《VMware vSphere 云平台运维与管理》_向云端进发_1.1 虚拟化

【摘要】 本书摘自《VMware vSphere云平台运维与管理》一书中第1章，第1节，由杨海艳、杜珺和王月梅主编。

任务1.1 虚拟化

虚拟化技术很早就在计算机体系结构、操作系统、编译器和编程语言等领域得到了广 泛应用。该技术实现资源的逻辑抽象和统一表示，在服务器、网络及存储管理等方面都有 突出的优势，大大降低管理的复杂度，提高了资源的利用率，提高运营的效率，从而有效 地控制成本。由于大规模数据中心管理和基于互联网的解决方案交付运营方面有巨大的价 值，服务器虚拟化技术受到人们的高度重视，人们普遍相信虚拟化将成为未来数据中心的重要组成部分。

1. 服务器虚拟化体系结构

目前，企业使用的物理服务器一般运行单个操作系统，随着服务器整体性能的大幅度提升，服务器的CPU、 内存等硬件设备的利用率越来越低。另外，服务器操作系统难以移动和 复制，硬件故障会造成服务器停机，无法对外提供服务，导致物理服务器工作的难度加大。

物理服务器的体系结构如图1.1.1所示。

使用服务器虚拟化，可以在一台服务器上运行多个虚拟机，多个虚拟机共享同一台物理 服务器的硬件资源。每个虚拟机都是相互隔离的，这样可以在同一台物理服务器上运行多个操作系统及多个应用程序。服务器虚拟化体系结构如图1.1.2所示虚拟化的工作原理是直接在物理服务器的硬件或主机操作系统上面运行一个称为虚拟机 管理程序 (Hypervisor) 的虚拟化系统。通过虚拟机管理程序，多个操作系统可以同时运行在单台物理服务器上，共享服务器的硬件资源。

虚拟机管理程序一般分为两类：第一类虚拟机管理程序直接运行在硬件上，也称为裸金 属架构 (Bare Metal Architecture): 第二类虚拟机管理程序则需要主机安装操作系统，由主机操作系统负责提供I/O 设备支持和内存管理，也称为寄居架构 (Hosted Architecture)。 常见的第一类虚拟机管理程序包括 VMware ESXi、 微软Hyper-V、 开源的KVM(Linux 内核的一部分)和Xen 等，常见的第二类虚拟机管理程序包括 VMware Workstation、Oracle VM Virtualbox

和 QEMU 等。

2. 虚拟化与传统物理服务器的区别

在传统的应用中，每个应用(或项目)运行在单独的物理服务器中，每个物理服务器只 支持一个网站或运行一个项目。在大多数的政府、企业中，单台服务器大多配置1个CPU、2~3个硬盘作为RAID1 或 RAID5, 单电源，单网络(服务器2块网卡或4块网卡只用一块)。

而在虚拟化的项目中，虚拟化主机服务器大多配置2～4个CPU,6～10 个甚至更多硬盘作为 RAID5 或 RAID 50、RAID 10,2～4个电源，4个或更多的物理网卡冗余。虚拟化中每台服 务器都有冗余，在服务器中的单一网卡、硬盘、电源，甚至CPU 出现问题时都会有冗余设备替 代。另外，在虚拟化项目中，通常采用共享的存储，虚拟机保存在共享的存储中，即使某台主机完全损坏，运行在该主机上的虚拟机也会在其他物理主机启动，保证业务系统不会中断。

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