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O que é VMware?
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Ilustração com colagem de pictogramas de monitor de computador, servidor, nuvens, pontos

Publicado em: 15 de agosto de 2024
Colaboradores: Stephanie Susnjara, Ian Smalley

O que é VMware?

O software de virtualização cria uma camada de abstração sobre o hardware do computador. Isso possibilita que os elementos de hardware de um único computador, como processadores, memória, armazenamento e outros elementos sejam divididos em vários computadores virtuais chamados de máquinas virtuais (VMs). Cada máquina virtual executa seu próprio sistema operacional (SO) e se comporta como um computador independente, mesmo que esteja sendo executado em uma parte do hardware do computador principal real.

A virtualização possibilita o uso mais eficiente do hardware do computador e maior retorno sobre o investimento em hardware de uma organização. Possibilita também que provedores de nuvem como Amazon Web Services (AWS), IBM Cloud, Microsoft Azure e Google Cloud atendam a mais usuários com o hardware físico de computador existente.

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Na era da nuvem, como é a virtualização e qual é a melhor maneira de fazer a mudança empregando seus investimentos atuais?

A história do VMware

Em 1998, a equipe de cientistas composta por Diane Greene, Scott Devine, Mendel Rosenblum, Edward Wang e Edouard Bugnion fundou a VMware. Em 1999, a empresa lançou o VM Workstation 1.0, o primeiro produto comercial que permitia aos usuários executar vários sistemas operacionais como máquinas virtuais em um único PC.

A VMware entrou no mercado de servidores em 2001 com o VMware GSX Server (hospedado) e o VMware ESX Server (sem host). Em 2004, a EMC Corporation adquiriu a VMware. Em 2016, a Dell Technologies adquiriu a EMC e absorveu a VMware. A VMware cresceu e tornou-se a principal provedora de serviços de virtualização com o vSphere, sua plataforma de virtualização de servidores, detendo a maior participação de mercado com mais de 500 mil clientes.

Em dezembro de 2023, a empresa de semicondutores Broadcom concluiu a aquisição da VMware por USD 69 bilhões com o objetivo de expandir sua estratégia multicloud. 2 A Broadcom renomeou a empresa como VmWare by Broadcom. Para fins de simplificação, vamos nos referir a ele como VMware nesta página.

Desde a aquisição, a Broadcom consolidou suas ofertas de produtos em dois pacotes principais: VMware Cloud Foundation (VCF) e VMware vSphere Foundation (VVF). Além disso, a Broadcom passou o VMware de licenças perpétuas e renovações de suporte e assinatura (SNS) para um modelo de preços baseado em assinatura.3

Máquinas virtuais (VMs): as unidades básicas do VMware

Uma Virtual Machine (VM) é uma representação ou emulação virtual de um computador físico que utiliza software em vez de hardware para executar programas e implementar aplicações.

O histórico de máquinas virtuais remonta a 1964 quando a IBM projetou e apresentou o CP-40, projeto experimental de pesquisa de compartilhamento de tempo para o IBM System/360. O CP-40, que mais tarde evoluiu para o CP-67 e depois para o Unix, apresentou um hardware de computador capaz de suportar vários usuários simultâneos e abriu caminho para as máquinas virtuais.

Em 2 de agosto de 1972, a IBM lançou o que muitos consideram a primeira máquina virtual, o VM/370 e o primeiro mainframe System/370 compatível com memória virtual. 

Uma máquina virtual (VM) é a unidade base da virtualização VMware. É uma representação baseada no software de um computador físico. O sistema operacional (SO) em execução em uma máquina virtual (VM) é chamado de sistema operacional convidado (guest OS).

Cada VM contém o seguinte:

  • Um arquivo de configuração que armazena as configurações da VM.
  • Um arquivo de disco virtual que é uma versão em software de uma unidade de disco rígido.
  • Um arquivo de log que registra as atividades da VM. Isso inclui falhas do sistema, alterações de hardware, migrações de máquinas virtuais de um host para outro e o status da VM.

A VMware oferece várias ferramentas para gerenciar esses arquivos. Você pode definir as configurações da máquina virtual com o vSphere Client, interface de linha de comando para gerenciamento de VM. Você também pode usar o kit de desenvolvimento de software vSphere Web Services para configurar VMs com outros programas. Por exemplo, você pode habilitar seu ambiente de desenvolvimento de software para criar uma máquina virtual para testar um programa de software.

Benefícios do VMware

O uso de produtos e serviços da VMware para virtualização traz vários benefícios.

Melhor retorno sobre o investimento (ROI)

O VMware possibilita que você use mais recursos de um computador físico. Os administradores não gostam de executar vários aplicativos de missão crítica em um único sistema operacional de servidor porque se um aplicativo falhar, isso pode tornar o sistema operacional instável e travar outros aplicativos. Uma maneira de eliminar esse risco é executar cada aplicativo em seu próprio sistema operacional em seu próprio servidor físico dedicado. No entanto, isso é ineficiente porque cada sistema operacional pode usar apenas 30% da energia da CPU de um servidor. Com a VMware, você pode executar cada aplicativo em seu próprio sistema operacional no mesmo servidor físico e fazer melhor uso da capacidade de CPU disponível do servidor físico.

Uso mais eficiente de energia e espaço

O VMware possibilita que você execute mais aplicativos usando menos servidores físicos. Menos servidores físicos exigem menos espaço em seu data center e menos energia para alimentar e resfriar.

Otimize as operações

A VMware pode ajudar as organizações a provisionar melhor aplicativos e recursos e otimizar suas operações de TI equilibrando cargas de trabalho em toda a infraestrutura virtualizada.

Virtualização VMware

Veja a seguir os principais componentes da virtualização VMware e como funcionam.

Hypervisor VMware

 

A VMware virtualiza computadores físicos com seu principal produto de hipervisor . Um hipervisor é uma fina camada de software que interage com os recursos subjacentes de um computador físico (chamado de host) e aloca esses recursos a outros sistemas operacionais (conhecidos como convidados). O sistema operacional convidado solicita recursos do hipervisor.

O hipervisor separa cada sistema operacional convidado para que cada um possa ser executado sem interferência dos outros. Se um sistema operacional convidado sofrer uma falha no aplicativo, ficar instável ou ser infectado por malware, isso não afetará o desempenho ou a operação de outros sistemas operacionais em execução no host.

VMware ESXi

 

O VMware ESXi é um hipervisor Tipo 1 ou "bare metal" dedicado a data center, substituindo o sistema operacional principal que interagiria com os componentes físicos de um computador. O ESXi sucedeu o ESX, um hipervisor maior que usava mais recursos do computador host. (A VMware descontinuou o ESX).

Veja a seguir uma comparação do ESXi da VMware com vários outros hipervisores Tipo 1 populares:

  • VMware ESXi versus Hyper-V: O Hyper-V da Microsoft é um produto de hipervisor que possibilita a execução de vários sistemas operacionais no mesmo servidor ou computador cliente. Assim como o ESXi da VMware, o Hyper-V é um hipervisor Tipo 1 que interage com os recursos de memória e computação física subjacentes. O Hyper-V funciona de forma diferente do ESXi, com partições para gerenciar suas VMs. O Hyper-V deve ser executado com o sistema operacional Windows. Quando ativado, ele se instala junto com o sistema operacional Windows em uma partição raiz, o que dá ao Windows acesso privilegiado ao hardware subjacente. Em seguida ele executa sistemas operacionais convidados em partições subordinadas, comunicando-se com o hardware físico por meio da partição raiz. O Hyper-V também é fornecido com clientes Windows 10, competindo com os hipervisores Workstation Pro Tipo 2 (hospedados) da VMware.
  • VMware ESXi versus Citrix: a principal oferta de hipervisor da Citrix é o Citrix Hypervisor (anteriormente conhecido como XenServer). O Citrix Hypervisor é utilizado por usuários pessoais e pequenas e médias empresas. Por outro lado, o VMware ESXi foi projetado para empresas de pequeno, médio e grande porte e não se destina ao uso pessoal.
  • VMware ESXi versus KVM: tanto o VMware ESXi quanto o KVM são hipervisores, mas o KVM faz parte do kernel do Linux (o coração do sistema operacional). Os hipervisores KVM são de código aberto, tornando sua base de código transparente. Essa é uma vantagem significativa em relação ao VMware ESX1. Com o KVM, você pode usar várias ferramentas de gerenciamento de virtualização de código aberto que se integram ao kernel do Linux. Como acontece com muitos projetos de código aberto, eles podem precisar de trabalho extra de configuração. Você também pode usar o Red Hat OpenShift Virtualization, que oferece um conjunto de ferramentas de gerenciamento para servidores virtuais construídos no KVM.
VMware e Linux

A VMware dependia do Linux no início da sua história. A versão inicial de seu hipervisor, o ESX, continha um kernel Linux (a parte central de um sistema operacional que gerencia o hardware do computador). Quando a VMware lançou o ESXi, substituiu o kernel do Linux pelo seu próprio. O ESXi é compatível com vários sistemas operacionais Linux convidados, incluindo Ubuntu, Debian e FreeBSD.

VMware e virtualização de desktop

A VMware é uma empresa de hipervisores baseada em servidor bem estabelecida que também vende software que virtualiza sistemas operacionais de desktop. Esta seção aborda parte desse software de virtualização de desktop e como ele funciona.

VMware Workstation Pro e VMware Fusion Pro

 

O VMware Workstation Pro e o VMware Fusion Pro contêm hipervisores Tipo 2. Ao contrário de um hipervisor Tipo 1, que substitui completamente o sistema operacional subjacente, um hipervisor Tipo 2 é executado como um aplicativo no sistema operacional de desktop. Esse recurso possibilita que os usuários de desktop executem um segundo sistema operacional sobre o sistema operacional principal (host).

O Workstation Pro é compatível com PCs com sistemas operacionais Windows e Linux. A VMware também oferece o Fusion Pro, compatível com sistemas macOS. Esses produtos são gratuitos para uso pessoal e pagos para uso comercial.

Observe que o VMware descontinuou o Workstation Player e o VMware Fusion Player desde o início do VMware Workstation Pro e do Fusion Pro.4

VMware Tools

 

O VMware Tools é um pacote de utilitários essenciais para qualquer ambiente Workstation Pro ou Fusion Pro. Possibilita que o sistema operacional convidado em execução no hipervisor Tipo 2 funcione melhor com o sistema operacional host.

A instalação do VMware Tools pode melhorar o desempenho gráfico e oferecer suporte a pastas compartilhadas entre o sistema operacional convidado e o host. Você também pode arrastar e soltar arquivos e recortar e colar entre os dois sistemas operacionais.

Integração de desktop virtual (VDI) e VMware Horizon

 

A integração de desktop virtual (VDI) oferece gerenciamento centralizado de desktop, permitindo que você configure e solucione problemas de sistemas operacionais de desktop sem acesso remoto ou visitas presenciais. Os usuários podem acessar seus aplicativos e dados de qualquer dispositivo, em qualquer lugar, sem investir em equipamentos caros e de alta potência para endpoints do cliente. Os dados confidenciais permanecem seguros e nunca saem do servidor.

O VMware Horizon, pacote de ferramentas de VDI da VMware, não está mais disponível devido ao desinvestimento da divisão de computação de usuário final (EUC) da VMware pela Broadcom em dezembro de 2023.

Em 2024, a empresa de investimentos KKR comprou a divisão e a renomeou como Omnissa. A plataforma Omnissa contém o Horizon e a plataforma de gerenciamento Workspace ONE (que também fazia parte do portfólio da VMware).5

VMware Cloud Foundation (VCF) e VMware vSphere Foundation (VVF)

Como observado anteriormente, muitas ofertas de VMware não estão mais disponíveis como componentes independentes desde a aquisição da Broadcom. As duas principais ofertas são VMware Cloud Foundation (VCF) e VMware vSphere Foundation (VVF).

  • O VMware vSphere Foundation (VVF) é uma plataforma de virtualização empresarial para otimização de data center em ambientes vSphere tradicionais. Contém ferramentas como VMware Tanzu Kubernetes Grid, Aria Operations e Aria Operations for Logs.
  • Os serviços complementares da VMware para VCF e VVF são armazenamento adicional, segurança, recuperação de desastres, IA generativa e muito mais.
VMware vSphere

Apesar de simplificar o portfólio, a plataforma de virtualização de servidor VMware vSphere ainda vem em três edições: vSphere Foundation, vSphere Essentials Plus Kit e vSphere Standard. Todos os três estão disponíveis somente sob licença de assinatura.

O VMware vSphere Foundation (VVF) é a edição mais completa. Os complementos incluem VMware Site Recovery, NSX Advanced Load Balancer e muito mais.

Os clientes que procuram consolidação ou virtualização de hardware essencial em um pequeno número de servidores ainda podem comprar assinaturas do vSphere Essentials Plus Kit, a edição mais básica, ou do vSphere Standard, que fica entre o VVF e o Essentials Plus Kit.

Componentes e tecnologias do VMware vSphere

 

Os principais componentes e tecnologias do vSphere são:

 

VMware vCenter

 

O servidor vCenter é o componente de gerenciamento do vSphere. Ele possibilita que você gerencie implementações de máquinas virtuais em uma grande coleção de servidores host. O servidor vCenter atribui máquinas virtuais a hosts, aloca recursos para elas, monitora o desempenho e automatiza o fluxo de trabalho. Esse componente pode ser utilizado para gerenciar privilégios de usuário com base nas políticas do próprio usuário.

O VCenter Server tem três componentes principais:

  • O vSphere Client é a interface de usuário da plataforma, oferecendo aos administradores o acesso baseado em navegador a todas as funções.
  • O banco de dados do vCenter Server é o repositório de dados do produto. Ele armazena os dados necessários para que os hosts do servidor executem hipervisores e máquinas virtuais.
  • O vCenter Single Sign-On possibilita que você acesse toda a infraestrutura do vSphere com um único login.
Clustering do VMware vSphere

O uso de um hipervisor em um servidor host maximizará o uso desse hardware, mas a maioria dos usuários corporativos precisará de mais VMs do que um único servidor físico pode acomodar. É aí que entra a tecnologia de clustering da VMware.

O VMware compartilha recursos entre hosts, agrupando-os em um cluster e tratando-os como uma única máquina. Você poderá então utilizar a tecnologia de clustering da VMware para agrupar recursos de hardware entre os hipervisores em execução em cada host no cluster. Ao adicionar uma VM a um cluster, você pode conceder a ela o acesso a esses recursos agrupados. Pode haver muitos clusters em uma empresa com tecnologia VMware.

O VMware possibilita que você crie e gerencie clusters dentro de seu ambiente vSphere. Um cluster oferece suporte a muitos recursos do vSphere, incluindo balanceamento de carga de trabalho, alta disponibilidade e resiliência a prova de falhas.

O armazenamento em cluster VMware oferece acesso a várias funções VMware para que sua infraestrutura virtual funcione perfeitamente e de forma confiável.

Alta disponibilidade (HA) do VMware

 

A alta disponibilidade (HA) do VMware vSphere possibilita alternar máquinas virtuais entre hosts físicos se o hardware subjacente falhar. Ele monitora o cluster e, se detectar uma falha de hardware, reinicia suas VMs em hosts alternativos.

Tolerância a falhas da VMware

 

Embora o vSphere HA entregue recuperação rápida de interrupções, você ainda pode enfrentar tempo de inatividade enquanto ele move e reinicia uma VM. Se precisar de mais proteção para aplicativos de missão crítica, a tolerância a falhas do vSphere oferece maior disponibilidade. Ele promete não haver perda de dados, transações nem conexões.

O vSphere Fault Tolerance funciona executando uma VM primária e secundária em hosts de cluster separados e garantindo que elas sejam idênticas em todos os momentos. Se algum dos hosts falhar, o host restante continuará operando e o vSphere Fault Tolerance criará uma nova VM secundária, restabelecendo a redundância. O vSphere automatiza todo o processo.

VMware Distributed Resource Scheduling (DRS)

 

Se você permitir que muitas VMs sejam executadas sem gerenciamento em suas máquinas host, haverá problemas. Algumas VMs serão mais exigentes em recursos de CPU e memória do que outras. Isso pode criar cargas de trabalho desequilibradas, com hosts lidando com mais do que sua parcela de trabalho, enquanto outros ficam ociosos. O VMware Distributed Resource Scheduling (DRS) resolve esse problema equilibrando cargas de trabalho VMware entre hipervisores ESXi.

O DRS, recurso do vSphere Foundation, funciona em um cluster de hosts ESXi que compartilham recursos. Ele monitora o uso de CPU e RAM do host e move as VMs entre eles para evitar hosts sobrecarregados e subutilizados. Você pode definir essas políticas de alocação para realocar recursos de forma agressiva ou reequilibrá-los com menos frequência.

Virtualização do VMware e do data center

A VMware fez seu nome virtualizando servidores e sistemas operacionais de desktop. Em 2012, ela anunciou planos para virtualizar e automatizar tudo no data center em um conceito chamado data center definido por software (SDDC).

O data center definido por software (SDDC) estende a virtualização da computação para os recursos de armazenamentorede , oferecendo um único conjunto de ferramentas de software para gerenciar esses recursos virtualizados. É o resultado de anos de evolução na virtualização de servidores.

Os elementos do SDDC da VMware são os seguintes.

VMware NSX

 

VMware NSX é um produto de virtualização de rede que possibilita definir e controlar sua rede de TI logicamente no software. Você pode consolidar funções de rede, como comutação, roteamento, balanceamento de carga de tráfego e firewalls, em hipervisores executados em computadores x86. Você pode gerenciar essas funções juntas em uma única tela em vez de configurar manualmente diferentes hardwares em diferentes interfaces, e também pode aplicar políticas baseadas em software para automatizar funções de rede. O componente de rede do SDDC da VMware traz os mesmos benefícios de virtualização para funções de rede, software e computação.

O produto é compatível com ambientes de nuvem híbrida, incluindo seu data center local, configurações de nuvem pública e nuvem privada. Isso torna mais fácil para sua rede oferecer suporte a aplicativos nativos de nuvem que dependem de ambientes de contêiner e microsserviços.

VMware vSAN

 

O VMware vSan faz parte da solução de virtualização de armazenamento da VMware. Ele cria uma interface de software entre VMs e dispositivos de armazenamento físico. Este software, parte do hipervisor ESXi, representa os dispositivos de armazenamento físico como um único pool de armazenamento compartilhado acessível por máquinas no mesmo cluster.

Usando o VMware vSAN, suas VMs podem utilizar armazenamento em qualquer computador em um cluster, em vez de depender de somente um único computador, que pode ficar sem armazenamento. Isso evita o desperdício de armazenamento de um computador físico se as VMs em execução naquele computador não o utilizarem. VMs em execução em outros hosts também podem utilizar seu armazenamento. 

O Virtual SAN se integra ao vSphere para criar um pool de armazenamento para tarefas de gerenciamento, como alta disponibilidade, migração de carga de trabalho e balanceamento de carga de trabalho. As políticas personalizadas oferecem controle total sobre como o vSphere utiliza o armazenamento compartilhado.

VMware Cloud

 

A VMware oferece vários produtos e serviços de infraestrutura em nuvem sob a bandeira VMware Cloud. Isso inclui parcerias ecossistêmicas para oferecer a infraestrutura VMware em qualquer nuvem. As parcerias incluem IBM Cloud for VMware Solutions, Azure VM Solution e Google Cloud VMware Engine.

O VMware Cloud Foundation (VCF) mencionado anteriormente se enquadra na categoria VMware Cloud. Este pacote de software integrado oferece suporte a operações de nuvem híbrida. Inclui também uma variedade de serviços definidos por software para computação, armazenamento, rede e segurança.

O VCF está disponível como um serviço de uma variedade de provedores de serviços de nuvem. Você pode implementá-lo em um ambiente de nuvem privada via vSANReadyNode, uma configuração de servidor validada oferecida por um fabricante de equipamento original (OEM) que trabalha com VMware.  O VCF suporta cargas de trabalho conteinerizadas em uma única plataforma, possibilita cargas de trabalho de inteligência artificial/aprendizado de máquina (IA/ML), recursos de serviços de dados integrados e muito mais.

VMware HCX

 

VMware HCX é um software que ajuda as empresas a utilizar uma mistura de ambientes de computação. Isso dá às equipes de TI a funcionalidade que elas desejam pelo custo certo e possibilita que elas mantenham dados mais confidenciais em seus próprios computadores. A dificuldade é fazer com que essas VMs trabalhem juntas nesses diferentes ambientes.

O HCX é a resposta da VMware para o gerenciamento da complexidade da nuvem híbrida. É uma oferta de software como serviço (SaaS) que possibilita gerenciar várias instâncias do vSphere em diferentes ambientes, desde data centers locais até ambientes de nuvem hospedados.

Conhecido anteriormente como Hybrid Cloud Extension e NSX Hybrid Connect, o HCX abstrai seu ambiente vSphere para que as VMs que ele gerencia pareçam ter o mesmo endereço IP, não importa onde sejam executadas. O HCX utiliza uma conexão de rede de área ampla (WAN) otimizada para estender aplicativos locais para a nuvem sem reconfiguração. Isso possibilita que você recorra a um poder de computação extra da nuvem para manter o desempenho de aplicativos locais quando a demanda de computação exceder os recursos físicos locais.

Muitas vezes, você pode ver essa situação ocorrer no varejo. Um pico na demanda de comércio eletrônico pode utilizar todos os recursos do seu data center. Você pode manter o fluxo de pedidos e evitar clientes frustrados recorrendo a recursos de computação na nuvem.

O HCX possibilita replicar seus dados em uma instância do vSphere baseada em nuvem para recuperação de desastres. Se sua infraestrutura local ficar indisponível, você poderá alternar para um servidor ou sistema em espera sem reconfigurar os endereços IP.

Backup e capturas instantâneas do VMware

Assim como os computadores físicos, as VMs precisam de backup. APIs de armazenamento do VMware vSphere — A proteção de dados (anteriormente conhecida como APIs do VMware vStorage para proteção de dados ou VADP) possibilita o backup centralizado e sem LAN fora do host das máquinas virtuais vSphere. Há também outras soluções de backup de terceiros disponíveis pelos parceiros da VMware.

Um instantâneo do VMware é um arquivo que preserva o estado de uma VM e seus dados em um determinado momento. Ele possibilita que você restaure sua VM para a hora em que o instantâneo foi tirado. Os instantâneos não são backups porque salvam somente as alterações do arquivo de disco virtual original. Somente uma solução de backup completa pode proteger totalmente suas VMs.

VMware e contêineres

Os desenvolvedores utilizam cada vez mais contêineres como alternativa às VMs. Assim como as VMs, os contêineres são ambientes virtuais que contêm aplicativos abstraídos do hardware físico. No entanto, os contêineres compartilham o kernel do sistema operacional host subjacente em vez de virtualizar um sistema operacional inteiro como as VMs fazem.

Docker e Kubernetes são duas das tecnologias mais usadas para conteinerização. O Docker empacota aplicativos em contêineres, enquanto o Kubernetes orquestra e gerencia esses contêineres na produção.

Os contêineres oferecem mais agilidade e utilizam o poder de computação física de forma mais eficiente do que as VMs, mas não são adequados para todos os casos. Talvez você queira desenvolver um aplicativo totalmente novo que divida pequenas partes de funcionalidade chamadas microsserviços em contêineres separados, tornando o desenvolvimento e a manutenção do aplicativo mais ágeis. Por outro lado, um aplicativo legado escrito para ser executado como um único programa binário pode ser mais adequado para ser executado em uma VM que espelhe o ambiente ao qual está acostumado.

Você pode combinar contêineres e VMs com o Tanzu Kubernetes Grid Integrated. Ele se integra ao vSphere, oferecendo suporte ao gerenciamento contínuo de contêineres e VMs.

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A virtualização é um processo que permite o uso mais eficiente do hardware do computador físico e é a base da computação em nuvem.

O que são contêineres?

Contêineres são unidades executáveis de software que empacotam o código da aplicação junto com suas bibliotecas e dependências. Eles permitem que o código seja executado em qualquer ambiente de computação, seja desktop, TI tradicional ou infraestrutura de nuvem.

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Notas de rodapé

Todos os links levam para fora do site ibm.com

Get the Facts about VMware Cloud Foundation—Part 1, VMware Cloud Foundation, 17 de setembro de 2019

Broadcom’s VMware acquisition explained: The impact on your IT strategy, Computer Weekly, Computer Weekly, 28 de fevereiro de 2024

3 VMware by Broadcom Dramatically Simplifies Offer Lineup and Licensing Model, Broadcom, 11 de dezembro de 2023

4 VMware Workstation Pro: Now Available Free for Personal Use, VMware, 13 de maio de 2024

5 Introducing Omnissa, the former VMware End-User Computing business, Omnissa, 25 de abril de 2024