Vmware虚拟化技术

虚拟化
定义:
把硬件资源从物理方式转变为逻辑方式，打破原有物理结构， 使用户可以灵活管理这些资源，并且允许1台物理机上同时运行多个操作系统，实现资源利用率最大化和灵活管理的一项技术。


优势:
(1) 减少服务器数量，降低硬件采购成本。
(2) 资源利用率最大化。
(3) 降低机房空间，散热，用电消耗的成本。
(4) 硬件资源动态调整。提高灵活性。
(5) 高可用。
(6) 不中断服务即可进行物理硬件调整。
(7) 降低管理成本。
(8) 具备更高效的灾备能力。



VMware vSphere
企业级虚拟化解决方案。核心组件为EXSi.

EXSi :
是操作系统，采用linux内核(VMKernel), 裸金属方式安装在物理服务器上。

vSphere :
虚拟化服务器:
物理服务器，通过网络服务提供CPU和内存虚拟化资源。可在硬件上直接安装ESXi.

存储网络:
核心，存储虚拟化数据。资源由vSphere统一管理和分配，可使用SAN，NAS等存储技术。

网络服务:
连接所有设备，网络带宽不低于千兆。

集中式管理服务器(vCenter):
vMotion(动态迁移)
HA(宕机迁移)

可将多个EXSi组成一个集群，然后统一管理并资源共享。

客户端(vClient):
用户连接ESXi或vCenter管理和分配各种资源。
有vClient和WebvClient。

vSphere的版本:
标准版，企业版，企业增强版。


vSphere 的许可:
默认有60天的评估期。
分配的许可证密钥，ESXi可任意组合分配。


安装环境:
ESXi5.5
服务器选型:
机架式和刀片式。
品牌。
硬件选型:
64位系统x86CPU服务器运行。
至少2个内核的CPU。
4GB物理内存。
开启硬件虚拟化。
千兆网卡。
控制器:
SCSI控制器。
RAID控制器。

硬件兼容性:
https://www.vmware.com/resources/compatibility/search.php


vClient5.5最低硬件配置:
CPU,单核，建议1GHZ的处理器。
内存，建议1GB
硬盘 1.5GB
网络 千兆网



虚拟网卡:
E1000 :
Intel 82545EM千兆以太网卡的虚拟版本，大多数系统都可用。

VMXNET :
必须安装VMware Tools才可使用。

VMXNET2 :
提供强大的功能。硬件卸载。

VMXNET3 :
高性能准虚拟化网卡。




Vcenter Server :
基础架构核心，资源在虚拟机之间共享。
是服务，充当连接到网络的ESXi主机的中心管理员。

安装必备组件:
(1) vCenter Single Sign-On
身份验证服务，安全的令牌交换机制相互通信。
(2) vCenter Inventory Service :
存储应用程序和清单数据，可搜索和访问清单对象。

(3) vSphere Web vClient :
浏览器管理ESXi主机的应用程序。

安装环境:
操作系统:
使用64位windows Server 2008
1个数据库，oracle和SQL server
使用64位系统DSN连接数据库。
硬件要求:
CPU内核2个，速度2GHz，
内存大小决定清单大小，
清单大小决定可以控制多少台虚拟机。

安装vSphere Web vClient :
硬件配置:
cpu 2.0GHz四核处理器
内存 2GB
硬盘 2GB
网络 千兆网




ESXi网络:
物理网络:
使物理服务器之间正常通信。

虚拟网络:
建立在物理网络之上。
在ESXi主机上运行的虚拟机之间为了互相通信而相互逻辑连接形成的网络。


ESXi网络组件:
(1) 物理网卡(vmnic)
连接多个物理网络设备。

(2) 虚拟网卡(VNIC)
连接虚拟交换机，确保相互之间正常通信。

(3) 虚拟交换机(vSwitch)
由ESXi内核提供，
确保虚拟机和管理界面之间的相互通信。

分为:
标准交换机:
3种类型的端口组。
虚拟机端口组:
连接ESXi上的虚拟机并相互通信。可连外网(vmnic)。

VMKernel :
ESXi主机通过网络连接提供vSphere的高级功能。
NIC Tearm :
将多个vmnic同时接入同一个端口/端口组，增加吞吐量。链路冗余。

分布式交换机:
可对多个ESXi进行集中式管理。
可对多个ESXi统一管理成本，流量监控和控制，私有vlan,
提供分布式端口/端口组。

端口组成员是连接到ESXi主机的VMKernel或vNIC的一种端口，可为每个端口指定配置。
可定义通过分布式交换连接到网络。





ESXi存储:

ESXi存储:
提供主机级别的存储器虚拟化。
分为:
本地存储:
SCSI,IDE,SATE,SAS等存储系统。在多ESXi主机之间不支持共享。

外部存储:
通过网络连接的外部存储, SAN,iSCSi, NFS等存储协议，
可由多个ESXi主机访问数据, vMotion 可实现。



Openfiler :
免费的NAS/iscsi 的SAN服务器系统。
为LAN主机提供独立存储系统。
NFS，SMB，iscsi,Target等多种连接方式。
HTTP管理，访问数据可通过:iscsi initiator, 共享文件夹和挂载实现。


vMotion :
实现热迁移，方便维护和减少故障。

迁移过程:
(1) vcenter 验证虚拟机与ESXi主机状态。
(2) 源ESXi主机将虚拟机内存克隆到新ESXi主机。
(3) 源ESXi主机将内存信息记录在内存对应图上并克隆到新ESXi主机。
(4) 新EXSi再根据内存对应图恢复内存数据。
(5) 最后在新EXSi主机运行该虚拟机。在源ESXi主机删除内存数据。

要求:
必须连接物理网络
要迁移的虚拟机必须存放在外部共享存储。
1块千兆网卡用于vMotion.
标准交换机，所有ESXi主机的端口组网络标签一样。
CPU品牌一致。






存储与虚拟主机管理

vCenter :
完整克隆:
和原始虚拟机完全独立，不和原始虚拟机共享资源，脱离原始虚拟机独立使用。

链接克隆:
和原始虚拟机共享同一虚拟磁盘文件，不能脱离原始虚拟机独立运行。

虚拟机模板:
每次需要克隆类似的虚拟机时通过模板发起。

虚拟机快照:
针对虚拟机的VMDK文件在某一时间点的备份。
拍快照时，冻结源VMDK，处于只读状态。

同时创建出一个快照文件。所有修改数据写入快照文件。

快照恢复:
系统放弃快照文件内容，回滚到源VMDK文件的状态。

注意: 源VMDK文件损坏，将无法正常恢复。





虚拟机备份：

OVF模板:
一种开放，公用，安全的虚拟机压缩格式，扩展名为.ova.


VDP(vSphere Data Protection):
可靠，易于部署。对备份作业执行高效的集中式管理.

将备份存储在经过消除重复数据的目标存储上。


版本:
VDP:
支持最多100台虚拟机和2TB的存储空间。

VDP Advanced:
支持400台虚拟机和8TB的存储空间。
支持应用程序级复制。
进行来宾级备份和恢复。

不过需要进行许可才能使用。



vPower :
针对在虚拟化环境下进行数据保护。
确保可靠性，提高了数据保护和灾难恢复。

工作原理:
将经过压缩的备份作为普通的VMDK文件发布。
直接从备份运行虚拟机。
创建一个隔离环境。应用项恢复，恢复验证，测试及故障排查。


Veeam Backup & Replication ：
支持vmware和Hyper-v 降低灾难恢复成本。

优势:
即时虚拟机恢复。
U-AIR(通用应用项恢复)
SureBackup 恢复验证
SmartCDP 数据保护。