一、VMware vSphere简介
VMware vSphere使用虚拟化将数据中心转化为可扩展的聚合计算基础架构。云计算是一种构建于虚拟化的高效资源池技术之上的计算方法，用于创建、弹性、实现自我管理且可以作为服务进行动态分配的虚拟基础架构。
VMware vSphere软件堆栈有虚拟化层、管理层和接口层组成。如下图所示。虚拟化层包括基础架构服务和应用程序服务。管理层主要是VMware vCenter Server，用来配置、置备和管理虚拟化IT环境的中央点。
二、VMware vSphere组件和功能。
1. VMware ESXi 一个在物理服务器上运行的虚拟化层，它将处理器、内存、存储器和资源虚拟化作为多个虚拟机。
2. VMware vCenter Server 提供基本的数据中心服务，如访问控制、性能监控和警报管理功能。
2.1 vCenter Server 组件如下图所示。通过用户访问控制组件，系统管理员可以为不同的用户类创建和管理对vCenter Server的不同访问权限级别。
2.2 vCenter Server 核心服务。主要包括虚拟机置备、主机和虚拟机配置、资源和虚拟机清单管理、统计信息和日志管理、警报和事件管理、任务调度程序 、vApp。
3. VMware vCenter Client
4. VMware vSphere Web Client
5. VMware vSphere SDK
6. vSphere虚拟机文件系统（VMFS）一个针对ESXi虚拟机的高性能群集文件系统。
7. vSphere Virtual SMP 可使单一的虚拟机同时使用多个物理处理器。
8. vSphere vMotion 可以将打开电源的虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器，同时保持零停机时间、连续的服务可用性和事物处理完整性。但不能从一个数据中心移到另一个数据中心。使用 vMotion，可将资源重新动态分配至物理服务器上的虚拟机。
9. vSphere Storage vMotion 通过Storage vMotion，可以在数据存储之间迁移虚拟机而无需中断服务。此功能使得管理员可以将虚拟机负载从一个存储阵列迁移到另一个阵列，以便执行维护、重新配置 LUN、解决空间问题和升级VMFS卷。
10. vSphere High Availability（HA）如下图所示可以为虚拟机提供高可用性的功能。如果服务器出现故障，受到影响的虚拟机会在其他拥有多余容量的可用服务器上重新分配。如果主机出项故障，可以通过 vSphere HA 在群集内的其他物理服务器上自动重启虚拟机。
11. vSphere Distributed Resource Scheduler（DRS） 如下图所示。通过为虚拟机收集硬件资源，动态分配和平衡计算容量。实际上，数据存储群集是ESXi计算群集的存储等效物。可以使用类似特征的数据存储动态填充数据存储群集。可以将虚拟磁盘分配给数据存储群集，且存储DRS会为其找到相应的数据存储。负载平衡器根据工作负载测量管理初始放置和后续迁移。存储空间平衡和I/O平衡可降低虚拟机性能的空间不足和I/O瓶颈风险降到最低。
12. vSphere 存储 DRS 在数据存储集合之间动态分配和平衡存储容量和I/O。该功能包括管理功能，将降低虚拟机性能的空间不足风险和I/O瓶颈风险降到最低。
13. vSphere Fault Tolerance 通过使用副本保护虚拟机，可以提供连续可用性。系统会记录在主虚拟机上执行的输入和事件，并在辅助虚拟机上进行重放，以确保两个虚拟机的状况保持一致。
14. vSphere Distributed Switch（VDS） 虚拟交换机可以跨多个EXSi主机，使当前网络维护活动显著减少并提高网络容量。
15. 主机配置文件 一种通过用户定义的配置策略简化主机配置管理的功能。
三、vSphere数据中心的物理拓扑
典型的VMware vSphere数据中心由基本物理构建块（例如x86虚拟化服务器、存储器网络和阵列、IP网络、管理服务器和桌面客户端）组成。vSphere数据中心的物理拓扑如下图所示。
四、vSphere网络架构
VMware vSphere有一组虚拟网络元素，该组元素可以让数据中心的虚拟机像物理物理环境中的物理机一样联网。虚拟环境中提供了与物理环境中类似的网络元素。包括虚拟网络接口卡、vSphere Distributed Switch（VDS）、分布式端口组、vSphere标准交换机（VSS）和端口组。
每个虚拟机有一个或多个虚拟网卡。虚拟网卡拥有自己的MAC地址和一个或多个IP地址。它也响应标准以太网协议。客户机操作系统和应用程序通过常用的设备驱动程序或VMware用于虚拟环境优化的设备驱动程序与虚拟网卡进行通信。
虚拟交换机的工作原理和第2层物理交换机一样。通过vSphere标准交换机，每台服务器都有自己的虚拟交换机。通过vSphere Distributed Switch，一个虚拟交换机可以跨多个服务器。虚拟交换机的一端是与虚拟机相连的端口组，一端是与服务器上的物理以太网适配器相连的上行链路。虚拟机通过与虚拟交换机上行链路相连的物理以太网适配器与物理环境连接。
端口组是虚拟环境特有的概念。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。对于VDS，这些组称为分布式端口组。虚拟机将虚拟网卡连接到端口组，而不是连接到虚拟交换机上的特定端口。即使与同一端口组相连接的虚拟机各自在不同的物理服务器上，这些虚拟机也都属于虚拟环境内的同一网络。
与vSphere Distributed Switch的网络连接
vSphere Distributed Switch（VDS）在所有关联主机之间作为单个虚拟交换机使用。此功能可使虚拟机在跨多个主机进行迁移时确保其网路配置保持一致。每个VDS是一种可提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路由或通过连接物理以太网适配器连接外部网络。还可向每个VDS分配一个或多个分布式端口组。分布式端口组将多个端口汇总在一个公共配置下，并为连接到带标记网络的虚拟机提供稳定的定位点。
五、vSphere存储架构
VMware vSphere存储架构由各种抽象层组成，这些抽象层隐藏物理存储子系统之间的差异，并管理它们之间的复杂性。
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。虚拟机只能查看和访问以上类型的SCSI控制器。这些控制器包括BusLogic Parallel、LSI Logic Parallel、LSI Logic SAS和VMWare Paravirtual。
虚拟SCSI磁盘通过数据中心的数据存储元素制备。数据存储就像一个存储设备，为多物理主机上的虚拟机提供存储空间。多个数据存储可以聚合到一个名为数据存储群集的逻辑、负载平衡池中。
