KVM ESX 虚拟化

教程: 虚拟化 云计算. 很火.

VMware Workstation: PC 常用虚拟机软件. VMware Sphere : 服务器虚拟化专业软件 VMware 基于云的新一代数据中心虚拟化套件,提供了虚拟化基础架构、高可用性、集中管理、监控等一整套解决方案,

虚拟化价值:

  1. 减少成本:服务器数量、电力、机房空间.
    1. 简化服务器部署.管理和维护.
      1. 支持快速转移和备份.

虚拟化分类: 两种 分 + 合** - 分: 性能过剩

一台性能过剩的服务器,  
虚拟成好几台独立的虚拟服务器.

- 合:  性能不足
	很多性能弱小的服务器,  
	整成一个大的逻辑虚拟服务器. 
	类似云计算.
  • 虚拟化厂家: VMware的ESXi 、Virtual的XEN

  • 关闭&挂起 区别:

    都是退出 但是 挂起可以快速回复到挂起之前的状态!!!!

所有虚拟平台都有个 管理程序. 这个程序 高于最基础的操作系统. 低于虚拟化系统.

管理程序 通过底层的操作系统.管理每个虚拟资源的请求和 i/o 交互.

VPS

Virtual Privatr Server 虚拟 专用 服务器. 一个物理服务器 分割成多个虚拟服务器服务器 每个 VPS 可配置独立的 IP 独立的操作系统 不同的 VPS 共享 CPU 内存 硬盘.

企业 IT 虚拟化架构

  1. vSphere 数据中心:
  2. x86 虚拟化服务器
  3. 存储器网络 和 阵列.
  4. IP 网络
  5. 管理服务器
  6. 桌面客户端.

存储网络和阵列: 光纤通道 san 阵列. 等等

存储阵列 通过网络 连到服务器 并在服务器之间共享.

IP 网络: 每台服务器 可以有多个 物理网卡. 提供高带宽

  1. 服务器虚拟化
    1. 存储虚拟化.
    2. 网络虚拟化.
    3. 工作负载管理.

ESXI 详解 ( vSphere、ESXI、vCenter、vClient )

虚拟化构架:

至少包含两层软件:

  • 虚拟化层 (ESXI)
  • 管理层 (vCenter 或者 vClient )
    1. vCenter 管理很多 ESXI.
    2. vClient 管理一个 ESCI.

vSphere : 虚拟化软件套装.包含所有虚拟化软件.

VM 公司的 一套服务器虚拟化解决方案 最新版本 6.0

  • ESXi: 虚拟化层 核心组件 它可以将处理器、内存、存储器和资源虚拟化为多个虚拟机。
    1. 是一个系统!!! 类似win7. 不是一个软件
      1. ESXI 创建多个 虚拟机.
        1. vCenter 管理多个 ESXI
        2. vClient 管理 vCenter 或者 单个ESXI.

主机只有装了 ESXI 系统. vCenter、vClinet 才能进行连接

  • vCenter vSphere 平台的管理中心. 发送数据给 ESXI 虚拟主机 , 从 vClient 获取数据 不装 vCenter 也是可以的.但是少了很多高级功能!

    1. 是一个 windows 软件. 简化虚拟机部署. 方便维护.
      1. 集成 AD 域,增加了安全性. 能管理1000+ 虚拟机
        1. 添加ESXI主机 & 实时监控硬件、网络 & 管理 & 故障报错
        2. 动态分配资源.
    • vClient
      管理 vCenter / ESXI 的软件. 3种方式
      1. Clinet 客户端
        1. WEB 界面
          1. CLI 命令行客户端
    • VMFS 针对ESXI虚拟机的 高性能群集 文件系统.

    • vMotion: 数据中心内部的 虚拟机不断电迁移. 不能跨数据中心迁移.

      *Storage vMotion 建立在VMotion的基础上, 可以快速的让虚拟机实时迁移到物理环境中。

    • Virtual SMP 可使单一的虚拟机同时使用多个物理处理器。
  • vSphere High Availability (HA) 如果服务器出现故障,会在其他拥有多余容量的可用服务器上重新启动。

  • Distributed Resource Scheduler (DRS) 自动调度集群中各个ESX主机的资源,实现自动 负载均衡。

  • vSphere Fault Tolerance 通过使用副本保护虚拟机,可以提供连续可用性。为虚拟机启用此功能后,即会创建原始或主虚拟机的辅助副本。在主虚拟机上完成的所有操作也会应用于辅助虚拟机。如果主虚拟机不可用,则辅助虚拟机将立即成为活动虚拟机。

  • vSphere Distributed Switch (VDS) 虚拟交换机可以跨多个 ESXi 主机,使当前网络维护活动显著减少并提高网络容量。效率获得提升,可使虚拟机在跨多个主机进行迁移时确保其网络配置保持一致。

  • VMware Consolidated Backup (VCB)   备份到一个专用物理服务器。备份您的虚拟机而不会对用户和应用程序造成中断。VMware Consolidated Backup 提供了集中式的备份工具,让您能够使用来自 VMware 合作伙伴的领先备份软件,保护您的虚拟机中的系统、应用程序和用户数据,同时减少虚拟化服务器上的负载。

**虚拟软件关系图:

虚拟机安装 ESXi .

  1. 下载 esxi 6.0 的 iso 镜像.

  2. VM 新建虚拟机 & 安装 ESXI
    • 一路下一步进行默认安装. ….
    • 中间要输入 root 的密码. 要复杂的密码
    • 安装好之后 F2 进行网络配置. 配置静态 IP
  3. 下载 vClient.连ESXI服务器.

ESXI 不能直接电源关机!!!!! f12 键 正常关机.

vSphere Web Client: 支持在世界上任何位置通过任意浏览器管理 vSphere 的重要功能。

vCenter 单点登录: 用户只需登录一次,无需进一步的身份验证即可访问所有 vCenter Server 实例。

vmware Tool

ESXI 上新建虚拟机 虚拟机上 安装 vmTool. vCenter 才能控制 这个虚拟机

网络存储 Network Storage

  1. 直连式存储 DAS : Direct Attached Storage
  2. 网络附加存储 NAS : Network Attached Storage
  3. 存储区域网 SAN :Storage Area Network
  4. iscsl

一般的网络存储 指的是 NAS 这个最熟悉.

DAS: 硬盘 通过 scsi 接口 直接连服务器.

NAS: 其实是: 一台网络文件服务器. 这个服务器 直接连到网络上.
通过网络存储管理数据.

缺点:

  1. 会受到网络上其他流量的影响.
    1. 传输过程的 数据安全 问题.
      1. 只能以文件的方式访问.
        不能和普通文件系统一样 直接访问物理数据块.
        会严重影响系统效率.
      2. 比如 大型数据库就不能用 NAS

SAN:

  • 独立于 TCP/IP 网络之外的 一个专用网络.
    • 基于光纤网络. 交换机,机柜,服务器.都要光纤.
    • 扩展性很强. 但是价格很贵.
    • 一般的 SAN 有2-4Gb/s 的传输速率.
    • 一般 SAN 采用 高端 RAID 阵列.
    • SAN 的性能在 专业网络存储中是最好的.

ISCSI: 用 TCP 网络实现和 SAN 差不多的功能. 需要 cpu 运算.增加系统性能开销 存储还是收网络影响

SAN 是一种网络. NAS 是一个专有的文件服务器.

vCenter

vClient 也能直接连 单台ESXI 主机. 只是功能会少很多. 不能vMotion等操作,

通常用vSphere Client或者web Client 来连接vCenter Server服务器 对多台ESXi服务器的管理

  • vCenter Server是整个vSphere架构的核心控制台。
  • 必须通过其实现的功能有vm模板、权限控制、Vmotion、DRS、HA、FT、分布式vSwitch、Host Profiles等。
  • 日常我们维护,以及后续的vMotion,vDRS,HA,FT等功能,都将在这个图形化界面进行操作。
  • vCenter Server需要通过vSphere Client或者Web Client来管理。

环境基本要求:

  • 64位系统 最好是 Win Server 2008 R2
    • .net 3.5 sp1
    • 网络有 AD 服务器.
    • 网络有 DNS 服务器.

vCenter 有三个部件:

  1. Single Sign On、
    1. Inventory Service
      1. vCenter Server。

      vCenter 需要用数据库 ,考虑安全性,以及性能. 不建议把数据库和 vcenter 安装在一台服务器上.

vCenter 基本单位: datacenter 数据中心. (一般 按照机房位置来划分)

*Cluster 集群: 多台 ESXI 服务器组成的集群. 一般 一个机房内的电脑都会放入一个数据中心.

*Host 主机 host 一般指 esxi 主机 主机可以加入到 cluster 或者 datacenter 中

VM 虚拟机  可以到 host 中和 cluster 中

**添加 ESXi Host .

vCenter 添加主机 → 输入 ESXi IP 用户名 密码. →

**NIC Team 把不同的网卡 集成到一个信道上, 用于增加速度. failover 负载均衡 ….

虚拟网络:

虚拟网络: 路由器 交换机 服务器物理网卡 → 虚拟交换机 (有很多虚拟端口) → 虚拟服务器.

物理网络: 路由器 交换机 PC物理网卡 连接.

vSphere 会虚拟出 交换机 给 ESX Host 来使用.

虚拟服务器 用的是虚拟网络!!!,

虚拟交换机:

  • vSwitch 虚拟交换机.
    • vNetworl 分布式虚拟交换机.

vSwitch:

每个 ESX Host 都有一个 vSwitch

虚拟机 虚拟网卡 虚拟端口 (类似交换机的很多口) 标准虚拟交换机 物理网卡 物理交换机

虚拟体系结构.

ESXi 网络组成.

物理网卡: esxi 中. 物理网卡名称都叫 vmnic. 第一个网卡: vmnic0 第二个网卡: vmnic1 ……

安装完 ESXI 后, 默认会添加第一个网卡 . vmnic0 vSphere 的高级功能 必须通过 多片网卡来实现.

虚拟交换机 连接不通的虚拟机以及管理界面. vSwitch 由 ESXI 内核提供. 可以由一块或者多块 vmnic 组成. 不同的 vSwitch 无法使用同一 vmnic. 默认会安装第一台 虚拟交换机 vSwitch0 用于主控台.虚拟机联机等功能.

通信端口 (组) Port / Port Group 提供 Serveice console,vmkernel , 虚拟端口,通信端口组功能 ESX 所有网络操作.都是基于 port/port group 与 vmnic vswitch 之间

vSwitch 配置

vSwitch 虚拟出一个 或者 多个 虚拟交换: vSwitch vSwitch 提供多个虚拟端口 给虚拟机进行联网. vSwitch 通过 vsphere 服务器上的物理网卡与外部物理网络连接.

在VMware vSphere Client管理esx的配置(configuration)–网络属性(Properties)中可以看到虚拟交换机的状况

这里可以修改 虚拟交换机的端口. 最大支持 4088个….

添加 删除 虚拟交换机的物理网卡. 提供端口的交换机 VMkernel: 连接 iSCSI 和 NFS 存储, 或者用来做 vMotion Serveice Console 服务控制台: 配置 IP 管理 ESX 主机.

添加 vmkernel:

vclient → 配置 → 网络 → 添加网络 → vmkernel → 使用 vSwitch0 → 下一步 输入 名称(网络标签) vm console 随便取.

配置 IP 以及网关. 172.19.16.250 255.255.255.0 确定

一块物理网卡 只能配到一个 vSwitch 上面

分布式交换机: disributed switches

可以横跨多个 esx host. 使用 分布式交换机后 多个 esx host 中的 vm 如同连在同一个 vswitch 上一样. vm 可以在任意 esx host 之间迁移.

总结:理解vSphere的网络结构是后续所有高级功能的关键,vSwitch标准交换机将同一ESX HOST上的不同VM连接在一起,而Distributed vSwitch则将不同ESX  HOST上的不同VM连接在同一个虚拟交换机上,使得这些VM在不同ESX HOST迁移时,就如同一直在同一vSwitch端口上一样。

vsphere 高级功能的实现: 必须通过多物理网卡来实现 更重要的是 . 我们需要独立的共享存储.

比如 普通电脑 资料都是在本机的.

每台esx 主机 各自安装了一定的数量的 vm 这些 vm 都保存在 独立存储中. 任何一个 esx 主机死机. 就需要把那台死机主机中的vm 转移到其他 esx 主机中. 由于 vm 文件是在共享的独立存储中的. 只需要在别的主机. 配置下 cpu 内存.
就能接着运行. 这个就是 vMotion

由于 独立储存价格昂贵. 一般 用 openfiler . Openfiler 一个免费的 NAS/iSCSI 的 SAN 服务器操作系统. 可以提供 Lan 主机独立存储系统. 下载 iso 直接安装就好.

vSphere vMotion,HA,DRS等高级功能的实现,必须使用多块网卡,并且需要一个或多个独立存储(多个存储用于存储的vMotion)。在实验环境或者要求不高的生产环境中,我们可以使用Openfiler软件要实现独立存储,当然也可以使用免费的NAS服务器 FreeNas,掌握了独立存储的配置,接下来我们就可以配置vMotion了。

我们安装VMware vSphere 的目的就是在一台物理ESX主机上安装很多很多的虚拟机,我们可以通过VMware vSphere Client直接管理VMware vSphere服务器,也可以通过对VMware vCenter的管理来实现对VMware vSphere服务器的管理。本文中是通过VMware vCenter来安装虚拟机。

ESX 新建虚拟机

存储中上传 虚拟机 镜像文件.

  1. vclient 连 vcenter
  2. 主页 → 数据存储 → 选择一个存储 datastore
  3. 浏览此数据存储 → 新加一个文件夹 → 将 iso 文件上载到数据存储.

返回主界面. 新建虚拟机.

克隆虚拟机.

安装好一个 win 2003 虚拟机. 打好补丁. 安装好各种软件. 就可以把这个虚拟机 克隆成模板.

esx 主机推荐 四个网卡 物理访问、控制台、vmotion 等高级应用、连接独立存储.

添加方法: 虚拟机设置. 硬件 添加. 连接方式 Bridge 即可.

笔记本 安装两个虚拟机 ESX01 172.19.16.222 ESX02 172.19.16.223

vCenter 安装

vcenter 会自带简易版的 sql. 有必要的话.安装专业的数据库.

创建 新 vcenter single 域 vsphere.local administrator Yshskl0219!

使用嵌入式数据库.

安装;

新建 ESX 主机.

vclient 连接 vcenter 安装好 esxi. esxi 和 vcenter 版本尽量相同.

添加主机 一路下一步 完成配置. 虚拟机 右键 编辑设置 →
添加 移除 网卡等等配置. CD/DVD 驱动 → 选择 ISO 文件 (先上传到虚拟机存储里面.)

硬件服务器. 需要 bios 开启 VT 功能.

添加两台esx虚拟机.

vcenter 新建数据中心. 新建集群 添加 esx 主机到集群. 添加 vmkernel 网络适配器. 并分配 ip

esx 01 esx02 连接到独立存储.

在 esx 01 上新建 win2003 虚拟机.

vmotion

虚拟机迁移.

建议俩台进行vMotion的ESX主机,要有一模一样的配置;另外网络配置也要在同一网段,vSwitch命名等都要相同,并且一定要安装vm tools。

vmware HA

vCenter 使用教程

ESXI 低于一定的内存是开不起来的.

esxi 上安好虚拟机后 在虚拟机上 安装 vmware tools.

vmware tools

增强工具. 增强 显卡 硬盘 同步主机和虚拟机的时间 等等的驱动程序.

只有安装额 vm Tool; 才能 主机和虚拟机之间 文件共享.

esxi 4.0 默认没有密码 账户名 root

进 client 设置默认密码

vCenter 4.0 无法添加 ESXI 5.5 & 6 的主机!!

虚拟化网络

虚拟机 通过虚拟网络 vSwitch 来联网. vSwitch 通过 ESX 上的物理网卡 连网络.

虚拟交换机: 大概就是 ESX服务器上有好几个网卡. ESX服务器上有好几个虚拟机.

虚拟交换机 就是 把网卡 分配给虚拟机. 比如 每个物理网卡 创建一个虚拟交换机. 这个虚拟交换机下接两台固定的虚拟机. 这两台虚拟机的所有流量 都会从这个网卡走.

每个虚拟机 都有自己的虚拟网卡 virtual NIC 每个虚拟网卡 都有自己的 Mac 和 ip

vSwitch 相当于 虚拟的 二层 交换机. 这个交换机 连接 虚拟网卡和物理网卡.

*三种虚拟端口类型:

  1. 虚拟机端口组: 连接虚拟网络.

    1. VmKernel 端口 VMotion、ISCSI/NFS网络、ESX 管理网络.
      1. Service Console 端口 ESX Service Console 管理网络. vCenter、vClient 就是用这种口的

虚拟交换功能:

  • 多网络管理: vlan 数据中心不可能 只有一个网络的, vSwitch 一样可以和物理交换机一样: 通过配置 Vlan 实现多网络并存.

    • 流量控制: vPort 中的流量策略
    • 安全管理: 简单的网络安全管理
    • 网卡绑定: 网络沉余 及 负载均衡

VMware 建议 ESX 中的三种网络类型 最好配置不同的 Vlan. 并使用不同的物理物理网卡. 每个网络类型 至少关联2个网卡 实现故障沉余.(这个需要在 vSwitch 中进行配置)

负载均衡:

基于端口:vPort: vSwitch 交换机上的一个端口

基于 Mac

基于 IP

网络故障切换 检测.

*ESXI 安装系统 CD 启动 去 虚拟机 属性 → 选项 → 引导选项 → 强制执行 BIOS 设置 → 打钩.

vm Tool 安装

装载 vmware tool cd 映像 解压 这些内容. 运行 程序

  1. 启动虚拟机
  2. root 账户登录系统
  3. vm 界面 → 安装 vm tool
  4. 进虚拟系统 打开桌面上的 cd
  5. 解压 文件.
  6. 打开终端
  7. cd 到解压出来的文件夹. sudo ./vmware-install.pl -d
  8. 重启虚拟机.

重置虚拟机 = 强行重启 = 电源开关. 重启 = 正常重启.