Vmware虛擬化技術

虛擬化
    定義:
           把硬件資源從物理方式轉變為邏輯方式，打破原有物理結構， 使用戶可以靈活管理這些資源，并且允許1臺物理機上同時運行多個操作系統，實現資源利用率最大化和靈活管理的一項技術。


  優勢:
     (1) 減少服務器數量，降低硬件采購成本。
     (2) 資源利用率最大化。
     (3) 降低機房空間，散熱，用電消耗的成本。
     (4) 硬件資源動態調整。提高靈活性。
     (5) 高可用。
     (6) 不中斷服務即可進行物理硬件調整。
     (7) 降低管理成本。
     (8) 具備更高效的災備能力。



VMware vSphere
      企業級虛擬化解決方案。核心組件為EXSi.

 EXSi :
        是操作系統，采用linux內核(VMKernel), 裸金屬方式安裝在物理服務器上。

 vSphere :
       虛擬化服務器:
             物理服務器，通過網絡服務提供CPU和內存虛擬化資源。可在硬件上直接安裝ESXi.

      存儲網絡:
            核心，存儲虛擬化數據。資源由vSphere統一管理和分配，可使用SAN，NAS等存儲技術。

      網絡服務:
            連接所有設備，網絡帶寬不低于千兆。

     集中式管理服務器(vCenter):
            vMotion(動態遷移)
            HA(宕機遷移)
            
            可將多個EXSi組成一個集群，然后統一管理并資源共享。

     客戶端(vClient):
           用戶連接ESXi或vCenter管理和分配各種資源。
           有vClient和WebvClient。

   vSphere的版本:
           標準版，企業版，企業增強版。


 vSphere 的許可:
      默認有60天的評估期。
      分配的許可證密鑰，ESXi可任意組合分配。


   安裝環境:
   ESXi5.5
        服務器選型:
             機架式和刀片式。
             品牌。
        硬件選型:
             64位系統x86CPU服務器運行。
             至少2個內核的CPU。
             4GB物理內存。
             開啟硬件虛擬化。
            千兆網卡。
        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,單核，建議1GHZ的處理器。
   內存，建議1GB
   硬盤 1.5GB
   網絡 千兆網



 虛擬網卡:
    E1000 :
          Intel 82545EM千兆以太網卡的虛擬版本，大多數系統都可用。

    VMXNET :
          必須安裝VMware Tools才可使用。

    VMXNET2 :
          提供強大的功能。硬件卸載。

    VMXNET3  :
          高性能準虛擬化網卡。




Vcenter Server :
    基礎架構核心，資源在虛擬機之間共享。
    是服務，充當連接到網絡的ESXi主機的中心管理員。

  安裝必備組件:
    (1)  vCenter Single Sign-On
               身份驗證服務，安全的令牌交換機制相互通信。
    (2)  vCenter Inventory Service :
              存儲應用程序和清單數據，可搜索和訪問清單對象。

    (3)   vSphere Web vClient :
              瀏覽器管理ESXi主機的應用程序。

 安裝環境:
     操作系統:
           使用64位windows Server 2008
           1個數據庫，oracle和SQL server
           使用64位系統DSN連接數據庫。
     硬件要求:
            CPU內核2個，速度2GHz，
            內存大小決定清單大小，
            清單大小決定可以控制多少臺虛擬機。

 安裝vSphere Web vClient  :
       硬件配置:
          cpu 2.0GHz四核處理器
          內存  2GB
          硬盤  2GB
          網絡  千兆網



      
                                ESXi網絡:
 物理網絡:
         使物理服務器之間正常通信。

 虛擬網絡:
         建立在物理網絡之上。
          在ESXi主機上運行的虛擬機之間為了互相通信而相互邏輯連接形成的網絡。


 ESXi網絡組件:     
     (1) 物理網卡(vmnic)
          連接多個物理網絡設備。
     
     (2) 虛擬網卡(VNIC)
         連接虛擬交換機，確保相互之間正常通信。

     (3) 虛擬交換機(vSwitch)
         由ESXi內核提供，
         確保虛擬機和管理界面之間的相互通信。

         分為:
            標準交換機:
               3種類型的端口組。
               虛擬機端口組:
                         連接ESXi上的虛擬機并相互通信。可連外網(vmnic)。

               VMKernel :
                       ESXi主機通過網絡連接提供vSphere的高級功能。
               NIC Tearm :
                       將多個vmnic同時接入同一個端口/端口組，增加吞吐量。鏈路冗余。

            分布式交換機:
                可對多個ESXi進行集中式管理。
                可對多個ESXi統一管理成本，流量監控和控制，私有vlan,
                提供分布式端口/端口組。

                端口組成員是連接到ESXi主機的VMKernel或vNIC的一種端口，可為每個端口指定配置。
                可定義通過分布式交換連接到網絡。





                                   ESXi存儲:

ESXi存儲:
               提供主機級別的存儲器虛擬化。
 分為:
       本地存儲:
             SCSI,IDE,SATE,SAS等存儲系統。在多ESXi主機之間不支持共享。

      外部存儲:
             通過網絡連接的外部存儲, SAN,iSCSi, NFS等存儲協議，
             可由多個ESXi主機訪問數據,  vMotion 可實現。



  Openfiler :
              免費的NAS/iscsi 的SAN服務器系統。
              為LAN主機提供獨立存儲系統。
             NFS，SMB，iscsi,Target等多種連接方式。
             HTTP管理，訪問數據可通過:iscsi initiator, 共享文件夾和掛載實現。


vMotion :
             實現熱遷移，方便維護和減少故障。

 遷移過程:
          (1) vcenter 驗證虛擬機與ESXi主機狀態。
          (2) 源ESXi主機將虛擬機內存克隆到新ESXi主機。
          (3) 源ESXi主機將內存信息記錄在內存對應圖上并克隆到新ESXi主機。
          (4) 新EXSi再根據內存對應圖恢復內存數據。
          (5) 最后在新EXSi主機運行該虛擬機。在源ESXi主機刪除內存數據。

要求:
    必須連接物理網絡
    要遷移的虛擬機必須存放在外部共享存儲。
    1塊千兆網卡用于vMotion.
    標準交換機，所有ESXi主機的端口組網絡標簽一樣。
    CPU品牌一致。






      存儲與虛擬主機管理

vCenter :
    完整克隆:
       和原始虛擬機完全獨立，不和原始虛擬機共享資源，脫離原始虛擬機獨立使用。

    鏈接克隆:
       和原始虛擬機共享同一虛擬磁盤文件，不能脫離原始虛擬機獨立運行。

虛擬機模板:
   每次需要克隆類似的虛擬機時通過模板發起。

虛擬機快照:
             針對虛擬機的VMDK文件在某一時間點的備份。
             拍快照時，凍結源VMDK，處于只讀狀態。

             同時創建出一個快照文件。所有修改數據寫入快照文件。

  快照恢復:
              系統放棄快照文件內容，回滾到源VMDK文件的狀態。
   
   注意: 源VMDK文件損壞，將無法正常恢復。





                                     虛擬機備份：
 

OVF模板:
            一種開放，公用，安全的虛擬機壓縮格式，擴展名為.ova.


VDP(vSphere Data Protection):
           可靠，易于部署。對備份作業執行高效的集中式管理.

           將備份存儲在經過消除重復數據的目標存儲上。


 版本:
         VDP:
                  支持最多100臺虛擬機和2TB的存儲空間。

        VDP Advanced:
                  支持400臺虛擬機和8TB的存儲空間。
                  支持應用程序級復制。
                  進行來賓級備份和恢復。
     

                不過需要進行許可才能使用。



   vPower :
             針對在虛擬化環境下進行數據保護。
             確保可靠性，提高了數據保護和災難恢復。

   工作原理:
            將經過壓縮的備份作為普通的VMDK文件發布。
            直接從備份運行虛擬機。
            創建一個隔離環境。應用項恢復，恢復驗證，測試及故障排查。


Veeam Backup & Replication ：
          支持vmware和Hyper-v 降低災難恢復成本。

 優勢:
         即時虛擬機恢復。
         U-AIR(通用應用項恢復)
         SureBackup 恢復驗證
         SmartCDP 數據保護。