1. 什么是云计算

• 云计算可以简单理解成：用户可以无时无刻的得到云端的算力。
• 优点：
  • Cost花费低
  • Globle Scale可扩展性好
  • Performance 性能高
  • Security
  • Speed
  • Productivity
  • Reliability
• 三种云
  • 公有云：VMware主要和其他厂商合作，比如和阿里云合作，从阿里云的公有云通过接口，对接到VMware的私有云。
  • 私有云：现在VMware主要在做的产品。
  • 混合云：未来的研究方向。
• 三种云服务
  • IaaS：基础设施即服务
  • PaaS：平台即服务
  • SaaS：软件即服务，像个人网站用的Lightsail、MS Office 365、Gmail等等。

2. 虚拟化和Hypervisor

想象一下，每个公交车只有一个座椅，每个座椅只能做一个人，那么Hypervisor在做的事情就是在公交车上面添加座椅。Hypervisor就是一个特殊的操作系统，在这个操作系统上面可以运行多个虚拟机。

不是每种Hypervisor都需要在OS上面运行的。这完全取决于我们在用哪一种Hypervisor。

2.1. Hypervisor的种类

Bare-Metal Hypervisor 裸机管理程序

• 也被称为Type 1 Hypervisor
• 可以直接安装在服务器的硬件上面
• Vmware ESXi就是这种Hypervisor。
• 每个ESXi都能够管理超过一千台虚拟机。

Hosted Hypervisor 托管管理系统

• 也被称为Type 2 Hypervisor
• 就像安装应用程序一样，必须在已有的系统上面进行安装
• 例如：VMware Workstation 和 Fusion
• 他们可以同时在一个主机上面运行多个虚拟机或程序

3. 硬件资源的共享

虚拟化CPU

• 当在ESXi上面的某个OS需要CPU资源时，ESXi、会找到合适的资源，并对这个OS可见。
• 多个虚拟机可能同时对ESXi发出CPU需求
• 当需求的CPU超过了可用CPU时，ESXi会安排虚拟机排队使用CPU资源
• 虚拟CPU分 core和PCPU的概念
  • Core：每路有几个核
  • PCPU：有slot、socket，即有几路
• LCPU = core * socket
• vCPU 其实用的是VMkernel，VMkernel里面有个scheduler调度员，根据需求从LCPU调度计算资源
  • 调度原则：
    • 同一时间，一个LCPU只能为一个vCPU提供资源
    • 一台虚拟机，只有他的所有vCPU都获得LCPU资源之后，才能启动
    • vCPU/VM <= LCPU/Host
• Readytime就绪值：等待时间，默认是2000ms。
• 分CPU时，越少越好，够用就行。
• 分Memory时，用多少要多少。
  • 应用跟客户机要内存，客户机跟VMK要内存。
  • 当应用需要的内存大于客户机的内存时，客户机操作系统来解决，和VMware没关系。
  • 当应用程序过了Memory使用高峰后，会退回不用的内存。
  • 但是过了使用高峰后，客户机不会还给VMK内存资源。因为客户机不知道自己是虚拟的。
• 内存回收机制
  • TPS：透明内存页共享
  • Balloon：内存释放驱动程序
    • 有一个VMmemclt来分配内存。
  • Compression：内存压缩，影响性能。
  • vSWP：主机交换，影响性能。

虚拟化内存

• 虚拟化分配的内存的总和 是可以超过实际主机硬件的 内存大小的。
• ESXi在一个只有8G的内存的主机上面运行时，虚拟机们分配到的内存总和可能是11G.
• 虚拟机不会总是使用100%的内存。
• 虚拟机内存多少是根据自己的设置。

虚拟化网络

• 虚拟机可以分享进入同一个虚拟交换机和主机上面的同一个物理网卡
• 主机可以通过共享一个虚拟交换机 来和其他的虚拟机们通信
• 虚拟机可以通过同一个主机上面的物理网卡来与其他不在ESXi主机上面的设备进行通信
• 举个例子，如果只有一个物理网卡在ESXI主机上面，你可以使用一个虚拟交换机来指引多个虚拟机使用物理网卡。

虚拟化硬盘

• 多个ESXI可以同时读写一片存储
• WSXI可以将这些硬件设备翻译成虚拟磁盘，分配给各个虚拟机。
• 虚拟机可以将应用程序或文件存储在这些虚拟磁盘上面。

虚拟GPU

• 只要GPU支持，一个GPU可以分配给多个虚拟机
• 同样，一个虚拟机也可以分配多个GPU。
• 虚拟机的GPU总和 可以超过 主机上实际的GPU数量

4. Data Center 虚拟化 – SDDC

4.1. SDDC使用了多种的虚拟化技术

• 服务器虚拟化
  • 将一个物理服务器，虚拟化成多个、唯一、相互隔离的虚拟服务器。
  • 服务器虚拟化解决方案：vSphere
• 网络虚拟化
  • 将一个物理网络变成一个软件
  • 应用程序完全像在物理网络上一样，在虚拟网络上使用
  • 网络虚拟化解决方案：NSX Data Center
• 存储虚拟化
  • 将多个存储设备变成一个大的存储池。
  • 存储虚拟化解决方案：vSAN
• 桌面虚拟化
  • 使用户可以在不和物理主机交互的情况下，访问桌面服务和应用程序
  • 桌面虚拟化解决方案：Horizon

4.2. 标准的SDDC的组件

• Service Management and Automation
  • 可以简单地理解成一个服务管理平台
  • 可以保存和管理服务记录
  • 分析事件和决策
  • 监控应用程序以确保可用性和性能
  • 发送运维警报
• Cloud Management Layer
  • 配置和管理云服务的
  • 包括云计算、云网络、云存储、软件订阅等
• Virtual Infrastructure
  • 是SDDC的核心，将计算资源、存储资源、网络资源整合，以资源池的形式管理
• Physical Layer
  • 就是硬件
• Business Continuity
  • 业务连续性
  • 提供数据保护和灾难恢复的解决方案
  • 提供备份，保证可用性
• Security

5. VMware 产品

5.1. SDDC 软件定义数据中心

1. SDC – Software Defined Computing – 软件定义计算 – vSphere 虚拟化管理套件
   1. vSphere = ESXi + VC + vLCM + ···
      1. vLCM是虚拟生命周期管理
   2. Server = OS + APP = Hypervisor（ESXi）+ VM（OS+APP) + VM2 + ···
   3. 三步建立：
      1. 打造资源池 Resource Pools
      2. 建立VM 和 从资源出拿资源
      3. 使用VC管理无数的ESXi
2. SDS – Software Defined Storage- 软件定义存储 – vSAN / Virtual Volume（vVol）
   1. 基于策略放置VM
   2. vSAN：基于策略的分布式聚合存储
3. SDN – Software Defined Network – 软件定义网络 – NSX-T / NSX-V

5.2. EUC – End User Computing – Horizon

5.3. Hybrid Cloud

1. 云计算简化资源交付、虚拟化提供资源
2. vRA：实现自动化交付
3. vRB：计费用的。B for Business
4. vRops：分析 等
5. 以上 vR 套件 + vSphere 套件 = 私有云
6. 解决方案：VCF – Vmware Cloud Foundation 快速将云落地的解决方案

5.4. DW：Workspace One

6. vSphere

• vSphere client
  • 是vCenter server的图形化显示界面。
  • 可以用于管理ESXI和其他组件
• vCenter server
  • 用来管理硬件资源
  • 管理虚拟机、虚拟网络、虚拟存储

6.1. vSphere使用的端口

vSphere Client：

• 可以管理 vCenter Server
• 可以管理 ESXI，但是需要通过 vCenter Server
• 可以迁移虚拟机
• 可以看集群内的ESXI

vCenter Server Management Interface

• 可以管理 vCenter Server
• 不能管理ESXI
• 监测vCenter Server 应用的健康和性能指标
• 查看最新的备份

VMware Host Client

• 不能管理vCenter Server
• 可以管理ESXI
• 虚拟机开关
• 管理主机的Config
• 检测主机和虚拟机的性能