服务器虚拟化对大家来说已经不再是一个陌生的话题，很多企业已经在数据中心部署了服务器虚拟化技术。随着硬件技术的飞速发展，服务器的处理能力越来越强，把多台服务器虚拟化以后整合到一台服务器上，可以充分利用物理服务器的处理能力，做到物尽其用，避免计算资源的浪费。通过虚拟化，有很多企业做到了 1:10 甚至是 1:20 的服务器整合率，原来需要采购 100 台物理服务器的，现在只需要采购 10 台服务器就能够满足需求了；所以机房空间也不需要原来这么大了，2-3 台服务器就可以实现原来一整个机柜的计算能力，相应的耗电量也可以大大降低。
除了经济上的效益，服务器虚拟化也给我们带来更可靠的运行环境，vSphere 把物理服务器组成一个集群，任何一台服务器发生硬件故障，上面的虚机会被迁移到其他服务器上继续运行；同时，vSphere 会把工作负载平均分配到集群中的各台服务器上，从而确保每台虚机都有足够的资源来运行。对于管理员来说，虚拟环境下的系统管理更加方便了，因为虚拟化把软件运行环境和物理平台隔离开来，如果计算资源不够用了，只需要添加新的服务器到集群中，虚机会被自动部署到新添加的服务器；某台服务器需要更换硬件了，只需要把上面的工作负载迁移到其他服务器上，然后就可以对这台服务器进行维护操作了。
服务器虚拟化实现的是计算资源的虚拟化，数据中心还有另外两大资源：存储和网络，我们接下来可以考虑把这两块资源也虚拟化、池化。
传统的存储都是集中式的，价格昂贵，管理复杂。vSAN 提出了另一种分布式的虚拟存储方案，通过高速网络把每台服务器上的直连硬盘整合成一个虚拟的存储，跟传统的集中式存储相比，vSAN 的成本要低很多。vSAN 的方案中每台服务器上都配有高速固态硬盘，利用 SSD 作为读写的高速缓存，再加上分布式存储的并行访问，vSAN 具有很高的性能，能够满足关键应用对于存储的性能要求。vSAN 架构于虚拟化服务器集群之上，具有天生的高可靠特性，vSAN 会在多台服务器上保存数据副本，任何单台服务器的硬件故障，都不会造成数据丢失。vSAN 也很容易扩展，只需要增加服务器和硬盘就可以扩展 vSAN 的存储容量。
VMware 2014 年推出 vSAN 技术，经过几年的发展，vSAN 技术已经非常成熟，已经具备了专业存储的功能，如数据压缩、去重、纠删码等；在最新的 vSAN 6.5 中，vSAN 还能够通过 iSCSI 接口，对外提供块存储服务，把 vSAN 真正变成为一个专业的存储。过去几年中，vSAN 在中国市场的客户数量每年都是翻倍地增长，因为 vSAN 除了以上这些优点，使用起来也特别简单，管理员只需要在 vCenter 中激活 vSAN 的功能，配置好相应的存储策略，就能够开始使用 vSAN 了，使用过程中不需要特别的人工干预，非常简便易用。所以存储虚拟化是服务器虚拟化之后可以考虑的下一个步骤，如果正好赶上存储设备更新，vSAN 绝对是你值得考虑的下一代存储方案。
在 vSphere 的虚拟化环境中，所有的虚机都是通过虚拟网卡连接到虚拟交换机，虚拟交换机横跨集群中的所有服务器，所以被称之为分布式交换机 (distributed switch)。虚拟交换机的功能是由虚拟化软件来实现的，在安装了 NSX 软件之后，还可以实现路由器、防火墙、负载均衡等多种网络功能。虚拟机用到的网络服务都是由虚拟化软件来提供的，NSX 把网络服务从物理网络上隔离出来，从而可以实现更加灵活的网络配置，主要包括三大应用场景：简化数据中心网络安全、IT 自动化和业务持续。
简化数据中心网络安全
传统的防火墙一般都部署在数据中心的网络出口，以隔离数据中心的内部和外部网络，防止来自外部的网络攻击。利用 NSX 实现网络虚拟化之后，可以部署分布式的防火墙。我们一般把数据中心对外的网络流量称之为南北流量，把数据中心内部的网络通讯称之为东西流量。传统的边界防火墙只能监控南北流量，而基于软件的分布式防火墙每个虚机都有一个，从而可以实现东西流量的监控。通过分布式防火墙可以实现服务器的隔离，这称之为微分段，不同部门的虚机可以被划分在独立的微分段中。NSX 分布式防火墙可以实现非常灵活的安全策略配置，大大简化了数据中心网络的安全管理。
IT自动化
网络虚拟化后，所有的网络设备和服务都由软件来提供了，相比于硬件具有更大的灵活性，还可以通过自动化的工具如 vRealize Automation 来自动调配网络的配置和策略，实现IT 的自动化：包括服务器的创建、操作系统和软件的安装、存储的分配、网络的配置等全部可以由工具自动化地实现。
业务持续
实施了网络虚拟化之后，虚拟机的故障迁移也会变得更加简便，所有的网络配置和安全策略都会跟随着虚机一起迁移，对于关键业务应用来讲，它的运行环境跟原来一模一样。
刚才介绍了数据中心的计算、存储和网络虚拟化，越来越多的企业在构建私有云的时候会选择所有的这三种技术，来把数据中心的计算、存储和网络资源全部虚拟化，以获得最大的资源利用率和灵活性。为了满足用户在这方面的需求，VMware 于 2016 年中推出了全新的云计算平台 VMware Cloud Foundation，整合了 vSphere、vSAN 和 NSX 的全部功能，通过一个产品来支持新一代云平台的建设；并且其中包括了全自动的部署工具 SDDC Manager，来帮助用户快速地构建私有云平台。
Cloud Foundation 不仅是一个私有云平台，它也可以以公有云服务的形式来交付，VMware 已经分别与两大公有云供应商 AWS 和 IBM SoftLayer 宣布合作，基于他们的公有云平台来提供 Cloud Foundation 服务。随着云计算技术的发展，越来越多的客户计划把部分工作负载迁移到公有云平台上去，但是他们不知道如何迈出这一步。VMware 提出了基于 Cloud Founation 的跨云架构 (Cross-Cloud Architecture)，这是一个向公有云迁移的技术方案，用户可以利用 Cloud Foundation 从私有云平滑地迁移到公有云，因为私有云和公有云上的运行平台是完全一致的，而且这种迁移不仅仅是从私有云到公有云，也包括在不同的公有云平台之间迁移工作负载，为用户选择不同的云服务供应商提供了灵活性。
有了私有云的基础架构，我们就可以把数据中心的计算、存储和网络资源虚拟并池化，帮助我们更加有效地利用这些资源，并且快速响应业务的请求。在实现虚拟化之后，计算资源的交付时间从以前的数周缩短到几天时间，因为利用虚拟化平台就可以快速创建新的虚拟服务器、分配存储空间、创建虚拟化的网络空间。需要几天时间是因为某些工作还是需要人工来完成。那有没有更快的解决方案呢？答案就是 IT 流程的自动化，我们可以利用自动化工具来全自动地完成这些资源调配工作，利用 vRealize Automation，虚拟资源的调配可以进一步缩短到数十分钟，创建虚机、安装操作系统、安装和配置应用软件这些工作都可以由工具自动完成，数据中心的运营效率大大提高。
当项目结束之后，不再使用的资源可以退还到资源池中；如果有项目组没有主动退还所申请的计算资源，vRealize Automation 工具可以自动发现长时间无人使用虚机，并且提醒相关责任人采取必要的动作，如果超过规定时间还没有动作，可以强制释放资源。有企业利用这一功能，节省了 30% 以上的硬件资源投资，通过及时释放不再使用的资源来满足新的业务需求，而不再需要采购新的硬件。仅此一项所产生的经济效益，就远远超出了在自动化工具上的投入。
总结一下，从服务器虚拟化出发，一步一步地提升数据中心的能力，我们的最终目标是要建设软件定义的数据中心，使得数据中心能够灵活应对业务发展所带来的挑战。在软件定义的数据中心中，底层是虚拟化的基础架构，包括 vSphere 支撑的虚拟化计算、vSAN 的软件定义存储和 NSX 的虚拟化网络。在这个基础上，通过运用云计算管理平台 vRealize Suite ，来实现数据中心的全面自动化，包括：数据中心的智能运维 vRealize Operations、软硬件运行状况的分析 vRealize LogInsight、计算资源的成本核算 vRealize Business、资源的自动化调配 vRealize Automation。从而把原来基于硬件的数据中心，打造成能够通过软件来智能化管理、全程自动化的软件定义数据中心。使得我们的数据中心，支持包括传统应用和新一代云原生应用在内的所有应用，能够满足所有的业务需求。
