虚拟化技术出现已久。VMware由斯坦福大学的一个团队创立，它是将虚拟化引入x86平台最早的公司之一。最初的产品是第一版的VMware Workstation，其宣传语是“请试用，它非常酷并告诉我们如何修复故障”。在不久之后推出了第二版的VMware Workstation，从此计算的世界发生了改变。当第四版的VMware Workstation推出后，越来越多的人开始使用这款产品，而且在不久之后VMware推出了对应的服务器版本GSX与ESX。使用ESX，再次引发了计算的改变。虚拟化已经成为流行词而且成为了许多数据中心背后的推动力。

　　VMware推出了四款主要的产品，这些功能各不相同的产品组成了一个三角形，其中VMware Workstation、VMware Player以及VMware Fusion处于底部，功能最多。正是由于VMware尝试了新想法，站在了虚拟化技术的领先地位。第二层是VMware ACE，它允许对正在使用的虚拟机进行更多的控制。

　　第三层是VMware Server（也就是之前的GSX Server），可以将它看作是轻量级的VMware ESX，因为它处于VMware Workstation和ESX之间，运行在其他操作系统（Windows或Linux）之上，提供了虚拟机工作站式的功能。VMware Server是程序的集合，包括了拥有SDK的管理接口以及在后台发布虚拟机的其他程序。最顶层是ESX和ESXi，这是VMware自己的操作系统，也是本文要比较的版本。

　　ESX 3和ESX 4存在诸多不同，但是ESX 3和ESX 4都和ESX 2存在巨大的差异。这些差异包括系统引导以及之前版本的功能如何在新版中实现。ESX 3和ESX 4的不同之处仅仅和每个子系统有关。新发布的ESX会将VMware Workstation的很多前沿的技术带入服务器领域， 包括新虚拟硬件以及新的磁盘文件格式和功能（包括精简部署）。

　　因为对如此众多的子系统作出了修改，进行了改进，因此需要更加详细的划分。你可以说ESX 4是个新操作系统，但是在本质上ESX 4只是ESX 3的改进：简化了管理、增加了功能、提高了性能、整合了顾客所要求的常见改进。

　　不同版本的ESX的比较涉及以下几个方面：

• Vmkernel（虚拟化hypervisor的基本要素）
• 管理控制台（SC），也就是控制台操作系统的启动过程及相关工具
• 虚拟化网络的改变（vNetwork）
• VMFS数据存储
• 可用性
• 备份方法
• 许可证
• 虚拟化硬件功能
• 虚拟机管理
• 服务器及虚拟机安全
• 安装差异
• VCP的变化

　　尽管本文只讨论ESX 3和ESX 4的不同，但是在表格中也列出了ESX 2，因此读者能够看到ESX的发展过程。除此之外，在必要的情况下表格中同样包括了VMware ESXi。在很多方面，ESXi与ESX是相同的。主要的区别在于ESXi如何启动，而且ESXi缺少成熟的服务控制台。除非特别说明，下文中所做的对比同样适用于ESX和ESXi。

　　VMware ESX/ESXi架构概述

　　VMware ESX和ESXi是一个多层架构，包括了多种类型的软件。在图2.1中，我们看到软件栈的顶层是运行在每个客户操作系统也就是虚拟机中的应用程序。虚拟机由包含应用程序和客户操作系统的堆栈构成。在客户操作系统之下是虚拟机管理器（VMM）。每个虚拟机和它自己的VMM通信。除了其他组件之外，VMM由虚拟机所使用的虚拟硬件构成。

　　VMM是一个软件层，为客户操作系统和内核层提供交互。内核层指的就是vmkernel，它协调虚拟机与物理硬件的交互，并调度虚拟机在相关的物理CPU上运行。Vmkernel是VMware ESX和ESXi的核心。Vmkernel协调虚拟网络组件，比如虚拟交换机。虚拟交换机同时连接虚拟机与物理网卡。虚拟机通过vmkernel访问主机的物理资源。Vmkernel将所有的资源划分为CPU、内存、网络以及磁盘并在VMM层提供这些资源供虚拟机使用。

　　图2.1 ESX/ESXi的详细架构

　　vmkernel管理包含核心代码中的所有物理设备，并使用驱动器或模块与这些物理设备进行交互。而每个虚拟机也可能直接使用vmkernel所支持的直通模式与物理设备进行交互，也就是绕过众多的vmkernel层，将设备直接映射给虚拟机（如图2.1的虚线所示）。VMM，Kernel以及模块层便构成了hypervisor。

　　虚拟机运行在hypervisor内部，hypervisor协调虚拟机并调度物理资源。主机也可以组成hypervisor集群。Hypervisor也能够通过管理或其他网络（包括物理组件和虚拟组件）直接进行通信，而虚拟机也能够彼此通信，同时物理机也可以通过虚拟或物理网络彼此通信。

　　总之hypervisor运行虚拟机并和硬件进行交互。

　　ESX的核心是vmkernel，而且以后的增强功能都源于对这一非常重要的子系统进行改进。