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# 什么是 VergeOS？

## 超融合操作系统

VergeOS 是一个 **基础设施操作系统** 它将计算、存储、灾难恢复、网络和私有 AI 融合到一个统一平台中。与需要多个独立组件和管理工具的传统虚拟化解决方案不同，VergeOS 将数据中心的所有功能整合到一个代码库中——一个安装包即可交付完整的软件定义数据中心（SDDC）。

```mermaid
graph TB
    subgraph traditional["传统三层架构基础设施"]
        direction TB
        HW1["物理硬件"]
        HV["虚拟机监控器<br/>(ESXi, Hyper-V)"]
        MGMT["管理层<br/>(vCenter, SCVMM)"]
        STOR["存储方案<br/>(vSAN, SAN, NAS)"]
        NET["网络虚拟化<br/>(NSX, ACI)"]
        MON["监控与备份<br/>(附加工具)"]
        HW1 --> HV --> MGMT
        HW1 --> STOR
        HW1 --> NET
        MGMT --> MON
    end

    subgraph vergeos["VergeOS 超融合"]
        direction TB
        HW2["通用硬件<br/>(Dell, HPE, Supermicro, Lenovo 等)"]
        VOS["VergeOS<br/>完整的 SDDC 操作系统"]
        UI["单一统一界面"]
        HW2 --> VOS --> UI
    end

    style traditional fill:#fee,stroke:#c33
    style vergeos fill:#efe,stroke:#3a3
```

从本质上讲，每个 VergeOS 安装都会成为一个 **虚拟数据中心（VDC）** ——在共享硬件环境中提供隔离并实现自治管理的计算、网络和存储资源的便携式封装。

本页末尾有一张平台对平台映射表；课程中其他地方的 Bridge 调用提示会指回这里，以便进行并排查看。

## 核心组件

VergeOS 由三个高度集成的支柱构成：

### VergeHV —— 计算虚拟化

VergeHV 是集成的 **Type-1 虚拟机监控器** 是 VergeOS 的核心，基于 KVM 构建。与作为独立层运行的虚拟机监控器不同，VergeHV 与存储和网络运行在同一个操作系统中——无需安装或许可单独的虚拟机监控器产品。

| 能力            | 详情                                                      |
| ------------- | ------------------------------------------------------- |
| **性能**        | 接近裸机——以极低开销直接访问硬件                                       |
| **实时迁移**      | 在节点之间迁移运行中的虚拟机而无需停机                                     |
| **硬件加速**      | Intel VT-x / AMD-V，GPU 直通（NVIDIA vGPU），SR-IOV 网卡        |
| **客户机操作系统支持** | Windows Server 2008 R2 -- 2025，主流 Linux 发行版，FreeBSD，旧系统 |
| **虚拟机格式**     | 可从 VMDK、VHD/VHDX、OVF/OVA、QCOW2、RAW 导入（12+ 种格式）          |

### VergeFS（vSAN）——分布式存储

VergeFS 是 VergeOS 的分布式 **虚拟存储区域网络** 可自动汇聚集群中所有节点的存储。

主要特性：

* **分层存储** ——驱动器按元数据层（Tier 0，NVMe）和 5 个工作负载层（T1–T3 性能层、T4 容量层、T5 归档层）组织，并在安装时分配
* **全局行内去重** ——覆盖整个集群，且哈希映射表存储在 NVMe 上以提升性能
* **分布式镜像架构** ——数据在各节点之间复制，以便在磁盘或节点故障期间保持韧性
* **自我修复** ——硬件故障时自动切换，并持续进行 bit-rot 检测；重建由操作员发起
* **原生不可变快照** ——在基础设施层内置勒索软件防护

### VergeFabric —— 软件定义网络

VergeFabric 是集成的 SDN 层——物理网卡聚合、外部连接、内置 DHCP/DNS/防火墙的内部虚拟网络、VPN，以及节点间核心织网——无需部署单独的网络虚拟化产品。

**VergeOS 中的网络类型：**

| 网络类型       | 用途                                            |
| ---------- | --------------------------------------------- |
| **物理网络**   | 将跨节点的物理网卡聚合为逻辑网络                              |
| **外部网络**   | 连接到现有基础设施（LAN、WAN、VLAN）                       |
| **内部网络**   | 内置路由、DHCP、DNS、防火墙和 NAT 的软件定义三层网络              |
| **核心织构网络** | 专用高速节点间网状网络，需要巨型帧（网卡 MTU 约 9192，交换机端口 ≥ 9216） |

VergeFabric 内置防火墙、VPN（WireGuard 和 IPsec）、微分段、QoS 流量管理和网络诊断——全部都可从同一个 UI 管理。

## VergeOS 与传统基础设施有何不同

### 对比传统三层架构

传统数据中心将计算（服务器）、存储（SAN/NAS）和网络（交换机/路由器）分成不同层级，并分别独立管理：

| 方面     | 传统三层架构              | VergeOS       |
| ------ | ------------------- | ------------- |
| **组件** | 独立的服务器、存储阵列、网络硬件    | 通用服务器上的单一操作系统 |
| **管理** | 多个界面和供应商            | 一个 UI，一个 API  |
| **扩展** | 各层可独立扩展（通常需要整体更换升级） | 添加节点——资源会自动扩展 |
| **许可** | 按组件、按功能许可           | 单一平台许可        |
| **更新** | 在多个产品之间协调           | 整个技术栈使用一个更新包  |

### 对比其他 HCI 平台

VergeOS 与 VMware vSAN、Nutanix 和 Azure Stack HCI 等平台竞争，但采用的是根本不同的方法：

| 方面         | VMware vSphere + vSAN | Nutanix                | VergeOS              |
| ---------- | --------------------- | ---------------------- | -------------------- |
| **架构**     | 独立的虚拟机监控器 + 存储 + 网络产品 | 每个节点上的基于 CVM 的存储       | 单一统一操作系统——没有独立组件     |
| **虚拟机监控器** | ESXi（专有）              | AHV（基于 KVM）或 ESXi      | VergeHV（基于 KVM，已集成）  |
| **存储**     | vSAN（独立于 ESXi）        | Nutanix AOS（作为 CVM 运行） | VergeFS（集成到操作系统内核）   |
| **网络**     | NSX（独立产品/许可）          | Flow（附加组件）             | VergeFabric（内置）      |
| **多租户**    | 有限（资源池）               | Prism Central 项目       | 原生 VDC，完全隔离          |
| **扩展模型**   | 仅支持 HCI               | 仅支持 HCI                | HCI **以及** UCI（独立扩展） |
| **许可**     | 按插槽、按功能               | 按节点                    | 简化的平台级许可             |

VergeOS 的一个关键差异化在于其支持 **超融合基础设施（UCI）** ——能够使用专用节点类型独立扩展计算和存储。大多数 HCI 平台要求计算和存储一起扩展。VergeOS 同时支持 HCI（均衡扩展）和 UCI（独立扩展），并且都来自同一平台。

## 常见使用场景

### 数据中心整合

用单一平台替换多供应商基础设施栈——一次安装、一个 UI、一条更新路径——消除独立的存储阵列、网络设备和管理工具。

### VMware 迁移

VergeOS 提供直接的 VMware 虚拟机导入工具，可无中断地迁移整个 VMware 环境。熟悉的概念（虚拟机监控器、分布式存储、虚拟网络）可直接映射，从而降低有 VMware 经验团队的学习曲线。

### 云服务提供商（CSP）

原生多租户、完全 VDC 隔离、按租户计费、嵌套租户（租户可创建子租户）以及基于模板的交付，使 VergeOS 非常适合服务提供商基础设施。

### 边缘计算

至少两节点部署，完整 HA 支持，较小的物理占用面积，以及集中式远程管理，使 VergeOS 能用于本地 IT 人员有限或缺失的边缘站点。

### 高性能计算（HPC）和 AI

GPU 虚拟化（NVIDIA vGPU）、高吞吐量 VergeFS 存储，以及 UCI 创建专用 GPU 计算集群的能力，使 VergeOS 适用于 AI/ML 工作负载和分析流水线。

## 虚拟数据中心（VDC）概念

每个 VergeOS 安装——无论跨越两节点还是两百节点——都作为一个 **虚拟数据中心**。VDC 是对以下内容的完整、自包含封装：

* **计算资源** （CPU、内存、虚拟机）
* **存储资源** （VergeFS 卷、快照）
* **网络资源** （内部网络、防火墙、路由）
* **身份与访问** （用户、角色、权限）

VDC 可以是 **嵌套的**：父 VDC 可分配其资源的一部分来创建子 VDC（租户），每个子 VDC 都作为一个完全独立的环境运行，拥有自己的管理界面、用户账户和网络隔离。这不只是资源分区——每个租户都是一个具备零信任架构的完整虚拟数据中心。

```mermaid
graph TB
    subgraph host["主机 VDC（物理基础设施）"]
        direction TB
        HW["物理节点"]
        HVDC["主机 VergeOS 系统"]

        subgraph t1["租户 A（VDC）"]
            T1VM["虚拟机"]
            T1NET["网络"]
            T1STOR["存储"]
        end

        subgraph t2["租户 B（VDC）"]
            T2VM["虚拟机"]
            T2NET["网络"]
            T2STOR["存储"]

            subgraph t3["子租户 B1（VDC）"]
                T3VM["虚拟机"]
                T3NET["网络"]
            end
        end

        HW --> HVDC
        HVDC --> t1
        HVDC --> t2
        t2 --> t3
    end

    style host fill:#f0f4ff,stroke:#336
    style t1 fill:#e8f5e9,stroke:#2e7d32
    style t2 fill:#fff3e0,stroke:#e65100
    style t3 fill:#fce4ec,stroke:#c62828
```

## 硬件灵活性

VergeOS 可运行在 **通用 x86 硬件** 来自任何主流供应商：

* Dell、HPE、Supermicro、Cisco UCS、Lenovo、Intel 等
* 任何 Intel 和/或 AMD 服务器处理器
* 在同一系统中混用不同代次的硬件
* 无专有硬件要求或供应商锁定

这种硬件独立性意味着你可以利用现有服务器投资、在供应商之间争取更有竞争力的价格，并避免基于设备的锁定。

## 摘要

| 概念                 | 含义                            |
| ------------------ | ----------------------------- |
| **VergeOS**        | 统一的超融合操作系统——一次安装、一个 UI、一个 API |
| **VergeHV**        | 用于计算虚拟化的集成式 1 型虚拟机监控器（基于 KVM） |
| **VergeFS / vSAN** | 具有分层驱动器和全局去重的分布式软件定义存储        |
| **VergeFabric**    | 内置软件定义网络，包含防火墙、VPN 和微分段       |
| **VDC**            | 虚拟数据中心——VergeOS 中可便携、可嵌套的隔离单元 |
| **HCI**            | 超融合——计算和存储在每个节点上一起扩展          |
| **UCI**            | 超融合——使用专用节点，计算和存储可独立扩展        |

## 平台映射（VMware、Nutanix、VergeOS）

这是本课程的权威跨平台映射。后续模块中的 Bridge 调用提示会总结该页所需的行，并链接回这里。

| 概念           | VMware                                          | Nutanix                                     | VergeOS                                                  | 涵盖位置                                                                                                                                                   |
| ------------ | ----------------------------------------------- | ------------------------------------------- | -------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ |
| **平台打包方式**   | ESXi + vCenter + vSAN + NSX（独立产品）               | AHV + AOS 存储 + Prism Element/Central + Flow | VergeOS——单一操作系统、单次安装、单一路更新                               | 本页                                                                                                                                                     |
| **虚拟机监控器**   | ESXi（专有）                                        | AHV（基于 KVM）                                 | VergeHV（基于 KVM，集成到操作系统中）                                 | [虚拟机创建与生命周期](/learn-the-platform/zh/mo-kuai-6-xu-ni-ji/01-vm-creation-lifecycle.md)                                                                    |
| **分布式存储**    | vSAN——磁盘组、存储策略、见证节点                             | DSF——在每个节点上的 CVM 中运行，每个容器使用 RF2/RF3         | VergeFS——集成到操作系统中（无 CVM），5 个工作负载层级 + 1 个元数据层级，内联全局重复数据删除 | [vSAN 与 VergeFS](/learn-the-platform/zh/mo-kuai-1-jia-gou-ji-chu/03-vsan-vergefs.md), [第 5 模块](/learn-the-platform/zh/mo-kuai-5-cun-chu/05-storage.md) |
| **网络 / SDN** | NSX（附加组件）+ 用于物理网卡的 vDS                          | Flow（附加组件，无内置 DHCP/DNS/路由）                  | VergeFabric——内置防火墙、NAT、DHCP/DNS、VPN、微分段                  | [核心 Fabric](/learn-the-platform/zh/mo-kuai-1-jia-gou-ji-chu/04-core-fabric.md), [第 4 模块](/learn-the-platform/zh/mo-kuai-4-wang-luo/04-networking.md)   |
| **多租户**      | vCloud Director / vRA / 资源池                     | Prism 自助服务项目                                | 原生 VDC——完整的网络/存储/管理封装                                    | [第 7 模块](/learn-the-platform/zh/mo-kuai-7-duo-zu-hu/07-multi-tenancy.md)                                                                               |
| **每节点开销**    | vCenter Appliance + 每个主机的 vSAN 开销 + NSX Manager | 每节点一个 CVM（约 20–32 GB 内存，4–8 vCPU）           | 除 16 GB 操作系统基线外无需额外开销；vSAN 作为集成的操作系统服务运行（无 CVM）          | [硬件要求](/learn-the-platform/zh/di-2-mo-kuai-rong-liang-gui-hua-yu-she-ji/01-hardware-requirements.md)                                                   |
| **许可模型**     | 按插槽 + 按功能                                       | 按节点 + 附加产品                                  | 单一平台许可                                                   | —                                                                                                                                                      |

## 下一步

既然你已经了解了 VergeOS 是什么以及其核心组件，下一主题将深入探讨两种部署模型： [**HCI vs UCI →**](/learn-the-platform/zh/mo-kuai-1-jia-gou-ji-chu/02-hci-vs-uci.md)


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```

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