虚拟化概述

虚拟化概述
欢迎学习“虚拟化概述”模块。

本课程涵盖以下主题：
虚拟化概念，主要介绍虚拟化的工作原理。

VMware Infrastructure，介绍软件如何虚拟化计算、存储和网络连接及如何集中管理这些功能。

VMware Infrastructure 解决方案，此部分简要介绍VMware 支持的解决方案领域，以及虚拟化在支持这些解决方案领域的方法体系中所扮演的角色。

本模块还将讲解虚拟化如何解决实际的业务需求。

技术概述：虚拟化概念
虚拟化是历经时间验证的概念。

自上世纪60 年代起，虚拟化技术就通过对大型机硬件资源进行分区证明了它在大型机环境中的价值。

因为大型机的计算能力特别强，因此采用可逻辑地划分成相互隔离的小型虚拟机的设计。

然后凭借虚拟技术，即可在一个大型机上同时运行多个项目。

随着时间的推移，大部分行业已经从大型机转向使用小型机及PC 进行计算。

目前，基于x86 体系结构的个人计算机或服务器所面临的挑战与上个世纪60 年代大型机面临的挑战相同。

VMware 已经将大型机的分区方法应用到目前基于x86 体系结构的计算机上。

大型机采用的是适应分区的设计，与之不同的是，x86 计算机并不是为多个分区设计的。

因此，VMware 必须克服巨大的挑战才能在x86 计算机上创建虚拟机。

VMware 是在x86 计算机上创建虚拟机的创始者。

现在，VMware 对虚拟化技术进行了改进，它所获得的成功是在所有x86 计算机上构建虚拟化的动力。

那么，让我们深入地探讨一下可通过虚拟化技术帮助解决的x86 计算机数据中心存在的问题。

x86 服务器拥有一个物理硬件，在此硬件上安装的操作系统可作为计算机中运行的应用程序与硬件之间的界面。

每个x86 系统一次只能运行一个操作系统。

至于应用程序，x86 系统可以运行与操作系统兼容的多个软件应用程序，但在有其他应用程序同时运行时，很多软件应用程序可能无法正常运行，通常会导致意外的不良结果。

在同一服务器上运行多个应用程序可能会导致其他风险。

当运行多个应用程序的服务器出现停机时，该服务器上的所有应用程序都会受到影响。

为了控制这些风险，数据中心通常在每个服务器上只运行一个应用程序。

相对控制停机风险而言，在不同服务器上运行应用程序可降低此类风险，但是随着服务器硬件变得越来越强大，而且软件的可分布性也日渐强大，这种做法会造成资源浪费。

如今，服务器硬件由于采用了64 位技术、多核处理和更快的时钟速度，功能更为强大。

而且在软件方面，专为在Web 浏览器中使用而设计的应用程序不断增多，这就造成了在不同服务器之间分配应用程序组件的情况增多。

这些倾向极大地降低了客户购买的硬件的效益。

研究表明，x86 服务器的正常利用率仅为总容量的5-15%。

如果还会产生什么结果的话，那就是利用率会随着时间的推移越来越低。

通过继续采用那个自计算出现后一直盛行的模式，当前的入门级服务器就会具有卓越的CPU 和比一年前的相同系统更大的内存。

然而与此同时，很多典型服务器工作负载的资源需求并未发生显著变化，例如：打印、电子邮件、内部Web 服务器和域控制器的资源需求等。

结果，平均利用率随时间不断下降。

如果数据中心管理人员不切实采取措施加以解决，那么，利用率低的问题只会变得更糟。

x86 服务器的利用率低下，不但会增加管理硬件的复杂性，还会降低您的客户的投资回报，即ROI。

在现有硬件未得到充分利用的情况下购买新硬件、管理日益扩大的IT 基础架构以及部署新硬件，都会导致您的客户面临不必要的难题。

VMware 已开发了针对x86 计算机的虚拟化技术，以解决这些利用率问题。

让我们通过了解虚拟化的特性来了解如何应对这些难题。

VMware 的虚拟化技术可在服务器硬件中直接嵌入一个瘦软件层，以此分开硬件与操作系统。

虚拟化层支持对驻留在同一物理服务器上的多个虚拟机进行管理。

这些将硬件与操作系统和应用程序分隔开来的虚拟机，可以看作是严密隔离的容器。

每个虚拟机都有各自的操作系统和应用程序。

这样，客户便可以在同一物理机上同时运行Windows、Linux、Netware 和Solaris 操作系统。

虚拟机当然不是您可以看得见的实际存在的机器。

它是由VMware 的软件组件创建而成的，而不是由一块金属制造出来的。

VMware 虚拟化层可创建像物理机一样的虚拟机。

虚拟机和物理机之间有两个很重要的基本相似性：即兼容性和隔离性。

首先介绍兼容性。

虚拟机可以与标准的x86 操作系统兼容，如Windows 和Linux，同时与适用于这些操作系统的硬件驱动程序和应用程序也兼容。

虚拟机具有物理服务器所具备的所有组件，如母板、VGA 卡、网卡控制器等。

同样，为Windows、Linux、Netware 或Solaris 等任何标准的即时可用操作系统开发的应用程序也可以在虚拟机上运行。

无需为虚拟化专门设计应用程序。

因此，从这个意义上讲，虚拟机与物理机完全相同。

这意味着，您的客户无需做任何调整便可运行他们的应用程序。

可以在他们的物理服务器上运行的任何应用程序都可以在他们的虚拟机上运行。

接着，我们介绍隔离性。

虚拟机像物理机一样相互隔离。

例如，如果我们有四个隔离的物理服务器，当其中一个服务器出现故障时，其他三个服务器仍可使用。

同理，当一台物理服务器上有四个虚拟机时，如果其中一个虚拟机崩溃，其他三个虚拟机仍会继续运行。

即使其中一个虚拟机无法使用，它也不会使整台服务器崩溃，或者不会影响此服务器上的其他虚拟机。

虚拟机是相互隔离、互不影响的。

虚拟机甚至不知道自己是虚拟机，它仍认为自己是一台“真正的”物理机。

隔离的好处是：应用程序所有者得到保护，不受其他应用程序稳定性及性能问题的影响。

担心因在一台服务器上共享多个应用程序而产生“将所有鸡蛋放在一个篮子里”的后果的客户会发现：与在不同服务器上运行各个应用程序相比，这样做并不会产生较大的影响。

除了具有兼容性和隔离性等优势之外，虚拟机还具有物理机无法匹敌的封装特性和独立于硬件的优势。

物理服务器本质上就是一个金属块，而对虚拟机的最佳描述则是一个已转换为文件的软件集。

这些文件封装在一起，也就是说，收集并整理到容器中。

像文件一样，您也可以复制、移动、使用电子邮件发送或分配虚拟机，这些虚拟机文件可以分配到具有足够存储空间来接收的任何介质上。

这包括从存储卡、DVD 或硬盘到SAN 的任何介质。

相比之下，移动或复制物理机则更具挑战性。

首先，物理机中的应用程序通常都是安装在物理机上的，而不是复制到其上的。

因为具有能够封装为文件的特性，所以虚拟机较之物理机更具移动性。

虚拟机可像文件一样移动，这不但极大地提高了它的可管理性，而且还可为客户带来极大的优势。

客户可以在数秒内将具有完全配置的应用程序、操作系统、BIOS 和虚拟硬件的完整系统从一台物理服务器移到另一台物理服务器上，从而实现零停机维护和持续的工作负载整合。

虚拟机和物理机之间第二个显著区别在于：虚拟机完全独立于其所在的物理硬件。

虚拟机可以有网卡、VGA 卡或SCSI 控制器，但是这些组件与其所在物理机上的底层硬件没有任何关系。

虚拟机可以在使用Brand X 网卡的物理服务器上运行，但该虚拟机始终会看到VMware 虚拟网卡，而不会看到Brand X 网卡。

这意味着可将虚拟机从一台物理服务器移到另一台物理服务器上，而设备驱动程序、操作系统或应用程序不会发生变化，即使这两台物理服务器由完全不同的公司制造也无妨。

驻留在同一物理服务器上的多个虚拟机，甚至可以运行不同的操作系统。

可将笔记本电脑中运行的应用程序移到桌面PC 甚至一台服务器中，该应用程序仍可以正常运行。

独立于硬件的特性，为管理和部署服务器提供了更强的移动性和灵活性。

VMware Infrastructure
现在，我们已经了解了虚拟化及其主要优势、以及虚拟机与物理机之间的主要相似性；下面，我们需要探讨虚拟化技术如何与业务流程之间紧密关联。

VMware 已经深入地思考过如何通过虚拟化功能简化业务流程，特别是在部署IT 基础架构方面，此外VMware 还新创了一个术语来表示IT 基础架构的虚拟化，我们称之为VMware Infrastructure。

将虚拟机连接到公司运营中使用的应用程序、存储设备及其他资源时，使用虚拟化技术管理这些资源的过程就称为VMware Infrastructure。

VMware Infrastructure 将IT 基础架构视为包含计算资源、存储资源和网络连接资源的资源池，并提供管理工具来利用该资源池中的所有资源。

因此，IT 基础架构就变得更容易管理、效率更高、响应更快，且成本也更低。

VMware Infrastructure 是表示虚拟化技术如何用于管理计算资源、存储资源及网络资源以支持各种业务需求的一种说法。

VMware Infrastructure 可灵活地、响应快速地并高效地管理不断变化的业务需求。

因此，各项业务可以在需要时准确获得所需资源。

VMware Infrastructure 解决方案
随着虚拟化技术的完善和虚拟基础架构的发展，VMware 开发了四个主要解决方案领域：
服务器整合与控制解决方案，该方案利用虚拟化技术在更少的服务器上运行多种工作负载，并降低企业在未来对物理服务器的需求，从而使服务器数量剧增现象得到控制。

此解决方案可降低总体拥有成本，增强IT 投资的管理灵活性。

开发和测试优化解决方案，该方案利用虚拟化技术降低开发和测试的成本，提高工作效率和质量，从而改变软件的生命周期。

业务连续性解决方案，该方案通过使高可用性和灾难恢复解决方案变得更加经济高效、更简单、更可靠，从而减少停机。

桌面可管理性和安全性解决方案，该方案可减少从员工的远程或客户端PC 访问企业资源时存在的风险，并增强安全性。

讨论VMware 的虚拟化解决方案时，需要了解VMware 如何成为可提供支持这些解决方案的补充产品和服务的大型供应商组织，甚至是供应商体系中的一员。

公众对虚拟化技术和VMware 合作伙伴之间的共生互补关系已达成了共识，所以说，在一定程度上，正是大量优秀合作伙伴的鼎力支持，才铸就了VMware 的成功。

此体系增强了客户在VMware 解决方案领域所享有的优势。

对服务器进行虚拟化以整合您客户的物理基础架构并带来新的发展，是有效利用IT 基础架构中物理基础架构趋势的一部分。

例如，刀片服务器就是实现物理整合的一种形式，而虚拟化技术可在单个服务器上管理多个虚拟机的能力改变了数据中心的运营模式，使其总体拥有成本更低，投资回报更高。

VMware 还可提供大量的服务器管理工具，这些工具与用于管理虚拟资源的工具相互配合、相辅相成。

虚拟机的移动性和独立于硬件的特性，使虚拟化技术在业务连续性解决方案方面取得了成功。

用于灾难恢复的常用备份工具和映像产品也适用于虚拟机，因此，使用业务连续性解决方案常用的众多管理工具不会导致投资损失。

测试和开发的执行方式大致相同。

因为虚拟机能够创建和管理可重现的测试配置，所以，非常适合用于测试和开发应用程序。

虚拟化解决方案可以与其他质量保证和团队管理工具良好地结合使用，VMware 的很多合作伙伴已将我们的虚拟化平台与他们的产品结合起来。

利用虚拟化技术在隔离的虚拟机内创建桌面，可提供一个有用的安全层，您客户的网络可通过这个安全层管理远程PC。

正如虚拟化技术基于现有方法构建或增强了现有方法以支持VMware 解决方案领域的方式一样，还有一些技术或其他业务活动也可以支持虚拟基础架构的开发，VMware 可以使用这些技术和活动提供更好、更经济高效的解决方案。

将集中式存储设备与VMware 虚拟化产品结合使用，可更高效地部署服务器，并延长服务器正常运行时间。

Intel 和AMD 更新了CPU 设计，即在CPU 芯片内嵌入了一个虚拟化指令集，这使x86 体系结构能够更轻松地启用令人振奋的新型虚拟化工具。

将多个虚拟机放在一个服务器上有助于支持新的、要求较大硬件的业务情况，不仅如此，这样还可以控制数据中心的总体增长，从而为客户节省资金。

即使是操作系统许可方式的更改，也推动了虚拟化解决方案的发展。

Microsoft 已经更新了其操作系统许可方式，因此，虚拟机内运行的客户操作系统并不总会产生操作系统许可费用。

仅当虚拟机处于活动状态时才需要虚拟映像的操作系统许可证，这样一来就减少了使用备用虚拟机执行故障切换等任务时所产生的费用。

技术、解决方案及诸如此类的业务活动有效地利用虚拟机，从而大量采用虚拟技术，这使VMware 可以将更多精力集中在新的客户解决方案方面。

作为一名销售人员，您可以先介绍虚拟化技术，然后转而介绍包含其他补充组件的解决方案包，从而提升您推荐的解决方案的价值。

VMware 是您在此看到的几乎所有公司的技术联盟合作伙伴。

摘要和总结
祝贺您！您已经完成了“虚拟化概述”模块的学习。

学完本模块之后，请确保您已经掌握了本课程的以下目标，这样才能使后续模块的学习更有意义。

1. 虚拟机与物理机的一些特性相同，但虚拟机具有封装性和独立于硬件的特性，因此具备一些优势。

2. 了解IT 基础架构中的虚拟元素是如何汇集起来构成VMware Infrastructure 的。

3. 牢固掌握虚拟化技术并简单了解所提供的解决方案，以便弄清楚它们如何解决实际的业务问题。

您需要了解的主要信息是虚拟化技术改变了应用程序的开发、部署和维护方式。

4. 了解虚拟化技术在产品体系中扮演怎样的角色，以支持各解决方案领域。

后续的模块中会向您介绍VMware 的产品和服务，向您展示虚拟化技术如何提供传统服务器管理技术无法提供的优势。

下面，我们将测试您是否已掌握这些信息。

您必须完成测试才能得到该模块的学分。

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课程材料，准备好后再继续。

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