vSphere 体系结构

VMware vSphere 4.1 可虚拟化包括服务器、存储和网络在内的整个 IT 基础架构。它将这些不同种类的资源组合起来，使严密、不灵活的基础架构得以转换为位于虚拟化环境中的简单、统一、易于管理的网元集。通过 vSphere，即可像管理共享的实用程序一样管理 IT 资源，并将这些资源快速地部署到不同的业务部门和项目中，而无需担心底层硬件的差异和。

本图显示了 vSphere 这一虚拟数据中心操作系统的体系结构和关键组件。 

这一虚拟数据中心操作系统包含以下组件：

一套 Infrastructure vServices：它们可用于将内部服务器、存储和网络无缝地汇聚在一起。

一套 Cloud vServices：它们可用于创建内部云，并将内部体系结构与第三方云计算基础架构建立联邦。 

一套 Application vServices：它们可保证向所有应用程序提供适当的可用性、安全性及可扩展性级别，而不受硬件和所在位置的影响。

一套 Management vServices：它们可对该虚拟数据中心操作系统及其中运行的应用程序主动实施自动化和控制。

实现这些 vServices 的无缝功能的关键底层组件是 VMware ESX 和 vCenter。

现在，我们来讨论这些关键组件如何适应现有的数据中心，并进一步介绍它们的体系结构和 vServices。

典型的 vSphere 数据中心包含多种基本物理构建块，例如 x86 计算服务器、存储网络和阵列、IP 网络、管理服务器和桌面客户端。

计算服务器是业界标准的 x86 服务器，这些服务器在裸机上运行 VMware ESX 或 VMware ESXi。在虚拟环境中，每台计算服务器都指一个物理主机。具有相似配置的多个 x86 服务器可以组合在一起并连接到同一网络和存储子系统，从而在虚拟环境中形成一个资源池。ESX 主机会将每台服务器的资源分配给多个虚拟机使用，而这些虚拟机是相互隔离的容器，分别使用各自的虚拟硬件，用户可在其中安装标准的 x86 操作系统和应用程序。

光纤通道 SAN 阵列、iSCSI SAN 阵列和 NAS 阵列是受 vSphere 支持的广泛应用的存储技术，它们能够满足不同的数据中心存储需求。通过存储区域网络可在各组服务器之间共享存储阵列，这使 IT 部门可以将存储资源汇聚成资源池，从而更灵活地为虚拟机部署存储资源。

每台计算服务器可以拥有多个千兆位以太网网卡，从而为整个数据中心提供高带宽的可靠网络连接。

借助 vCenter Server，可以方便地对数据中心进行单点控制。它运行于 Windows  位操作系统上，可提供许多基本的数据中心服务，例如：访问控制、性能监控以及配置。它可将各个计算服务器的资源整合起来，以供整个数据中心内的虚拟机共享。它通过以下方式做到这一点：根据系统管理员设定的策略，管理分配给计算服务器的虚拟机，以及分配给特定计算服务器内虚拟机的资源。

即使万一无法访问 vCenter Server（例如，网络断开），计算服务器也能继续工作。这些计算服务器可分开管理，它们将基于最新设置的资源分配策略，继续运行分配给它们的虚拟机。vCenter Server 的连接恢复后，它就能重新管理整个数据中心。

vSphere 提供了多种可供用户选择的界面，用以管理数据中心和访问虚拟机。用户可以选择最符合自身要求的界面：

vSphere Client、通过 Web 浏览器访问的 Web Access，或者诸如 Windows 终端服务或 Xterm 等终端服务。

vCenter Server 4.1 的体系结构

vCenter Server 4.1 提供对多个 ESX 主机和跨多个 ESX 主机的虚拟机的集中管理、访问和控制。

VMware 管理客户端可以安装在同一个 vCenter Server 系统中，也可以安装在不同的系统中。虽然 vCenter Server 可以在没有这些扩展和插件等附加组件的情况下正常运行，但大多数的数据中心仍然包含了这些附加组件，以便简化虚拟 IT 环境的管理。

vCenter Server 扩展模块（也称作插件）提供用于管理整个数据中心的附加特性和功能。此项功能涉及基础架构管理、管理开发和测试环境、服务交付管理、应用程序和性能管理以及灾难恢复管理等。

vCenter 包括两个用户访问界面。vSphere Client 界面：用户可通过该界面从任何 Windows PC 远程连接到 vCenter Server 或各个 ESX 服务器。

vSphere Web Access 界面：它是一个 Web 界面，可用来管理虚拟机并访问远程控制台。

在 vSphere Client 上使用 vCenter 链接模式，可以管理多个 vCenter。您拥有多个 vCenter 实例的原因很多，例如：位于远程办公室中、具有多个数据中心、要执行灾难恢复等。通过链接模式，所有的清单、虚拟机配置、角色以及权限都可在多个 vCenter 实例之间实现同步。如果您登录到一个 vSphere Client 中，则系统将自动登录所有 vCenter Server，并向您展现完整的清单。随后，用户就可以轻松地在多个数据中心之间进行导航，并从同一个控制台执行操作。

vCenter Server 可将多台 ESX 主机的物理资源组合起来，集中提供另一个简单易用、灵活便捷的资源集，以便系统管理员利用这些资源在虚拟环境中部署虚拟机。

图中显示了 vCenter Server 的主要组件。vCenter Server 具有五大主要接口：数据库接口、vSphere API、Active Directory 接口、分布式服务接口以及 ESX 主机管理接口。

数据库接口：该接口用于连接 Oracle、Microsoft SQL Server 或 IBM DB2 以存储各种信息，包括虚拟机配置、主机配置、ESX 主机和虚拟机的资源和清单、性能统计信息、事件、警报、用户权限和角色等。

vSphere API 接口：该接口用于连接第三方解决方案和 VMware 管理客户端。vSphere API 是公用接口，因此可用于开发自定义的应用程序。通过将一个 API 同时用于第三方应用程序和 ESX 主机通信，可以减少同时维护两个 API 的需要，同时还可确保自定义应用程序所依赖的 API 始终保持最新。

Active Directory 接口：该接口与 Active Directory 相连，可用于获取用户访问控制信息。借助“用户访问控制”功能，系统管理员可针对不同用户创建不同级别的 vCenter 访问权限并进行管理。例如，可能存在管理数据中心物理服务器配置的用户类，也可能存在仅管理特定资源池内虚拟资源的其他用户类。

ESX 主机管理接口：该接口用于连接 vCenter Agent，以管理数据中心内的每台物理服务器。

     核心服务包含针对虚拟数据中心的多项基本管理服务： 

资源和清单管理：可用于组织虚拟环境中的 ESX 主机、虚拟机和资源，并有助于对它们进行有效管理。 

         统计信息和日志记录：用于记录和报告虚拟机、主机及集群等数据中心网元的性能和资源利用率统计信息。

         任务调度程序用于计划各种操作，例如在指定时间启动 vMotion。

警报和事件管理：用于跟踪潜在的资源过度使用情况或发生事件的条件，并向用户发出警告。

         部署服务：用于指导并自动执行 ESX 主机和虚拟机的部署。部署 ESX 主机时，vCenter Server 会利用一种名为“主机配置文件”的技术，通过该技术，有关主机的任何信息（例如，硬件和网络连接配置）都将保存在一个模板中。主机配置文件可与集群关联，因此，当您集群添加容量时，主机配置文件将自动应用到新的主机上。该技术也有助于监视法规遵从性及纠正违规问题。

         主机和虚拟机配置：用于对主机和虚拟机进行配置。

VMware vMotion、VMware Storage vMotion、VMware High Availability、VMware Fault Tolerance、VMware Distributed Resource Scheduler、VMware Distributed Power Management 以及 VMware Distributed Virtual Networking 都是分布式服务，它们可将 vSphere 的功能扩展到更高级别。这些分布式服务使整个虚拟数据中心实现了精细化、策略驱动的资源分配、高可用性和网络连接。通过分布式服务，可从 vCenter Server 集中配置和管理这些解决方案。 

使用这些分布式服务，IT 组织可以经济高效地建立并满足其与客户达成的生产服务级别协议。

使用 vMotion 进行实时迁移是实现更为灵活的自动化 IT 环境的第一步，因为它真正地使操作系统和应用程序的工作负载不再束缚于硬件。虚拟机在 ESX 主机中运行，并消耗 ESX 主机中的资源。使用 vMotion，您可在物理服务器之间迁移正在运行的虚拟机，而无需中断服务。计划内停机这一概念将成为历史。使用此实时迁移功能，虚拟机可从负载较重的服务器移到负载较轻的服务器中。因此，资源获得了更有效地分配。使用 vMotion，资源可在物理服务器之间重新动态分配。

使用 Storage vMotion，可在不停机的情况下将虚拟机的存储实时迁移到新的数据存储中。     

要将单个虚拟机及其磁盘从一个数据存储迁移到另一个数据存储，通常都是通过数据移动工具或 SAN 工具移动整个 LUN 实现。此方法几乎总是会发生停机。将 vMotion 技术应用到存储中可解决存储层叠、性能调整以及容量平衡和控制等方面的问题。因此，用户可以轻松使用适当类型的存储来优化虚拟机的性能。

Storage vMotion 可利用以下两种新技术将虚拟机主目录和磁盘迁移到新的数据存储中，这两种新技术即：

 更改块跟踪及快速暂停和恢复。

VMware HA 能够在主机出现故障时，快速自动重新启动位于集群内不同物理服务器上的虚拟机。从而虚拟机内的所有应用程序都将得益于高可用性。

VMware HA 可监视集群内的所有物理主机，并可检测主机故障。置于每个物理主机上的代理都会为资源池中的其他主机保留一个检测信号。如果有一个检测信号丢失，系统将启动如下过程：即重新启动其他主机上所有受影响的虚拟机。HA 会选择一个主机作为恢复目标。如果该主机容量不足，则 HA 将为其余虚拟机选择另一个目标主机。

 此外，HA 还提供虚拟机监视功能，该功能可监视 HA 集群中虚拟机的状态。如果虚拟机未在指定时间内生成检测信号，虚拟机监视功能会将其识别为出现故障并进行重新启动。重新启动时，可通过策略控制重新启动的次数。

HA 通过 vCenter Server 集中配置。HA 配置后即可在每台 ESX 主机上以分布式方式持续运行，不需要 vCenter Server。即使 vCenter Server 出现故障，HA 故障切换仍然可以成功重新启动虚拟机。

ESX/ESXi 主机平台上的 VMware Fault Tolerance (FT) 使用 VMware vLockstep 技术，并通过在单独的主机上以虚拟锁步方式运行的卷影复制（辅助虚拟机）保护虚拟机（主虚拟机），提供持续可用性。系统将会记录主虚拟机上执行的输入和事件并在辅助虚拟机上重放，从而确保两个虚拟机保持相同状态。例如，系统将记录主虚拟机上的鼠标单击和按键操作，并在辅助虚拟机上重放。由于辅助虚拟机处于主虚拟机的虚拟锁步状态，因此它可以在任意点接管执行操作，而不会中断服务或丢失数据。

VMware DRS 可帮助您将一个物理主机集群作为单个计算机资源管理。您可以为集群分配一个虚拟机，DRS 会查找运行该虚拟机的适当主机。DRS 以此方式放置虚拟机，以确保实现整个集群的负载平衡，并对整个集群强制执行资源分配策略（例如预留、优先级和）。DRS 会在虚拟机开启时在主机上执行虚拟机的初始放置。随着集群情况变化（例如负载和可用资源改变），DRS 会根据需要（使用 vMotion）将虚拟机迁移到其他主机。

为集群添加新的物理服务器后，由于 DRS 可分配正在运行的虚拟机，因此虚拟机可立即利用新的资源。

启用 Distributed Power Management 后，系统会将集群级和主机级的容量与集群中运行的虚拟机的需求做比较。如果正在运行的虚拟机的资源需求可由集群中的一部分主机满足，DPM 会将虚拟机迁移到这部分主机上，然后关闭不需要的主机。资源需求增加时，DPM 会重新启动这些已关闭的主机并将虚拟机迁移到这些主机上。DPM 执行的这一合理的动态集群规模调整操作不但降低了集群能耗，而且不会影响虚拟机性能或可用性。

vNetwork 分布式交换机 (vDs) 对于所有关联主机来说，就像是一个虚拟交换机。此功能使得虚拟机可在跨多个主机进行迁移时确保其网络配置保持一致。与虚拟交换机一样，每个 vDS 都是一个可供虚拟机使用的网络集线器。vDS 可在虚拟机之间进行内部流量传送，也可通过连接物理以太网适配器与外部网络相连。此外，还可以为每个 vDS 分配一个或多个 dvPort 组。dvPort 组将多个端口聚合在一个通用配置下，并为连接标定网络的虚拟机提供稳定的定位点。

首次为 vCenter Server 添加主机时，vCenter Server 会发送要在主机上运行的 vCenter Server 代理。

vCenter Server 代理相当于一个小型的 vCenter Server，可执行一系列功能，其中包括：

传达并强制执行在 vCenter Server 中做出的资源分配决策，其中包括 DRS 引擎发送的分配决策。 

将虚拟机部署和配置更改命令传送给主机代理。

将主机配置更改命令传送给主机代理。

从主机代理收集性能统计信息、警报和错误状况，并将其发送给 vCenter Server。 

使用代理可管理不同版本的 ESX/ESXi 主机。

插件是可以安装在 vCenter Server 之上的应用程序。插件可提供附加的特性和功能。 

使用 VMware vCenter Update Manager 可集中自动管理 VMware vSphere 的补丁程序和版本，并为 VMware ESX/ESXi 主机、虚拟机和虚拟设备提供支持。指定的更新可应用到操作系统以及 ESX/ESXi 主机上的应用程序、虚拟机和扫描到的虚拟设备上。使用 Update Manager 可以执行以下任务：

扫描遵从性并为客户机、设备和主机应用更新。

直接升级主机、虚拟机硬件、VMware Tools 和虚拟设备。在主机上安装和更新第三方软件。

VMware vCenter Converter 是 VMware vCenter Server 的可选插件。可以使用 vCenter Converter 在 vCenter Server 环境中导入和导出虚拟机。此外，还可以在 vCenter Server 环境中重新配置现有虚拟机。 

适用于 vCenter Server 4.1 的 VMware vCenter Converter 改善了 vCenter Server 与其他 VMware 产品之间的互操作性可通过 vCenter Converter 迁移实现的操作包括导入物理机、虚拟机和系统映像，以及导出虚拟机用于 VMware 托管和受管产品。 

vCenter Converter 4.2 应用程序包含 vCenter Converter Server、vCenter Converter Worker、vCenter Converter Client 和 vCenter Converter Agent。

整合服务随 vCenter Server 一起安装。第一次使用整合功能时，系统将提示您指定整合设置。向导会引导您完成这些设置的指定过程。vCenter 使用服务凭证在 vCenter Server上运行指定的整合服务。 

然后，vCenter 开始收集所选主机中的统计数据，以便确定是否适于转换。vCenter 会定期收集统计指标，并将数据放入 vCenter 数据库的表中。 

接下来，vCenter 将为每个生成的虚拟机选择相应的目标和配置参数。如果有多个虚拟机主机可用，可以选择所需的主机。目标等级将根据目标主机的 CPU 平均使用率和内存平均使用率计算得出。资源使用率越低，星级就越高。 

最后，vCenter 开始转换并显示转换进度。在转换过程中，通常会重新调整物理磁盘的大小，使其等于物理磁盘中已用空间的 1.25 倍。调整大小是为了节省数据存储设备中的空间，并为新生成的虚拟磁盘提供增长空间。

vSphere Client 是必不可少的组件，也是创建、管理和监视 ESX 主机、虚拟机及其资源的主界面。另外，它还提供对虚拟机的控制台访问。vSphere Client 安装在可通过网络访问 ESX 主机或安装了 vCenter Server 的 Windows 计算机上。该界面的显示选项稍有不同，具体取决于所连接的服务器类型。尽管所有 vCenter 活动都由 vCenter Server 执行，但必须使用 vSphere Client 监视、管理和控制服务器。管理员可登录一个 vSphere Client 对多个 vCenter Server 或 ESX 主机进行管理。这可通过一种称为 vCenter 链接模式的技术实现。

vSphere Web Access 是一种 Web 界面，您可在其中执行虚拟机的基本管理和配置，并可获得虚拟机的控制台访问权限。它随 ESX 主机一起安装。vSphere Web Access 类似于 vSphere Client，可直接通过主机或 vCenter 工作。 

Windows Terminal Service 或 Xterm 等终端服务可直接访问虚拟机控制台。

仅在特殊情况下，才能由物理主机管理员直接访问主机。所有能够在主机上完成的相关功能也可以在 vCenter Server 上完成。

受管 ESXi 主机的体系结构。

VMware ESXi 是下一代虚拟化管理程序，可为虚拟基础架构提供新的基础。此创新体系结构于任何通用操作系统运作，可提高安全性、增强可靠性并简化管理。紧凑型体系结构设计旨在直接集成到针对虚拟化进行了优化的服务器硬件中，从而实现快速安装、配置和部署。

VMware ESXi 体系结构由称为 VMkernel 的底层操作系统和在该操作系统之上运行的进程组成。VMkernel 可为在系统上运行所有进程提供方法，其中包括管理应用程序和代理以及虚拟机。它控制着服务器上的所有硬件设备并管理着应用程序的资源

VMkernel 是一个类似 POSIX 的操作系统，由 VMware 开发并提供与其他操作系统提供的功能类似的某些功能，如进程创建和控制、信令、文件系统和进程线程。VMkernel 专用于支持运行多个虚拟机及提供如下核心功能： 

• 资源调度 

• I/O 堆栈

• 以及设备驱动程序

ESX 主机将提供一个 x86 基础平台，您可以选择要在该平台中安装的设备。基础虚拟机完全符合 x86 架构的系统标准。ESXi 主机可让您从一系列虚拟硬件中进行选择，其中包括此处显示的虚拟设备。

您也可以选择虚拟机使用的 RAM 容量。虚拟机可以看到的处理器即物理主机中的处理器。虚拟机的所有配置详细信息均被记录在 ESX 主机中存储的一个小型配置文件中。

VMkernel 可将虚拟机的设备映射至主机的物理设备中。例如，虚拟 SCSI 磁盘驱动器可映射至与 ESX 主机相连的 SAN LUN 上的虚拟磁盘文件。此外，虚拟以太网网卡也可通过虚拟交换机端口连接至特定的主机网卡。 

组成虚拟机的所有文件通常都存储在 NFS 或 VMFS 文件系统的单个目录中。这些文件包括：

一个非易失性 RAM 文件，该文件用于存储虚拟机的 BIOS 状态，

日志文件、一个或多个虚拟磁盘文件、一个配置文件以及一个用于内存分配的交换文件。

此文件夹还可包含快照文件，用于保存某个指定时间点的虚拟机状态。要移至新数据存储设备的主要文件有 vmx 配置文件和 vmdk 磁盘文件。

有一条重要信息需要了解，即 ESX 主机提供的虚拟机平台与其物理硬件无关。无论在何种系统上运行，VMware 平台产品都会提供相同的虚拟硬件集。这意味着您可以将虚拟机从一台安装在使用 AMD 处理器和本地 SCSI 磁盘的 HP 服务器上的 VMware 服务器，移到另一台使用 Intel 处理器和光纤通道 SAN 的 IBM 服务器中。此外，虚拟机的开启与运行不受任何影响。对于 VMware 虚拟机的便携性和部署简易性而言，虚拟硬件层的统一性至关重要。

这些是任何 Windows 虚拟机中都配备的标准 VMware 设备驱动程序。标准虚拟设备驱动程序具有便携性，您无需为每台虚拟机重新配置操作系统。如果将这些文件复制到任何其他 ESX 主机上，则即使硬件截然不同，这些文件亦可正常运行，无需重新配置硬件。

VMware Tools 是一套实用程序，能够提高虚拟机客户操作系统的性能，并增强虚拟机的管理能力。在客户操作系统中安装 VMware Tools 十分必要。虽然客户操作系统可以在未安装 VMware Tools 的情况下运行，但是您将无法使用重要功能并体验不到便利性。

VMware Tools 服务是一项在客户操作系统内执行各种功能的服务。该服务在客户操作系统启动时自动启动。 

该服务可执行的功能包括： 

将消息从 ESX 主机传送到客户操作系统。

在客户操作系统与 VMware Scripting API 脚本之间传送信息。

向 ESX 主机发送检测信号，使其知晓客户操作系统正在运行。

实现客户操作系统与主机操作系统之间的时间同步。

在虚拟机中运行脚本并执行命令，并且在 Windows 客户机中抓放鼠标光标。

在客户操作系统中安装 VMware Tools 后，它会提供 VMware 设备驱动程序，包括 SVGA 显示驱动程序、用于某些客户操作系统的 VMXNET 网络连接驱动程序、用于某些客户操作系统的 BusLogic SCSI 或 LSI Logic 驱动程序、用于在虚拟机之间进行有效内存分配的内存控制驱动程序、使 Consolidated Backup 的 I/O 处于静默状态的同步驱动程序以及 VMware 鼠标驱动程序。 

每个 ESX 主机的关键组件是一个称为虚拟机监视器或 VMM 的进程。对于每个已开启的虚拟机，将在 VMkernel 中运行一个 VMM。虚拟机开始运行时，控制权将转交给虚拟机监视器，然后由监视器依次执行虚拟机发出的指令。VMkernel 将设置系统状态，以便 VMM 可以直接在硬件上运行。然而，虚拟机中的操作系统并不了解此次控制权转交，而会认为自己是在硬件上运行。 

VMM 使虚拟机可以像物理机一样运行，而同时仍与主机和其他虚拟机保持隔离。因此，如果单台虚拟机崩溃，主机本身以及主机上的其他虚拟机将不受任何影响。

Virtual Machine File System 或 VMFS 是一种集群文件系统，它通过利用共享存储来允许多个物理主机同时读取或写入至相同的存储设备。VMFS 提供磁盘锁定功能，可以确保多台服务器不会同时启动同一虚拟机。如果一台物理主机出现故障，系统将释放每个虚拟机的磁盘锁定，以便这些虚拟机可在其他物理主机上重新启动。

VMFS 还具备故障一致性和恢复机制，例如分布式日志、故障一致性虚拟机 I/O 路径和虚拟机状态快照。这些机制有助于快速识别虚拟机、物理主机和存储子系统故障的根本原因并快速恢复。

VMFS 还支持裸设备映射 (RDM)。RDM 可为虚拟机提供直接访问物理存储子系统（仅限光纤通道或 iSCSI）中的 LUN 的机制。

ESXi 裸机体系结构的优点主要体现在内存优化方面，这些功能提供的技术仅适用于虚拟机。ESXi 服务器支持采用安全的内存过量分配技术，即：分配给每个虚拟机的内存总和可超过安装在主机中的物理内存总和。ESXi 服务器采用了几种有效方法支持安全的内存过量分配。例如，如果过量分配比率为 2:1，则可最大程度地减少对性能的影响。

透明页共享是 VMware 独有的一种内存优化方法。VMkernel 可检查虚拟机存储的每个内存页面，以便识别出相似的页面，并仅存储一个页面副本。例如，如果多个虚拟机都在 Windows Server 2003 上运行，它们将生成许多相同的内存页面。透明页共享功能将这些完全相同的页面整合到一个内存位置中。如果某一页面在整合后内容发生了改变，VMkernel 将创建一个新页面，并不再将它与先前的相同页面整合在一起。

通常，闲置虚拟机会占用全部内存分配。为了更好地利用这些闲置资源，ESX 服务器使用一种随 VMware Tools 提供的内存释放驱动程序，该程序安装在每个虚拟机中。

如果内存充足，则该内存释放驱动程序将保持原样。 

但是，如果内存不足，则 VMkernel 将选择一个虚拟机并扩充其内存：即，它会通知该虚拟机中的释放驱动程序从客户操作系统要求更多的内存。客户操作系统通过生成内存满足这一需求，然后 VMkernel 会将释放出的页面分配给其他虚拟机。 

若要缩小内存容量，则内存释放驱动程序将释放内存，而 VMkernel 则允许这些内存返回至客户操作系统中。

每个虚拟机都包含一个 VMkernel 交换文件。如果多台虚拟机需要完全使用分配给他们的内存，ESX 服务器将根据每台虚拟机的内存资源设置，按比例对不足的内存空间使用硬盘空间置换。如非绝对必要，VMkernel 不会使用此功能，因为它会导致性能显著下降。

vSphere 存储体系结构由多个抽象层组成，这些抽象层可隐藏及管理物理存储子系统之间的复杂性和差异。VMkernel 中的虚拟机监视器负责处理各虚拟机中的应用程序和客户操作系统的存储子系统。客户操作系统仅可看到一个虚拟磁盘文件，该磁盘文件通过虚拟的 Bus Logic 或 LSI Logic 磁盘控制器呈现给客户操作系统。

每个虚拟机最多可配置四个虚拟 LSI Logic 或 Bus Logic SCSI 适配器，而每个适配器最多可配置 15 个虚拟 SCSI 存储磁盘设备。

每个 SCSI 设备通过 VMkernel 中的 Virtual Machine File System 映射到一个与 ESX 主机相连的存储位置或物理设备。 

这些存储位置或物理设备包括：

本地连接的 SCSI 磁盘中的虚拟磁盘文件。

存储区域网络中的虚拟磁盘文件。

或 SAN 中的原始逻辑单元。

从虚拟机外部来看，虚拟磁盘就是以 .vmdk 扩展名标识的大型文件。它们可像其他文件一样轻松地实现复制、存档和备份。此外，虚拟磁盘文件与硬件无关，因此，您可以将虚拟磁盘文件从某个虚拟机使用的本地连接 SCSI 磁盘移到 SAN 中。在 SAN 中，完全相同的虚拟磁盘可由另一虚拟机使用。

通过虚拟磁盘精简部署功能，用户可以在开始时就以精简方式部署虚拟机磁盘。VMFS 仅在需要时才会预留磁盘空间，并且它与基于阵列的精简卷明显不同。

这种技术在磁盘空间部署方面为管理员提供了更多灵活性，例如：

提高了磁盘利用率。

改进了磁盘的相关操作，如备份。

用于监控实际的和预分配的磁盘使用情况的工具和警报。

通过在 vCenter 中实施的警报和警示以及 VMFS 卷增长功能，可动态扩展共享存储池，从而缩减数据存储中已分配但却未使用的空间。

vShield 是一种附加组件，用于充当虚拟机与虚拟交换机之间的一个薄层。 

这相当于一个虚拟防火墙，用于： 

将虚拟机逻辑分区为多个网络区域。

使网络数据流可见并对其进行监控。

使用基于虚拟基础架构逻辑容器的应用程序及服务识别规则控制网络数据流。

vSphere 是唯一一款具有丰富虚拟网络连接网元的解决方案，它使用户在数据中心内创建虚拟机网络就像在物理环境中连网一样轻松、简单。此外，它还具有一系列在物理环境中由于诸多而根本无法实现的新功能。

虚拟环境提供了与物理环境类似的网元，诸如虚拟网络接口卡、虚拟交换机以及端口组等。

与物理机类似，每个虚拟机都有自己的虚拟网卡，也称作 vNIC。操作系统和应用程序通过标准设备驱动程序或经 VMware 优化的设备驱动程序与虚拟网卡进行通信，此时虚拟网卡就像物理网卡。对于外部环境而言，虚拟网卡具有自己的 MAC 地址以及一个或多个 IP 地址，和物理网卡一样，它也能对标准以太网协议做出准确响应。事实上，仅当外部代理在检查 MAC 地址中的 6 个字节的供应商标识符后，它才能确定自身正在与虚拟机通信。虚拟交换机（或 vSwitch）的工作方式与第二层物理交换机的工作方式类似。每台服务器都拥有自己的虚拟交换机。

利用分布式体系结构这一概念，分布式虚拟网络连接框架将控制板自 ESX 中的标准虚拟交换机中分离出来，并移至位于数据中心级别的 vCenter 中。 

数据 I/O 板位于 ESX 主机级别的虚拟交换机中。

该图更加详细地显示了 dvSwitch 数据 I/O 板的各个组件，其中数据 I/O 板实际上位于隐藏的虚拟交换机中。

在每台主机上，I/O 板代理均作为 VMKernel 进程运行，并负责控制板与 I/O 板之间的通信。 

I/O 过滤器连接到虚拟网卡与 dvPort 以及 dvPort 与上行链路之间的 IO 链上。使用虚拟网络设备 API，您可以自定义过滤器，并将其应用到 IO 链上。这些 API 还提供了为每个端口连接的虚拟机保留过滤信息的途径，即使在使用 vMotion 之后，这些过滤信息仍会保留。

在 IO 板内部，由转发引擎决定将数据包转发至其他 dvPort 的方式，无论是转发至位于同一 dvSwitch 上的其他虚拟机，还是转发至某一上行链路，这都需要转发引擎来作出网卡绑定决策。此外，您也可以使用虚拟网络设备 API 自定义转发功能。

VMware 提供三个版本的 ESX。ESXi Installable Edition、ESXi Embedded 和 ESX。 

VMware vSphere 4.1 及其后续更新和补丁程序版本是包括 ESX 和 ESXi 虚拟化管理程序体系结构的最新版本。VMware vSphere 未来的主要版本将只包括 VMware ESXi 体系结构。 

VMware 建议客户在部署 VMware vSphere 4.1 时就开始转换到 ESXi 体系结构。

本幻灯片列出了 vSphere 4.1 中 ESXi 与 ESX 之间的一些差异。请暂停音频演示，并花点时间熟悉 ESX 与 ESXi 之间的差异。

典型的 vSphere 数据中心包含多种基本物理构建块，例如 x86 计算服务器、存储网络和阵列、IP 网络、管理服务器和桌面客户端。

vCenter Server 4.1 是配置、部署和管理虚拟 IT 环境的中心点。您可将其他组件安装在同一台 vCenter Server 计算机中，也可分开安装在不同的系统中，用来管理补丁程序、转换物理机和映像并将它们导入到 vCenter 中，以及支持 Web 访问。

ESXi 服务器是运行虚拟机的平台。ESXi 服务器系统的不同组件协同工作，以运行虚拟机并赋予其访问资源的权限。

ESX 4.1 和 ESXi 4.1 的主要体系结构区别在于，使用 ESXi 4.1 时，虚拟化管理程序直接集成在服务器系统中，而且 ESXi 4.1 没有服务控制台。

最后，vSphere 从根本上改变了数据中心级别的可扩展性，使工作负载随时都有可用资源，从而管理数百台服务器和数千个虚拟机。