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VMware数据中心的服务器虚拟化解决方案模板_V6.0.docx
1概述
1.1项目背景
1.2现状分析
2VMware解决方案规划设计
2.1计算资源规划
2.2存储资源规划
2.3网络资源规划
2.4可用性规划
2.5管理与监控规划
3vSphere体系架构
3.1基于vSphere的虚拟数据中心基础架构
3.2ESXi体系结构
3.2.1ESXi架构和组件
3.2.2VMkernel
3.2.3虚拟机监视器VMM
3.2.4虚拟机
3.2.4.1虚拟机的特性
3.2.4.2虚拟机的组件
3.3资源分配方式
3.3.1主机、集群、资源池
3.3.2份额、限制、预留
4计算功能特性
4.1虚拟机计算性能
4.1.1CPU虚拟化
4.1.2内存虚拟化
4.2虚拟机性能
4.3关键应用虚拟化
4.4虚拟机迁移
4.4.1vMotion简介
4.4.2实现原理与工作机制
4.5向大数据扩展
4.6CPU和内存的热添加和磁盘的热扩展
4.6.1功能描述
4.6.2工作原理
4.7分布式资源调度DRS
4.7.1功能描述
4.7.2工作原理
4.8分布式电源管理DPM
4.8.1功能描述
4.8.2工作原理
4.9NVIDIA GRID vGPU
5网络和安全功能特性
5.1vSphere标准交换机（VSS）
5.1.1VSS概念
5.1.2VSS架构和网络特性
5.2vSphere 分布式交换机（VDS）
5.2.1VDS概念
5.2.2VDS架构
5.2.3功能摘要
5.2.4详细技术信息
5.3网络 I/O 控制 (NIOC)
5.3.1功能摘要
5.3.2详细技术信息
5.4无代理终端安全防护
5.4.1概览
5.4.2主要优势
5.4.3vShield Endpoint工作原理
5.4.4vShield Endpoint主要功能特性
6存储功能特性
6.1虚拟化环境的存储
6.2vSphere存储体系结构
6.3Storage Distributed Resources Scheduler (DRS)
6.3.1功能概览
6.3.2详细技术信息
6.4基于存储策略的管理
6.5Storage vMotion
6.5.1功能概览
6.5.2详细技术信息
6.6存储 I/O 控制
6.6.1功能概览
6.6.2详细技术信息
6.7Virtual Machine File System (VMFS)
6.7.1功能概览
6.7.2详细技术信息
6.8Storage Thin Provisioning
6.8.1功能概览
6.8.2详细技术信息
6.9存储 API
6.10Virtual Volumes
6.11vSphere Flash Read Cache
6.11.1VMware FRC介绍
6.11.2VMware特性与优势
6.11.3vFRC详细技术信息
7可用性功能
7.1VMware High Availability
7.1.1概览
7.1.2HA详细技术信息
7.2VMware Fault Tolerance
7.2.1概览
7.2.2FT详细技术信息
7.3VMware Data Protection
7.3.1功能特性
7.3.2VDP详细技术信息
7.4vStorage APIs for Data Protection
7.4.1概览
7.4.2VADP的主要优势
7.5vSphere Replication
7.5.1概览
7.5.2VR详细技术信息
8管理和自动化
8.1集中式控制和主动式管理
8.1.1vCenter Server体系结构和组件
8.1.2功能概览
8.2自动化管理与调配
8.2.1内容库
8.2.2Auto Deploy
8.2.3主机配置文件
8.2.4Update Manager
9方案优势总结
10配置清单及说明
10.1硬件配置需求
10.2虚拟化软件配置需求
11专业服务
11.1VMware专业服务介绍
11.2专业咨询服务内容
11.2.1VMware Accelerate咨询服务
11.2.2技术咨询服务
11.2.3技术客户经理(TAM)服务
11.3专业服务实施流程
11.3.1评估
11.3.2规划与设计
11.3.3实施
11.3.4运维
12支持服务概述
12.1VMware支持的角色和职责
12.2全球技术支持服务
12.3自助服务支持
12.3.1社会支持
12.3.2其他资源
13 培训服务
13.1培训课程和认证体系
13.2VMware精选课程介绍
14缩略语解释
数据中心的服务器虚拟化解
决方案模板
2022/6/27
文档信息与变更记录
文档名称
数据中心的服务器虚拟化解决方案模板
作者
邮箱
版本
高园，周晶
gaoy@vmware.com, jingz@vmware.com
V1.0
变更记录
2013.12.16 V1.0 初稿
2014.03.28 V1.1 增加了项目背景、现状分析、规划设
计、优势总结及软硬件配置清单等部分的内容
2014.09.04 V1.2 增加了“培训服务”相关内容
2015.02.27 V6.0 基于 vSphere 6.0 全面更新
文档描述
本文档是数据中心的服务器虚拟化解决方案模板，对应
于 VMware 的 vSphere 6.0。
1
目 录
1 概述.......................................................................................................................7
1.1 项目背景 ...................................................................................................................................7
1.2 现状分析 ...................................................................................................................................7
2 VMware 解决方案规划设计.................................................................................11
2.1 计算资源规划 ..........................................................................................................................11
2.2 存储资源规划 ..........................................................................................................................15
2.3 网络资源规划 ..........................................................................................................................20
2.4 可用性规划............................................................................................................................. 24
2.5 管理与监控规划......................................................................................................................26
3 vSphere 体系架构 ...............................................................................................30
3.1 基于 vSphere 的虚拟数据中心基础架构 ................................................................................30
3.2 ESXi 体系结构 ........................................................................................................................31
3.2.1 ESXi 架构和组件 ..........................................................................................................31
3.2.2 VMkernel .....................................................................................................................32
3.2.3 虚拟机监视器 VMM ......................................................................................................33
3.2.4 虚拟机 .......................................................................................................................... 33
3.3 资源分配方式 ..........................................................................................................................36
3.3.1 主机、集群、资源池 .................................................................................................... 36
3.3.2 份额、限制、预留........................................................................................................37
4 计算功能特性..................................................................................................... 39
4.1 虚拟机计算性能......................................................................................................................39
4.1.1 CPU 虚拟化 ..................................................................................................................39
4.1.2 内存虚拟化...................................................................................................................42
4.2 虚拟机性能............................................................................................................................. 46
4.3 关键应用虚拟化......................................................................................................................46
4.4 虚拟机迁移............................................................................................................................. 48
4.4.1 vMotion 简介...............................................................................................................48
4.4.2 实现原理与工作机制 .................................................................................................... 51
4.5 向大数据扩展 ..........................................................................................................................52
2
4.6 CPU 和内存的热添加和磁盘的热扩展....................................................................................53
4.6.1 功能描述.......................................................................................................................53
4.6.2 工作原理.......................................................................................................................54
4.7 分布式资源调度 DRS............................................................................................................. 54
4.7.1 功能描述.......................................................................................................................54
4.7.2 工作原理.......................................................................................................................55
4.8 分布式电源管理 DPM .............................................................................................................56
4.8.1 功能描述.......................................................................................................................56
4.8.2 工作原理.......................................................................................................................56
4.9 NVIDIA GRID vGPU .............................................................................................................. 57
5 网络和安全功能特性...........................................................................................59
5.1 vSphere 标准交换机（VSS） ............................................................................................... 60
5.1.1 VSS 概念 ......................................................................................................................60
5.1.2 VSS 架构和网络特性 ................................................................................................... 60
5.2 vSphere 分布式交换机（VDS） ........................................................................................... 61
5.2.1 VDS 概念..................................................................................................................... 61
5.2.2 VDS 架构..................................................................................................................... 61
5.2.3 功能摘要.......................................................................................................................62
5.2.4 详细技术信息............................................................................................................... 64
5.3 网络 I/O 控制 (NIOC)............................................................................................................. 64
5.3.1 功能摘要.......................................................................................................................65
5.3.2 详细技术信息............................................................................................................... 66
5.4 无代理终端安全防护 ...............................................................................................................67
5.4.1 概览..............................................................................................................................67
5.4.2 主要优势.......................................................................................................................68
5.4.3 vShield Endpoint 工作原理 ........................................................................................70
5.4.4 vShield Endpoint 主要功能特性 .................................................................................70
6 存储功能特性..................................................................................................... 73
6.1 虚拟化环境的存储.................................................................................................................. 73
6.2 vSphere 存储体系结构 .......................................................................................................... 75
6.3 Storage Distributed Resources Scheduler (DRS) ............................................................ 76
6.3.1 功能概览.......................................................................................................................76
6.3.2 详细技术信息............................................................................................................... 76
6.4 基于存储策略的管理 ...............................................................................................................77
6.5 Storage vMotion...................................................................................................................79
3
6.5.1 功能概览.......................................................................................................................79
6.5.2 详细技术信息............................................................................................................... 81
6.6 存储 I/O 控制 ..........................................................................................................................82
6.6.1 功能概览.......................................................................................................................82
6.6.2 详细技术信息............................................................................................................... 83
6.7 Virtual Machine File System (VMFS)..................................................................................84
6.7.1 功能概览.......................................................................................................................84
6.7.2 详细技术信息............................................................................................................... 86
6.8 Storage Thin Provisioning .................................................................................................. 86
6.8.1 功能概览.......................................................................................................................86
6.8.2 详细技术信息............................................................................................................... 87
6.9 存储 API ................................................................................................................................. 88
6.10 Virtual Volumes ....................................................................................................................90
6.11 vSphere Flash Read Cache .................................................................................................92
6.11.1VMware FRC 介绍.......................................................................................................92
6.11.2VMware 特性与优势 .................................................................................................... 92
6.11.3vFRC 详细技术信息 .....................................................................................................92
7 可用性功能......................................................................................................... 96
7.1 VMware High Availability .................................................................................................... 96
7.1.1 概览..............................................................................................................................96
7.1.2 HA 详细技术信息 ......................................................................................................... 98
7.2 VMware Fault Tolerance ....................................................................................................100
7.2.1 概览............................................................................................................................101
7.2.2 FT 详细技术信息 ........................................................................................................102
7.3 VMware Data Protection ....................................................................................................103
7.3.1 功能特性.....................................................................................................................104
7.3.2 VDP 详细技术信息 .....................................................................................................105
7.4 vStorage APIs for Data Protection ...................................................................................107
7.4.1 概览............................................................................................................................107
7.4.2 VADP 的主要优势......................................................................................................107
7.5 vSphere Replication .......................................................................................................... 108
7.5.1 概览............................................................................................................................108
7.5.2 VR 详细技术信息 ....................................................................................................... 109
8 管理和自动化................................................................................................... 116
8.1 集中式控制和主动式管理..................................................................................................... 116
4
8.1.1 vCenter Server 体系结构和组件 ...............................................................................116
8.1.2 功能概览.....................................................................................................................119
8.2 自动化管理与调配................................................................................................................ 120
8.2.1 内容库 ........................................................................................................................ 120
8.2.2 Auto Deploy ..............................................................................................................122
8.2.3 主机配置文件............................................................................................................. 123
8.2.4 Update Manager.......................................................................................................123
9 方案优势总结................................................................................................... 125
10 配置清单及说明 ............................................................................................... 127
10.1 硬件配置需求 ....................................................................................................................... 127
10.2 虚拟化软件配置需求 .............................................................................................................127
11 专业服务..........................................................................................................128
11.1 VMware 专业服务介绍 .........................................................................................................128
11.2 专业咨询服务内容................................................................................................................ 128
11.2.1VMware Accelerate 咨询服务 .................................................................................. 128
11.2.2技术咨询服务............................................................................................................. 129
11.2.3技术客户经理(TAM)服务 ............................................................................................129
11.3 专业服务实施流程................................................................................................................ 130
11.3.1评估............................................................................................................................131
11.3.2规划与设计.................................................................................................................131
11.3.3实施............................................................................................................................131
11.3.4运维............................................................................................................................132
12 支持服务概述...................................................................................................133
12.1 VMware 支持的角色和职责 ..................................................................................................133
12.2 全球技术支持服务................................................................................................................ 133
12.3 自助服务支持 ....................................................................................................................... 134
12.3.1社会支持.....................................................................................................................134
12.3.2其他资源.....................................................................................................................135
13 培训服务..........................................................................................................136
13.1 培训课程和认证体系 .............................................................................................................136
13.2 VMware 精选课程介绍 .........................................................................................................138
14 缩略语解释.......................................................................................................... 2
5
6
1 概述
1.1 项目背景
不断增长的业务对 IT 部门的要求越来越高，所以数据中心需要更为快速的提供所
需要的能力。如果不断购买新的服务器，又会增加采购成本和运作成本，而且还会带
来更多供电和冷却的开支，同时，目前的服务器还没有得到充分的利用。通常情况下，
企业的服务器工作负载只利用了 5%，这导致了大量的硬件、空间以及电力的浪费。同
时由于应用程序兼容性的问题，IT 人员只能通过在不同场所的不同服务器中分别运行
应用的方式，将应用程序隔离起来，而这又会导致服务器数量的增长。购置新的服务
器是一项漫长的过程，这使得 IT 部门更加难以应对业务快速成长和不断变动的需求。
例如，对于新业务系统平台的供应和拆除需求，往往就需要消耗大量宝贵的资源和时
间。
从 IT 管理员的角度来看，推动虚拟化技术发展的主要动力是基础架构设施的迅猛
增长，而硬件部署模式又进一步加剧了基础架构的复杂程度。应用越来越多，也越来
越复杂，因此就变得更加难以管理、更新和维护。用户希望能采用各种桌面设备、笔
记本电脑、家用 PC 和移动设备来进行工作。服务器价格急剧下降，服务器散乱现象
仍然存在。随着图形和多媒体的发展，数据也变得越来越丰富，文件的平均大小也在
不断上升，要求不间断的在线存储。纵观整个数据中心，技术不断增多，分布也越来
越广，另外，业界和法律法规也在不断要求企业加强 IT 管理控制。
在这种环境下，虚拟化技术就体现了整合的优势。应用在 IT 的不同层面，从逻辑
层将物理层抽象出来意味着逻辑组件会得到更一致的管理。
从安全监督来看，虚拟化技术提升了 X86 服务器的可靠性、可用性，从基础架构
层面获得了原先单机系统无法想象的功能，大大提高了业务连续性的级别，降低了故
障率、减少了系统宕机的时间。
从服务器的角度来看，虚拟化技术让每台设备都能托管多套操作系统，最大化了
利用率，降低了服务器数量。
从存储的角度来看，虚拟化技术可网络化、整合磁盘设备，并让多个服务器共享
磁盘设备，从而提高了利用率。
从应用的角度来看，虚拟化技术将应用计算从用户设备中分离出来，并在数据中
心对应用及相关数据进行整合，通过集中化技术改善了管理和系统的安全性。
XXX 客户作为国内大型企业，信息化建设不断发展。目前信息化网络以信息中心
为运营维护单位，覆盖出单、收付等多套业务系统，服务器资源庞大。出于经济效益
和管理安全性考虑，针对基础架构的虚拟化整合已势在必行。
1.2 现状分析
XXX 客户数据中心目前以 X86 服务器为主，运行着人力资源、市场计费、生产经
营、资产管理、网络管理、邮件、安全等业务系统。具体的服务器配置如下所示，该
表涵盖了主要业务系统的服务器配置。
7
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