二、主流虛擬化技術(shù)對比
? ? ? ? 上圖對比了幾種主流虛擬化技術(shù)架構(gòu)——ESXi、Xen與KVM，其主要差別在于各組件（CPU、內(nèi)存、磁盤與網(wǎng)絡(luò)IO）的虛擬化與調(diào)度管理實(shí)現(xiàn)組件有所不同：在ESXi中，所有虛擬化功能都在內(nèi)核實(shí)現(xiàn)；Xen內(nèi)核僅實(shí)現(xiàn)CPU與內(nèi)存虛擬化， IO虛擬化與調(diào)度管理由Domain0（主機(jī)上啟動的第一個管理VM）實(shí)現(xiàn)；KVM內(nèi)核實(shí)現(xiàn)CPU與內(nèi)存虛擬化，QEMU實(shí)現(xiàn)IO虛擬化，通過Linux進(jìn)程調(diào)度器實(shí)現(xiàn)VM管理。
2.1 VMare ESXi架構(gòu)解析
2.1.1 VMware ESXi發(fā)展歷程
? ? ? ? 2006年，VMare推出服務(wù)器虛擬化第一款產(chǎn)品—GSX，基于類型 II（寄居Hypervisor模型）寄居式虛擬化模型設(shè)計(jì)，故GSX需要先在宿主物理機(jī)上安裝操作系統(tǒng)，再將VMware GSX作為應(yīng)用程序安裝在宿主機(jī)上，VMware通過宿主操作系統(tǒng)進(jìn)行資源和操作系統(tǒng)的管理。寄居式虛擬化最大的問題式過度的依賴于宿主操作系統(tǒng)。
? ? ? ? 2009年，VMware推出 ESX，直接將ESX安裝在物理計(jì)算機(jī)上，這種安裝方式稱為裸機(jī)安裝。但是ESX并不能完全地摒棄宿主操作系統(tǒng)，他的解決方法是將虛擬化程序和操作系統(tǒng)整合到一起，也就是說，他將虛擬化主程序?qū)懭氲絣inux的操作系統(tǒng)內(nèi)核中。此時，ESX通過linux系統(tǒng)的Servers Console來運(yùn)行，而資源和虛擬機(jī)的管理工作則通過合作代理伙伴程序和編寫腳本來執(zhí)行。ESX有效解決了對宿主操作系統(tǒng)過于依賴的問題，但是這種架構(gòu)依然有他自身的缺陷：首先，由于虛擬化程序中包含linux操作系統(tǒng)，故linux操作系統(tǒng)中非虛擬化部分的進(jìn)程會占用主機(jī)上的部分資源，造成資源的浪費(fèi)；其次，在進(jìn)行資源和虛擬機(jī)的管理時，只能通過腳本和代理，非常不方便。
? ? ? ? 2011年，VMware推出了ESXi，其與vCenter Server、其他功能組件一起，組成VMare vSphere虛擬化產(chǎn)品，此即為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的虛擬化產(chǎn)品。同樣，ESXi也是裸機(jī)安裝在物理計(jì)算機(jī)上的，他做的改進(jìn)是將虛擬化層中繁雜的linux層剔除，只保留了VMkernel虛擬化內(nèi)核對資源進(jìn)行管理。這樣便大大額降低了虛擬化層的大小，同時也減小了虛擬化層對物理化層的資源開銷。ESXi做的第二大改進(jìn)便是將控制臺從虛擬化程序中移除，變成一個獨(dú)立的組件，即Vsphere Client，使得管理工作更加的輕松便捷。
? ? ESXi體系結(jié)構(gòu)獨(dú)立于通用的操作系統(tǒng)運(yùn)行，從而簡化了虛擬化管理程序管理并提高了安全性。
ESXi的優(yōu)點(diǎn)：
精簡的體系結(jié)構(gòu)
更小的安全占用空間
簡化的部署和配置
簡化的修補(bǔ)和更新模式
2.1.2 ESXi基本架構(gòu)
VSphere主要功能組件介紹：
? ? ? ?ESXi： 是用于創(chuàng)建和運(yùn)行虛擬機(jī)的虛擬化平臺，它將處理器、內(nèi)存、存儲器和資源虛擬化為多個虛擬機(jī)。通過ESXi可以運(yùn)行虛擬機(jī)，安裝操作系統(tǒng)，運(yùn)行應(yīng)用程序以及配置虛擬機(jī)。配置包括識別虛擬機(jī)的資源，如存儲設(shè)備
????????vCenter Server ：vCenter Server是配置和管理虛擬化?IT?環(huán)境的中央點(diǎn)，是一種 Windows 服務(wù)，安裝后自動運(yùn)行。vCenter Server 可用于將多個主機(jī)的資源加入池中并管理這些資源。vCenter Server 還提供了很多功能，用于監(jiān)控和管理物理和虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)。
????????vSphere Client：?一個允許用戶從任何Windows PC?遠(yuǎn)程連接到vCenter Server?或ESXi?的界面客戶端程序。
????????vSphere Web Client：一個允許用戶從各種Web?瀏覽器和操作系統(tǒng)遠(yuǎn)程連接到vCenter Server?的Web界面程序。
????????vSphere vMotion?：可以將打開電源的虛擬機(jī)從一臺物理服務(wù)器遷移到另一臺物理服務(wù)器，同時保持零停機(jī)時間、連續(xù)的服務(wù)可用性和事務(wù)處理完整性。但不能將虛擬機(jī)從一個數(shù)據(jù)中心移至另一個數(shù)據(jù)中心。
????????vSphere Storage vMotion：可以在數(shù)據(jù)存儲之間遷移虛擬機(jī)文件而無需中斷服務(wù)?？梢詫⑻摂M機(jī)及其所有磁盤放置在同一位置，或者為虛擬機(jī)配置文件和每個虛擬磁盤選擇單獨(dú)的位置。虛擬機(jī)在Storage vMotion 期間保留在同一主機(jī)上。
????????通過 Storage vMotion 遷移的功能，使您能夠在虛擬機(jī)運(yùn)行時將虛擬機(jī)的虛擬磁盤或配置文件移動到新數(shù)據(jù)存儲。通過Storage vMotion 遷移，可以在不中斷虛擬機(jī)可用性的情況下，移動虛擬機(jī)的存儲器。
????????vSphere High Availability (HA)：可為虛擬機(jī)提供高可用性的功能。如果服務(wù)器出現(xiàn)故障，受到影響的虛擬機(jī)會在其他擁有多余容量的可用服務(wù)器上重新啟動。
????????vSphere Fault Tolerance：通過使用副本保護(hù)虛擬機(jī)，可以提供連續(xù)可用性。為虛擬機(jī)啟用此功能后，即會創(chuàng)建原始或主虛擬機(jī)的輔助副本。在主虛擬機(jī)上完成的所有操作也會應(yīng)用于輔助虛擬機(jī)。如果主虛擬機(jī)不可用，則輔助虛擬機(jī)將立即成為活動虛擬機(jī)。
參考鏈接
Linux內(nèi)核態(tài)、用戶態(tài)簡介與IntelCPU特權(quán)級別--Ring0-3_weixin_30784501的博客-CSDN博客
