云原生技术：虚拟机管理方案vSphere 和 OpenStack

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VMware Inc.是一家软件公司，它开发了许多产品，尤其是各种云解决方案。其中VMWare vSphere 是VMware的数据中心产品，可将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。

VMWare vSphere 是一个软件套件，包含了 vCenter, ESX/ESXi 和 vSphere client等多个组件，就像微软Office套件包含了Word、Excel和Powerpoint一样。下面分别介绍。目前最新版本的vSphere是7.0版本。

ESX/ESXi

ESX/ESXi是 vSphere 中最重要的一个组件，即虚拟化服务。所有的虚拟机都是运行在 ESX/ESXi 服务上面。ESX是早期的产品版本，在VMware vSphere 5.0 以后版本，所有底层虚拟化产品都是ESXi产品。

ESX和ESXi的主要区别

在原始 ESX 体系结构中，虚拟化内核（vmkernel）使用一个服务控制台（COS，也称为控制台操作系统）的管理分区来扩充管理功能，在服务控制台中部署了各种 VMware 管理代理。在 ESXi 体系结构中，移除了服务控制台，所有 VMware 代理均直接在 vmkernel 上运行。

vSphere client

管理员可以通过 vSphere client 连接 ESXi 服务器来访问或者管理虚拟机。vSphere client 是用来从客户端连接 ESXi 执行任务的。

vCenter server

vClient、vCenter和ESXi的关系

VMware vCenter server 是一个中心化的管理应用，可以通过它来管理所有的虚拟机和多个 ESXi 服务器。vSphere client 可以通过访问 vCenter Server 来管理 EXSi 服务器。

Web Access

客户端除了使用vSphere Client连接Esxi服务器或者vCenter Server来进行管理，更简便的方法是直接用web浏览器。不过需要在ESXi服务器或vCenter服务器上，运行vSphere Web Access服务或vCenter Web Access服务。

vSphere网络架构

上图展示了通过浏览器或vSphere Client管理ESXi服务器和虚拟机的网络架构，其中vpxa是vCenter agent服务，hostd是主机守护进程。

高可用和容错支持

vCenter High Availability (vCenter HA) 和 vSphere Fault Tolerance (FT) 提供业务连续性的支持。vCenter HA 针对虚拟化 IT 环境中的硬件和操作系统故障提供故障切换保护。如果主机出现故障，Fault Tolerance 会为虚拟机提供自我恢复能力。

vSphere是一套成熟的商用方案，不过国内很多公司觉得VMware的收费太高，不适合大规模应用于自己的云平台，所以要么采用自研方案，要么采用开源方案，如OpenStack或CloudStack等。

OpenStack方案

OpenStack是由NASA(美国国家航空航天局)和Rackspace合作研发并发起的项目，目前是业界应用最多的开源云计算管理平台。OpenStack已经拥有非常完善的生态，目前OpenStack基金会吸引了许多国际大企业的加入，包括7个铂金会员企业，华为也在其中。

铂金会员企业

与腾讯云、阿里云采用自研云计算管理平台不同，华为云选择了All in OpenStack的策略。

OpenStack主要由五个组件构成：

• OpenStack Compute(Nova)：是一套虚拟机控制器，用于管理和运行虚拟机实例;
• OpenStack镜像服务(Glance)：是一套虚拟机镜像管理系统;
• OpenStack对象存储(Swift)：是一套以对象为单位的大规模存储系统;
• OpenStack Keystone：用于用户身份服务与资源访问权限；
• OpenStack Horizon：基于Django的仪表板接口，是个图形化管理前端。

OpenStack组件关系图

与ESXi类似，KVM（Kernel-based Virtual Machine）是一个开源的系统虚拟化模块。KVM需要硬件支持，如Intel VT技术或者AMD V技术，是基于硬件的完全虚拟化，内置于Linux系统。

OpenStack几乎支持所有的虚拟化管理程序，不论是开源的(Xen与KVM)还是商业的(Hyper-V与VMware)。KVM通常成为OpenStack默认的虚拟机管理程序，大约有95%的OpenStack平台由KVM驱动。OpenStack + KVM成为了一个非常受欢迎的开源云计算技术组合。

有很多人认为OpenStack虽然是免费开源的，但稳定性不如商业化的VMware产品。包括华为云，也对OpenStack做了很多改造才能用于公有云平台。不过我个人认为OpenStack还是比较适合作为企业私有云的管理平台的。

如果从去IOE和自主可控角度来说，还是自研云计算管理平台更好；或者干脆使用K8S来管理容器，不用虚拟机技术了。大家更支持哪种虚拟机管理方案呢，欢迎评论区留言。

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