【IT168 专稿】vSphere是VMware最新的裸机虚拟机管理程序(Hypervisor)，它是Virtual Infrastructure 3(VI3)的接班人，包括超过140个新特性，vSphere的竞争对手包括微软的Hyper-V，思杰的XenServer和Oracle的Oracle VM，本文的重点是介绍vSphere在数据存储管理方面的功能。
vSphere 4和不同的存储类型
数据存储是虚拟化的关键，vSphere支持多个不同的数据存储类型，包括使用SCSI、SAS或SATA驱动器的本地存储，使用iSCSI或NFS基于网络的存储，以及更昂贵的光纤通道(FC)数据存储。为了使用vSphere的许多高级功能，如VMotion和高可用(HA)，需要使用一个共享存储设备，幸运的是iSCSI和NFS都支持共享，除I/O密集型工作负载不能代替光纤通道外，其它工作负载基本上可以完全代替。vSphere内置有一个软件iSCSI启动器和一个NFS客户端，因此连接到iSCSI或NFS存储目标就很简单了，同样，vSphere也支持使用硬件iSCSI启动器，用TCP/IP卸载引擎减少主机CPU工作负载。
此外，vSphere使用了一种特殊的高性能集群文件系统，叫做虚拟机文件系统(Virtual Machine File System，VMFS)，它支持多个宿主服务器并发访问，VMFS卷为虚拟机(VM)提供一个统一的存储卷，消除了VM后端存储的复杂性。vSphere的非常好的存储功能之一是自动精简配置，通过按需自动增长虚拟磁盘代替原来的创建时就分配好磁盘空间的做法，可以提高磁盘空间利用率，使磁盘空间闲置率降到最低限度。vSphere与存储相关的功能还有：
• 支持基于以太网的光纤通道(FCoE)
• iSCSI和NFS巨型帧支持
• 热扩展虚拟磁盘的能力
• 增长VMFS卷的能力
• 存储虚拟化
• 具有VM直接I/O访问能力的VMDirectPath
• vStorage API
vSphere 4和网络
vSwitch(虚拟交换机)是虚拟网络的核心，根据你的需求不同，vSphere提供了多个选择，简单标准的vSwitch是最容易使用的，提供容错和跨多网卡负载均衡，对于有许多主机和vSwitch的较大环境，vNetwork分布式交换机允许你创建一个全局vSwitch，配置多个主机，不用每个主机都独立配置。vSphere也支持第三方vSwitch，思科的Nexus 1000v是vSphere支持的第一款虚拟交换机，这样就可以更紧密地将物理物理和虚拟物理集成起来，vSphere支持的vSwitch高级功能包括VLAN标记，NIC分组和双层安全策略等。此外，vSphere还包括一些额外的网络相关的特性：
• 支持IPv6网络
• 支持私有VALN
• 支持思科发现协议(CDP)
• 支持网络VMotion
vSphere 4和高可用
虚拟化也不能将所有鸡蛋放在一个篮子里，保持高可用依然很关键，如果一个主机出现故障，那么所有运行在它上面的VM都将失效，但vSphere包含的功能可以最大限度地减少或消除因宿主主机故障导致VM的停机时间。遇到宿主主机故障时，vSphere的高可用功能允许共享存储上的VM在其它宿主主机上快速重启，最大限度地减少VM的停机时间。容错(FT)功能在另一台宿主主机上通过Lockstep技术保持VM副本的实时同步，进一步增强了VM的可用性。这样就完全防止因宿主主机硬件故障引起VM停机的可能，完全可能实现零停机零数据丢失。这些技术可以防止计划外的硬件故障，对于计划内维护任务，vSphere也提供了相应的功能，大大降低了计划内维护任务的难度。VMotion允许将一个处于运行中的VM移动到另一台使用相同存储卷的宿主主机上，而Storage VMotion则允许将运行在同一个宿主主机中的VM从一个存储卷转移到另一个存储卷。这些功能可以让你执行宿主主机或存储设备硬件停机维护任务。
vSphere 4虚拟化管理
vSphere 4也提供了管理虚拟环境的工具，vSphere客户端是一个Windows应用程序，它是主要的vSphere管理工具，在ESX(不是ESXi)宿主主机上提供了Web用户界面管理虚拟机，另外还提供了命令行管理接口，如vSphere CLI(vCLI)，以及VMware管理助手(VMware Management Assistant，VMA)，vCenter Server则提供了集中式管理手段，它具有警告、性能报告、自动化和模板功能，诸如高可用、分布式资源调度器(DRS)和VMotion都需要vCenter Server。多个vCenter Server可以运行在联系模式，为多个虚拟环境提供集中式管理。
vSphere 4的存储管理特性
易于使用
vSphere Hypervisor分为两个版本：ESX和ESXi。ESX占用的空间较大(1.7GB)，提供更复杂的服务控制台，运行一个完整的Linux操作系统，而ESXi占用的空间更小(70MB)，管理控制台也更简单，因此，ESXi可以在几分钟内就装好，安装期间几乎没有互动。VMware也提供了一个免费的服务叫做VMware GO，旨在帮助那些刚刚接触虚拟化的人们快速搭建一个虚拟环境。VMware免费的Converter(转换器)产品和vCenter Server的整合指南大大简化了虚拟化过程，使得从物理机转换成虚拟机变得易如反掌。
安全
vSphere是一个受控的安全环境，Hypervisor从未受到破坏，vSphere安全部分原因是因为，它提供了一组叫做VMsafe的安全API，第三方应用程序可与之紧密集成，提供更安全的控制。vSphere也提供了一个叫做vShield Zone的产品，它提供了一个虚拟防火墙和IDS(入侵监测系统)，可以为虚拟机提供更完整的保护。
数据备份和数据保护
vSphere自带了几个数据备份和恢复功能，例如虚拟机快照，它可以回滚到之前的虚拟机状态，在给客户机操作系统或应用程序打补丁时，这个功能相当有用，遇到补丁冲突或引发新问题时，可以快速返回到以前的状态。vSphere还包括一个叫做VMware Data Recovery(VDR，VMware数据恢复)的产品，它可以将虚拟机备份到任何磁盘存储设备，并且具有重复数据删除和压缩功能。此外，用于数据保护的vSphere API允许第三方备份软件紧密集成，这样就可以通过第三方备份程序备份和复制虚拟机。
可伸缩性
vSphere宿主主机和虚拟机均具有良好的伸缩性，几乎允许任何应用程序或工作负载虚拟化，最大支持1TB物理内存，64颗逻辑CPU，每台vSphere宿主主机最大支持256个运行的VM。另外，每虚拟机最大可分配8个vCPU(虚拟CPU)和256GB内存，支持最苛刻的应用。使用高级内存技术，如透明页共享(TPS)和内存过量分配，vSphere可以让相同的物理资源支持运行更多的虚拟机。
成本节省
虚拟化可以节省电力成本和制冷成本，vSphere通过分布式电源管理(Distributed Power Management，DPM)，动态电压和频率伸缩(Dynamic Voltage and Frequency Scaling，SVfs)等高级技术，更是将成本节省发挥到了极致。在低活动期间，DPM允许宿主主机自动关闭，虚拟机自动移动到其它宿主主机上，遇到资源需求量增加时，原来关闭的宿主主机又自动启动，移走的VM自动回到原来的宿主主机上。当资源需求很低时，DVFS允许宿主主机CPU自动改变电源状态(p状态)，从而减少主机的能源消耗，根据虚拟机的需求，CPU频率和电压自动降低，这两个特点结合起来就可以帮助节省开支，特别适宜那些CPU活动周期性比较强的环境。
vSphere与其他虚拟化软件对比
vSphere包括许多API和SDK，开发人员可以为vSphere开发扩展应用程序，此外，诸如JavaScript，Perl和PowerShell等脚本语言也可以派上用场，通常可以编写一些脚本实现自动化管理。
vSphere与其它Hypervisor相比，具有以下一些独有的优势：
• 功能：vSphere有许多高级功能，但你必须要付费才能使用。
• 支持：VMware的在线VMTN支持论坛提供高质量的支持，来自全球1百万个会员无私为你提供帮助。
• 第三方厂商：VMware拥有良好的合作伙伴生态系统，你需要的功能总是有合作伙伴为你提前想到，包括备份，报告和管理等，方方面面都囊括其中了。
• 信息：与其它Hypervisor厂商相比，VMware有更多的博客和专业网站可供参考。
VMware也比其它Hypervisor更贵，正所谓一分钱一分货，如果你负担不起，还有免费的ESXi可以选择，不过它可没有那些高级功能，对于中小型企业(SMB)已经够用了。VMware也提供了丰富的版本供不同规模的组织选择，下表列出了各种vSphere版本的功能和成本。
1、vSphere 4基础版绑定3台宿主主机(每宿主主机最大支持双CPU，每CPU最大支持6核)，加1年的订阅。
2、vSphere 4基础加强版绑定3台宿主主机(每宿主主机最大支持双CPU，每CPU最大支持6核)，加1年期基本支持服务(12x5)。
基础版偶尔会做做促销，折扣有时会达到50%，市场价格一般是995美元，折扣下来仅需要495美元，注意基础版只有订阅服务(即产品更新)，没有技术支持，技术支持必须单独购买，而基础加强版和其它版本都包括了为期1年的订阅和支持。基础版包括一个特殊版本的vCenter Server，它只能用基本版许可运行，如果单独购买的话，是需要6000美元的。基础版和基础加强版主要是针对SMB用户推出的，这部分用户既想实现虚拟化，但预算又是有限的。
下面的表格是vSphere与其它Hypervisor的对比情况：
vSphere在大型数据中心非常流行，大部分财富1000强公司都在使用，vSphere不但可以适应非常大的环境，同样也适用于较小的环境，诸如高可用等需求，要在物理环境下实现往往是高成本的，但在虚拟环境下不但难度降低了，成本也同步降低了。
