VMware云计算课件

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1、电子工业出版社云计算(第二版)配套课件解放军理工大学 刘鹏 教授主编华东交通大学 刘鹏 制作第第5 5章章 VMwareVMware云计算云计算 云计算（第二版）购买网址：当当网 京东商城姊妹力作实战Hadoop购买网址：当当网 京东商城提提 纲纲 VMware云产品简介 云管理平台 vCenter 云架构服务提供平台vCloud Service Director VMware的网络和存储虚拟化 虚拟化虚拟化是云计算中的关键技术，是云计算中的关键技术，指在一台共享计算机上聚集多个指在一台共享计算机上聚集多个操作系统和应用程序，以便更好操作系统和应用程序，以便更好地利用服务器地利用服务器 VMw

2、areVMware提供提供云基础架构及管理、云基础架构及管理、云应用平台和终端用户计算云应用平台和终端用户计算等多等多个层次上的解决方案，主要支持个层次上的解决方案，主要支持企业级组织机构利用服务器虚拟企业级组织机构利用服务器虚拟化技术，实现从目前的数据中心化技术，实现从目前的数据中心向云计算环境转变向云计算环境转变 VMware云战略三层架构 1.1.云基础架构及管理层（云基础架构及管理层（IaaSIaaS） 云基础架构及管理层由云基础架构及管理层由数据中心与数据中心与云基础架构、安全产品、基础架构和云基础架构、安全产品、基础架构和运营管理运营管理三大部分组成。数据中心和三大部分组成。数据中

3、心和基础架构是基础架构是VMwareVMware云计算解决方案的云计算解决方案的基石基石 这一层的主要产品包括这一层的主要产品包括VMware VMware vSpherevSphere和和VMware ServerVMware Server，其他产品，其他产品还包括还包括VMware vCenter Product VMware vCenter Product FamilyFamily、VMware vCloud Service VMware vCloud Service DirectorDirector等等 VMware云战略三层架构 2.2.云应用平台层（云应用平台层（PaaSPaaS）

4、VMwareVMware的云应用平台以的云应用平台以SpringSourceSpringSource应用和应用和VMware vSphereVMware vSphere为基础，采用为基础，采用高级消息队列协议高级消息队列协议AMQPAMQP，具有，具有无缝扩无缝扩展的弹性数据管理技术展的弹性数据管理技术和和跨物理跨物理/ /虚虚拟环境可见性的性能监控和应用管理拟环境可见性的性能监控和应用管理机制机制，并能，并能实现私有云和公有云之间实现私有云和公有云之间的迁移的迁移 VMware云战略三层架构 3.3.桌面虚拟化产品（桌面虚拟化产品（SaaSSaaS） 主要是基于主要是基于桌面和应用程序虚拟化

5、桌面和应用程序虚拟化，提供了提供了VMware ThinAppVMware ThinApp、VMware VMware WorkstationWorkstation、VMware FusionVMware Fusion、ZimbraZimbra、VMware PlayerVMware Player、VMwareVMware移移动虚拟平台（动虚拟平台（MVPMVP）及）及VMware ACEVMware ACE等等产品产品 VMware云战略三层架构 VMware vSphere架构 虚拟化从结构上可以分为寄居架构和裸金属架构虚拟化从结构上可以分为寄居架构和裸金属架构寄居架构寄居架构：在操作系统

6、的层面之上进行虚拟机实现，如：在操作系统的层面之上进行虚拟机实现，如VMware VMware WorkstationWorkstation 裸金属架构裸金属架构：在计算机硬件上直接进行虚拟化，是架设在计算机：在计算机硬件上直接进行虚拟化，是架设在计算机硬件和操作系统之间的虚拟化硬件和操作系统之间的虚拟化 ，如，如ESX ServerESX Server ESX ServerESX Server直接安装在服务器硬件上，在硬件和操作系统之直接安装在服务器硬件上，在硬件和操作系统之间插入了一个稳固的虚拟化层；将一个物理服务器划分为多个间插入了一个稳固的虚拟化层；将一个物理服务器划分为多个安全、可移

7、植的虚拟机，这些虚拟机在同一物理服务器上运行。安全、可移植的虚拟机，这些虚拟机在同一物理服务器上运行。每个虚拟机都呈现为一个完整的系统（具有处理器、内存、网每个虚拟机都呈现为一个完整的系统（具有处理器、内存、网络、存储器和络、存储器和BIOSBIOS） VMware ESX 4VMware ESX 4主要功能体现主要功能体现（1 1）基础架构服务）基础架构服务（2 2）增强型的基础架构服务）增强型的基础架构服务（3 3）应用程序服务）应用程序服务 云操作系统vSphere ESXOSAPPESXOSAPPESXOSAPPvCenter VMware vSphereVMware vSphere包

8、括两部分包括两部分虚拟化管理器虚拟化管理器VMMVMM部分，部分，VMware ESX 4VMware ESX 4vSphere的底层就是虚拟机ESX Server。通过ESX虚拟化数据中心服务器，将数据中心转换为云计算基础架构整合和管理整合和管理VMMVMM的的VMware vCenterVMware vCenter vCenter作为管理节点控制和整合属于其域的vSphere主机，既可以安装在物理机的操作系统上，也可以安装在虚拟机的操作系统上（官方推荐） 云操作系统vSphere 基本功能高级功能资源和虚拟机的清单管理资源和虚拟机的清单管理任务调度任务调度日志管理日志管理警告和事件管理警告

9、和事件管理虚拟机部署虚拟机部署主机和虚拟机的设置主机和虚拟机的设置 动态迁移动态迁移资源优化资源优化安全方面安全方面容错容错高可用性高可用性备份备份应用部署应用部署 底层架构服务vCloud Service Director VMware vCloud DirectorVMware vCloud Director使使ITIT部部门能够通过基于门能够通过基于WebWeb的门户向用户的门户向用户开放虚拟数据中心，并定义和开开放虚拟数据中心，并定义和开放能部署在虚拟数据中心的放能部署在虚拟数据中心的ITIT服服务目录务目录 vCloud Service DirectorvCloud Service

10、Director 具有数据库与管理资源池的服具有数据库与管理资源池的服务总线通信的功能务总线通信的功能 利用基于利用基于VMware vCloud VMware vCloud DirectorDirector提供云服务的提供云服务的VMwareVMware服服务提供商体系，可以将数据中心务提供商体系，可以将数据中心容量扩展到安全、兼容的公共云容量扩展到安全、兼容的公共云中，并像管理企业的私有云一样中，并像管理企业的私有云一样方便地管理它方便地管理它 虚拟桌面产品VMware ViewVMware ViewVMware View是是VMwareVMware桌面虚拟化产品，通过桌面虚拟化产品，通过

11、VMware ViewVMware View能够在一能够在一台普通的物理服务器上虚拟出很多台虚拟桌面（台普通的物理服务器上虚拟出很多台虚拟桌面（Virtual DesktopVirtual Desktop）供远端的用户使用供远端的用户使用 主要部件主要部件 View Connection Server View Manager Security Server View Administrator Interface View代理 View Client View Client with Offline Desktop View Composer 提提 纲纲 VMware云产品简介 云管理平台

12、vCenter 云架构服务提供平台vCloud Service Director VMware的网络和存储虚拟化vCentervCenter组件结构组件结构 虚拟机迁移工具 1. VMotion 虚拟机的迁移是指把虚拟机的迁移是指把源主机上的操作系统和应用程序移动到目的源主机上的操作系统和应用程序移动到目的主机，并且能够在目的主机上正常运行主机，并且能够在目的主机上正常运行。VMotionVMotion是是VMwareVMware用于在用于在数据中心的服务器之间进行虚拟机迁移的技术数据中心的服务器之间进行虚拟机迁移的技术 VMotionVMotion可以在不停机、不中断业务的情况下自动维护硬件

13、，并行可以在不停机、不中断业务的情况下自动维护硬件，并行地将多个任意操作系统的虚拟机从运行不正常的服务器中迁出，实地将多个任意操作系统的虚拟机从运行不正常的服务器中迁出，实时提供迁移向导时提供迁移向导 虚拟机迁移过程三项技术：虚拟机迁移过程三项技术：将虚拟机状态信息压缩存储在共享将虚拟机状态信息压缩存储在共享存储器的文件中；存储器的文件中；将虚拟机的动态内存和执行状态通过高速网络将虚拟机的动态内存和执行状态通过高速网络在源在源ESXESX服务器和目标服务器和目标ESXESX服务器之间快速传输；服务器之间快速传输；虚拟化网络以确虚拟化网络以确保在迁移后虚拟机的网络身份和连接能保留保在迁移后虚拟机

14、的网络身份和连接能保留 虚拟机迁移工具 2.VMware Storage VMotion2.VMware Storage VMotion用于实时迁移虚拟机磁盘文件，以用于实时迁移虚拟机磁盘文件，以便满足对虚拟机磁盘文件升级、维便满足对虚拟机磁盘文件升级、维护和备份护和备份 1.Storage VMotion 将虚拟机的“主目录”移到新的位置 2.Storage VMotion 会针对要移转的每个虚拟机磁盘建立“子磁盘” 3.将“父磁盘”或原始虚拟磁盘从旧的储存装置复制到新的储存装置 4.“父磁盘”传输完毕，最后将子磁盘整合到目的父磁盘上 虚拟机数据备份恢复工具 1. VMware Consol

15、idated Backup (VCB)1. VMware Consolidated Backup (VCB)备份代理，本身没有备份功能，需要第三方备份软件来配合备份代理，本身没有备份功能，需要第三方备份软件来配合 2. VMware Data Recovery2. VMware Data RecoveryvSpherevSphere新提供的数据备份功能，与新提供的数据备份功能，与VCBVCB共存，不替代共存，不替代VCBVCB，是一种基，是一种基于磁盘的数据备份方式，不支持以磁带为目标的备份于磁盘的数据备份方式，不支持以磁带为目标的备份 1）备份过程选择要保护的虚拟机、备份作业计划、数据保留策

16、略以及目标磁盘，之后，作业被分派给VMware Data Recovery虚拟工具以启动受保护虚拟机的快照，然后开始备份 2）恢复过程在整个虚拟机的恢复过程中，VMware Data Recovery将显示每个虚拟机的时间还原点。一旦选定了所需的还原点，VMware Data Recovery通过检索特定的数据块，将虚拟机还原到目标主机或资源池 虚拟机安全工具 VMware vShieldVMware vShieldVMwareVMware开发的用于云环境安全的产品，对开发的用于云环境安全的产品，对于各种规模的组织机构而言，于各种规模的组织机构而言，VMware vShieldVMware v

17、Shield提供了敏捷、动提供了敏捷、动态、经济高效的安全性，确保平滑地实现云部署，并获得云计态、经济高效的安全性，确保平滑地实现云部署，并获得云计算的实际好处算的实际好处 VMware vShield Product FamilyVMware vShield Product Family包括包括VMware vShield AppVMware vShield App、VMware vShield EdgeVMware vShield Edge、VMware vShield Endpoint VMware vShield Endpoint 可靠性组件FT和HA 2. VMware High A

18、vailabiltiy2. VMware High Availabiltiy HAHA支持集群内主机发生故障时的支持集群内主机发生故障时的虚拟机自动迁移到其他主机恢复运虚拟机自动迁移到其他主机恢复运行行 利用利用 VMware HAVMware HA，可以将一组，可以将一组ESX ServerESX Server主机合并为一个具有共主机合并为一个具有共享资源池的集群享资源池的集群 1. VMware Fault Tolerance1. VMware Fault Tolerance 一种针对关键应用的双机热备份机制，一种针对关键应用的双机热备份机制，基本原理是利用虚拟化原理，让两个完基本原理是利

19、用虚拟化原理，让两个完全一样的全一样的VMVM在内存之间相互备份，做到在内存之间相互备份，做到CPUCPU命令级和内存比特级的完全克隆命令级和内存比特级的完全克隆 FTFT机制延长了数据中心的正常运行时机制延长了数据中心的正常运行时间，消除了传统硬件或软件集群解决方间，消除了传统硬件或软件集群解决方案的成本和复杂性，但目前只支持单案的成本和复杂性，但目前只支持单CPUCPU的虚拟机的虚拟机 提提 纲纲 VMware云产品简介 云管理平台 vCenter 云架构服务提供平台vCloud Service Director VMware的网络和存储虚拟化创建虚拟数据中心和组织 vCloud Dire

20、ctorvCloud Director在设计上支持在设计上支持资源隔离和多租户机制资源隔离和多租户机制。两个非常核。两个非常核心的概念：一是用于对资源进行隔离的虚拟数据中心（心的概念：一是用于对资源进行隔离的虚拟数据中心（VDCVDC）；二是用）；二是用于支持多租户机制的组织于支持多租户机制的组织 VDC两个类别供应商级和组织级。管理员先创建多个供应商级VDC（如图示Gold VDC和Silver VDC等）。之后，管理员在供应商VDC的基础上为组织创建新的组织级VDC（如图示Org 1 Gold VDC）注意，一个组织级一个组织级VDCVDC能够和创建其供应商级能够和创建其供应商级VDCVD

21、C一样大，并且一个组织可以一样大，并且一个组织可以拥有多个组织级拥有多个组织级VDC VDC 供应商级供应商级VDCVDC创建创建 按需使用按需使用预留池机制预留池机制 分配池机制分配池机制 网络的设计 网络方面，网络方面，vCloud DirectorvCloud Director主要有两大类机制主要有两大类机制外部网络机制外部网络机制网络池机制网络池机制 网络池网络池是一系列隔离的第是一系列隔离的第2 2层物理网段，是用来创建组织和虚层物理网段，是用来创建组织和虚拟机网络的基石，主要用于组织内部虚拟机之间的通信，并且它拟机网络的基石，主要用于组织内部虚拟机之间的通信，并且它也确保网络能够在

22、云中自动地被使用和部署也确保网络能够在云中自动地被使用和部署 网络池主要技术支持网络池主要技术支持基于基于VLANVLAN依赖依赖 DirectorDirector自己的网络隔离技术自己的网络隔离技术VCDNIVCDNI使用使用PortgroupPortgroup目录管理 目录目录主要用于存储各种资源的容器。一个目录隶属于一个组织，并主要由这个组织的管理员负责创建，并且可根据需要来设置这个目录的共享设置 主要存储的东西包括两大类vAppvApp，它是基于OVF格式的虚拟器件，通过部署vApp快速搭建一个包含多个虚拟机的应用一些诸如一些诸如ISOISO格式和格式和floppyfloppy格式的镜

23、像和介质格式的镜像和介质，可用于在虚拟机上安装操作系统或者传递数据给虚拟机 计费功能 ChargebackChargeback主要用来进行准确的成本测算、分析和报告，以实现成本透明和责任落实，并使用户能够将IT成本与业务单位、成本中心或外部客户对应起来 通过与Chargeback的整合，使得Director可以对多种云资源的使用情况进行计费，比如存储资源、网络资源和vShield服务所消耗的资源等，而且可以为不同的组织生成不同的报表 提提 纲纲 VMware云产品简介 云管理平台 vCenter 云架构服务提供平台vCloud Service Director VMware的网络和存储虚拟化网

24、络虚拟化 vNetwork的组件主要包括虚拟虚拟网络接口卡网络接口卡vNICvNIC、vNetworkvNetwork标标准交换机准交换机vSwitchvSwitch和和vNetworkvNetwork分分布式交换机布式交换机dvSwitchdvSwitch1）虚拟网络接口卡每个虚拟机都可以配置一个或者多个虚拟网络接口卡vNIC，vNIC拥有独立的MAC地址以及一个或多个IP地址，且遵守标准的以太网协议 2）虚拟交换机vSwitch虚拟交换机用来满足不同的虚拟机和管理界面进行互联。虚拟交换机的工作原理与以太网中的第2层物理交换机一样 网络虚拟化 3）分布式交换机dvSwitchdvSwitch

25、将原来分布在一台将原来分布在一台ESXESX主机上主机上的交换机进行集成，成为一个单一的的交换机进行集成，成为一个单一的管理界面，在所有关联主机之间作为管理界面，在所有关联主机之间作为单个虚拟交换机使用。这使得虚拟机单个虚拟交换机使用。这使得虚拟机可在跨多个主机进行迁移时确保其网可在跨多个主机进行迁移时确保其网络配置保持一致络配置保持一致 4）端口组端口组是一种策略设置机制，这些策略用于管理与端口组相连的网络5）VLANVLAN支持将虚拟网络与物理网络VLAN集成 存储虚拟化 vSpherevSphere支持多种不同的本地存储和网络存储，包括SCSI、SAS和SATA磁盘及基于网络的iSCSI

26、、NFS协议的存储设备和光纤通道（FC）数据存储 vSphere提出的高性能集群文件系统，叫做虚拟机文件系统（Virtual Machine ，VMFS），允许来自多个不同主机服务器的并发访问，即允许多个物理主机同时读写同一存储器。功能主要包括 （1）磁盘锁定技术（2）故障一致性和恢复机制（3）裸机映射（RDM） 存储虚拟化 VMware vSphere存储架构由各种抽象层组成，这些抽象层隐藏并管理物理存储子系统之间的复杂性和差异 对于每个虚拟机内的应用程序和客户机操作系统，存储子系统显示为与一个或多个虚拟SCSI磁盘相连的虚拟SCSI控制器 每个虚拟机被作为一组文件存储在数据存储的目录中 1

27、.VMware云产品包括哪些最主要的产品？各个产品在云架构和实现中的作用是什么？2.vSphere产品与VMware原来的Workstation产品相比有哪些不同？3.VMware虚拟化技术在企业私有云或公有云实现的过程中的核心思想是什么？习题阅读精选1 1 Cloud Computing Solutions with VMware Cloud VirtualizationCloud Computing Solutions with VMware Cloud Virtualization2 2 VMware vCloudVMware vCloud3 3 VMware and Cloud Computing VMware and Cloud Computing 4 The design and evolution of live storage migration in VMware ESX4 The design and evolution of live storage migration in VMware ESX5 Mastering VMware vSphere 4 5 Mastering VMware vSphere 4 6 VMware vSphere6 VMware vSphere新手入门新手入门 谢谢 谢！谢！