緯育 2026-0323

VMWARE 虛擬化基本概念

本課程介紹 VMware 的虛擬化基本概念，並強調理論與實作的結合。課程聚焦 VMware 的 vSphere 系列產品，特別是 ESXi 與 vCenter，並透過「vSphere in a Box」概念，讓學員在單一電腦上建構資料中心雛形。講者說明了從實體伺服器到虛擬伺服器的演進、背後原因，以及其帶來的高階應用優勢（如 VMotion 線上遷移），這些是實體機器無法比擬的，也是企業即使面對成本增加仍採納虛擬化的關鍵。課程目標是讓學員理解理論並能實際操作，掌握現代資料中心的運作模式。

課程介紹與行業背景

• 課程核心目標
  • 本課程為「BMWARE」（應為 VMware）相關課程，旨在介紹虛擬化的基本概念。
  • 強調理論與實作雙向並行，此教學法獲業界認可。
• Tech Support 職涯價值
  • 課程所訓練的 Tech Support 人才，與台灣多數資訊科系著重程式開發的教學方向不同。
  • Tech Support（或稱客戶工程師，Customer Engineering）重視實務經驗。
  • 此類培訓的經歷在履歷上具高度鑑別度，容易引起面試官注意，因為許多業界主管也來自類似培訓體系。
• 資料中心的概念演進
  • 建議學員使用更專業的「資料中心」（Data Center）而非「雲」。
  • 「雲」是為了讓非資訊行業人員（如市場部門）易於理解而產生的市場名詞。
  • 資料中心的前身是「機房」（Server Farm），約 30 年前機房內皆為實體機器。

虛擬化技術的演進與背景

• 從實體到虛擬伺服器
  • 過去伺服器皆為實體伺服器，需購買 CPU 等硬體。
  • 虛擬化伺服器風潮約自 2007 或 2010 年起，與 AWS 早期服務推出時間接近。
• 虛擬化的動機與現實
  • VMware 早期教材以「節省成本」作為從實體轉向虛擬的主要優勢。
  • 然而近二十年（約 2007–2025）實踐發現，轉為虛擬化後成本反而可能增加。
  • 儘管成本增加，企業仍採納虛擬化，因虛擬機器提供許多實體機器無法實現的好處與高階應用。
• CPU 資源過剩的推力
  • 虛擬化的出現與 CPU 效能強大有關。Intel CPU 通常耐用，其他零件（主機板、記憶體）壞了，CPU 仍完好。
  • 實體伺服器運作時 CPU 使用率常僅十幾至二十幾%，造成資源過剩。
  • 因此衍生將一台實體電腦分割給多個（如 4–6 台）虛擬伺服器共享 CPU 資源的概念，催生虛擬化。

VMware 產品與架構

• VMware 與博通（Broadcom）
  • VMware 現隸屬博通，博通約三年前收購 VMware。
  • 博通股價近期因其在 AI 晶片（ASIC，專用型 GPU）領域發展而飆漲，被視為能與輝達（NVIDIA）競爭。
  • 收購後博通進行業務重整，保留賺錢部門（如 vSphere）並漲價；雖引發企業抱怨，但因市場領導地位，客戶仍持續使用。
• vSphere 產品系列
  • vSphere 是 VMware 專用於「伺服器虛擬化」的產品系列。
  • 內含兩個核心產品：ESXi 與 vCenter。
  • 版本號隨 vSphere 系列，例如 vSphere 6 代表其下 ESXi 與 vCenter 皆為第 6 版。課程將介紹版本 6 與版本 7。
• ESXi（Hypervisor）
  • ESXi 是伺服器作業系統（Operating System），奠定現代資料中心的重要基礎。
  • 它是虛擬化作業系統，主要功能是在其上建立與運行虛擬機器（Virtual Machine, VM）。
  • 如 Google 等大型資料中心部署成百上千台 ESXi 主機。
• vCenter Server
  • vCenter 是應用程式（Application Software），非作業系統。
  • 定位為集中化管理軟體，提供統一圖形化介面，管理數百至數千台 ESXi 主機及其上的虛擬機器，以提升管理效率。

虛擬化的進階應用與實例

• 高階虛擬化應用
  • 在 ESXi 與 vCenter 基礎上，可實現多項高階應用，如 VMotion、DRS、HA、FT 等。
  • 這些應用構成現代資料中心提供各種 Web 服務的基礎，也是學習 AWS 等雲端課程前的底層知識。
• VMotion（線上遷移）
  • VMotion 的中文為「線上遷移」，屬高階虛擬化應用。
  • 當某台 ESXi 主機因其上虛擬機器導致 CPU 或 RAM 使用率過高（如達 80–90%）而影響效能時，VMotion 機制會被觸發。
  • 它可將正在運行的虛擬機器（VM A）從高負載主機（ESXi 1）「線上」「自動」遷移至另一台負載較低的主機（ESXi 2），全程無需停機或重裝。
  • 遷移後，VM A 會自 ESXi 1 消失，並在 ESXi 2 繼續運行，達到負載平衡並確保效能穩定。
• 元大證券實例
  • 元大證券的機房維運由課程學姊負責，其核心應用「下單軟體」在交易時段（週一至週五，上午 9 點至下午 1 點半）絕不容許當機或效能低落。
  • 若下單請求因伺服器繁忙而延遲（如延遲 2–3 分鐘），將引起客戶嚴重不滿。
  • 元大證券約 10 年前投資數千萬導入 VMware 虛擬化，即為利用 VMotion 等高階功能。
  • 當承載下單軟體的虛擬機器使主機 CPU 負載過高時，VMotion 能自動將其遷移至較空閒主機，確保下單服務效能與穩定性。

課程實作方法：vSphere in a Box

• 概念說明
  • 「vSphere in a Box」是業界常用名詞，意指「在一個盒子（電腦）裡的 vSphere 環境」。
  • 課程將採用此方法，讓學員在自己的筆記型電腦中透過建立 4 台虛擬機器，模擬並搭建「麻雀雖小，五臟俱全」的資料中心雛形。
• 學習目標
  • 讓學員親身體驗資料中心的運行方式，使其不再遙不可及。
  • 目標是讓每位學員都能完成實驗，並藉此訓練模式獲得業界認可的實務能力。