這篇本來是準(zhǔn)備按照官方文檔照貓畫虎，但是因?yàn)楣俜轿臋n太過抽象并晦澀難懂，所以重新組織結(jié)構(gòu)，另寫一篇。

在上篇文章介紹了X86虛擬化技術(shù)的發(fā)展之后，本篇將把重點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)X86虛擬化技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者VMware和它核心產(chǎn)品VMware vSphere。

在某種意義上來說，VMware就是X86虛擬化技術(shù)的代名詞，不論是從客戶端的VMware Workstation系列，還是服務(wù)器端的VMware Infrastructure（最近改名為vSphere）系列，都屬于X86虛擬化技術(shù)的代表之作。而且估計(jì)VMware也知道“不進(jìn)則退”的道理，所以其在客戶端和服務(wù)器都占據(jù)大半份額之后，VMware也已經(jīng)做好向其他方面進(jìn)軍的努力，那么下面就和大家稍微聊一下VMware在發(fā)展方面的總體思路。

VMware 的思路

在VMworld2009大會(huì)上，VMware CTO Steve Herrod在提到VMware總體發(fā)展方向的時(shí)候，他主要提到了三個(gè)方面：

1. vSphere，這系列之前的產(chǎn)品名稱為 VMware Infrastructure，而且之前已經(jīng)推出了3代產(chǎn)品，但在2009年初，為了烘托它的第4代產(chǎn)品在云計(jì)算所起的作用，將產(chǎn)品更名為“VMware vSphere”，同時(shí)官方也稱其為Cloud OS或者VDC（Virtual Data Center）-OS。vSphere主要用于服務(wù)器端虛擬化，通過在一臺(tái)物理服務(wù)器上虛擬出多臺(tái)虛擬機(jī)來起到服務(wù)器整合和資源優(yōu)化等目的。本篇的下半部分將重點(diǎn)介紹vSphere。
2. vCloud，是VMware的云計(jì)算計(jì)劃，旗下有兩個(gè)分支，其一是名為VMware vCloud Express的IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）解決方案，其二是名為VMware Platform as a Service的PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）解決方案。
3. VMware View，是VMware桌面虛擬化產(chǎn)品，通過VMware View能夠在一臺(tái)普通的物理服務(wù)器上虛擬出很多臺(tái)（桌面整合率普遍為服務(wù)器整合率的兩倍左右，一般為1：16）虛擬桌面（Virtual Desktop）來供遠(yuǎn)端的用戶使用，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化IT的管理，并節(jié)省了開支。

圖1 VMware 三大戰(zhàn)略方向（參【3】）

當(dāng)然，在VMware產(chǎn)品庫中還有客戶端虛擬化產(chǎn)品的VMware Workstation，估計(jì)因?yàn)檫@塊市場(chǎng)已經(jīng)比較成熟的原因，所以Steve Herrord并沒有在演講中非常強(qiáng)調(diào)。當(dāng)然除了云計(jì)算之外，智能手機(jī)也是業(yè)界另一個(gè)熱門詞匯，VMware也有一款名字為VMware Mobile的智能終端虛擬化產(chǎn)品，它的作用在一臺(tái)智能終端上虛擬出多臺(tái)虛擬機(jī)，以滿足不同的需求，比如虛擬兩臺(tái)虛擬機(jī)，其一是用于打電話和玩游戲等個(gè)人事務(wù)，而另一臺(tái)則是用于接入公司VPN，發(fā)Email和使用CRM等企業(yè)事務(wù)，通過隔離這兩種事務(wù)并隨時(shí)切換，來達(dá)到安全和方便的效果。

VMware vSphere

VMware vSphere 主要可被為兩部分：其一是VMM（虛擬化管理器）部分，VMware ESX 4，其二是用于整合和管理VMM的VMware vCenter。下面是vSphere的架構(gòu)圖：

圖1. VMware vSphere 架構(gòu)圖

VMware ESX 4

VMware ESX 4是屬于本系列第一篇提到的Hyperviosr形式的VMM，是直接安裝硬件（Bare Metal)上面，也稱為“Type 1”。VMware ESX 4和之前VMware ESX 3.5/3相比，在功能和特性上有很多更新和擴(kuò)展，其中最大的區(qū)別過于VMware ESX 4只支持64bit運(yùn)行模式，所以其只能安裝在支持64位計(jì)算的X86物理機(jī)上。除了ESX，VMware還推出了精簡(jiǎn)版的ESXi，ESXi與ESX的最大區(qū)別在于其去除Service Console。還有，本系列常使用“主機(jī)”來表示裝有Hyperviosr形式的VMM的物理機(jī)。

VMware ESX 4 主要有三方面功能：

1. Infrastructure Service：就是VMM的功能，也是整個(gè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。通過一個(gè)在物理機(jī)之上的虛擬層能抽象處理器，內(nèi)存和I/O等資源來運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)。虛擬機(jī)能支持高達(dá)8個(gè)的vCPU和256GB內(nèi)存，這樣的資源配置能滿足高性能應(yīng)用程序的性能需求。還支持熱添加功能，來向虛擬機(jī)熱添加虛擬CPU、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使應(yīng)用程序能無縫擴(kuò)展。
2. 增強(qiáng)型的Infrastructure Service：除了基本的Infrastructure Service之外，ESX 4還提供一些增強(qiáng)型的功能，以更好為虛擬化服務(wù)，比如，VMDirectPath能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)I/O性能，vStorage的 Thin Provisioning和Linked Clone這兩個(gè)技術(shù)可減少存儲(chǔ)空間達(dá)50%左右。
3. Application Service：主要作用是提供一個(gè)VMware vCenter Agent，來將本機(jī)的管理和性能信息上傳給VMware vCenter，同時(shí)還能根據(jù)VMware vCenter 發(fā)來的指示來協(xié)助執(zhí)行諸如vMotion和HA這類高級(jí)功能。

VMware vCenter

VMware vCenter是用于VMware vSphere環(huán)境的管理程序，它作為管理節(jié)點(diǎn)來控制和整合屬于其域的vSphere主機(jī)，其既可以安裝物理機(jī)的操作系統(tǒng)上，也可以安裝在虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)（官方推薦）。在實(shí)現(xiàn)上面，它是基于Java技術(shù)的，后臺(tái)連接自帶的微軟SQL Server Express，也可以使用Oracle的數(shù)據(jù)庫，并可以使用其“鏈接模式”來集群多個(gè)vCenter來支持大量用戶的訪問。在通信方面，它通過vSphere主機(jī)內(nèi)部自帶vCenter Server Agent來與ESX進(jìn)行聯(lián)系，并提供API供外部程序和vCenter客戶端調(diào)用。在擴(kuò)展性方面，它支持很多第三方的插件。

圖3 Virtual Center的架構(gòu)圖（參【2】）

基本功能

主要包括六項(xiàng)基本功能：

1. 資源和虛擬機(jī)的清單管理：通過這個(gè)功能能夠列出和管理這個(gè)vCenter的管理域內(nèi)所有的資源（比如存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)，CPU和Memory等）和虛擬機(jī)。
2. 任務(wù)調(diào)度：能夠更好地支持那些定時(shí)或者立即執(zhí)行的任務(wù)（比如vMotion），使各個(gè)任務(wù)之間不出現(xiàn)搶占資源或者沖突的情況。
3. 日志管理：通過記錄任務(wù)和事件等日志，來更方便和更安全地管理。
4. 警告和事件管理：通過這個(gè)功能，能讓用戶及時(shí)獲知系統(tǒng)出現(xiàn)新情況。
5. 虛擬機(jī)部署：通過Wizard，上傳vApp和虛擬磁盤等方式部署虛擬機(jī)。
6. 主機(jī)和虛擬機(jī)的設(shè)置：通過這個(gè)功能，不僅能夠讓用戶對(duì)一些主機(jī)和虛擬機(jī)的主要配置進(jìn)行修改，而且還能對(duì)那些非常底層的特性進(jìn)行設(shè)置，比如，是不是開啟硬件輔助虛擬化。

高級(jí)功能

主要有七個(gè)方面：

1. 在動(dòng)態(tài)遷移方面：VMware 提供了vMotion技術(shù)，這個(gè)技術(shù)能夠在無需關(guān)機(jī)的情況下快速地將一臺(tái)虛擬機(jī)從一臺(tái)主機(jī)上遷移到另一臺(tái)主機(jī)，但是虛擬機(jī)的虛擬磁盤不會(huì)被移動(dòng)，還在存放在同一個(gè)存儲(chǔ)上，但是訪問和使用這個(gè)虛擬磁盤的主機(jī)已經(jīng)做了相應(yīng)地改變。為了也讓虛擬磁盤做相應(yīng)地遷移，VMware在VMware Infrastructure 3.5版中推出Storage vMotion，通過這個(gè)技術(shù)能夠在移動(dòng)虛擬機(jī)同時(shí)，移動(dòng)虛擬磁盤從一個(gè)存儲(chǔ)移到另一個(gè)存儲(chǔ)。
2. 在資源優(yōu)化方面：VMware提供了DRS（Distributed Resource Scheduler，分布式資源調(diào)度）技術(shù)，這個(gè)功能能在多個(gè)vSphere主機(jī)進(jìn)行資源的優(yōu)化，讓每個(gè)虛擬機(jī)能找到其最合適的位置，比如，將一臺(tái)虛擬機(jī)從一臺(tái)資源緊張的主機(jī)遷移到另一臺(tái)有剩余資源的主機(jī)。同時(shí)VMware也在VMware Infrastructure 3.5版中推出了DPM（Distributed Power Management），這個(gè)技術(shù)在DRS的基礎(chǔ)上通過整合虛擬機(jī)來減少和關(guān)閉多余的主機(jī)，以達(dá)到節(jié)省資源的目的。
3. 在安全方面：VMware推出了兩大技術(shù)來推進(jìn)虛擬機(jī)的安全，其一是推出VMsafe API，通過這個(gè)API能夠像X射線那樣檢測(cè)虛擬機(jī)的運(yùn)行狀況，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和攔截之前無法檢測(cè)到的病毒、rootkit和惡意軟件等，以防止其感染系統(tǒng)。還有，Checkpoint、IBM、McAfee、Symantec和TrendMicro等安全巨頭已經(jīng)推出了基于VMSafe API的產(chǎn)品，通過這些產(chǎn)品能為虛擬機(jī)提供較物理機(jī)或其他虛擬化解決方案更優(yōu)的保護(hù)。其二是VMware Shield Zones，它主要起到防火墻的作用，可監(jiān)視、記錄和阻止vSphere主機(jī)內(nèi)部或集群中主機(jī)之間和虛擬機(jī)之間流量，從而保證了網(wǎng)絡(luò)的安全。
4. 在容錯(cuò)方面：VMware Fault Tolerance是虛擬機(jī)“度身定做”的容災(zāi)技術(shù)，通過VMware的vLockstep技術(shù)來給運(yùn)行中虛擬機(jī)創(chuàng)建一臺(tái)Shadow虛擬機(jī)，并在這兩臺(tái)虛擬機(jī)之間保持同步，來保證所有應(yīng)用程序的零宕機(jī)和零數(shù)據(jù)丟失，避免硬件故障，免去了硬件或軟件等容災(zāi)解決方案的成本和復(fù)雜性。
5. 在高可用性方面，VMware High Availability提供了相關(guān)支持，這個(gè)技術(shù)通過heartbeat連檢測(cè)虛擬機(jī)的運(yùn)行狀況，如果一臺(tái)虛擬機(jī)不響應(yīng)heartbeat或者是宕機(jī)了，程序?qū)⒆屵@臺(tái)虛擬機(jī)在另一臺(tái)有空余空間的主機(jī)上重啟。
6. 在備份方面，VMware推出了VMCB（VMware Consolidated Backup）技術(shù)，通過這種技術(shù)能夠在沒有安裝Agent的情況下集中多個(gè)虛擬機(jī)的備份，這不僅能簡(jiǎn)化備份的工作，而且能減少由于備份而導(dǎo)致性能損失。
7. 在應(yīng)用部署方面，vApp是VMware最新推出技術(shù)，它可以將新的或現(xiàn)有的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)化為自描述和自管理型實(shí)體，并容納了一個(gè)完整的多層應(yīng)用的所有組件，以及與之相關(guān)的運(yùn)行策略和服務(wù)級(jí)別。這項(xiàng)功能是基于開放式的OVF（Open Virtualization Format）協(xié)議。通過生成和部署vApp包能夠非常方便地部署應(yīng)用，并降低了相關(guān)的管理開支。

插件

主要有：

1. vCenter ConfigControl可以為整個(gè)虛擬數(shù)據(jù)中心的各個(gè)方面提供基于策略的更改和配置管理，并輔以自動(dòng)化的實(shí)施。
2. vCenter CapacityIQ可以持續(xù)分析和規(guī)劃容量，確保對(duì)虛擬機(jī)、資源池和整個(gè)數(shù)據(jù)中心提供最優(yōu)的調(diào)配。
3. vCenter Chargeback支持對(duì)企業(yè)成本和支出的自動(dòng)化跟蹤，使IT部門能夠?qū)崟r(shí)了解運(yùn)營(yíng)成本，并作為實(shí)體來運(yùn)行。
4. vCenter Orchestrator可以讓用戶能夠通過簡(jiǎn)單的拖拉界面（無需編寫腳本）實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)任務(wù)自動(dòng)化的定制流程開發(fā)。
5. vCenter AppSpeed可以自動(dòng)保證應(yīng)用程序的性能級(jí)別。它能夠監(jiān)控最終用戶對(duì)應(yīng)用程序的響應(yīng)時(shí)間，將這些響應(yīng)時(shí)間與基礎(chǔ)架構(gòu)中不同的元素進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并觸發(fā)修補(bǔ)措施來解決遇到的瓶頸問題。

vCenter插件的主要以模塊的形式裝置到vCenter進(jìn)程中或者是以一臺(tái)虛擬機(jī)的形式運(yùn)行。

還有，除了這些常見插件，VMware還提供一些基于vCenter技術(shù)的管理程序，比如，用于自動(dòng)精簡(jiǎn)配置的VMware Lifecycle Manager，用于應(yīng)用程序開發(fā)的Lab Manager及用于應(yīng)用程序部署Stage Manager和用于容災(zāi)的Site Recovery Manager等 。

本篇結(jié)束，下篇將關(guān)注VMware vSphere的核心ESX!

參考資料：

1. VMware vSphere。
2. Introduction to VMware vSphere。
3. The Future of Virtualization: From the Mobile Phone to the Cloud。
4. 配圖詳解VMware VDC-OS各組件細(xì)節(jié)。