作者：王春海
出版社：信息技术第一出版分社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
VMware vSphere企业运维实战试读：
前言
内容介绍
本书共8章、3个附录，各章主要内容介绍如下。
第1章，概要介绍企业虚拟化实施，简要介绍企业虚拟化进程、如何利用现有基础架构、虚拟化中服务器和存储的选择，以及虚拟化中网络及交换机的选择等。
第2章，从物理机到虚拟机，介绍在实施虚拟化的过程中，如果配置虚拟化主机，如何从物理机迁移到虚拟机（使用vCenter Converter），还介绍了VMware ESXi 中配置虚拟机、在虚拟机中安装系统、在虚拟机中使用外部设备等内容。
第3章，数据中心管理工具vCenter Server，介绍使用vCenter Server管理虚拟化数据中心内容，包括vCenter Server的安装、配置，vSphere Web 客户端，配置虚拟机模板，使用iSCSI存储，以及虚拟机的迁移、vMotion，还介绍了基于VMware的高可用群集（HA）及容错（FT）的内容。
第4章，数据中心动态管理工具vCenter Operations Manager。VMware vCenter Operations Manager是VMware云环境管理产品，能够感知管理VMware虚拟化系统，了解由其管理的虚拟机在过去、现在以及将来的情况。vCenter Operations与VMware vSphere 紧密集成，能从底层的物理组件（服务器、存储、网络）及其他管理工具中收集数据。本章介绍vCenter Operations Manager的安装、配置，使用vCenter Operations Manager 监控VMware 数据中心、查看警示、在虚拟环境中分析和平衡资源，并创建Excel或PDF报告等内容。
第5章，介绍VMware虚拟机备份与恢复工具VMware Data Protection的使用。VMware Data Protection 是VMware最新的虚拟机备份工具，可创建虚拟机备份，同时不会中断虚拟机的使用或虚拟机提供的数据和服务。VMware Data Protection 管理虚拟机备份，可以在需要的时候将虚拟机恢复，并可在这些备份过时后将其删除。它还支持删除重复以删除冗余数据。在新版本的VMware Data Protection 中还支持SQL Server 与Exchange 的数据库备份与恢复技术。在本章还介绍了使用vSphere Web Client 管理vCenter Server、VMware ESXi的内容。
第6章，虚拟云基础架构工具vCloud Director，本章介绍了使用vCloud Director管理并创建一个“私有云中心”，为企业中的员工或指定用户分配vSphere数据中心的资源，用户可以使用Web 管理界面登录vCloud Director组织，以创建及管理虚拟机。
第7章，企业虚拟化案例应用，本章介绍了5个案例，包括外贸连锁服务器托管及VPN实例、某房产中介服务器托管及安全方案、某政务中心服务器虚拟化应用方案、某政府数据中心虚拟化方案、某高校数据中心虚拟化方案，包括了使用Dell、HP、IBM服务器及IBM刀片实施虚拟化的案例，相信这些对大家有所帮助。
第8章，虚拟化基础配置，虚拟化并不是单独存在的。在企业实施虚拟化的过程中，除了产品虚拟化本身，还有许多其他的应用。例如，在虚拟化之后，仍然要安装操作系统，例如需要Windows Server 2008 R2、Windows Server 2012、SQL Server等，它们并不会由于使用虚拟化而消失，这些仍然是基础的应用。本章介绍企业组建“云服务”或“云应用”所需要的基础架构内容，这些包括 Windows 网络基础 Active Directory、DHCP、Windows产品与补丁升级服务WSUS、Windows操作系统部署产品WDS等。
附录A，vSphere 最高配置，介绍vSphere 5.1、vSphere 5.5 虚拟机最高配置，ESXi 主机最高配置及vCenter Server最高配置等内容，了解这些，可以让我们更充分发挥、使用虚拟化平台。
附录B，“实验是最好的老师”，在学习VMware虚拟化内容的时候，进行大量的实验，有利于快速掌握这些知识。但VMware实验往往需要多台服务器，对于大多数读者来说，没有这样的条件。本附录介绍使用VMware Workstation 或普通PC 机，准备VMware ESXi、VMware vCenter Server实验环境的方法。
附录C，介绍从低版本VMware ESXi 或VMware ESX Server 升级到高版本VMware ESXi的方法及步骤。
尽管编写本书时，我们精心设计了每个场景、案例，已经考虑到一些相关企业的共性问题，但就像天下没有完全相同的两个人一样，每个企业都有自己的特点，都有自己的需求。所以这些案例可能并不能完全适合你的企业，在实际应用时需要根据企业的情况进行改动。
另外，技术类的图书，有的时候看一遍可能会看不懂，这不要紧，只要多想想，再看几遍就能掌握了。技术，尤其是专业一些的技术，相对来说，都是比较枯燥的。
作者介绍
本书作者王春海，1993年开始学习计算机，1995年开始从事网络方面的工作，曾经主持过省国税、地税、市铁路分局（全省范围）的广域网组网工作，近几年一直从事政府等单位的网络升级、改造与维护工作，经验丰富，在多年的工作中，成功解决过许多疑难问题。
从2000年最初的VMware Workstation 1.0到现在的VMware Workstation 10，从VMware GSX Server 1到VMware GSX Server 3、VMware Server、VMware ESX Server、VMware ESXi 5，本书作者亲历过每个产品的每个版本的使用。作者从 2004 年即开始使用并部署 VMware Server（VMware GSX Server）、VMware ESXi（VMware ESX Server），已经为许多政府部门、企业成功部署VMware Server、VMware ESXi并应用至今。
早在2003年，作者即编写并出版了业界第一本虚拟机方面的图书专著《虚拟机配置与应用完全手册》（主要讲述VMware Workstation 3 的内容），在随后的几年又出版了《虚拟机技术与应用——配置、管理与实验》、《虚拟机深入应用实践》等多本虚拟机方面的图书，其中《VMware 虚拟机实用宝典》在出版之后的不长时间就由台湾博硕公司出版繁体中文版并一再加印。
此外，作者还熟悉 Microsoft 系列虚拟机、虚拟化技术，熟悉 Windows 操作系统， Microsoft 的Exchange、ISA、OCS、MOSS 等服务器产品，是2009 年度Microsoft Management Infrastructure方面的MVP（微软最有价值专家）、2010～2011年度Microsoft Forefront（ISA Server）方面的 MVP、2012～2014 年度Virtual Machine 方面的MVP。
本书的出版得到了王峰松编辑的大力支持，另外，河北科技大学任文霞，河北经贸大学盖俊飞、周彦良、赵艳、张丽荣、朱书敏、马红霞、孙翠景、张红卫、李林茹也编写了本书部分内容，河北经贸大学信息技术学院的吴国立、刘京准、李晓东、张清泉、罗长玲等5名同学，根据本书的内容搭建了实验环境，并对本书的内容进行了验证与测试，在此一并致谢！
由于作者水平有限，并且本书涉及的系统与知识点很多，尽管作者力求完善，但仍难免有不妥和错误之处，诚恳地期望广大读者和各位专家不吝指教。有关本书的意见反馈和更新消息以及读者在学习中遇到问题，可以通过下列方式与作者联系。
作者个人网站：http://www.wangchunhai.cn
51cto专家博客：http://wangchunhai.blog.51cto.com
电子邮件：wangchunhai@wangchunhai.cn
因为作者在网络、虚拟机、数据恢复等方面出版了多种图书，所以在读者给作者发送邮件时，请写清阅读的是哪一种书，在学习哪一章时碰到了问题，并且请介绍当时的实验（或生产）环境，最好是将问题抓图并放在文档中，读者提供的信息越多、越详细，作者提供的帮助就会越准确、越及时。王春海2014年3月第1章企业虚拟化实施规划虚拟化与云计算并不是一个全新的概念，但有些信息主管可能有这样或那样的顾虑。另外，在实施虚拟化的过程中，如何规划与选择服务器，设计存储的大小，存储中磁盘的RAID 划分方式，以及如何选择交换机，都需要在实施虚拟化之前考虑。本章将简要介绍这些内容，并在以后的章节中做出更详细的介绍。1.1CIO 的顾虑
在实施虚拟化之前，企业信息中心的主管都会有一定的顾虑，尤其是现有业务已经平稳运行了很长时间、信息化比较成熟的企业。他们最大的顾虑就是：实施虚拟化后，整个系统是否安全。例如，原来单位有100个应用，每个应用在1台物理服务器上，整个系统有100台物理服务器；在虚拟化之后，每个应用在1台“虚拟”服务器上，每台主机有10台甚至更多的虚拟机，这样虚拟化10台甚至更少的物理服务器代替了原来的100台服务器。原来某个服务器坏了，最多只是影响这一个应用；现在如果某个服务器坏了，则会影响10个甚至更多的应用。这样会给信息主管带来压力。另外，把多台服务器迁移、合并到一台主机中，性能是否足够呢？
在这里，CIO主要有两个顾虑，一个是安全；一个是性能。
首先说安全问题。不可否认，从道理上来说，将鸡蛋放在一个篮子中，比分开放到多个篮子中，安全性要低一些，但实际上并不能这样计算。在不采用虚拟化之前，每台物理服务器的配置较低，人们对单台服务器的安全性、日常维护，关注不会很高，这样会导致单台服务器，出问题的概率较大。而虚拟化后，对每台主机的要求都较高，检查也到位，这样在虚拟中，单台物理主机出故障的概率要比原来的单台服务器低很多。
在大多数的政府部门、企业中，单台服务器大多配置了1个CPU、2～3个硬盘做RAID1或 RAID5、单电源、单网络（服务器两块网卡只用一块）。而在虚拟化的项目中，虚拟化主机服务器大多配置2～4个CPU，6～10个甚至更多硬盘做RAID5或RAID50、RAID10， 2～4个电源，4个或更多的物理网卡冗余。虚拟化中每台服务器都有冗余，在服务器中的单一网卡、硬盘、电源甚至CPU出现问题时都会有冗余设备接替。另外，在虚拟化项目中，普遍采用共享的存储，虚拟机保存在共享的存储中，即使某台主机完全损坏，运行在该主机上的虚拟机会在其他物理主机启动，保证业务系统不会中断。
再说性能问题。单一的应用主机，大多配置两个硬盘做RAID1，或者3个硬盘做RAID5，这样磁盘性能较为低下。在虚拟化主机中，通常用6块或更多的硬盘，采用RAID5、RAID50或者 RAID10，磁盘性能较高。另外，虽然虚拟化后，在同一个主机上跑多个虚拟机，但这些虚拟机并不会在同一时刻都会要求较高的CPU与磁盘、内存利用率。根据多年的虚拟化实施经验，在虚拟化后，不会降低原来的每个应用的响应速度而是会略有增加。1.2企业虚拟化进程
在企业实施虚拟化的过程中，大多是先虚拟化不太重要的物理机，将这些物理机迁移到虚拟机中运行一段时间（通常为1周的时间），查看虚拟化后是否对业务应用有所影响，并模拟一些故障，对以后可能出现的问题进行实验，等这些测试完成之后，再虚拟化其他的物理机。而一些不适合虚拟化的应用仍然会运行在原来的物理主机上，例如用作视频点播的服务器、重要的数据库服务器等这些应用。1.3如何利用现有基础架构
在虚拟化的过程中有个问题需要考虑，就是原来的一些基础设备，例如原来的服务器、存储、交换机。这些要根据服务器、存储的性能、参数，综合考虑。
对于原来的32位的服务器，原则上是全部淘汰，因为这些服务器购买时间较长，性能较低，潜在故障率较高，不能满足现有应用。
如果是近一两年新购买的服务器，则考虑将这些服务器整合、扩充，用作虚拟化主机。大多数服务器能扩充到很高的配置，但标配并不是很高。例如，IBM 3850 X5 服务器最大可以扩充到4 个CPU、1TB 内存、双电源。以CPU 为例，IBM 3850 X5 出厂标配2 个CPU，这CPU 可以是6 核、8 核。如果企业现有多台IBM 3850 X5服务器（例如2台或更多），可以将这2台的CPU放到其中一台，而另一台则可以新购4个8核的CPU。同样，内存也可以集中到一台，另一台则配置多个单条8GB的内存。同样，对于其他厂家的服务器，例如DELL R910，标配2 个CPU，最大支持4个CPU、2TB内存、4冗余电源，如图1-1所示。图1-1 Dell R910服务器
在虚拟化实施的过程中，如果使用现有的服务器，推荐优先为服务器添加内存、网卡，其次是配置冗余电源、CPU。至于硬盘，在企业虚拟化项目中，优先是配置共享的存储，其次是添加本地硬盘。
除了做虚拟化主机外，还可以将原有的服务器改做存储服务器。例如，如果某服务器配置较低并且不具有升级的价值，但具有较多的本地硬盘时，可以将硬盘集中到某台服务器中，将这台服务器通过安装openfiler（32 位或64位产品都有）或Windows Server 2008 R2或Windows Server 2012，组成存储服务器，通过千兆网络为虚拟化环境提供iSCSI 的网络存储，这些存储可以用来做数据备份或扩展。1.4服务器性能与容量规划
在实施虚拟化的前期，有一个虚拟机容量规划。就是一台物理服务器上，最大能放多少虚拟机。实际上这是一个综合的问题，既要考虑主机的CPU、内存、磁盘（容量与性能），也要考虑运行的虚拟机需要的资源。在实际使用时，系统总有至少30%甚至更高的富余容量，不可能让一个主机上的资源利用率超过 80%，甚至接近 100%，否则一旦达到这些数值，整个系统响应会比较慢。
在估算虚拟化的容量时，在只考虑CPU的情况下，可以将物理CPU与虚拟CPU按照1∶4～1∶10甚至更高的比例规划。例如一台物理的主机具有4个8核心的CPU，在内存、存储足够的情况下，按照1∶5的比例，则可以虚拟出4×8×5＝160个vcpu，假设每个虚拟机需要2个vcpu，则可以创建80个虚拟机。在实际实施虚拟化的项目中，大多数虚拟机对CPU的要求并不是非常的高，即使为虚拟机分配了4个或更多的CPU，但实际上该虚拟机的CPU使用率只有10%以下，这时候所消耗的物理主机CPU资源不足0.5个。如图1-2 所示，这是使用vCenter Operations Manager 统计的容量分配过剩的虚拟机，从列表中可以看出，大多数虚拟机的CPU利用率不足10%，实际使用的内存也较低（尽管为大多数虚拟机分配了2GB内存，但实际使用只有256～576MB内存之间）。图1-2 使用vcos统计的容量过剩的虚拟机
在虚拟化的项目中，对内存占用是要求最大、最高的。在实际使用中也是如此，管理员会发现，物理主机的内存会接近80%甚至90%。因为在同一物理主机上，规划的虚拟机数量较多，而且每个虚拟机分配的内存又较大（总是超过该虚拟机实际使用的内存），所以会导致主机可用内存减少，如图1-3所示，这是某正在运行中的VMware ESXi 5.1 主机的CPU与内存使用情况。
在为物理主机配置内存时，要考虑将要在该主机上运行多少虚拟机，这些虚拟机一共需要多少内存。一般情况下，每个虚拟机需要的内存在1～4GB甚至更多，还要为VMware ESXi预留一部分内存。通常情况下，配置了4个8核心CPU的主机，一般需要配置96GB甚至更高的内存；在配置2个6核心CPU的主机，通常要配置32～64GB内存。图1-3 某运营中的ESXi摘要1.5统计与计算现有容量
如果要将现有的物理服务器迁移到虚拟机中，可以制作一张统计表，这包括现有物理服务器的CPU型号、数量，CPU利用率，现有内存及内存利用率，现有硬盘数量、大小、RAID及使用情况，然后根据这些来计算，表1-1是某单位现有服务器的情况统计（在实际情况下，该单位服务器大约有100台，表1-1及后文表1-2只是列出了部分服务器的型号及资源使用统计）。表1-1 某单位现有服务器资源利用情况统计表续表
根据上表，我们计算每台服务器实际需要的CPU、内存与磁盘空间，计算方式为：实际CPU资源=该台服务器CPU频率×CPU数量×CPU使用率实际内存资源=该台服务器内存×内存使用率实际硬盘空间=硬盘容量-剩余空间
例如，对于该表中第一台服务器需要3.0GHz×2×15%=0.9GHz，内存为2GB×30=0.6GB，硬盘为73GB-30GB=43GB。
然后在表1-1后面计算，实际得出情况如表1-2所示。表1-2 每台服务器实际使用资源及最后资源统计（只列出部分服务器）续表
经过计算，本项目中已经使用了 91.194 4GHz 的 CPU 资源，以 CPU 频率 3.0HzCPU为例，则需要30核心（负载100%），但要考虑整体项目中CPU的负载率为60%～75%，以及管理等其他开销，则至少需要40个CPU核心，如果配置4个6核心的服务器，则需要大约4台物理主机。至少内存，现在已经使用了182GB，加上管理以及富余，以360GB计算，每服务器96～128GB即可。
如果不购买新的服务器，而从中选择4～8台高配置的服务器（例如6台），将这100台服务器使用虚拟化技术，迁移到其中的 6 台，则节省的电费（以每台服务器 400W、工业用电1.1元/度计算）约34.69万。
如果要使用现有的服务器，则需要为某些做虚拟化主机的服务器扩充内存。使用现有服务器，如果不扩充现有服务器的CPU，在2个CPU的主机中，将内存扩充到64GB为宜。
根据表1-2计算可知，已使用6.9TB的容量，则要为整个虚拟化系统规划10TB甚至更多的存储。在备份原有服务器数据的情况下，可以集中300GB、146GB的硬盘到虚拟化主机上，统一使用。在使用6台物理服务器做虚拟化主机的情况下，每台服务器需要1.5～3TB的空间。在使用RAID5时，使用6块300GB即可提供1.5TB可用容量，使用8块300GB做RAID50时可提供1.8TB可用容量。使用12块300GB硬盘、RAID50时可提供3TB的容量。1.6服务器的选择
在实施虚拟化的过程中，如果现有服务器可以满足需求，可以使用现有的服务器。如果现有服务器不能完全满足需求，可以部分采用现有服务器，然后再采购新的服务器。
如果采购新的服务器，可供选择的产品比较多。如果单位机房在机柜存放，则优先采购机架式服务器。采购的原则如下。（1）如果2U的服务器能满足需求，则采用2U的服务器。通常情况下，2U的服务器最大支持2个CPU，标配1个CPU。在这个时候，就要配置2个CPU。
如果2U的服务器不能满足需求，则采用4U的服务器。通常情况下，4U的服务器最大支持4个CPU并标配2个CPU，在购置服务器时，为服务器配置4个CPU为宜。如果对服务器的数量不做限制，采购两倍的2U服务器要比采购4U的服务器节省更多的资金，并且性能大多数也能满足需求。（2）CPU：在选择CPU时，选择6核或8核的Intel系列的CPU为宜。10核或更多核心的CPU较贵，不推荐选择。当然，单位对CPU的性能、空间要求较高时除外。（3）内存：在配置服务器的时候，尽可能为服务器配置较大内存。在虚拟化项目中，内存比CPU更重要。一般情况下，2个6核心的2U服务器配置64GB内存，4个6核心或8核心的4U服务器配置128GB或更多的内存。（4）网卡：在选择服务器的时候，还要考虑服务器的网卡数量，至少要为服务器配置2接口的千兆网卡，推荐4端口千兆网卡。（5）电源：尽可能配置两个电源。一般情况下，2U服务器选择2个450W的电源可以满足需求，4U服务器选择2个750W电源可以满足需求。（6）硬盘：如果虚拟机保存在服务器的本地存储，而不是网络存储，则为服务器配置6个硬盘做RAID5，或者8个硬盘做RAID50为宜。由于服务器硬盘槽位有限，故不能选择太小的硬盘，当前性价比高的是 600GB 的 SAS 硬盘。2.5 英寸 SAS 硬盘转速是 10 000转，3.5 英寸SAS 硬盘转速为15 000转。选择2.5英寸硬盘具有较高的IOPS。
至于服务器的品牌，则可以选择IBM、HP或Dell。表1-3是几款服务器的型号及规格。表1-3 几款服务器型号及规格
几种服务器外形如图1-4～图1-6所示。图1-4 HP DL380系列，2U 机架式图1-5 HP DL 580系列，4U 机架式图1-6 IBM 3850系列，4U机架式
为了提高服务器的密度，一些厂商采用类似“刀片”服务器的做法，在 2U 大小的机架中，集成4个节点服务器，这样一台服务器相当于4台独立的服务器使用，进一步节省了空间，例如DELL PowerEdge C6100 就是这么一款机器，它支持12 个3.5 英寸或24 个2.5英寸热插拔SAS、SATA或固态硬盘，集成4个节点，每个节点可以有2个CPU、96GB内存、2 端口网卡。通过共享电源、风扇和底板，可以有效降低功耗，实现高能效并节省运营成本。C6100正面、背面如图1-7和图1-8所示。图1-7 Dell C6100正面图
当对服务器占用空间有较高要求时，可以配置刀片服务器，例如华为Tecal E6000 服务器，8U的空间，可以最大配置10个刀片服务器，每个服务器可以配2个CPU、2个SAS硬盘、12个内存插槽、双端口网卡。华为E6000系列服务器如图1-9所示。图1-8 DELL C6100背面图，有4个节点图1-9 华为E6000机箱及刀片服务器1.7存储的选择
在虚拟化项目中，推荐采用存储设备而不是服务器本地硬盘。在配置共享的存储设备时，并且虚拟机保存在存储时，才能快速实现并使用 HA、FT、vMotion 等技术。在使用VMware vSphere 实施虚拟化项目时，一个推荐的做法是将VMware ESXi 安装在服务器的本地硬盘上，这个本地硬盘可以是一个固态硬盘（30～60GB即可），也可以是一个SD卡（配置4～8GB的SD卡即可），甚至可以是1～4GB的U盘。如果服务器没有配置本地硬盘，也可以从存储上为服务器划分4～16GB的分区用于启动。【说明】在HP DL380 G8系列服务器主板上集成了SD 接口，可以将SD 卡插在该接口中用于安装VMware ESXi。
如果在虚拟化项目中选择存储，如果在项目中服务器数量较少，可以选择 SAS HBA接口（如图 1-10 所示）的存储，如果服务器数量较多，则需要选择 FC HBA 接口（如图1-11 所示）的存储并配置FC 的光纤交换机。SAS HBA 接口可以达到6Gbit/s，而FC HBA接口可以达到8Gbit/s。图1-10 SAS HBA接口卡图1-11 FC HBA接口卡
在选择存储设备的时候，要考虑整个虚拟化系统中需要用到的存储容量、磁盘性能、接口数量、接口的带宽。对于容量来说，整个存储设计的容量要是实际使用容量的2倍以上。例如，整个数据中心已经使用了 1TB 的磁盘空间（所有已用空间加到一起），则在设计存储时，要至少设计2TB的存储空间（是配置RAID之后而不是没有配置RAID、所有磁盘相加的空间）。
例如：如果需要2TB的空间，在使用600GB的硬盘，用RAID10时，则需要8块硬盘，实际容量是4个硬盘的容量，600GB×4≈2.4TB。如果要用RAID5时，则需要5块硬盘。
在存储设计中另外一个重要的参数是IOPS (Input/Output Operations Per Second)，即每秒进行读写（I/O）操作的次数，多用于数据库等场合，衡量随机访问的性能。存储端的IOPS性能和主机端的IO是不同的，IOPS是指存储每秒可接受多少次主机发出的访问，主机的一次IO需要多次访问存储才可以完成。例如，主机写入一个最小的数据块，也要经过“发送写入请求、写入数据、收到写入确认”等三个步骤，也就是3个存储端访问。每个磁盘系统的IOPS是有上限的，如果设计的存储系统，实际的IOPS超过了磁盘组的上限，则系统反应会变慢，影响系统的性能。简单来说，15 000 转的磁盘的IOPS 是150，10 000 转的磁盘的IOPS是100，普通的SATA硬盘的IOPS大约是70～80。一般情况下，在做桌面虚拟化时，每个虚拟机的IOPS可以设计为3～5个；普通的虚拟服务器IOPS可以规划为15～30个（看实际情况）。当设计一个同时运行100个虚拟机的系统时，IOPS则至少要规划为2 000 个。如果采用10 000 转的SAS 磁盘，则至少需要20 个磁盘。当然这只是简单的测算，后文会专门介绍IOPS的计算。
在规划存储时，还要考虑存储的接口数量及接口的速度。通常来说，在规划一个具有4主机、1个存储的系统中，采用具有2个接口器、4个SAS接口的存储服务器是比较合适的。如果有更多的主机，或者主机需要冗余的接口，则可以考虑配 FC 接口的存储，并采用光纤交换机连接存储与服务器。表 1-4 是几种低端存储的型号及参数，可以满足大多数的中小企业虚拟化系统中。表1-4 常用的几种存储服务器的参数续表1.8网络及交换机的选择
在一个虚拟化环境里，每台物理服务器一般拥有更高的网卡密度。虚拟化主机有6个、8个甚至更多的网络接口卡（NIC）是常见的，反之，没有被虚拟化的服务器只有2个或4个 NIC。这成为数据中心里的一个问题，因为边缘或分布交换机放在机架里，以简化网络布线，然后向上传输到网络核心。在这种解决方案里，一个典型的48端口的交换机仅能处理4～8台虚拟主机。为了完全添满机架，需要更多的边缘或分布交换机。
在虚拟化环境里，当多个工作负荷整合到这些主机里时，根据运行在主机上的工作负荷数量，网络流量增加了。网络利用率将不再像过去每台物理服务器上那样低了。
为了调节来自整合工作负荷增加的网络流量，可能需要增加从边缘或分布交换机到网络核心的向上传输数量，这时对交换机的背板带宽及上行线路就达到较高的要求。
另一个关键的改变来自最新一代虚拟化产品的动态性质，拥有诸如热迁移和多主机动态资源管理。虚拟化里固有的动态更改性能意味着不能再对服务器之间的流量流动做任何假设。
在进行虚拟机之间的动态迁移，或者将虚拟机从一个存储迁移到另一个存储时，为了减少迁移的时间，不对关键业务造成影响，在迁移期间会占用大量的网络资源，另外，在迁移的时候，虽然可以减少并发迁移的数量，但在某些应用中，可能会同时迁移多台虚拟机，这对交换机背板带宽以及交换机的性能的要求达到更高。
例如，普通的业务虚拟机，操作系统占用40GB磁盘空间，业务数量占用60～500GB空间，以400GB计算，在有8台这样的虚拟机需要迁移时，当业务系统达到99.999%的需求时，需要在315秒内迁移完成，需要的网络带宽＝400GB×8台×10bit/315s=102Gbit/s。如果业务系统达到99.999 9%的需求时，应该在31秒内完成迁移，网络带宽需要1 014.7Gbit/s。当然这只是极端的情况（涉及数据从本地硬盘到存储或者从不同的存储之间迁移），另外，当虚拟机保存在共享的存储上时，虚拟机间的迁移只是涉及所运行的物理主机的迁移，迁移时数据量很小的，此时不需要这么高的带宽即可。
当工作负荷捆绑于虚拟硬件，机架或交换机被告知将交换大量的网络流量时，服务器能分配到机架或交换机。既然工作负荷能动态地从一台物理主机移动到一台完全不同的物理主机，在网络设计里，位置不再用到。网络设计现在必须调节动态数据流，这可能从任何虚拟化主机到任何其他虚拟化主机或者物理工作负荷开始。摒弃传统的core/edge设计，数据中心网络可能需要找寻更多全网状架构或“光纤”，这能完全调节来自任何虚拟化主机或者任何其他虚拟化主机的交易流。
另外，虚拟化使数据中心里网络层的一些能见度降低了。网络工程师在虚拟交换机里没有能见度，也不能轻松决定哪个物理NIC对应哪个虚拟交换机。这在故障检修中是最重要的信息，为了减少故障率，为交换机配置冗余的业务板及冗余电源也应该考虑。同时，在尽可能的前提下，配置更高的交换机。
在大多数的情况下，物理主机配置4个千兆网卡，并且为了冗余，尽可能是每两个网卡绑定在一起，用作负载均衡及故障转移。
对于中小企业虚拟化环境中，为虚拟化系统配置华为S57系列千兆交换机即可满足大多数的需求。华为S5700系列分24端口、48端口两种。如果需要更高的网络性能，可以选择华为S9300系列交换机。如果在虚拟化规划中，物理主机中的虚拟机只需要在同一个网段（或者在两个等有限的网段中），并且对性能要求不高但对价钱敏感的时候，可以选择华为的S1700 系列普通交换机。无论是VMware ESXi 还是Hyper-V Server，都支持在虚拟交换机中划分VLAN。即将主机网卡连接到交换机的Trunk端口，然后在虚拟交换机一端划分 VLAN，这样可以在只有一到两个物理网卡时，可以让虚拟机划分到所属网络中的不同VLAN中。表1-5是推荐的一些交换机型号及参数。表1-5 中小企业虚拟化环境中交换机的型号及参数续表【说明】华为S5700系列为盒式设备，机箱高度为1U，提供精简版（LI）、标准版（SI）、增强版（EI）和高级版（HI）四种产品版本。精简版提供完备的二层功能，标准版支持二层和基本的三层功能，增强版支持复杂的路由协议和更为丰富的业务特性，高级版除了提供上述增强版的功能外，还支持 MPLS、硬件 OAM 等高级功能。在使用时可以根据需要选择。第2章从物理机到虚拟机虚拟化总是令人向往的。当企业准备实施虚拟化的时候，应该是分批次进行的：先将相对不太重要的应用“迁移”到虚拟机中，等运行一段时间之后，如果一切正常，则再迁移其他的应用。在实施虚拟化之前，首先要准备虚拟化主机即安装VMware ESXi 的服务器，然后才能将应用从原来的“物理机”迁移到VMware ESXi“虚拟机”中。在本章中，介绍虚拟化主机VMware ESXi 的安装配置、将物理机迁移到虚拟机，以及新建虚拟机、在虚拟机中安装系统、修改虚拟机配置等内容。2.1在闲置或新购服务器安装配置虚拟化主机
在你准备在服务器上安装VMware ESXi 之前，你需要明白，在安装VMware ESXi 的时候，需要对硬盘重新分区，此时服务器上原来的数据将会被清除。如果你的服务器上有重要的数据，需要将其备份到这台服务器以外的位置，例如另外一个服务器、活动硬盘、网络存储。本节将会介绍规划VMware ESXi 分区、安装VMware ESXi 的内容。2.1.1 VMware ESXi 的硬件需求
要在新购置主机或闲置主机安装VMware ESXi 5.5，您的硬件和系统资源必须满足下列要求。（1）ESXi 5.5 将仅在安装有64 位x86 CPU 的服务器上安装和运行。（2）ESXi 5.5要求主机至少具有两个内核，ESXi 5.5仅支持LAHF和SAHF CPU指令。（3）ESXi 5.5 需要在BIOS 中针对CPU 启用NX/XD 位。（4）ESXi 需要至少4GB 的物理RAM。至少提供8 GB 的RAM，以便能够充分利用ESXi 的功能，并在典型生产环境下运行虚拟机。（5）要支持64位虚拟机，x64 CPU必须能够支持硬件虚拟化（Intel VT-x或AMD RVI）。（6）一个或多个千兆或10Gbit/s以太网控制器。有关支持的网络适配器型号的列表，请参见《VMware 兼容性指南》，网址为 http://www.vmware.com/resources/compatibility。（7）一个或多个以下控制器的任意组合：
• 基本SCSI 控制器。Adaptec Ultra-160或Ultra-320、LSI Logic Fusion-MPT 或者大部分NCR/Symbios SCSI。
• RAID 控制器。Dell PERC（Adaptec RAID 或LSI MegaRAID）、HP Smart Array RAID 或IBM（Adaptec）ServeRAID 控制器。（8）SCSI 磁盘或包含未分区空间用于虚拟机的本地（非网络）RAID LUN。（9）对于串行ATA（SATA），有一个通过支持的SAS控制器或支持的板载SATA控制器连接的磁盘。SATA 磁盘将被视为远程、非本地磁盘。默认情况下，这些磁盘将用作暂存分区，因为它们被视为远程磁盘。
ESXi 5.5 支持安装在以下存储系统或从其进行引导：（1）SATA 磁盘驱动器。SATA 磁盘驱动器通过受支持的 SAS 控制器或受支持的板载SATA 控制器连接。
受支持的SAS控制器包括：
• LSI1068E（LSISAS3442E）
• LSI1068（SAS 5）
• IBM ServeRAID 8K SAS 控制器
• Smart Array P400/256 控制器
• Dell PERC 5.0.1 控制器
支持的板载SATA包括：
• Intel ICH9
• NVIDIA MCP55
• ServerWorks HT1000【说明】ESXi 不支持使用主机服务器上的本地、内部 SATA 驱动器创建在多个 ESXi主机之间进行共享的VMFS数据存储。（2）串行连接SCSI（SAS）磁盘驱动器。支持安装ESXi以及将虚拟机存储在VMFS分区上。（3）光纤通道或iSCSI上的专用SAN磁盘（4）USB或SD卡设备。支持安装ESXi。（5）软件以太网光纤通道（FcoE）。
ESXi引导需求
vSphere 5.5 支持从统一可扩展固件接口（UEFI）引导 ESXi 主机。可以使用 UEFI 从硬盘驱动器、CD-ROM 驱动器或USB 介质引导系统。使用VMware Auto Deploy 进行网络引导或置备需要旧版BIOS固件，且对于UEFI不可用。
ESXi 可以从大于2 TB 的磁盘进行引导，其中磁盘提供了系统固件，且您要使用的任何附加卡上的固件均支持此磁盘。【说明】在安装 ESXi 5.5 后，进入CMOS 设置，更改从旧版BIOS 到UEFI 的引导类型可能会导致主机无法进行引导。在这种情况下，主机会显示类似于以下内容的错误消息：不是VMware 引导槽（Not a VMware boot bank）。安装ESXi 5.5之后，不支持更改旧版BIOS和UEFI之间的主机引导类型。
ESXi存储需求
要安装ESXi 5.5，至少需要容量为1 GB 的引导设备。如果从本地磁盘或SAN/iSCSI LUN 进行引导，则需要5.2 GB 的磁盘，以便可以在引导设备上创建VMFS 卷和4 GB 的暂存分区。如果使用较小的磁盘或LUN，则安装程序将尝试在一个单独的本地磁盘上分配暂存区域。如果找不到本地磁盘，则暂存分区/scratch 将位于ESXi 主机 ramdisk 上，并链接至/tmp/scratch。您可以重新配置/scratch以使用单独的磁盘或LUN。为获得最佳性能和内存优化，VMware 建议不要将/scratch 放置在ESXi 主机ramdisk 上。
由于USB和SD设备容易对I/O产生影响，安装程序不会在这些设备上创建暂存分区。同样，使用大型 USB/SD 设备并无明显优势，因为 ESXi 仅使用前 1 GB 的空间。在 USB或SD设备上进行安装时，安装程序将尝试在可用的本地磁盘或数据存储上分配暂存区域。如果未找到本地磁盘或数据存储，则/scratch 将被放置在ramdisk 上。您应在安装之后重新配置 /scratch 以使用持久性的数据存储。
在 Auto Deploy安装情形下，安装程序将尝试在可用的本地磁盘或数据存储上分配暂存区域。如果未找到本地磁盘或数据存储，则/scratch 将被放置在ramdisk 上。您应在安装之后重新配置 /scratch 以使用持久性的数据存储。
对于从 SAN 引导或使用 Auto Deploy 的环境，无需为每个 ESXi 主机分配单独的LUN。您可以将多个 ESXi 主机的暂存区域同时放置在一个LUN 上。分配给任一LUN 的主机数量应根据 LUN 的大小以及虚拟机的I/O 行为来权衡。2.1.2 规划VMware ESXi分区
VMware ESXi 系统本身不会占用太大的空间（可以将其安装在1GB 的 U 盘或 SD 卡中），一般为VMware ESXi 系统预留8～16GB 即可，为VMware ESXi 系统分配过多的空间没有意义。所以，如果你的服务器原来安装的是Windows 操作系统，为了合理地使用磁盘空间，可以重新配置RAID 卡，为VMware ESXi 系统分配合理的空间，而剩余的空间则做VMware ESXi 的数据存储区。
对于服务器来说，系统磁盘可以使用本地硬盘，也可以使用存储空间。如果是新规划的虚拟化系统，服务器可能是从存储分配空间并从存储启动，则在规划存储系统的时候，按照虚拟化主机的数目，创建8～16GB不等的多个空间（每个分区大小略有差异，这样容易区分），每个空间分配给不同的主机使用（不能共享分配），如图2-1、图2-2所示，这是IBM DS3524存储，为连接的两台HP 服务器分配引导磁盘的截图，为这两台服务器划分的分区大小分别为40GB、45GB。图2-1 为服务器添加磁盘图2-2 添加40GB磁盘
如果服务器使用本地硬盘，则使用RAID卡配置程序，将服务器硬盘配置为RAID5或RAID10（或RAID50、RAID6），并划分至少两个分区，第一个分区为VMware ESXi 系统空间，划分8～16B或32GB以下，剩余其他的空间划分为一个或多个分区，用来做VMware ESXi的数据存储区。如果要配置RAID卡，需要重新启动服务器，进入RAID卡配置。不同的服务器，进入 RAID 卡配置的热键不同，可以看屏幕的提示。大多数服务器的 RAID卡的配置热键为 Ctrl+M。也有的服务器是使用厂商提供的光盘配置 RAID 卡，例如 HP DL380系列服务器，通过其自带的工具光盘启动，在其自带的管理程序中配置RAID卡，如图2-3 所示，这是HP SmartStart 工具光盘配置磁盘阵列的程序。
进入RAID 卡配置程序之后，根据规划划分分区，如图2-4所示，这是一台HP DL380服务器，配置了8块硬盘，划分为2个分区，第1个分区为60GB，第2个分区为2.7TB。并且在控制器设置中，启用50%读缓存与50%写缓存。图2-3 RAID 卡配置显示信息图2-4 划分好分区的服务器
现在一些服务器，例如HP DL380Gen8，在主板上集成了一个SD 接口，你可以为服务器配置一个16GB 左右的SD 卡，用来安装VMware ESXi 系统。即使服务器没有SD 卡，你也可以将VMware ESXi 安装在一个U 盘上（准备一个8～16GB 的U 盘插在服务器上）。2.1.3 安装VMware ESXi
在为服务器规划好分区之后，就可以安装VMware ESXi 了。目前VMware ESXi 最新版本为5.5，本书即以此为例。在服务器中安装VMware ESXi，与安装Windows 操作系统，从本质上来说没有太大区别，都是安装操作系统，首先你需要有VMware ESXi 的安装光盘或光盘镜像（从VMware 官方网站下载VMware ESXi 5.5 的镜像），得到光盘镜像之后，你可以有以下几种方法启动VMware ESXi 的安装。（1）如果服务器有光驱，你可以将光盘镜像刻录成光盘，从光驱启动安装，这是大家所熟悉的一种方法。（2）配置TFTP服务器，通过网络安装，详细内容请参看作者的博客http://wangchunhai. blog.51cto.com/225186/730937。（3）还可以制作启动 U 盘，通过光盘启动并加载 VMware ESXi 安装镜像，你可以使用“电脑店U 盘启动工具”制作的启动U 盘，并能加载VMware ESXi 5.5 光盘镜像启动安装。在制作好启动U盘之后，将U盘插在服务器上，修改CMOS设置，设置U盘最先启动，或者在服务器启动时，根据屏幕提示，按下能修改启动顺序的热键（通常为F11或F12），选择U 盘启动，如图2-5所示。之后搜索并加载VMware ESXi 光盘镜像，如图2-6、图2-7所示。图2-5 选择U 盘启动图2-6 启动自定义ISO文件图2-7 选择要启动的镜像文件（4）还可以使用服务器集成工具，例如HP服务器的iLO或IBM服务器的IMM，使用服务器自带的 KVM 以加载本地 ISO 镜像到服务器的方式安装，如图 2-8 所示，这是使用CISCO的UCS管理控制台，为Cisco的刀片服务器加载VMware ESXi 5.5光盘镜像的截图。图2-8 使用UCS加载本地ISO镜像用于刀片服务器的启动及系统安装
无论如何，安装都是比较简单的，主要步骤如下。【说明】以下是使用HP 的iLO的KVM 控制台管理界面，通过加载本地VMware ESXi 5.5 光盘镜像，在HP DL380 Gen8 服务器上安装的截图。（1）运行VMware ESXi的安装程序，如图2-9 所示。图2-9 运行VMware ESXi 安装程序（2）在安装的过程中，VMware ESXi 会检测当前主机的硬件配置并显示出来，如图2-10所示，当前主机为HP DL380p Gen8服务器，具有2 个Intel E5-2620 的CPU、64GB 内存。
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