VMware vSphere 5.0虚拟化架构实战指南.pdf 作者-何坤源 编著279页

 内容简介：
      《VMware vSphere 5.0虚拟化架构实战指南》总计16章，针对VMware vSphere在企业环境中部署的实际需求，着重介绍了VMware vSphere 5.0虚拟化架构的安装、配置、管理和维护方法。全书以实战操作为主，理论为辅，通过搭建真实物理环境，介绍了如何在企业环境中快速部署VMware vSphere 5.0，同时对VMware vSphere 5.0在实施过程中设备的选型提出了指导性意见。书中给出了大量实战操作，能够迅速提高读者的动手能力和技术
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      封面,扉页,致谢,序一,序二：怕，你就输掉了一辈子,前言,第1章 VMware vSphere概述,1.1 虚拟化技术介绍,1.2 VMware vSphere虚拟化架构简介,1.3 实战环境搭建,1.4 安装ESXi 5.0,1.5 安装后的必要配置,1.6 本章小结,第2章 安装VMware vCenter Server,2.1 VMware vCenter Server介绍,2.2 安装Windows版VMware vCenter Server,2.3 安装Linux版VMware vCenter Server Appliance,2.4 安装VMware vSphere Web Client,2.5 安装VMware vCenter Server Heartbeat,2.6 添加授权,2.7 本章小结,第3章 配置虚拟交换机,3.1 虚拟交换机介绍,3.2 ESXi主机网络组件介绍,3.3 配置标准交换机,3.4 配置分布式交换机,3.5 本章小结,第4章 配置 vSphere存储,4.1 常用存储设备介绍,4.2 vSphere存储介绍,4.3 配置vSphere存储,4.4 本章小结,第5章 部署Openfiler外部存储,5.1 安装Openfiler,5.2 安装完成后的必要配置,5.3 本章小结,第6章 创建管理虚拟机,6.1 虚拟机介绍,6.2 创建虚拟机,6.3 虚拟机模板的使用,6.4 虚拟机快照的使用,6.5 本章小结,第7章 虚拟机实时迁移,7.1 实时迁移介绍,7.2 迁移虚拟机,7.3 迁移虚拟机存储,7.4 本章小结,第8章 使用分布式资源调配,8.1 分布式资源调配集群介绍,8.2 使用分布式资源调配,8.3 存储分布式资源调配,8.4 本章小结,第9章 使用虚拟机资源池,9.1 CPU虚拟化概念,9.2 内存虚拟化概念,9.3 使用资源池,9.4 本章小结,第10章 使用虚拟机高可用性,10.1 高可用性介绍,10.2 配置使用高可用性,10.3 本章小结,第11章 使用虚拟机双机热备,11.1 虚拟机双机热备技术介绍,11.2 使用虚拟机双机热备,11.3 本章小结,第12章 VMware vSphere安全管理,12.1 ESXi主机安全管理,12.2 配置ESXi防火墙,12.3 本章小结,第13章 VMware vSphere性能监控与管理,13.1 使用警告管理,13.2 vCenter Server性能面板,13.3 计划任务管理,13.4 本章小结,第14章 虚拟机的备份与恢复,14.1 使用VDR备份恢复虚拟机,14.2 使用VM Explore备份恢复,14.3 本章小结,第15章 物理机到虚拟机的转换,15.1 物理服务器转换为虚拟机的常见问题,15.2 使用VMware Converter Standalone转换物理机,15.3 本章小结,第16章 VMware vSphere虚拟化架构规划实战,16.1 项目设计1：全新虚拟化架构规划,16.2 项目设计2：传统架构升级为虚拟化架构,16.3 VMware vSphere 5.0授权方式,16.4 本章小结,版权
 文本摘要：
      VMware vSphere5.0虚拟化架构实战指南何坤源　编著人民邮电出版社北京致谢非常感谢我的家人在本书写作过程中给予我的大力支持，没有他们的支持本书是不可能与读者见面的。本书在写作过程中使用了成都昆腾软件有限公司无偿提供的服务器，倘若没有这些服务器，本书的实战操作仅能在虚拟环境下进行，在此表示衷心感谢。本书在写作过程中参阅了VMware网站（http://www.vmware.com）的技术资料，在此对资料的提供者表示感谢。序一世界已经到了转变的当口，“互联网”正在以暴风骤雨式的速度改变着我们的一切，创新与颠覆听起来也不再刺耳，“云服务”正实实在在在的给客户营造从未有过的体验。从“互联网金融”到“金融互联网”，从B2C到C2B，除了融合创新之外，背后更多的是各种系统级资源的逻辑抽象和统一表示，但是这种抽象和统一又是如何做到的呢？VMware vSphere肯定是其中最优秀的代表之一。笔者主管金融行业后援体系多年，深知大多数传统意义上的后援体系是“零散的、烟囱式”的架构，这让我们不得不又回归现实。虚拟化、云计算这些时髦的概念为整合系统资源和各种互联网创新提供了无限的可能性，但是从这些概念到详细实践落地，却一直鲜为人知。VMware vSphere虚拟化以及云计算平台是各系统资源的逻辑抽象和统一表示的集大成者，金融领域很多公司正是通过其提供的工具完成企业架构的迅速变革，通过虚拟化展现了奇迹般的创新，我们一次又一次被其崭新的版本和崭新的功能所折服，但是这个不断变化和创新的领域以及VMware vSphere本身繁多的功能，却让即便是专业人员也望而却步。对于我们来说，借助“先行者”的经验显得尤为重要，因此，很有必要将这种经验汇集成书，这对理解和应用所需的技术、设备，通过实践去粗存精、总结归纳，以发现在企业架构中有效利用这一解决方案的方法，无疑是大有裨益的。本书的作者正是一位埋头苦干、能静下心来去实践的“艺术家”，笔者称其为VMware vSphere的布道者。多年以来，作者孜孜不倦，一直从事一线的开发工作，积累了大量的经验，同时又有很深的理论功底，非常有悟性。作者写就的样张拿到后，笔者很快阅读了全书的结构和内容，着实高兴了一番。相比市场上同类书籍，本书摒弃了华而不实的理论宣导，侧重于“以经验和心得去写实”，不仅涵盖了VMware vSphere最重要的主题，在谋篇布局上也打动了笔者。全书提纲挈领，颇有新意，总体来说，本书有两个特点：第一，深入浅出。本书从最简朴的概念入手，以VMware vSphere的安装、配置和部署为一条主线，同时又以虚拟机的创建、迁移、调配和使用为另一条主线，全书贯穿双机热备、安全管理等高可用主题，呈现出一个清晰可见的VMware vSphere树形知识结构，让读者能够迅速抓住本书的重点循序渐进，可读性非常强。第二，实战性强。阅读本书，内容全面、简洁实用是其鲜明的特点。本书始终以“实战”为要点，对要阐述的内容结构、层次和序列掌握得非常到位，几乎囊括了 VMware vSphere应用的所有重要的概念和实施步骤，更可贵的是，本书并没有陷于过多的技术细节之中，有一定计算机专业知识的人都可以有兴趣地读下去，并能按照书中的讲解去实际体验。本书对详细从事虚拟化和云计算技术研究开发的一线人员有较强的实践指导作用，同时对正在实施企业架构的相关企业、组织和人员也非常有帮助。本书在字里行间充满了作者对所从事工作的激情和梦想，在繁重的工作之余，作者能编写本书，与读者分享他的心得与经验，令人欣慰和为之骄傲。笔者受益于此书，我相信这本书的面世也会让更多的读者受益。祝愿本书作者能继承在虚拟化领域深入探索，不断有更多的心得和经验与大家共享！毕闯北京大学光华管理学院EMBA天安人寿保险股份有限公司副总裁2013年10月11日星期五于北京序二：怕，你就输掉了一辈子前一段时间在网上遇到作者，听说作者在写一本关于虚拟化的书，我感觉很开心。其实我之所以开心，并不是因为写的书可以出版，而是因为很多有经验的工程师有写书的动力与勇气。我想大家看得最多的关于网络方面的书，无非是来自于人民邮电出版社翻译的思科的理论书籍，其实外国人写的书相称不错，严谨、认真，特别是在理论方面，可以说是标准的定制者，但是真正读过外国人写的书以后，我相信大家都会有一个共同的感觉，即实用性一点也不强，说直接一点，就是对实际工程项目没有太多的帮助。难道我们自己没有写书的能力与经验吗？相信答案是否定的。在我的工作中，确实也遇到了很多经验和语言组织能力都相称突出的技术支持工程师，但是真正让他们去写书的时候，可能会有很多顾及，比如：出于自己的私心有技术保留，毕竟工程师是靠经验来吃饭的，而有时候一点经验需要数十年的积累才可以参悟透彻，但是教会别人可能只需要几分钟的时间；也有的工程师虽然技术能力相称不错，但语言组织能力不强，没有办法写书；也有愿意写书的，但由于自己项目经验不够丰富，没有办法成书。所以，写书并非一件容易的事情，在写之前会有很多考虑，确实会有怕的感觉。所以我在这里写了一句话：怕，你就输掉了一辈子。我个人认为，不管书写得如何，关键是有勇气与毅力去写，愿意与别人分享自己的学习经验与工作经验，这才是最难能可贵的，所以先不说作者写得如何，对大家是否可用。我只想说，作者愿意将自己的所学或是工作经验分享出来，就是值得肯定的。当然，我也希望更多有经验或是有能力的工程师愿意来写书。因为你们的付出，可以让后面的人少走弯路，这才是最重要的。技术是很严谨的，是开不了半点玩笑的，搞技术的人其实是很孤独与寂寞的，所以大家在学习技术的时候，首先要问清晰自己是否真的对技术有兴趣，是否真的兴趣技术，并且技术是分很多类型的，一定要找到自己喜欢的类型，然后成为这方面的专家。其实这句话我常常对朋友或对学生讲，当然，原话并非出自我，而是来自于思科最经典的书——《IP路由协议疑难解析》中的前言：我希望你们三个人能分别专攻一种路由协议，并成为该领域的顶尖高手。虚拟化是这几年最热门的技术，我个人在项目中也确实遇到了，但实话实说，遇到的不多，这与我主攻路由与交换是有关系的，我也确实在自己的项目群中遇到专攻虚拟化、虚拟化与服务器、存储、数据库等技术的高手，还有与 Linux 打交道的也比较多，所以倘若读者真的对虚拟化有兴趣，也需要去学习与之相关的技术。一分付出，一分回报，虚拟化学好以后，倘若经验丰富，所得到的薪水也是相称不错的，所以那些愿意学习虚拟化的朋友根本不要担心找不到工作。倘若你找不到工作，那只能说明你付出的努力不够，做的实验不够，经验也不够，没有资格拿高薪水罢了。希望喜欢虚拟化的朋友能从本书中获得知识与快乐！网络知名作者：红盟过客2013年8月 杭州前言数据中央的管理一直是 IT 部门面临的难题。为满意业务需求，数据中央的服务器、网络设备等的数量不断增加，内部的管理也越来越复杂，随之而来的是整体运营成本的不断上升。在这样的背景下，IT部门必须提出相应的解决方案对传统的数据中央进行合理的变革。虚拟化技术已经发展了很多年，在技术上已经相称成熟。软件厂商们也相继推出了企业级虚拟化解决方案，如VMware vSphere、Microsoft Hyper-V、RedHat KVM等。同时， Intel、AMD、Cisco 等硬件生产厂商也在自己的产品中提供了对虚拟化的支持，通过这一系列组合形成了新一代的数据中央架构。倘若加上自动化和自动服务，就可构成“IT即服务”的基础。在企业级虚拟化市场上，VMware vSphere占据了重要的地位。VMware vSphere 5.0虚拟化架构通过整合数据中央服务器、灵活调配资源等降低运营成本，并且可在不增加成本的情况下提供高可用性和灾害恢复能力。不少企业已经开始对传统数据中央进行升级改造，整合并且充分利用现有资源，而这一切的基础就是服务器的虚拟化，也是传统数据中央改造的基础。本书的重点是服务器的虚拟化。希望这本书能够为技术人员在虚拟化的部署中提供一定的指引和参考。本书一共分为 16章，采用循序渐进的方式让大家掌握VMware vSphere 5.0虚拟化架构如何在企业中部署。第1章至第5章内容介绍了 vSphere ESXi 5.0主机的安装以及必要的配置、不同版本vCenter Server的安装配置、虚拟交换机以及存储配置。第6章至第15章内容介绍了vSphere虚拟化架构中高级特性（如vMotion、HA、DRS、FT）的使用方法以及备份等日常管理任务。第16章内容以案例的形式介绍了vSphere虚拟化架构如何在企业实施。由于作者水平有限，加之本书涉及的知识点较多，书中难免存在不妥之处，欢迎读者与我们联系和交流。有关本书的任何问题、意见和建议，读者可以发邮件到heky@vip.sina.com联系作者，也可以发邮件到wangfengsong@ptpress.com.cn联系本书的责任编辑，欢迎广大读者提出自己的宝贵意见和建议。以下是作者的技术交流平台。技术交流网站：www.bdnetlab.com（黑色数据网络实验室）QQ：44222798QQ交流群：240222381编者2013.10第1章 VMware vSphere概述VMware公司于 2011年 7月发布了VMware vSphere 5.0版本。VMware vSphere是VMware公司企业级虚拟化解决方案，由 ESXi主机、vCeneter Server、vSwitch、Storage以及其他组件构成。vSphere组件中的ESXi主机是整个虚拟化架构的基础，通常安装在物理服务器上，所有的Virtual Machine（虚拟机）均运行在ESXi主机之上。本章将介绍如何安装ESXi 5.0主机以及如何通过工具对ESXi主机进行管理操作。本章要点? 虚拟化技术介绍? VMware vSphere 5.0虚拟化架构介绍? 实战环境的搭建? ESXi主机的安装? ESXi主机安装后的必要配置1.1 虚拟化技术介绍在开始安装 vSphere ESXi 5.0之前，首先了解一下什么是虚拟化，为什么要进行虚拟化以及虚拟化的基础架构。1.1.1 虚拟化介绍目前，企业使用的物理服务器一般运行单个操作系统或单个应用程序。随着服务器性能的大幅度提升，服务器的使用率越来越低。倘若使用虚拟化解决方案，可以在单台物理服务器上运行多个虚拟机，每个虚拟机可以共享同一台物理服务器的资源，不同的虚拟机可以在同一台物理服务器上运行不同的操作系统以及多个应用程序。虚拟化的工作原理是直接在物理服务器硬件或主机操作系统上面插入一个精简的软件层。该软件层包含一个以动态和透明方式分配硬件资源的虚拟机监视器（虚拟化管理程序，也称为Hypervisor）。多个操作系统可以同时运行在单台物理服务器上，彼此之间共享硬件资源。由于是将硬件资源（包括CPU、内存、操作系统和网络设备）封装起来，因此虚拟机可与所有标准的x86操作系统、应用程序和设备驱动程序完全兼容，可以同时在一台物理服务器上安装运行多个操作系统和应用程序，每个操作系统和应用程序都可以在需要时访问其所需的资源。企业级虚拟化解决方案主要由以下厂商提供。1．VMware vSphereVMware公司推出的企业级虚拟化解决方案。据 IDC 2012年统计数据显示，VMware vSphere虚拟化解决方案已经占据全球虚拟化市场70%左右的份额，世界500强企业中有一半以上正在使用或者测试VMware vSphere。在编写本书的时候，VMware公司已经发布了最新的VMware vSphere 5.1版本。2．Microsoft Hyper-V微软公司推出的企业级虚拟化解决方案。作为图形化操作系统和Office办公软件领域的领军者，微软从Windows Server 2008开始集成Hyper-V虚拟化解决方案，Hyper-V作为Windows Server中一个附加角色存在。Windows Server 2008中的Hyper-V属于微软在企业级虚拟化领域的试水之作，存在很多的 Bug，很多高级特性无法提供支持，因此不能满意企业级虚拟化需求。最新发布的Hyper-V是基于Windows Server 2012的，与Windows Server 2008中的Hyper-V相比，新的版本解决了原来的Bug，提供了很多新的高级特性。新的版本算是真正意义上的企业级虚拟化解决方案。3．Citrix XenAppCitrix公司推出的企业级虚拟化解决方案。提到Citrix，读者可能会想到Windows Server的终端服务，在早期的无盘工作站时代，Citrix算是这一领域的领军者。实际上，Citrix也是一家可以提供企业级虚拟化解决方案的公司，所涉及的产品包括Citrix XenApp（应用虚拟化）、Citrix XenDesktop（桌面虚拟化）以及XenClient（客户端虚拟化）等。目前，Citrix公司的桌面虚拟化产品在市场中占有比较重要的地位。4．RedHat KVMRedHat 公司推出的企业级虚拟化解决方案。作为开源 Linux 系统的领军者，RedHat没有忽略企业级虚拟化市场。2007年发布的Red Hat Enterprise Linux（RHEL）5版本中已经集成了Xen企业级虚拟化解决方案。2008年，RedHat调整虚拟化架构，收购KVM厂商Qumranet，将KVM作为RedHat虚拟化的核心。2009年，RedHat发布了Red Hat Enterprise Linux（RHEL）5.4版，这是第一个围绕开源KVM管理程序的企业级虚拟化产品，新产品仍旧支持 2007年发布的RHEL 5中所采用的Xen管理程序。1.1.2 为什么要进行虚拟化随着x86系列服务器性能的大幅度提升，服务器硬件的使用率越来越低，许多服务器基本处于闲置状态。通过实现服务器虚拟化，可以降低IT成本，同时提高现有资产的效率、利用率和灵活性，其详细表现在以下几个方面。1．提高现有资源的利用率通过对服务器的整合，打破原有的“一台服务器一个应用程序”模式。2．降低运营成本服务器及相关硬件设备的减少，会导致占地空间的减少，以及电力和散热需求的减少。由于管理工具更加精彩，可帮助提高服务器/管理员比率，因此所需人员数量也将随之减少，从而降低了运营成本。3．提高硬件和应用程序的可用性虚拟化架构可以安全地备份和迁移整个架构，而不会出现服务中断的情况，同时，消除计划内停机，使用高级特性可以从计划外故障中立刻恢复。4．实现运营灵活性由于采用动态资源调配，加快了服务器调配并改进了桌面和应用程序部署。5．提高桌面的可管理性和安全性几乎可在所有标准台式机、笔记本电脑或 Tablet PC 上部署、管理和监视安全桌面环境，用户可以在本地或以远程方式对这种环境进行访问。1.1.3 虚拟化基础架构简介利用虚拟化基础架构，可在整个架构范围内共享多台物理服务器的资源。借助虚拟机，可在多个虚拟机之间共享单台物理服务器的资源以实现最高效率。资源由多个虚拟机和应用共享。根据业务的需要，可将x86服务器与网络、存储整合成统一的IT资源池，以便需要时随时使用。一般来说，虚拟化基础架构包括以下组件。1．虚拟化管理程序也就是 Hypervisor，提供虚拟化解决方案公司的核心技术，管理物理服务器的硬件资源，可使每台物理服务器实现全面虚拟化。2．架构服务资源管理和整合备份管理，可在虚拟机之间使可用资源达到最优配置。3．自动化解决方案通过自动化操作来优化传统的IT流程，如自动调配或灾害恢复等。1.2 VMware vSphere虚拟化架构简介VMware vSphere 5.0是VMware公司提供的企业级虚拟化解决方案，图 1-1所示为完整的vSphere虚拟化整体架构，下面将对vSphere虚拟化架构进行介绍。1.2.1 私有云资源池/公有云Private Cloud Resource Pools（私有云资源池）由硬件资源组成，通过 vSphere管理私有云所有资源。Public Cloud（即公有云）是私有云的延伸，可向外部提供云计算服务。1.2.2 架构服务Infrastructure Services（架构服务）定义了Computer、Storage、Network等 3大部分。1．Computer（计算机）Computer主要包括ESX和ESXi（vSphere 5.0中仅有ESXi）、DRS（分布式资源调配）以及Memory（内存）。图1-1 vSphere虚拟化架构的构成ESXi是在物理服务器上安装虚拟化管理程序，用于管理底层硬件资源。安装ESXi的物理服务器称为ESXi主机，是vSphere虚拟化架构的基础。DRS（分布式资源调配）是vSphere高级特性之一，动态调配虚拟机运行的ESXi主机，充分利用物理服务器硬件资源。Memory（内存）就是物理服务器以及虚拟机内存的管理。2．Storage（存储）Storage主要包括了VMFS、Thin Provisioning、Storage I/O Control。VMFS（虚拟机文件系统）是跨越多个物理服务器实现虚拟化的基础。Thin Provisioning（精简盘）是对虚拟机硬盘文件VMDK动态调配的技术。Storage I/O Control（存储读写控制）是 vSphere高级特性之一，利用对存储读写的控制使存储达到更好的性能。3．Network（网络）Network包括了Distributed Switch、Network I/O Control。Distributed Switch（分布式交换机）是 vSphere虚拟化架构网络核心之一，是跨越多台ESXi主机的虚拟交换机。Network I/O Control（网络读写控制）是 vSphere高级特性之一，通过对网络读写的控制使网络达到更好的性能。1.2.3 应用服务Application Service（应用服务）定义了Availability、Security、Scalability等3大部分。1．Availability（可用性）Availability包括了 vMotion、Storage vMotion、High Availability、Fault Tolerance、Data Recovery。vMotion（实时迁移）是让运行在ESXi主机上的虚拟机可以在开机或关机状态下迁移到另外ESXi主机上。Storage vMotion（存储实时迁移）是让虚拟机所使用的存储文件在开机或关机状态下迁移到另外的存储设备上。High Availability（高可用性）是在ESXi主机出现故障的情况下，将虚拟机迁移到正常的ESXi主机运行，尽量避免由于ESXi主机出现故障而导致服务中断。Fault Tolernace（容错）是让虚拟机同时在两台ESXi主机上以主/从方式并发地运行，也就是所谓的虚拟机双机热备。当任意一台虚拟机出现故障，另外一台立刻接替工作，对于用户而言感觉不到后台已经发生了故障切换。Data Recovery（数据恢复）是通过合理的备份机制对虚拟机进行备份，以便故障发生时能够快速恢复。2．Security（安全）Security包括 vShield Zones、VMsafe。vShield Zones是一种安全性虚拟工具，可用于显示和实施网络活动。VMsafe安全API使第三方安全厂商可以在管理程序内部保护虚拟机。3．Scalability（扩展性）Scalability包括了DRS、Hot Add。DRS（分布式资源调配）是vSphere高级特性之一，动态调配虚拟机运行的ESXi主机，充分利用物理服务器硬件资源。Hot Add（热插拔）使虚拟机能够在不关机的情况下增加CPU、内存、硬盘等硬件资源。1.2.4 VMware vCenter ServervSphere虚拟化架构的核心管理工具也是日常管理操作平台。vSphere虚拟化架构所有高级特性都必须依赖 vCenter Server实现。第2章将介绍 vCenter Server的安装配置。1.2.5 虚拟机Virtual Machine（虚拟机）对于用户来说，实际就是一台物理机，和物理机一样拥有CPU、内存、硬盘等硬件资源，安装操作系统以及应用程序后与物理服务器提供的服务完全一样，第6章将介绍虚拟机的安装与配置。1.2.6 物理体系结构与虚拟体系结构的差异通过上面的介绍，相信读者对 vSphere 虚拟化架构有了一定的认识。下面再了解一下传统物理体系结构与vSphere虚拟体系结构的差异。如图 1-2 所示，传统物理体系结构中，一台物理服务器一般运行一个操作系统以及一个应用程序，而虚拟体系结构中，一台物理服务器可以运行多个操作系统以及多个应用程序，有效地提高了物理服务器的使用率。图1-2 物理体系结构与虚拟体系结构的差异1.2.7 vSphere虚拟化架构与云计算的关系业界有一种说法，虚拟化是云计算的基础。那么未使用虚拟化架构的传统数据中央是否能够使用云计算呢？答案是可以的。只是倘若不使用虚拟化，运营成本的降低、资源的有效利用、良好的扩展性均不能得到体现。VMware vCloud Director 可以方便快捷地将vSphere融入云计算，如图1-3所示。图1-3 vSphere虚拟化架构与云计算的关系1.2.8 vSphere 5.0新增功能
 
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