【VMware虛擬化解決方案】配置和部署VMware ESXi5.5

【VMware虛擬化解決方案】配置和部署VMware ESXi5.5

馬博峯

     在安裝ESXi5.5之前，需要對要對整個環境進行設計和規劃，由於虛擬化涉及服務器技術、網絡技術和存儲技術等多項技術，所以虛擬化的架構設計涵蓋了CPU的選型、網絡的設計、共享存儲的方式、虛擬化資源的需求和安裝ESXI的模式等知識。一個好的VMware vSphere安裝設計方案決定着最終虛擬化的效果。

1、CPU的選型

     無論是採用X86服務器，還是採用機架式、塔式或者刀片式服務器，CPU的選擇是至關重要的。現在市場上主流的CPU是Intel公司和AMD公司產品，這兩家公司的CPU對虛擬化都有很好的支持，具體選擇哪家的產品，我們需要根據實際情況而定。

     一般安裝ESXi需要一個 64 位的CPU，而具體選擇哪一款CPU還需要考慮許多其他的因素，其中最重要的一點就是虛擬化技術選項，具體來說就是是選擇Intel 虛擬化技術 (Intel VT) 的CPU還是選擇 AMD 虛擬化 (AMD-V) 技術的CPU。這時有的讀者可能會奇怪了，爲什麼只能選擇這兩種技術的CPU呢？其實原因很簡單，因爲只有具有這兩種技術的CPU才提供虛擬化功能。但是有一點必須要注意，不是所有的Intel公司或AMD公司的CPU都能支持這項技術，一般來說這幾年的新CPU都支持這項技術，所以對於想利用舊服務器來搭建虛擬化平臺的，就必須仔細查看所選的CPU是否支持虛擬化技術。

     另外在選擇CPU時還有一點也很重要，就是所選的CPU要支持硬件強制實施的數據執行保護 (DEP)技術，此項技術必須可用並且已啓用。具體地說就是，你必須啓用 Intel XD 位（執行禁用位）或 AMD NX 位（無執行位）。除此之外，一些新購買的服務器默認是不開啓虛擬化Intel VT 或 AMD-V技術的，需要在主板BIOS中開啓虛擬化技術，可以利用檢測功能來測試服務器的CPU是否支持虛擬化技術。

     當滿足CPU硬件需求後，接下來要做的就是對虛擬化上的虛擬機CPU資源做出統計，安裝在物理計算機中的VMware vSphere擁有最多320個邏輯處理器。這裏所說的邏輯處理器可以是一個核心處理器，也可以是一個使用超線程技術的處理器。理論上說，一個虛擬機最多可以配置64個虛擬處理器，但是實際使用時，一個客戶操作系統可以支持的虛擬處理器數量並沒有這麼多，具體情況如下：

一顆單處理器，每個處理器都是四核的，這樣就會提供四個邏輯處理器。

一顆雙處理器，每個處理器都是四核的，這樣就會提供八個邏輯處理器。

一顆四處理器，每個處理器都是雙核的，這樣就會提供八個邏輯處理器。

一顆四處理器，每個處理器都是雙核的、並且採用超線程系統，這樣就會提供十六個邏輯處理器。

     當然，虛擬機中的一個邏輯處理器在運算能力上不等於物理處理器中的一個核，也不是說使用四顆處理器，每個處理器都是雙核的、並且採用超線程系統，這樣就會提供十六個邏輯處理器，就只能建立16個虛擬機。VMware vSphere可使用物理計算機上的邏輯處理器來配置多個虛擬機並同時運行它們。創建虛擬機的多少取決於兩點：一是運行VMware vSphere服務器的可用物理資源；二是VMware vSphere的最大能力。擁有足夠物理資源的ESXi服務器可以支持配置更多個虛擬機。

2、網絡的設計

     網絡的規劃關係到整體虛擬化系統是否能正常的運作。提到網絡，首先會涉及的自然就網卡了，由於要實現多個網絡虛擬化的功能，所以對服務器的網卡會有一定的要求。運行在Hyper-V主機上的虛擬機要通過主機上的物理網卡進行通信。

     在正式開始介紹之前，首先讓我們看一個例子。假設我們有一臺高性能的物理主機，但卻只有1個千兆物理網卡。我們在該物理主機上安裝了VMware vSphere，並創建了虛擬網絡與物理主機唯一網卡的連接，此時在這臺主機上建立的虛擬機都要通過這一個網卡進行通信。我們搭建好的這一虛擬系統在運行的初始階段，多個外部請求同時訪問虛擬機時，其性能並沒有受到任何影響。但是隨着虛擬機的增加和網絡訪問的增長，使得只有1個物理網卡的VMware vSphere主機在通信上遇到了堵塞，一些虛擬機甚至出現了網絡延遲和丟包的現象。此時這個問題如何解決呢？其實很簡單，就是不能將所有虛擬機的網絡通信全部放到1個物理網卡上的一個網口，應該放在具有冗餘和更好帶寬的網絡上。通過這個例子說明：若是確定要使用VMware vSphere虛擬化技術，則必須要在採購服務器時，確保服務器的網口數量和網絡可擴展性滿足虛擬機業務的發展，而這就是網絡規劃的內容之一。

     在實際的網絡規劃中，可能還要考慮不同種類的網絡類型，因爲不同的網絡類型可能用於不同的網絡通信，也可能爲了更好的帶寬而使用不同類型的網卡。VMware vSphere網絡包括虛擬機網絡、高可用網絡、虛擬機實時遷移網絡、管理網絡、iSCSI San網絡和FC SAN網絡等。

     除了需要考慮以上因素外，進行網絡規劃時還要考慮這些網絡的冗餘和帶寬設計。比如說iSCSI SAN，通常至少需要4個千兆網卡，纔能有4GB的帶寬；如果採用FA SAN，則需要至少2個8GB HBA卡，纔能有4GB的帶寬。無論是採用什麼方式，在設計VMware vSphere虛擬化網絡的時候，一定要保證網卡數量和帶寬滿足業務的需求。但是要注意，VMware vSphere不支持無線網絡。

3、存儲規劃

    如果是採用單臺ESXi主機，且該主機連接了多塊硬盤，比如Dell R520，那麼我們可以使用本機的存儲設備來存放虛擬機文件。VMware vSphere主機連接存儲的方式包括：可以通過直接連接的存儲，使用串行進階技術連接（Serial Advanced Technology Attachment——SATA）、外部串行進階技術連接（external Serial Advanced Technology Attachment——eSATA）、並行高級技術連接（Parallel Advanced Technology Attachment——PATA）、串行連接SCSI（Serial Attached SCSI——SAS）、SCSI、USB及火線連接存儲。

    如果是單臺ESXi主機，每臺都使用直連存儲設備，那麼就可以解決單臺主機虛擬機空間不足的問題了；如果將2臺單獨的主機連接在一起，就可以通過VMware vSphere將虛擬機從一臺ESXi主機中遷移到另外一臺ESXi主機，而在遷移的過程中無需共享存儲，虛擬機也不會出現中斷運行，這就是VMware vSphere中的重要功能——可以在非共享存儲上遷移虛擬機。但是，如果在直連存儲設備中，當一臺ESXi主機發生故障時，則在這臺ESXI主機中的虛擬機也會停止工作，直到ESXi主機恢復工作，這樣就會造成業務的長時間中斷。

    同樣可以使用VMware的新技術，那就是VMware Virtual SAN，VMwareVirtual SAN是VMware首個軟件定義存儲產品，VMwareVirtualSAN直接置入VMwarevSphere內核，提供新一代聚合式虛擬化管理程序存儲功能。該軟件集中管理行業標準x86服務器的內部磁盤與閃存設備，實現出色且靈活的虛擬機共享存儲。根據內部基準測試，VMwareVirtualSAN在32節點集羣上的讀取性能高達200萬IOPS（輸入輸出操作/每秒）1，讀寫性能爲640,000 IOPS。

4、內存規劃

    VMware vSphere支持的最大內存爲4TB，每個虛擬機最多分配1TB內存。VMware vSphere具有動態內存的技術，通過該技術可以動態負載虛擬機工作時候所佔用的內存，這樣可以節省一些內存空間。但是在內存的規劃中，不能將虛擬機運行內存和物理機的內存等同，畢竟多留些內存空間還是好的，以防不時之需。

    對於老服務器增加內存來說，在選購內存的時候儘量要選擇與原服務器相同品牌和頻率的內存，如果採用不同品牌或者不同頻率的內存，則要檢測兼容性和穩定性，一般情況下，1333 MHz和1066 MHz兩種不同頻率的內存插在一起，則會降頻到他兩者共有的頻率上。在一些服務器上，一定要注意插內存的順序（不同品牌的服務器插內存的順序也不同），並在主板BIOS中選擇內存的模式，如ECC、Mirroring或Optimizer。

     接下來接下來就是安裝VMware ESXi，安裝VMware ESXi有很多種方法和方式，其安裝方法包括：

1、交互式 ESXi 安裝（小型推薦）

對於不足五臺主機的小型部署，建議使用交互式安裝。從 CD 或 DVD、可引導的 USB 設備引導安裝程序，或從網絡中的某個位置通過 PXE 引導安裝程序。按照安裝嚮導中的提示將 ESXi 安裝到磁盤。

2、腳本式 ESXi 安裝

運行腳本是使用無需人工干預的安裝部署多個 ESXi 主機的有效方式。安裝腳本包含主機配置設置。可以使用該腳本配置具有相同設置的多個主機。安裝腳本必須存儲在主機可以通過 HTTP、HTTPS、FTP、NFS、CDROM 或 USB 訪問的位置中。可以以 PXE

方式引導 ESXi 安裝程序或從 CD/DVD 或 USB 驅動器中引導。

3、Auto Deploy ESXi 安裝（大型推薦）

vSphere 5.5提供了多種方法來使用 Auto Deploy 安裝 ESXi。

4、使用 ESXi Image Builder CLI 自定義安裝

     可以使用 ESXi Image Builder CLI 創建帶有自定義的一組更新、修補程序和驅動程序的 ESXi 安裝映像。ESXi Image Builder CLI 是一個 PowerShell CLI 命令集，可用於創建具有自定義的一組 ESXi 更新和修補程序的 ESXi 安裝映像。也可以包含在 vSphere 版本之間發佈的第三方網絡或存儲驅動程序。可以通過將其刻錄至安裝 DVD的方法或者通過 vCenter Server，使用 Auto Deploy 功能部署使用 Image Builder 創建的 ESXi 映像。

     這裏先介紹下使用交互式 ESXi 安裝方法，首先需要下載ESXi鏡像文件，將 ESXi 安裝程序 CD/DVD 插入 CD/DVD-ROM 驅動器，或連接安裝程序 USB 閃存驅動器並重新啓動計

算機。將 BIOS 設置爲從 CD-ROM 設備或 USB 閃存驅動器引導。

在引導過程中，可以看到主機的cpu和內存的基本信息

在出現的第一個安裝引導界面中，點擊Enter，確定繼續安裝

     在“選擇磁盤”頁面中，選擇要在其上安裝 ESXi 的驅動器，然後按 Enter。按 F1 可獲取所選磁盤的相關信息。注意 選擇磁盤時，請勿依賴於列表中的磁盤順序。磁盤順序由 BIOS 確定，並可能順序不當。連續添加、移除驅動器的系統可能會出現這種問題。如果選擇的磁盤中包含數據，則將顯示“確認磁盤選擇”頁面。如果在具有之前的 ESXi 或 ESX 安裝或 VMFS 數據存儲的光盤上安裝，該安裝程序可提供多個選擇。

     如果選擇的磁盤位於虛擬 SAN 磁盤組中，則生成的安裝將取決於磁盤類型和組大小：

     如果選擇的是 SSD，則同一磁盤組中的 SSD 和所有基礎 HDD 將被清除。

     如果選擇的是 HDD，並且磁盤組有兩個以上磁盤，則只有選定的 HDD 纔會被清除。

     如果選擇的是 HDD 磁盤，並且磁盤組的磁盤不超過兩個，則 SSD 和選定的 HDD 將被清除。

選擇主機的鍵盤類型。安裝後可在直接控制檯中更改鍵盤類型。

輸入主機的根密碼。密碼不能留空，但爲了確保第一次引導系統時的安全性，請輸入不小於7位數的密碼。安裝後可在直接控制檯中更改密碼。

按F11鍵開始安裝。

     安裝完成後，取出安裝 CD、DVD 或 USB 閃存驅動器。按Enter鍵重新啓動

     如果執行新的安裝，或選擇覆蓋現有 VMFS 數據存儲，則在重新引導操作過程中，會在主機磁盤上創建VFAT 暫存分區和 VMFS 分區。

     對於一些服務器已經不再配置光驅，所以需要通過其它的方式進行安裝ESXi，製作U盤啓動盤是一個非常好的方式，用來代替CD/DVD的安裝模式，使用USB進行安裝是非常方便的，由於ESXi鏡像文件本身不大，所以我們可以充分利用小於2GB的老U盤，建議使用1GB的U盤作爲ESXi系統引導盤。

     對於製作ESXi U盤啓動盤，可以通過windows下的第三方工具來進行製作，也可以在linux的系統下通過指令的方式來製作U盤啓動盤，下面我就從windows和linux系統製作U盤啓動盤。

     在windows下，需要藉助第三方的軟件來進行U盤啓動盤的製作，這裏我使用的是EFI模式的U盤引導的製作工具：Rufus

如果採用其它的工具製作U盤啓動盤，例如Linux Live USB Creator / UNetbootin / UltraISO等，由於採用U盤安裝時候使用的是HD USB模式，所以在安裝進程卡在:Lonading /lsi_mr3.v00。安裝VMware ESXi需要使用EFI模式的U盤引導方式。

     在 Linux 計算機上執行該過程，並且該操作系統將 USB 閃存驅動器檢測爲 /dev/sdb。如果您的 USB 閃存驅動器未檢測爲 /dev/sdb，或者不確定 USB 閃存驅動器是如何檢測到的，請確定該閃存驅動器的檢測方式。然後VMware 網站上，下載 ESXi ISO 映像 VMware-VMvisor-Installer-5.x.x-XXXXXX.x86_64.iso，包括isolinux.cfg 文件。在終端窗口中，運行以下命令。

1、在 USB 閃存驅動器上創建分區表，使用命令：

fdisk /dev/sdb

a 鍵入 d 刪除分區，直至將其全部刪除。

b 鍵入 n 創建遍及整個磁盤的主分區 1。

c 鍵入 t 將 FAT32 文件系統的類型設置爲適當的設置，如 c

d 鍵入 a 在分區 1 上設置活動標記。

e 鍵入 p 打印分區表。

結果應類似於以下文本：

Disk /dev/sdb:2004 MB, 2004877312 bytes

255 heads, 63 sectors/track, 243 cylinders

Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

Device Boot Start End Blocks Id System

/dev/sdb1 1 243 1951866 c W95 FAT32 (LBA)

f 鍵入 w 寫入分區表並退出。

實際的過程爲：

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 8166 MB, 8166703104 bytes

64 heads, 32 sectors/track, 7788 cylinders, total 15950592 sectors

Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk identifier: 0x4bd294d1

Device Boot Start End Blocks Id System

/dev/sdb1 * 0 3311615 1655808 17 Hidden HPFS/NTFS

Command (m for help): d

Selected partition 1

Command (m for help): n

Partition type:

p primary (0 primary, 0 extended, 4 free)

e extended

Select (default p): p

Partition number (1-4, default 1): 1

First sector (2048-15950591, default 2048):

Using default value 2048

Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-15950591, default 15950591):

Using default value 15950591

Command (m for help): t

Selected partition 1

Hex code (type L to list codes): c

Changed system type of partition 1 to c (W95 FAT32 (LBA))

Command (m for help): a

Partition number (1-4): 1

Command (m for help): p

Disk /dev/sdb: 8166 MB, 8166703104 bytes

64 heads, 32 sectors/track, 7788 cylinders, total 15950592 sectors

Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes

I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes

Disk identifier: 0x4bd294d1

Device Boot Start End Blocks Id System

/dev/sdb1 * 2048 15950591 7974272 c W95 FAT32 (LBA)

Command (m for help): w

The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

WARNING: If you have created or modified any DOS 6.x

partitions, please see the fdisk manual page for additional

information.

Syncing disks.

2使用 Fat32 文件系統格式化 U盤。

mkfs.vfat -F 32 -n USB /dev/sdb1

3運行下列命令。

syslinux /dev/sdb1

cat /usr/share/syslinux/mbr.bin > /dev/sdb

4掛載 USB 閃存驅動器。

mount /dev/sdb1 /usbdisk

5掛載 ESXi 安裝程序 ISO 映像。

mount -o loop VMware-VMvisor-Installer-5.x.x-XXXXXX.x86_64.iso /esxi_cdrom

6將 ISO 映像的內容複製到 /usbdisk。

cp -r /esxi_cdrom/* /usbdisk

7將 isolinux.cfg 文件重命名爲 syslinux.cfg。

mv /usbdisk/isolinux.cfg /usbdisk/syslinux.cfg

8在 /usbdisk/syslinux.cfg 文件中，將 APPEND -c boot.cfg 一行更改爲 APPEND -c boot.cfg -p 1

9卸載 USB 閃存驅動器。

umount /usbdisk

10卸載安裝程序 ISO 映像。

umount /esxi_cdrom

現在，USB 閃存驅動器可以引導 ESXi 安裝程序了。如果引導時出現了menu.c32: not a COM32R p_w_picpath這樣的錯誤，則需要拷貝一個新的menu.c32文件到U盤，覆蓋原來的文件

cp /usr/lib/syslinux/menu.c32 /mnt/usb/

ESXi設置

     VMware ESXi 5.5的控制檯更加精簡、高效、方便，管理員可以直接在VMware ESXi 5.5控制檯界面中完成管理員密碼的修改、控制檯管理地址的設置與修改、VMware ESXi5控制檯的相關操作。在VMware ESXi 5.5中，按F2鍵，輸入管理員密碼（在安裝VMware ESXi 5.5時設置的密碼），輸入之後按Enter鍵，講進入系統設置對話框。

進入system customization（系統定製）對話框，在對話框中能夠完成口令修改、配置管理網絡、測試管理網絡、恢復網絡設置和配置鍵盤等工作。

如果需要修改VMware ESXi5.5的管理員密碼，可以將光標移動到處按Enter鍵，在彈出的configure Password對話框中，先輸入原來的密碼，然後在分2次輸入新的密碼並按enter鍵將完成密碼的修改。

網絡配置

在選項中，可以選擇管理接口網卡、控制檯管理地址、設置VMware ESXi主機名稱等。首先將光標移動到configure Management network，然後按enter鍵，進入configure Management network對話框。

在選項中按Enter鍵，打開network Adapters對話框，在此選擇主機默認的管理網卡，當主機有多塊物理網絡時，可以從中選擇，並在status列表中顯示出每個網卡的狀態。

     除了在VMware ESXi控制檯界面可以選擇管理網卡外，還可以在vSphere Client界面設置或選擇。兩者之前的區別是：如果設置過程中出現錯誤，在vSphere Client設置時會斷開與VMware ESXi的連接並且失去對VMware ESXi的控制，而在VMware ESXi控制檯設置則不會出現這中情況，即使設置錯誤也可以重新設置。所以在實際使用中，如果沒有必要，不建議使用vSphere Client修改VMware ESXi的網絡以免失去連接。

     在選項中，可以爲管理網絡設置一個VLAN ID，一般情況下不要對此進行設置與修改。

     在選項中，設置VMware ESXi管理地址。默認情況下，VMwareESXi的默認選擇是Use dynamic IP address and network configuration，就是使用DHCP來分配網絡，使用DHCP來分配管理IP，試用於大型的數據中心的ESXi部署，在實際使用中，應該爲VMware ESXi設置一個靜態的IP地址，所以這裏選擇Set static IP address and network configuration，並設置一個靜態的IP地址，這裏設置爲192.168.1.101，併爲其設置相應的subnet mask和default gateway。

     在選項中，可以爲我們的ESXi服務器設置一個IPv6的地址，默認情況下是開啓IPv6服務的，是通過use ICMP stateless configuration（AUTOCONF），如果要設置靜態的IPv6，則需要選擇Do net automatic configuration，並設置static address和Default gateway。

     在設置頁面中，設置DNS的地址與VMware ESXi 主機名稱。

     在設置界面中，設置DNS的後綴名稱，DNS的後綴名稱也可以在設計主機名稱中添加後綴，系統默認爲localdomain，如果不修改這個名稱，當前VMwae ESXi主機全部名稱則爲esxi.localdomain，如果VMware Esxi所在的網絡中沒有內部的DNS名稱，則可以保持默認值，一般情況下，網絡中都會有DNS服務器，需要在此改爲網絡中的DNS域名。

     後續還需要在網絡中的DNS服務器上添加VMWare ESXi主機的A記錄，並指向VMware ESXi主機的IP地址。

     在設置或者修改完網絡參數後，按ESC鍵返回上一設置菜單時，會彈出對話框，提示是否更改並重啓管理網絡，按Y確認並重新啓動管理網絡，如果不立即重啓管理網絡，可以在上一菜單中選擇手動重啓網絡。

     在網絡設置中，有一個選項是，這個選項是手動啓動管理網絡，在配置VMware ESXi管理網絡的時候，如果出現錯誤而導致VMware vSphere Client無法連接到VMware vSphere時，可以手動重啓管理網絡。

     如果想測試當前的VMware ESXi的網絡是否正確，是否能連接到企業網絡，可以選擇，在彈出的對話框中，測試到網關地址或指定的其它地址的Ping測試，在使用Ping命令並且有迴應時，會在相應的地址後面顯示OK提示。

     當我們在平時運維過程中，遇到網絡設置錯誤或者是配置主機文件錯誤時，這時候就需要恢復一下網絡的設置，在VMware ESXi的設置頁面中，有一項叫做，就是網絡的恢復，在網絡恢復的界面中，可以恢復網絡的設置、恢復標準交換機設置和恢復分佈式交換機vDS。

     在恢復網絡的對話框中，選擇F11，則會恢復網絡，此時，如果VMware ESXi上有虛擬機，則虛擬機會無法進行通信，如果使用的是VMware vSphere Client連接到VMware ESXi，則會造成中斷，且管理網絡會變成自動獲取IP地址（DHCP）。

     如果在安裝過程中沒有選擇正確的鍵盤模式，可以在設置頁面中的選項裏，重新選擇和設置鍵盤。

     如果要啓動VMware ESXi中的ESXi Shell與SSH，則在選項中進行設置，除了使用控制檯和VMware vSphere Client來管理VMware ESXi以外，還可以通過網絡使用SSH的客戶端連接到VMware ESXi並進行管理。默認情況下，VMware ESXi的SSH功能並沒有啓動，除此之外，還可以設置ESXi Shell的超時時間等。

     VMware ESXi提供查看日誌，在控制檯界面中選擇，根據選項來查看日誌，選擇1是系統日誌，2是vmkernel日誌，3是配置日誌，4是Management Agent（主機）日誌，5是VirtualCenter Agent（vpxa）日誌和VMware ESXi Obsercattion log（vobd）。

     例如，選擇1可以查看系統的日誌，如圖所示。

    其次也可以查看支持的信息，選擇，可以查看具體的信息。在支持的信息裏，看以看到VMware ESXi基本信息，例如Serial Number、License Serial Number、SSL Thumbprint（SHA1）和SSH DSA Key Fingerprint等。

選項可以將VMware ESXi恢復到默認狀態，這些狀態包括：

1、 VMware ESXi控制檯地址恢復爲DHCP，計算機上名稱恢復到剛安裝時的名稱。

2、 系統管理員密碼被清空

3、 所有正在運行的虛擬機將會被註銷。

如果選擇該選項，將會彈出對話框，按F11鍵恢復安裝設置，按ESC取消這個操作，如果按F11鍵確定恢復，系統則會要求重新啓動，在系統恢復設置後，由於系統的管理員密碼被清空，所以管理員需要在第一時間內重新啓動控制檯，進入Configure Password對話框，設置新的管理員密碼。由於管理網絡、主機名都被恢復到默認值，所以還需要進行重新設置管理地址和設置主機名稱等。