1.2.6 企业级虚拟化解决方案

目前新兴的云计算领域竞争非常激烈，相比传统的虚拟化也不逊色。虚拟化市场竞争激烈，如VMware、微软、Red Hat、Citrix等公司的虚拟化产品不断发展，各有优势。

1. VMware虚拟化产品

作为业界代表，VMware公司从服务器虚拟化产品做起，现已形成完整的产品线，可提供丰富的虚拟化与云计算解决方案，包括服务器、网络、存储、应用程序、桌面、安全等虚拟化技术，以及SDDC和云平台。下面列举主要的相关虚拟化产品。

（1）服务器虚拟化平台VMware vSphere

VMware vSphere是业界领先且非常可靠的虚拟化平台。vSphere将应用程序和操作系统从底层硬件分离出来，从而简化了IT操作。用户使用现有的应用程序可以看到专有资源，而用户的服务器则可以作为资源池进行管理。因此，用户的业务将在简化但恢复能力极强的IT环境中运行。

借助业界领先的虚拟化平台vSphere构建云计算基础架构，可提供更高级别的可用性和响应能力。虚拟化平台vSphere使用户能够自由地运行关键业务应用程序，更快地对其业务做出响应。

vSphere通过服务器虚拟化整合数据中心硬件并实现业务连续性，将单个数据中心转换为包括CPU、存储和网络资源的聚合计算基础架构，将基础架构作为一个统一的运行环境来管理，并提供工具来管理该环境的数据中心。

vSphere的两个核心组件为ESXi和vCenter Server。ESXi虚拟化平台用于创建、运行虚拟机和虚拟设备。虚拟化管理程序体系结构提供强健的、经过生产验证的高性能虚拟化层，允许多个虚拟机共享硬件资源，其性能在某些情况下甚至可以超过本机吞吐量。vCenter Server用于管理网络和资源池主机连接的多台主机，通过内置的物理机到虚拟机转换和使用虚拟机模板进行快速部署，可为所有虚拟机和vSphere主机提供集中化管理及性能监控。

（2）网络虚拟化平台VMware NSX

VMware NSX是提供虚拟机网络操作模式的网络虚拟化平台。与虚拟机的计算模式相似，虚拟网络以编程的方式进行调配与管理，与底层硬件无关。NSX可以在软件中重现整个网络模型，使任何网络（从简单的网络到复杂的多层网络）都可以在数秒内完成创建和调配。它支持一系列逻辑网络设备和服务，如逻辑交换机、路由器、防火墙、负载均衡器、VPN等。用户可以通过逻辑网络设备和服务功能的自定义组合来创建隔离的虚拟网络。

（3）存储虚拟化产品VMware vSAN

VMware vSAN是一种SDS技术，可将虚拟化技术无缝扩展到存储领域，从而形成一个与现有工具组合、软件解决方案和硬件平台兼容的超融合架构（Hyper Convergence Infrastructure，HCI）解决方案。借助HCI解决方案，vSAN能进一步降低风险，保护静态数据，同时提供简单的管理和独立硬件的存储解决方案。vSAN是用于软件定义的数据中心构造块，它可以汇总主机集群的本地或直接连接存储设备，并创建在vSAN集群的所有主机之间共享的单个存储池。与NSX结合使用时，基于vSAN的SDDC产品体系可以将本地存储和管理服务延伸至不同的公有云，从而确保一致性的体验。vSAN使用基于服务器的存储为虚拟机创建极其简单的共享存储，从而实现恢复能力较强的高性能横向扩容体系结构，大大降低了总体成本。

（4）VMware云计算

① VMware云计算解决方案

VMware云计算解决方案可以提高IT的效率、敏捷性和可靠性，并可帮助IT推动创新。VMware可满足IT构建、运营、管理云计算并为之提供人员配备的“一切”需求，同时持续量化其影响。VMware可帮助客户发展技术基础、组织模式、运营流程和财务措施，建立云计算基础架构和云计算运营模式，使用户从云计算中获得最大的收益。VMware云计算解决方案可极大限度地发挥出云计算的潜力，其特点具体如下。

• 交付新的IT服务，快速推动业务增长。更快速地创建和部署可提供业务竞争优势的服务。

• 将IT转变为创新源泉。释放IT资源，将其重新投入可实现业务目标的服务。

• 确保IT的效率、敏捷性和可靠性。为第1层应用交付企业级服务等级协定（Service Level Agreement，SLA），保护不同云计算环境中的业务。

② VMware云计算基础架构

VMware的特点具体如下。

• 自动调配和部署资源。组合可重用组件中的新应用，仅用几分钟即可完成部署，无须花费数周的时间。

• 自动化运营和管理。使用专用的工具有效地运行用户的云计算，以优化性能、确保安全性，并在用户尚未看到问题之前修复潜在的问题。

• 可用性、灾难恢复和合规性。交付要求严苛的SLA、保护用户的数据，并验证策略和法规的合规性。

• IT成本的可视性。智能地规划容量、优化资源分配，并发展完整的IT计费模型。

• 充分的可扩展性。自定义用户环境、集成第三方解决方案，并与基于VMware的公有云服务实现互操作。

③ VMware云计算运营

VMware云计算运营的特点具体如下。

• 按需服务。实施全新的自助服务模式，以降低IT成本、提高敏捷性。

• 自动调配和部署。改进请求执行、应用开发和部署流程，以获取新发现的效益。

• 事件和问题管理。利用自动化和基于策略的管理来消除容易出错的手动流程，在出现问题之前主动管理系统。

• 安全性、合规性及风险管理。通过确保按照企业级标准在云计算环境中保护系统来保障业务安全。

• IT财务管理。转换到新的财务模式，实现财务透明，并将IT服务成本直接与需求和使用量进行关联。

（5）VMware私有云

利用VMware私有云解决方案在提高数据中心效率和敏捷性的同时增强了安全性和控制力。VMware私有云通过内置的安全性和基于角色的访问控制，在共享基础架构上整合数据中心并部署工作负载。VMware私有云使用客户扩展功能、API和开放的跨云标准，在不同的基础架构池之间迁移工作负载并集成现有的管理系统。VMware私有云按需交付云计算基础架构，以便终端用户能够以最大的效率使用虚拟资源。

基于VMware私有云解决方案可为企业提供以下3种独特的功能。

① 通过安全、高效的方法使用共享基础架构，以应对极其频繁的请求。

② 通过标准化、可移动、可扩展的方法跨多个云部署工作负载，而无须手动配置。

③ 敏捷访问共享基础架构，以便能够按需调配工作负载。

作为虚拟化领域久经考验的“领导者”，VMware正在制定相应的发展路线来利用私有云，以交付前所未有的高效、敏捷性和可扩展性。VMware正在与其他业界代表合作，帮助企业利用现有投资来获得云计算的优势而不损害控制力。

VMware私有云解决方案将多个集群之间的基础架构资源池转化为基于策略的VDC。VDC是跨越一组虚拟化物理资源的预定义资源容器，可进行相应构造以提供特定服务级别或满足特定业务需求。这些富有弹性的分层VDC无须重复配置即可将资源调配给IT服务。通过在逻辑上将基础架构资源池转化为VDC，IT组织可以借助基础架构与支持基础架构的底层硬件之间的完全抽象来更高效地管理资源。

（6）个性化虚拟桌面VMware View

VMware View不仅能交付应用程序以实现简化桌面管理。通过VMware View，用户可以将虚拟桌面整合到数据中心的服务器中，并独立管理操作系统、应用程序和用户数据，从而在获得更高业务灵活性的同时，使用户最终能够通过各种网络条件获得灵活的高性能桌面体验。

利用VMware View可简化桌面和应用程序管理，同时加强安全性和控制力；为终端用户提供跨会话和设备的个性化、高逼真体验；实现传统PC难以企及的更高的桌面服务可用性和敏捷性，同时将桌面的总体拥有成本减少多达50%；终端用户可以享受到新的工作效率级别和从更多设备及位置访问桌面的自由，同时为IT提供更强的策略控制。

VMware View可以为桌面和应用程序带来云计算的敏捷性和可用性。它还可以以集中化的服务形式交付和管理桌面、应用程序及数据，从而加强对它们的控制。与传统PC不同，VMware View桌面并不与物理计算机绑定。相反，它们驻留在云中，并且终端用户可以在需要时访问他们的VMware View桌面。VMware View可以在各种网络条件下为众多的终端用户提供非常丰富、非常灵活和自适应的体验。

（7）虚拟化桌面和应用平台VMware Horizon

VMware Horizon是将VMware以往的相关产品VMware View和VMware Mirage，与管理界面Horizon Workspace整合在一起的产品。它借助强大的终端用户计算能力，帮助IT部门克服跨设备的限制。VMware Horizon将帮助用户加快从“PC时代”向“多设备时代”转型。VMware Horizon把VMware行业领先的桌面虚拟化解决方案和技术融入单个统一解决方案。

从总体上来看，VMware Horizon既简化了终端用户计算，又在不损害IT安全及控制力的情况下实现了员工的移动性，确保终端用户可以在任何设备上访问其数据、应用及桌面。

2. 微软Hyper-V

Hyper-V是微软推出的企业级虚拟化解决方案，Hyper-V的设计借鉴了Xen，管理程序采用微内核的架构，兼顾了安全性和性能的要求，如图1.18所示。Hyper-V底层的Hypervisor运行在最高的特权级别下，微软将其称为ring 1；而虚拟机的主机内核和驱动运行在ring 0，应用程序运行在ring 3下。这种架构不需要采用复杂的二进制翻译技术，可以进一步提高安全性。Hyper-V只有“硬件－Hyper-V－虚拟机”3层，本身非常小巧，代码简单，且不包含任何第三方驱动。Hyper-V的优势是与Windows服务器集成，在开发、测试与培训领域应用较多。Hyper-V设计的目的是为众多的用户提供更为熟悉以及效益更高的虚拟化基础设施软件，这样可以降低运作成本、提高硬件利用率、优化基础设施并提高服务器的可用性。

3. Linux KVM

作为Linux领域的代表厂商，Red Hat于2008年收购了Qumranet公司并获得了KVM。KVM是与Xen类似的一个开源项目。KVM的虚拟化需要硬件支持（如Intel VT或者AMD-V技术），是基于硬件的全虚拟化。Xen早期是基于软件模拟的半虚拟化，其新版本是基于硬件支持的全虚拟化。但Xen本身有自己的进程调度器、存储管理模块等，所以代码数量较为庞大。广泛使用的商业系统虚拟化软件VMware ESXi系列是基于软件模拟的全虚拟化。

KVM是一种基于Linux x86硬件平台的开源全虚拟化解决方案，也是主流的Linux虚拟化解决方案。Linux内核的KVM模块主要负责虚拟机的创建、虚拟内存的分配、vCPU（虚拟CPU）寄存器的读写以及vCPU的运行。其提供硬件仿真的QEMU，用于模拟虚拟机的用户空间组件，提供I/O设备模型和访问外部设备的途径。KVM充分利用了CPU的硬件辅助虚拟化，并重用了Linux内核的诸多功能，使得KVM本身非常小。KVM最大的优势是开源，受到开源云计算平台的广泛支持。

4. Citrix虚拟化产品

Citrix即美国思杰公司，是一家云计算虚拟化、虚拟桌面和远程接入技术领域的高科技企业，具有完整的产品生产线。

Citrix公司主要有四大产品：服务器虚拟化产品XenServer、应用程序虚拟化产品XenApp、桌面虚拟化产品XenDesktop和云平台虚拟化产品CloudPlatform。

XenServer是针对高效地管理Windows和Linux虚拟服务器而设计的，用于实现经济、高效的服务器整合和业务连续性。XenServer是一种全面而易于管理的服务器虚拟化平台，基于强大的Xen Hypervisor程序。

XenApp是一套按需交付的解决方案，允许在数据中心对任何Windows应用进行虚拟化、集中保存和管理，并可随时随地通过任何设备将其按需交付给用户。

XenDesktop是一套桌面虚拟化解决方案，可将Windows桌面和应用转变为一种按需服务，向任何地点、任何用户交付。XenClient支持在移动和离线的状态下轻松使用虚拟桌面。

CloudPlatform是面向企业和服务提供商的基础云计算架构。

Xen对硬件的兼容性非常广泛，Linux支持的硬件它都能够支持。目前，Citrix具有完整的产品生产线，在桌面虚拟化和应用虚拟化领域中的表现比较突出。