個更加成熟的虛擬化平臺上，為內(nèi)部云計算和外部云計算奠定基礎(chǔ)，有理有據(jù)地搭建云計算橋梁——創(chuàng)建一朵安全的私有云。任何IT組織都可以通過vSphere享有云計算的所有好處，加大對基礎(chǔ)架構(gòu)的控制力，同時在操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序和硬件設(shè)備方面具有更廣闊的選擇空間，用最低的成本即可得到高級的應(yīng)用軟件服務(wù)。前言1.云計算

VMware采用一種全新的方法來進行虛擬化，深入地詮釋了云計算的概念，將vSphere研發(fā)成為一朵內(nèi)部的“私有云”，同時也能夠與第三方生產(chǎn)商（如Amazon,Nirvanix等）提供的“外部云”進行協(xié)同工作。

vSphere在云計算技術(shù)的另一個創(chuàng)新是創(chuàng)造了一個新的概念，叫vApp。它類似于一個“邏輯包”，包含一個應(yīng)用程序以及該程序運作所需要的全部虛擬機和外部和內(nèi)部的資源。由于在正常情況下，應(yīng)用程序的正常運作往往需要的虛擬機的臺數(shù)往往不只一臺，因此，vApp專門針對此提供了一種管理應(yīng)用程序的新方法，大大降低了操作的復(fù)雜性。vSphere新特點2.新的配置上限由于VMwareVI3對處理器的數(shù)目和虛擬機的內(nèi)存大小都有限制（最多允許4臺服務(wù)器以及每臺虛擬機有64GB的內(nèi)存），所以一些較高性能的服務(wù)器通常是不可用的。而vSphere卻在這方面做出了很大的改善，完全消除了上述限制所帶來的不便。下面是vSphere的虛擬機和ESX4.0主機的配置上限：

1)每臺虛擬機最多擁有8個CPU和10張網(wǎng)卡，內(nèi)存增加為255GB。

2)一臺主機至多有512個CPU和1TB的物理內(nèi)存。

3)一臺主機上一次性可以運行多達(dá)320臺虛擬機。vSphere新特點vSphere的發(fā)布，令VMware實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)中心到云計算基礎(chǔ)架構(gòu)的輕松轉(zhuǎn)變，一躍成為云計算基礎(chǔ)架構(gòu)的普遍性平臺。vSphere的架構(gòu)大致分為三個方面：虛擬數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和存儲架構(gòu)。1.虛擬數(shù)據(jù)中心架構(gòu)

VMwarevSphere虛擬化整個IT基礎(chǔ)架構(gòu)（包括服務(wù)器、存儲器和網(wǎng)絡(luò)），并聚合這些資源，在虛擬環(huán)境中提供一組統(tǒng)一的元素。vSphere提供查看、配置和管理這些重要元素的功能，這些元素包括：

1)計算資源（主機、群集）和內(nèi)存資源（資源池）主機是用來運行ESX/ESXi的物理機。所謂ESX/ESXi是一個在物理服務(wù)器上運行的虛擬層，它將處理器、內(nèi)存、存儲器和資源虛擬化為多個虛擬機。當(dāng)一個或多個物理機組合在一起并作為一個整體來工作和進行管理時，聚合在一起的計算和內(nèi)存資源就形成群集。物理機可以動態(tài)添加或從群集移除。從主機和群集獲得的計算和內(nèi)存資源能夠被精細(xì)地劃分成資源池的層次結(jié)構(gòu)。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)2)存儲資源（數(shù)據(jù)存儲）數(shù)據(jù)存儲是數(shù)據(jù)中心內(nèi)基礎(chǔ)物理存儲資源組合的虛擬表示。這些物理存儲資源可能來自服務(wù)器的本地SCSI、SAS或SATA磁盤，光纖通道SAN磁盤陣列，iSCSISAN磁盤陣列或者網(wǎng)絡(luò)附加存儲

(NAS)陣列。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)3)網(wǎng)絡(luò)資源虛擬環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)將虛擬機相互連接或?qū)⑻摂M機連接到虛擬數(shù)據(jù)中心外部的物理網(wǎng)絡(luò)。4)虛擬機在創(chuàng)建虛擬機時，虛擬機被指定到特定的主機、群集或資源池以及數(shù)據(jù)存儲。啟動后，虛擬機隨著工作負(fù)載的增加而動態(tài)地消耗資源或隨著工作負(fù)載的減少而動態(tài)地歸還資源。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)2.網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

VMwarevSphere有一組虛擬網(wǎng)絡(luò)元素，該組元素可以讓數(shù)據(jù)中心中的虛擬機像物理環(huán)境一樣聯(lián)網(wǎng)。虛擬環(huán)境提供了與物理環(huán)境類似的網(wǎng)絡(luò)元素，這些元素包括：1)虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡(vNIC)與物理機一樣，每個虛擬機都有一個或多個vNIC?？蛻魴C操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序通過常用的設(shè)備驅(qū)動程序或VMware用于虛擬環(huán)境優(yōu)化的設(shè)備驅(qū)動程序與vNIC進行通信。無論哪種情況，客戶機操作系統(tǒng)中的通信就像與物理設(shè)備通信一樣。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)2)vNetwork標(biāo)準(zhǔn)交換機(vSwitch)下圖顯示了vSwitches虛擬環(huán)境內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系。vSwitch可在虛擬機之間進行內(nèi)部流量路由或通過連接物理以太網(wǎng)適配器鏈接外部網(wǎng)絡(luò)。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)3)vNetwork分布式交換機(dvSwitch)

dvSwitch在所有關(guān)聯(lián)主機之間作為單個虛擬交換機使用。這使得虛擬機可在跨多個主機進行遷移時確保其網(wǎng)絡(luò)配置保持一致。與vSwitch一樣，每個dvSwitch都是一種可供虛擬機使用的網(wǎng)絡(luò)集線器。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)4)端口組端口組是虛擬環(huán)境特有的概念，它一種策略設(shè)置機制，這些策略用于管理與端口組相連的網(wǎng)絡(luò)。虛擬機不是將其vNIC連接到vSwitch上的特定端口，而是連接到端口組。一個vSwitch可以有多個端口組。與同一端口組相連的所有虛擬機均屬于虛擬環(huán)境內(nèi)的同一網(wǎng)絡(luò)，即使它們屬于不同的物理服務(wù)器也是如此?？蓪⒍丝诮M配置為執(zhí)行策略，以提供增強的網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)分段、更佳的性能、高可用性以及流量管理。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)3.存儲架構(gòu)

VMwarevSphere存儲架構(gòu)由各種抽象層組成，這些抽象層隱藏并管理物理存儲子系統(tǒng)之間的復(fù)雜性和差異。云計算基礎(chǔ)架構(gòu)VMwarevSphere分布式服務(wù)可自動有效地管理資源，并實現(xiàn)虛擬機的高可用性。1.VMotion

VMotion可將正在運行的虛擬機從一臺物理服務(wù)器遷移到另一臺物理服務(wù)器，而無需中斷服務(wù)。使用VMotion，可將資源重新動態(tài)分配至物理服務(wù)器上的虛擬機。VMwarevSphere分布式服務(wù)2.StorageVMotion

StorageVMotion可以在數(shù)據(jù)存儲之間遷移虛擬機而無需中斷服務(wù)。這使得管理員可以將虛擬機負(fù)載從一個存儲陣列遷移到另一陣列，以便執(zhí)行維護、重新配置LUN、解決空間不足問題和升級VMFS卷。通過無縫遷移虛擬機磁盤，管理員還可以使用StorageVMotion優(yōu)化存儲環(huán)境來提高性能。VMwarevSphere分布式服務(wù)3.DRS

VMwareDRS可將物理主機的群集作為單個計算資源進行管理：將虛擬機分配到群集，DRS會找到運行該虛擬機的相應(yīng)主機。DRS放置虛擬機的方式可確保群集中的負(fù)載保持平衡，并強制執(zhí)行群集范圍內(nèi)的資源分配策略（例如，預(yù)留、優(yōu)先級和限制）。啟動虛擬機時，DRS在主機上執(zhí)行虛擬機的初始放置。當(dāng)群集條件更改（例如，負(fù)載和可用資源）時，DRS可根據(jù)需要將虛擬機遷移（使用VMotion）到其他主機。當(dāng)需要向群集添加新的物理服務(wù)器時，借助DRS，虛擬機能夠立即自動利用新資源，因為它負(fù)責(zé)分發(fā)運行的虛擬機。VMwarevSphere分布式服務(wù)VMwarevSphere分布式服務(wù)4.HA如果主機出現(xiàn)故障，VMwareHA能快速地在群集內(nèi)的其他物理服務(wù)器上自動重啟虛擬機。通過應(yīng)用程序群集，虛擬機內(nèi)的所有應(yīng)用程序都擁有了高可用性。

VMwareHA使用HA，vCenterServer不是單一故障點。HA通過vCenterServer進行集中配置；但是配置完成后，它將在每個ESX主機上以分布式方式連續(xù)運作，不再涉及vCenterServer。即使vCenterServer發(fā)生故障，HA仍然可以成功進行故障切換。VMwarevSphere分布式服務(wù)5.容錯

ESX/ESXi主機平臺上的VMware容錯功能(FT)借助于VMwarevLockstep技術(shù)，通過使用在單獨主機上以虛擬鎖步方式運行的卷影副本（輔助虛擬機）來保護虛擬機（主虛擬機），從而提供連續(xù)可用性。運作，不再涉及vCenterServer。即使vCenterServer發(fā)生故障，HA仍然可以成功進行故障切換。VMwarevSphere分布式服務(wù)VMwarevCenterServer用于集中管理數(shù)據(jù)中心。它會聚合多臺ESX/ESXi主機的物理資源，這些資源的集合可使系統(tǒng)管理員能夠簡單靈活地為虛擬環(huán)境中的虛擬機進行置備。1.vCenterServer組件1)用戶訪問控件通過用戶訪問控制組件，系統(tǒng)管理員可以為不同的用戶類創(chuàng)建和管理對vC2)核心服務(wù)核心服務(wù)是虛擬數(shù)據(jù)中心的基本管理服務(wù)，它包括虛擬機置備、主機和虛擬機配置、資源和虛擬機清單管理、統(tǒng)計信息和日志記錄、警報和事件管理、任務(wù)調(diào)度程序、整合以及vApp。3)分布式服務(wù)分布式服務(wù)解決方案可將VMwarevSphere的功能擴展到單個物理服務(wù)器之外。其中包括：VMwareDRS、VMwareHA和VMwareVMotion。使用分布式服務(wù)，可以從vCenterServer集中配置和管理這些解決方案。4)插件

VMwarevCenterConverter允許用戶將物理機以及各種格式的虛擬機轉(zhuǎn)換為ESX/ESXi虛擬機。轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)可導(dǎo)入到vCenterServer清單中的任何位置。VMwareUpdateManager允許安全管理員在ESX/ESXi主機和受管虛擬機上執(zhí)行安全標(biāo)準(zhǔn)。使用此插件，可創(chuàng)建用戶定義的安全基準(zhǔn)來表示一組安全標(biāo)準(zhǔn)。enterServer的不同訪問權(quán)限級別。VMwarevCenterServerVMwarevCenterServer2.vCenterServer和ESX之間的通信

vCenterServer通過VMwarevSphereAPI(vSphereAPI)與ESX/ESXi主機代理通信。當(dāng)主機第一次添加到vCenterServer時，vCenterServer將發(fā)送一個vCenterServer代理在該主機上運行。通過這個代理就可以與主機代理進行通信。VMwarevCenterServervCenterSer