體系結構
VMware vSphere 的虛拟化管理程序體系結構在虛拟基礎架構的管理中起關鍵作用。2001年推出的裸機ESX體系結構大幅增強了性能和可靠性，客戶可借此将虛拟化的優勢擴展到他們的關鍵任務應用上。新的ESXi體系結構去除了基于Linux的服務控制台，這代表着可靠性和虛拟化管理向前發生了類似的飛躍。新的vSphereESXi體系結構的大小不足ESX的5%，從安全、部署和配置以及日常管理等方面改進了虛拟化管理程序的管理。
提高可靠性和安全性
vSphere5.0之前的版本中提供的ESX體系結構依賴基于Linux的控制台操作系統(COS)來實現可維護性和基于代理的合作夥伴集成。在獨立于操作系統的新ESXi體系結構中，去除了大約2GB的COS，并直接在核心VMkernel中實現了必備的管理功能。去除COS使vSphereESXi虛拟化管理程序的安裝占用空間急劇減小到約150MB，并因消除了與通用操作系統相關的安全漏洞而提高了安全性和可靠性。
簡化部署和配置
新的ESXi體系結構的配置項要少得多，因此可以極大地簡化部署和配置，并且更容易保持一緻性。
減少管理開銷
ESXi體系結構采用基于API的合作夥伴集成模型，因此不再需要安裝和管理第三方管理代理。利用遠程命令行腳本編寫環境（例如vCLI或PowerCLI），可以自動執行日常任務。
簡化程序的修補和更新
簡化虛拟化管理程序的修補和更新由于占用空間小并且組件數量有限，ESXi體系結構所需的補丁程序比早期版本少得多，從而縮短了維護時段，并減少了安全漏洞。在其生命周期中，ESXi體系結構所需的補丁程序約為與COS一起運行的ESX虛拟化管理程序的1/10。
新增功能
在vSphere5.1版本中，VMware為ESXi增加了一些重要的增強功能。全新改進的安全性。從ESXiShell中工作時不再依賴共享root用戶帳戶。分配了管理特權的本地用戶自動獲得完全Shell訪問權限。借助完全Shell訪問權限，本地用戶不再需要執行“su”命令以成為root用戶即可運行特權命令。
全新改進的日志記錄和審核功能。在vSphere5.1中，Shell和直接控制台用戶界面(DCUI)中的所有主機活動現在都記錄在登錄用戶的帳戶之下。這可以确保落實用戶責任，從而方便監控和審核主機上的活動。
全新增強的SNMPv3支持。VSphere5.1增加了對SNMPv.3的支持，以同時支持SNMP身份驗證和SSL加密。
全新增強的vMotion。vSphere5.1将虛拟機實時遷移方便性和靈活性提高到新的水平。vSphere5.1現在允許将vMotion和StoragevMotion組合在一個操作中。組合式遷移通過網絡将虛拟機内存及其磁盤同時複制到目标主機。在小型環境中，利用同時遷移内存和存儲的功能，可以在沒有共享存儲的主機之間遷移虛拟機。在大型環境中，可利用此功能在沒有公共數據存儲集的集群之間遷移虛拟機。
全新vShieldEndpoint綁定。利用現在包括在vSphere5.1中的vShieldEndpoint，可以将客戶虛拟機内的防病毒和防惡意軟件代理處理工作卸載到由VMware合作夥伴提供的專用安全虛拟設備。
全新虛拟硬件。新的虛拟硬件。VSphere5.1引入了新一代虛拟硬件，即虛拟機硬件版本9，此虛拟硬件包括以下新功能：
64路VirtualSMP。VSphere5.1支持多達32個虛拟CPU的虛拟機，從而讓您能夠在VMwareVSphere平台上運行更大的CPU密集型工作負載。1TB虛拟機RAM。您可以向VSphere5.1虛拟機分配多達1TB的RAM。用于支持WindowsAero的硬件加速3D圖形支持。VSphere5.1支持3D圖形，可以在虛拟機中運行WindowsAero和基本的3D應用。
客戶操作系統存儲回收。利用客戶操作系統存儲回收功能，從客戶操作系統中移除文件時，可以減小VMDK文件的大小，并将取消分配的存儲空間回收到存儲陣列的可用池中。客戶操作系統存儲回收功能利用了VMwareView提供的新的SE稀疏VMDK格式。
改進的CPU虛拟化。在vSphere5.1中，vSphere主機能更好地實現物理CPU虛拟化，從而向虛拟機提供有關CPU體系結構的更多信息。vSphereVSphere5.1還增加了向客戶操作系統提供其他低級CPU計數器的功能。提供低級CPU計數器信息可以改進對虛拟機中運行的操作系統和應用的調試、調整和故障排除。
4.1版本之後的vSphere提供的其他重要功能包括：
AD集成
能夠配置主機以加入ActiveDirectory域。在添加到AD域之後，訪問vSphere主機的用戶将按照集中的用戶目錄進行身份驗證。
腳本化安裝
能夠通過腳本方式将vSphere軟件安裝到服務器的本地磁盤中。支持各種部署方法，包括直接從CD或通過PXE啟動vSphere安裝程序，以及使用安全HTTP等各種協議通過網絡訪問配置文件。配置文件還可以指定要在安裝期間執行的以下腳本：
Pre-install
Post-install
First-boot
這些腳本在vSphere主機上本地運行，并且可以執行各種任務，例如配置主機的虛拟網絡連接和将其加入vCenterServer。
從SAN啟動
vSphere支持“從SAN啟動”。此支持包括光纖通道SAN，以及iSCSI和FCoE（針對某些經鑒定可用于此功能的存儲适配器）。
ImageBuilder
全新ImageBuilder。一套新的命令行實用程序，管理員可以使用這些實用程序創建包含專用硬件所需的第三方組件（例如驅動程序和CIM提供程序）的自定義ESXi映像。ImageBuilder可以用于創建适合不同部署類型的映像，例如基于ISO的安裝、基于PXE的安裝以及自動部署。它被設計成一個PowerShell插件組件，并與PowerCLI捆綁在一起。
防火牆
全新vSphere防火牆。vSphere主機管理界面通過一種面向服務的無狀态防火牆加以保護，您可以使用vSphereClient或在ESXCLI命令行界面中通過命令行對該防火牆進行配置。采用新型防火牆引擎，無需使用iptable，并允許管理員為每個服務定義端口規則。對于遠程主機，您可以指定允許訪問每個服務的IP地址或IP地址範圍。
安全Syslog
全新安全Syslog。所有日志消息都由syslog處理，而且現在消息可以記錄到本地和/或一個或多個遠程日志服務器中。可以使用安全套接字層(SSL)或TCP連接遠程記錄日志消息。
集中管理
全新通過自動部署集中管理主機映像和配置。vSphere自動部署結合使用主機配置文件、ImageBuilder和PXE的功能，可以簡化管理數百台計算機的vSphere主機安裝和升級的任務。vSphere主機映像集中存儲在自動部署庫中。新主機可以根據用戶定義的規則自動實現部署。全新重建服務器就像重新啟動一樣簡單。
增強型統一CLI框架
全新增強型統一CLI框架。經過擴展和增強的ESXCLI命令行框架提供了一組豐富的一緻和可擴展命令，包括各種便于在主機上進行故障排除和維護的新命令。該框架通過使用與vCenterServer和PowerCLI等其他管理框架相同的方法實現了一緻的身份驗證、角色和審核機制。對于ESXCLI框架，您可以将它作為vSphereCLI的一部分以遠程方式使用，也可以在ESXiShell（以前稱為TechSupportMode）上以本地方式使用。
