什么是虚拟化：

虚拟化是一种资源管理技术, 是将计算机的各种物理资源, 如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破物理设备结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的架构更好的方式来应用这些资源。这些资源的虚拟部分是不受现有资源的架构方式、地域或物理设备所限制。

虚拟化创建了一层隔离层，把硬件和上层应用分离开来，允许在一个硬件资源上运行多个逻辑应用。

虚拟化有：服务器虚拟化、应用程序虚拟化、展现层虚拟化、桌面虚拟化。

常见的虚拟化：

    内存虚拟化

    磁盘虚拟化

    网络虚拟化

VMware实现的是x86服务器的虚拟化，更确切地说，包含以下三个方面

    计算能力：CPU/Memory的虚拟化

    存储：VMFS文件系统

    网络：虚拟交换机

服务器虚拟化的方式：

服务器虚拟化有两种常见的类型

   1. 寄居架构（Hosted Architecture）

    作为应用安装在OS之上

    基于现有操作系统

    兼容性好

    性能较差

    功能单一

   2. 裸金属架构（Bare Metal Architecture）

    直接安装在硬件之上，本身就是OS

    基于裸机（Bare Metal）

    硬件兼容性要求高

    性能好

    有许多功能。

为什么要使用虚拟机：

物理架构存在的问题：

    难以复制和移动

    受制于一定的硬件组件

    生命周期短

    物理服务器的资源利用率低

服务器虚拟化

    将一台物理服务器虚拟成多台虚拟服务器。虚拟服务器由一系列的文件组成

虚拟机与物理机相比

    更大化利用物理机的资源，节省能耗

    更方便地获取计算资源

    硬件无关。虚机都是文件，方便迁移、保护

    生命周期更长，不会随着硬件变化而变化

    根据需求的变化，非常容易更改资源的分配

    更多功能

    在线的数据、虚拟机迁移

    高可用

    自动资源调配

    云计算

    减少整体拥有成本，包括管理、维护等

vSphere基本架构：

图：vSphere 基本架构

虚拟化环境中的资源共享：

物理机的资源被多个虚拟机共享：CPU、内存、网络、存储等。

CPU虚拟化：

    LCPU

    逻辑运算单元

    可供使用的物理资源

    超线程对LCPU的影响

    vCPU

    虚拟化的CPU

    vmkernel

    负责CPU资源调度

    分时

内存虚拟化：

图：内存虚拟化示意图

由vmkernel控制

    vmkernel控制物理内存

    每个虚拟机拥有独立的连续可寻址的虚拟内存空间

    采用多种技术优化内存的使用

    物理内存不足时可以使用磁盘存储作为交换空间

网络虚拟化：

图：网络虚拟化示意图

    通过虚拟网络交换机实现

    连接虚拟机、vmkernel与外部物理网络，工作在第二层

    虚拟网卡

    虚拟机中运行的网卡

    虚拟机对外进行网络通讯

    vmkernel口-vmkernel对外进行网络通讯

    物理网卡-上连物理网络，工作在次

存储虚拟化：

图：存储虚拟化

通过虚拟磁盘vmdk文件的封装实现

    多个ESXi主机访问共享存储

    虚机的虚拟磁盘以vmdk文件格式存放在存储中

    每个虚拟机由一组文件组成

    每个虚拟机有各自的目录

    虚拟机的文件系统对ESXi主机不可见

vSphere与云计算：

    虚拟化是云计算的基础

    虚拟机在虚拟基础架构上运行

    动态的计算资源池作为云计算的基础

    支持各种云计算平台

    VMware vRealize

    OpenStack

    支持多种云环境

    私有云

    公有云

    混合云

ESXi基本结构

ESXi介绍：

VMware ESXi是最核心的组件

VMware ESXi是我们常说的ESXi主机，虚拟化层

组件的作用：ESXi用于协调物理计算机的资源，同时通过ESXi管理其上的虚拟机，如部署、迁移等操作。同时还可以通过ESXi对物理计算机上的网络存储资源仅从管理，ESXi通过配置虚拟交换机上的vSwitch管理配置网络资源，通过VMfs和nfs管理虚拟存储资源。

核心Hypervisor - VMkernel

    基于裸机的虚拟化

    虚拟CPU/内存

    VMFS存储支持

    虚拟交换机支持

ESXi的安装方式

    可以安装在本地硬盘，存储网络盘， USB/SD卡，或者内存中