从传统服务器到虚拟化：数据中心虚拟化

3. VMware 数据中心虚拟化入门 Ⅲ—— vSphere 与软件定义的数据中心 SDDC

阅读目标

• 了解软件定义的数据中心内使用的虚拟化类型
• 认识 SDDC 的组件
• 了解 vSphere、SDDC 和云计算之间的关系

3.1 将虚拟化扩展到所有资源

数据中心是一种集中式物理设施，它包含服务器（计算机）、网络、存储和支持业务运营的其他 IT 设备。传统的数据中心受限于本地物理服务器，即受限于硬件资源的可用性。

如果对基础架构的需求超出硬件资源容量，就会出现问题。性能可能会受到负面影响，整个网络可能会出现故障。

虚拟化软件可以将传统数据中心转变为软件定义的数据中心 (SDDC)。在 SDDC 中，虚拟化扩展到所有资源，包括 CPU、网络连接、存储和安全性。而且，数据中心不再受其物理尺寸的限制。

3.2 虚拟化的类型

SDDC 使用不同类型的虚拟化，以服务的形式交付资源：

• 服务器（计算）虚拟化可将物理服务器划分为多个唯一的隔离虚拟服务器。
• 网络虚拟化以软件形式复制物理网络。应用在虚拟网络上的运行方式与在物理网络上完全相同。
• 存储虚拟化可抽象化和池化多个存储设备，以便它们显示为单个虚拟存储设备。
• 桌面虚拟化可从底层主机系统中抽象化桌面服务和应用，以便用户无需与物理主机进行交互即可访问这些服务和应用。

（1）探知虚拟化的类型

① Server Virtualization 服务器（计算）虚拟化

• 在服务器虚拟化中，每个虚拟服务器或虚拟机 (VM) 独立于其他虚拟机运行自己的操作系统。
• 每个虚拟机都可以访问物理服务器的底层计算资源。
• 服务器虚拟化解决方案：vSphere
  • vSphere 可抽象化服务器的物理资源，并使它们可用于多个客户机虚拟机。

② Network Virtualization 网络虚拟化

• 网络虚拟化为连接的虚拟机提供了逻辑网络设备和服务，例如端口、交换机、路由器、防火墙、负载均衡器和 VPN。
• 网络虚拟化解决方案：NSX Data Center
  • NSX Data Center 可在一个从底层物理基础架构抽象化的软件应用中提供网络连接和安全性。

③ Storage Virtualization 存储虚拟化

• 通过虚拟化存储，将底层硬件基础架构与基于软件的存储管理分离，从而为存储资源提供更高的灵活性和可扩展性。
• 存储虚拟化解决方案：vSAN
  • vSAN 可在主机层面提供存储虚拟化，并在逻辑上为虚拟机抽象化物理存储层。

④ Desktop Virtualization 桌面虚拟化

• 通过将桌面和应用部署为代管服务，用户可以使用任何设备和任何云按需响应组织不断变化的需求。即能根据需求快速部署 VDI 虚拟机。
• 桌面虚拟化解决方案：VMware Horizon （现为 omnissa 公司产品）
  • VMware Horizon 通过单一云平台向终端用户简化虚拟桌面和应用的管理和交付。

（2）虚拟化解决方案

虚拟化类型	解决方案
桌面虚拟化	VMware Horizon（现为 omnissa 公司产品）
服务器（计算）虚拟化	vSphere
网络虚拟化	NSX Data Center
存储虚拟化	vSAN

3.3 vSphere 和 SDDC

通过使用服务器（计算）虚拟化，数据中心可以成为具有虚拟网络连接、存储和安全性的、完全虚拟化的软件定义数据中心。那么该如何实现这种转变？

vSphere 是一个虚拟化平台，可通过执行以下功能将传统数据中心转变为 SDDC：

• 虚拟化和池化资源（比如 CPU、存储和网络连接）
• 将聚合资源作为统一的计算基础架构进行管理
• 置备工具以管理数据中心

3.4 标准 SDDC 的组件

标准 SDDC 由多个组件组成，每个组件都为用户自动执行不同类型的服务。

（1）Service Management & Automaiton 服务管理与自动化

要在任何企业中管理 IT，都需要一个能够管理整个服务和运维产品组合的系统：

• 保留和管理服务使用记录
• 分析事件和趋势的数据以支持更好的决策
• 监控应用以确保它们的可用性和性能
• 发出有关系统问题的警报以快速解决问题

IT 服务管理器通常使用单个软件应用为不同用户配置和自动置备服务。

（2）Cloud Management Layer 云计算管理层

• 云计算管理层是此体系的顶层，用户在此层使用云服务。
• 一些最常见的云服务包括访问虚拟化计算、网络和存储资源，以及订阅软件应用。
• 云管理器会针对云服务的使用配置一组权限、定价、条款和条件。此层需要使用资源，并根据云管理器预定义的参数编排更低层的操作。

（3）Virtual Infrastructure 虚拟基础架构

• 虚拟基础架构层是 SDDC 的核心，它从物理层抽象化计算、网络连接和存储资源，作为虚拟资源池进行管理。
• 此层将虚拟化资源呈现给云管理层，以便云使用者可以访问这些资源。
• 虚拟基础架构层建立了一个虚拟化环境，该环境与 SDDC 的所有其他层中的解决方案集成。

（4）Physical Layer 物理层

• SDDC 解决方案的最低层是物理层。它由计算、网络和存储基础架构组件组成，这些组件是驻留在数据中心内的硬件。
• 设置物理基础架构时，用户可以使用《VMware 兼容性指南》，其中显示了受支持的硬件类型和品牌。
• 基础架构管理员通过制定一组规则来组织和管理硬件，这些规则与资源的运行方式、谁可以访问它们以及使用哪些方法有关。

（5）Business Continuity 业务连续性

• 业务连续性层包括用于 SDDC 关键管理组件的数据保护和灾难恢复解决方案。
• 如果系统组件发生故障，冗余组件会立即接管操作，以免服务中断。如果发生灾难，位于远程位置的备用组件可用于快速恢复操作。
• 业务连续性计划必须就如何为 SDDC 运行备份和还原功能提供指导，并防止关键业务数据永久丢失。

（6）Security 安全

• 所有系统都必须采用安全型设计。安全的设计可降低数据泄露、数据丢失和网络攻击的风险等。
• 安全层负责 SDDC 的内部和外部安全，使其能抵御威胁。

3.5 vSphere 和云计算

在 SDDC 中，基础架构已实现虚拟化，软件会自动控制数据中心。这种虚拟基础架构和软件自动化是云计算的基础。但是，SDDC 如何使用云计算技术？

云计算提供了按需计算服务。换句话说，您的软件在云服务提供商的 SDDC 上运行。

云服务可以通过不同的方式进行管理和交付：

• 私有云：您托管并管理 SDDC 的底层基础架构 本地（本地部署意味着部署在您的公司拥有和管理的物理资源上。）
• 公有云： 第三方（您通过互联网访问云服务。） 拥有并管理 SDDC 的底层基础架构。
• 混合云：一些资源托管在本地部署中，一些资源托管在公有云中。

3.6 vSphere 和 VMware Cloud Foundation

VMware Cloud Foundation 集成了 vSphere、NSX Data Center 和 vSAN，可为私有云和公有云提供统一的 SDDC 平台：

• vSphere 是一种可对数据中心的计算资源进行虚拟化的基础技术。
• NSX Data Center 可管理网络的虚拟化。
• vSAN 可管理存储资源的虚拟化。

小结

vSphere 可以将公司的 IT 基础架构转变为 SDDC，从而实现和交付按需提供的私有云计算服务。

公众号，之后博文也会同步到上面，之前的文章也会慢慢整理并同步.

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