VMware vSphere

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 20:18, 31 января 2019.
VMware vSphere
300×300
Создатели: Мендель Розенблюм и Дайана Грин
Разработчики: VMware
Постоянный выпуск: 6.0
Состояние разработки: Развивается
Написана на: English
Платформа: Windows
Лицензия: Проприетарное
Веб-сайт vmware.com/products/vsphere/

VMware vSphere (ранее VMware Infrastructure 4) — это ведущая в отрасли платформа виртуализации для создания облачных инфраструктур. Она обеспечивает стабильную работу важных бизнес‑приложений и возможность быстрее реагировать на изменения бизнес-требований.

vSphere ускоряет перенос существующих ЦОД в вычислительное облако и обеспечивает подключение к совместимым общедоступным облакам, формируя основу для уникальной в отрасли гибридной облачной модели. При наличии более 250 000 заказчиков по всему миру и поддержки более 2 500 приложений, разработанных более 1 400 независимыми партнерами-поставщиками ПО, VMware vSphere является доверенной платформой для любого приложения.[Источник 1]

На рисунке 1 представлена схема работы VMware vSphere.

Рисунок 1 – схема работы VMware vSphere

Редакции

Продукт vSphere лицензируется по процессорным сокетам и физическим хостам виртуализации (в зависимости от редакции).

Для малого бизнеса существуют редакции Essentials (600$) и Essentials Plus (4500$). Основное отличие между ними – живая миграция (vMotion), вещь довольно полезная. Живая миграция позволяет без остановки виртуальной машины в реальном времени перемещать её на соседний физический сервер. При этом работа виртуальной машины не прерывается, и факт миграции не замечают ни приложения внутри этой машины, ни внешние клиенты, работающие с этими приложениями. Редакция Essentials, по сути, это просто лицензия на 3 отдельных гипервизора с общим управлением, не более того. Редакция Plus позволяет создавать кластер высокой доступности (HA Cluster). Данная технология позволяет в автоматическом режиме перезапустить (холодный рестарт) на «живом» хосте виртуальные машины, которые работали на вышедшем из строя хосте кластера. Естественно, некоторый перерыв сервиса будет, машинам необходимо время на загрузку и запуск сервисов. Но 3 минуты в автоматическом режиме это лучше, чем часы простоя при ручном вмешательстве на физическом оборудовании.

С точки зрения лицензирования эти редакции позволяют собрать кластер из максимум трех хостов виртуализации, и установить сервер управления vCenter Server в урезанной версии Foundation. Эта версия vCenter может работать максимум с тремя хостами и создана именно для малого бизнеса.

Минимально рабочий вариант – редакция Essentials Plus из-за наличия vMotion. При покупке vSphere необходимо приобрести подписку на любой срок. Существуют варианты на 2 месяца, 1 и 3 года при покупке у VMWare. Если покупать через сторонних вендоров вроде IBM или HP, то подписка бывает и на 5 лет. Сама подписка дает право обновляться на любую версию vSphere бесплатно. Так же возможен даунгрейд. В рамки подписки так же входит техническая поддержка. При покупке подписки можно выбрать уровень поддержки, базовая только в рабочее время, или расширенная круглосуточно. Основные проблемы vSphere решаются через 5 минут поиска в Google, а действительно серьезные проблемы, обычно, связаны с серьезными ошибками в коде vSphere, и поддержка в таких случаях советует не использовать определенный функционал и дождаться очередных патчей. В случае, если клиент не продлил поддержку, это не является нарушением лицензионного соглашения. Но если позже клиент вдруг задумается сделать апгрейд до новой версии, то ему придется либо заново приобрести весь пакет лицензий с подпиской, либо восстановить подписку. Восстановление подписки производится за весь срок просрочки с уплатой штрафа и примерно равно стоимости подписки умножить на 1.2

Далее следуют редакции Standart (1000$), Enterprise (2500$) и Enterprise Plus (3500$). Данные редакции лицензируются на каждый сокет хостов виртуализации. Например, если у вас 6 хостов по 4 сокета, то необходимо приобрести 24 лицензии vSphere. Для создания кластера необходимо дополнительно приобрести сервер управления vCenter Standart (7000$). Так же существуют бандлы, которые чуть дешевле, чем продукты в розницу. Но после выхода Operations Manager (который не особо продается), VMWare упразднили обычные бандлы и теперь они есть только с Operations Manager, что учитывая повышенную цену, становится не особо привлекательным.

Редакция vSphere Standart по функционалу практически идентична редакции Essentials Plus, разве что не имеет ограничения на количество хостов в кластере (техническое ограничение максимум 32 хоста на кластер). Так же в редакции Standart есть искусственные ограничения по размеру виртуальных машин (8 виртуальных ядер vCPU). К сожалению, во всех младших редакциях vSphere нет балансировщика нагрузки, который может в автоматическом режиме перемещать виртуальные машины по хостам кластера, тем самым выравнивая их нагрузку (технология DRS).

Функционал DRS включен в редакции Enterprise и Enterprise Plus.

Enterprise Plus несет полный функционал, и является самой дорогой. Тут есть балансировка места на системах хранения (Storage DRS или просто SDRS), есть новая технология хранения данных vSAN, есть распределенный виртуальный свитч vDS, есть функция SSD кэширования vFRC. Конечно, список функций не ограничен только этими, но названные функции являются основными.

Особенности

VMware vSphere включает в себя следующие компоненты:

  • VMware ESXi : тип 1 гипервизора отвечает за абстрагирование процессоры, память, память и другие ресурсы на несколько виртуальных машин ( ВМ ).
  • VMware vCenter Server: ранее известный как VirtualCenter, этот инструмент управления является центральной контрольной точкой для служб центров обработки данных и обеспечивает единую панель «стекло» на хостах ESXi.
  • VMware vSphere Client: новый интерфейс управления на основе HTML5, который позволяет пользователям удаленно подключаться к vCenter Server. Клиент vSphere в конечном итоге заменит веб-клиент vSphere, но еще не завершен.
  • Комплекты разработки программного обеспечения ( SDK ) VMware vSphere : они предоставляют интерфейсы, через которые пользователи могут получить доступ к компонентам vSphere.
  • Файловая система виртуальной машины VMware ( VMFS ): высокопроизводительная кластерная файловая система для виртуальных машин ESXi.
  • VMware Virtual SMP : утилита, которая позволяет одной виртуальной машине использовать несколько физических процессоров одновременно.
  • VMotion: функция, позволяющая осуществлять живую передачу для включенных виртуальных машин в одном центре обработки данных.
  • Storage vMotion : аналогично стандартному vMotion, он позволяет осуществлять динамическую передачу виртуальных дисков или файлов конфигурации в новое хранилище данных во время работы виртуальной машины.
  • VSphere High Availability ( HA ): ранее известная как VMware HA, эта утилита перезапускает сбойные виртуальные машины на других доступных серверах.
  • VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) : утилита, которая динамически разделяет и балансирует вычислительную мощность виртуальных машин по совокупности аппаратных ресурсов.
  • Storage DRS : аналогично VMware DRS, эта утилита динамически распределяет нагрузку между емкостью хранилища и ввода-вывода между коллекциями хранилищ данных.
  • Отказоустойчивость : функция, которая создает дубликат выбранной рабочей нагрузки на другом хост-сервере в кластере для обеспечения непрерывной доступности .
  • Распределенный коммутатор VMware vSphere ( VDS ): позволяет одному виртуальному коммутатору подключаться к нескольким хостам в кластере или к нескольким кластерам для централизованного управления сетевыми конфигурациями.
  • Профили хостов : инструмент vCenter Server, который позволяет пользователю определять политики конфигурации для хостов ESX / ESXi.

Функционал

SDRS позволяет в автоматическом режиме производить живую миграцию виртуальной машины между хранилищами данных. Совместно с технологией vMotion, технология Storage vMotion (на которой базируется SDRS), позволяет полностью отвязать виртуальную машину от аппаратной части. Миграция происходит в реальном времени без остановки виртуальных машин. Появляется возможность полной замены аппаратного обеспечения кластера без нарушения аптайма (замена серверов, систем хранения, сетевого оборудования). Использование контроля производительности систем хранения позволяет в автоматическом режиме перемещать виртуальные машины на системы хранения, удовлетворяющие заданному для этих машин уровню производительности.

vSAN – последняя разработка VMWare, позволяет использовать локальные диски серверов виртуализации в качестве общего хранилища данных кластера. На базе локальных дисков собирается виртуальное «внешнее» хранилище, доступное всем хостам кластера. При включении данной функции выбирается степень отказоустойчивости данного хранилища (выход из строя какого количества хостов одновременно переживет эта технология). Необходимым требованием является наличие в хостах дисков SSD помимо обычных шпиндельных дисков. Желательным является наличие скоростной сети передачи данных между хостами (10 Gbit или более). Технология призвана сократить расходы на систему хранения данных. Дело в том, что лицензируется она отдельно. Лицензируется по количеству сокетов в хостах виртуализации и стоит порядка 1300$ без учета подписки. Добавляем сюда стоимость дисков и получаем достаточно приличную сумму, вполне сравнимую с приличной внешней системой хранения.

vDS – распределенный виртуальный свитч. Очень полезная функция, особенно для крупных инфраструктур. По умолчанию на хостах виртуализации создаются стандартные виртуальные свитчи, vSS. Они конфигурируются на каждом хосте по отдельности. Соответственно, при усложнении виртуальной сетевой инфраструктуры на поддержку стандартных свитчей начинает уходить много сил и времени. Не исключены человеческие ошибки в настройке, которые вполне могут привести к простою сервисов. И тут на помощь приходят распределенные свитчи, vDS. Эти свитчи создаются на сервере управления vCenter Server и накладывают свою конфигурацию на необходимые хосты виртуализации. Все настройки производятся в одном месте и автоматически применяются по всем физическим серверам. Плюсом данного решения является возможность использования физических серверов с абсолютно различным составом и типом сетевых карт. Для каждого физического хоста выбирается уникальная методика наложения настроек распределенного свитча.

Помимо централизованного управления данный свитч имеет ряд дополнительных функций по обеспечению балансировки сетевой нагрузки. Стоит отметить, что помимо родного распределенного свитча от VMWare, существует возможность установки альтернативного распределенного свитча от стороннего вендора. Ярким примером может служить распределенный свитч от Cisco, Nexus 1000v (700$ за каждый сокет). Данный свитч имеет классическое управление и широкий функционал, которые привычны специалистам по Cisco.

vFRC – технология кэширования дисковых данных виртуальных машин на SSD накопители физических серверов виртуализации. Как это работает? SSD диски хоста объединяются в vFRC пул хоста. Этот объем становится доступен для создания кэша чтения для виртуальных машин. В настройках виртуальной машины, работающей на данном хосте, добавляется vFRC кэш. Указывается его объем в гигабайтах (этот объем физически находится на сконфигурированном выше SSD пуле). Далее в этот объем для каждой машины кэшируются её операции чтения на основе статистики, все достаточно просто. А как же быть с миграцией на другой хост? Необходимо иметь аналогичное свободное пространство в пуле vFRC на целевом хосте, тогда вместе с миграцией виртуальной машины, мигрирует и её vFRC кэш. Даже в случае потери по какой либо причине данного кэша, виртуальная машина продолжит работу в штатном режиме. Кэш работает только на чтение.[Источник 2]

История

Компания VMware успешно функционирует на рынке высоких технологий уже более десятилетия. Основана VMware была в 1998-м году, и с тех пор уже стала известна более чем в сорока странах всего мира. В 2004 году VMware была приобретена корпорацией EMC и под ее управлением функционирует до сих пор, располагаясь в городе Пало-Альто, штат Калифорния.VMware основывает свою деятельность на разработках в области виртуализации. Официально история именно VMware vSphere началась почти 10 лет назад, в конце апреля 2009 года. Решение возникло не на пустом месте, а пришло на смену платформе виртуализации VMware Virtual Infrastructure, наработки которой и были использованы. vSphere позволяет быстро развернуть надежную отказоустойчивую инфраструктуру, объединить виртуальные системы, сети и хранилища в единые пулы ресурсов, сделать рабочую среду максимально устойчивой и управляемой. Многие специалисты называют ее первой истинно облачной операционкой. И вот почему. Сегодня чтобы приложение заработало в облачной среде Google, Microsoft Azure или Amazon, его код нужно переписать для них, либо создать с нуля. vSphere же призвана перенести исполнение приложений в облако максимально естественным и безболезненным для программиста, администратора и пользователя образом. Те программы, которые уже сейчас работают под управлением ПО VMware, фактически оказываются готовыми к миграции в облако без нужды в каких бы то ни было патчах и модификациях. При разработке VMware Infrastructure 3.5, компанией VMware была задумана vSphere как расширенный набор инструментов для облачных вычислений с использованием VMware ESX/ESXi 4. Набор инструментов с поддержкой облачных вычислений отделили как VMware Infrastructure 4 (VI 4 для краткости ) для отличия от VMware Infrastructure 3.5 (VI 3.5 ), готовой к выпуску (30 марта 2009).

Важные даты

  1. 21 апреля 2009 года компания VMware объявила о создании vSphere 4, вместо VI 4, и выпустила 21 мая 2009 года.
  2. 19 ноября 2009 года, VMware выпустила Update 1 для Vsphere 4 c добавлением ​​поддержки Windows 7 и Windows Server 2008 R2.
  3. Компания VMware начала поставки VSphere 4.1 в августе 2010 г. Это обновление включает усовершенствованный vCenter Configuration Manager, а также vCenter Application Discovery Manager и способность VMotion перемещать одновременно более одной виртуальной машины от одного хоста сервера к другому.
  4. 10 февраля 2011 года VMware выпустила Update 1 для Vsphere 4.1, чтобы добавить поддержку RHEL 6 , RHEL 5.6 , SLES 11 SP1 для VMware, Ubuntu 10.10 и Solaris 10 Update 9.
  5. 12 июля 2011 года VMware выпустила пятую версию VMware vSphere .
  6. 27 августа 2012 года VMware выпустила vSphere 5.1 .Эта расширенная версия vSphere включает VMware vSphere Storage Appliance, vSphere Data Protection, vSphere Replication and vShield Endpoint.
  7. 22 сентября 2013 года вышла версия vSphere 5.5 .
  8. В мае 2014 года SAP и VMware объявили о доступности SAP HANA для использования в производственной среде на VMware vSphere 5.5.
  9. 3 февраля 2015 года генеральный директор компании VMware Пат Гелсингер объявил о выходе vSphere 6.0 с большим количеством новых функций и усовершенствований.[Источник 3]

Использование vSphere

  • Консолидация и оптимизация ИТ-оборудования:

vSphere предоставляет ИТ-отделам возможность отложить дорогостоящие проекты по расширению ЦОД, нарушающие работу организации, с помощью консолидации пятнадцати или более виртуальных машин на одном физическом сервере без ущерба для производительности.

  • Повышение уровня непрерывности бизнеса:

vSphere помогает организациям снизить расходы на решения по обеспечению непрерывности бизнеса и аварийного восстановления и их сложность с помощью возможностей модели Always-on IT и многоуровневой защиты от прерываний обслуживания и потери данных.

  • Оптимизация ИТ-процессов:

vSphere снижает эксплуатационные издержки и существенно упрощает управление крупными географически распределенными средами разработки и контроля качества, а также производственными ИТ-средами.

  • Предоставление ИТ как услуги:

VMware vSphere — это единственная платформа виртуализации, которая предоставляет заказчикам возможности облачных вычислений и обеспечивает неизменные уровни безопасности, соответствие нормативным требованиям и полный контроль над корпоративными активами

Основные возможности и компоненты

Комплексная платформа для виртуализации с полным набором приложений и служб инфраструктуры

Службы инфраструктуры

  • Гипервизор VMware vSphere ESXi™ предоставляет надежный, проверенный в производственных средах и высокопроизводительный уровень виртуализации. С его помощью несколько виртуальных машин могут совместно использовать аппаратные ресурсы и поддерживать производительность, сопоставимую со стандартной пропускной способностью (а в некоторых случаях превышающей ее).
  • Технология виртуальной симметричной многопроцессорной обработки данных vSphere SMP дает возможность использовать исключительно мощные виртуальные машины, содержащие до восьми виртуальных ЦП.
  • Виртуальное оборудование VMware поддерживает ОЗУ объемом 1 Тбайт и различное оборудование следующего поколения, такое как процессоры для трехмерной графики и устройства USB 3.0.
  • Файловая система vSphere VMFS 5 предоставляет виртуальным машинам доступ к общим устройствам хранения (Fibre Channel, iSCSI и т.д.) и является основной технологией для других компонентов VMware vSphere, таких как VMware vSphere Storage vMotion.
  • API-интерфейсы хранилища vSphere обеспечивают интеграцию с поддерживаемыми решениями сторонних поставщиков по защите данных.
  • vSphere Storage Thin Provisioning обеспечивает динамическое распределение емкости общего хранилища, благодаря чему ИТ-организации могут реализовать многоуровневую стратегию хранения данных и сократить связанные с этим расходы на 50%.

Службы приложений

  • VMware vSphere vMotion обеспечивает перенос работающих виртуальных машин по серверам без прерывания работы пользователей или обслуживания, что устраняет необходимость в планировании простоев приложений для обслуживания серверов.
  • vSphere High Availability (HA) обеспечивает экономичный автоматизированный перезапуск в течение нескольких минут для всех приложений при отказе оборудования или ОС.
  • Возможность «горячего» подключения обеспечивает добавление виртуального хранилища и сетевых устройств к виртуальной машине и их удаление без прерываний работы или простоев.
  • Возможность «горячего» расширения виртуальных дисков обеспечивает добавление виртуального хранилища к работающим виртуальным машинам без прерываний работы или простоев.

Службы управления

  • Агент VMware vCenter™ поддерживает подключение узлов vSphere к серверу VMware vCenter для централизованного управления всеми узлами и виртуальными машинами.
  • vSphere Update Manager автоматизирует отслеживание, применение исправлений и обновлений на узлах VMware vSphere, а также в приложениях и операционных системах, запущенных в виртуальных машинах VMware.
  • VMware vCenter Converter предоставляет ИТ-администраторам возможность быстро преобразовывать физические серверы и виртуальные машины сторонних поставщиков в виртуальные машины VMware.
  • Веб-клиент vSphere помогает ИТ-администраторам управлять основными возможностями VMware vSphere из любого браузера и любой точки мира.

Дополнительные продукты и модули vSphere

VMware vCenter Server: vCenter обеспечивает унифицированное управление всей виртуальной инфраструктурой и предоставляет доступ ко многим основным возможностям vSphere, таким как перенос работающих машин. vCenter управляет тысячами виртуальных машин в нескольких инфраструктурах и оптимизирует администрирование благодаря таким возможностям, как быстрая инициализация и автоматическое применение политик. vCenter является обязательным компонентом среды vSphere и лицензируется отдельно по числу экземпляров.

VMware Data Recovery предоставляет удобное экономичное резервное копирование и восстановление виртуальных машин в малых средах без использования агентов.[Источник 4]

Отличия VMware vSphere от VMware vSphere Hypervisor

Масштабируемость и производительность

Система Ресурс VMware vSphere Hypervisor VMware vSphere
Хост Логические ЦП (ядра) 160 160
Физическая память (ОЗУ) 32 GB 2 TB
Виртуальные ЦП на Хост 2048 2048
ВМ Виртуальные ЦП на ВМ 8 64
ОЗУ на ВМ 32 GB 1 TB
Максимум виртуальных дисков 2 TB 2 TB
Активных ВМ на Хосте 512 512
Кластер Максимум узлов Нет данных 32
Максимум ВМ Нет данных 3000

Производительность

Возможности VMware vSphere Hypervisor VMware vSphere
Виртуальный Fiber Channel Да Да
Сторонний MPIO Нет Да (VAMP)
ТНативная поддержка 4-КВ дисков Нет Нет
Максимальный размер виртуального диска 2TB VMDK 2TB VMDK
Максимальная пропускная способность диска 64TB 64TB
Разгрузка передачи данных Нет Да (VAAI)
Шифрование хранилища Нет Нет

Безопасность, сеть и гибкость инфраструктуры

Возможности VMware vSphere Hypervisor VMware vSphere
Расширяемый коммутатор Нет Заменяемый
Количество расширений Нет 2
PVLAN поддержка Нет Да
Защита от ARP/ND-спуффинга Нет vCNS/Partner
Защита от DHCP-спуффинга Нет vCNS/Partner
ACL для виртуальных портов Нет vCNS/Partner
Режим транка к ВМ Нет Нет
Мониторинг портов На группу портов Да
Зеркалирование портов На группу портов Да
Динамическая очередь ВМ NetQueue NetQueue
Разгрузка IPsec Нет Нет
SR-IOV Да Да
Виртуализация сети Нет VXLAN
Качество обслуживания Нет Да
Мост для центра обработки данных (DCB) Да Да
Динамическая миграция ВМ Нет Да
1GigE одновременных динамических миграций Нет данных 4
10GigE одновременных динамических миграций Нет данных 8
Живая миграция диска Нет Да
Миграция без ничего Нет Да

Отказоустойчивость и высокая доступность

VMware vSphere Hypervisor VMware vSphere
Узлы в кластере Нет данных 32
ВМ в кластере Нет данных 3000
Максимальный размер гостевого кластера (iSCSI) 0 16
Максимальный размер гостевого кластера (Fiber) 5 5
Максимальный размер гостевого кластера (File Based) 0 0
Кластеризация гостевых систем с поддержкой динамической миграции Нет данных Нет
Кластеризация гостевых систем с поддержкой динамической памяти Нет Нет
Встроенный бэкап Нет Да
Репликация ВМ Нет Да
Объединение сетевых карт Да Да
Интегрированная высокая доступность Нет Да
Мониторинг гостевых приложений Нет данных Нет
Обновление кластера Нет данных Да
Приоретизация при сбое Нет данных Да
Affinity & Anti-Affinity Rules Нет данных Да
Бесплатно? Да Нет[Источник 5]

Примечание

  1. VMware // Википедия [2002–2018]. Дата изменения: 08.06.2018. URL: https://ru.wikipedia.org/?oldid=81946236 (Дата обращения: 17.06.2018).
  2. Базовая информация о VMWare vSphere // habr [2006–2019]. Дата изменения: 14.06.2014. URL: https://habr.com/ru/post/226231/ (дата обращения: 24.01.2019).
  3. VMware vSphere // Wikipedia [2001–2018]. Дата изменения: 08.06.2018. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/VMware_vSphere (Дата обращения: 17.06.2018).
  4. vSphere and vSphere with Operations Management // VMware [2018]. Дата изменения: 05.05.2018. URL: https://www.vmware.com/products/vsphere.html (Дата обращения: 17.06.2018).
  5. VMware vSphere // VMware [2018]. Дата изменения: 01.01.2011. URL: http://event.l3.on24.com/event.on24.com/event/32/90/69/rt/1/resources/VMware-vSphere-Standard-Edition-Datasheet.pdf (Дата обращения: 17.06.2018).