服務器虛擬化技術與應用 服务器虚拟化技术与应用

王中剛

武漢信息傳播職業技術學院教師，具有豐富的教學經驗，參與了多項省部級課題研究，指導學生多次獲得獎項。

第1章虛擬化基礎1 
1.1虛擬化概念和應用1 
1.1.1什麼是虛擬化1 
1.1.2虛擬化的優勢2 
1.1.3虛擬化的應用2 
1.2虛擬化類型2 
1.2.1按虛擬化實現層次分類2 
1.2.2按實現技術分類3 
1.2.3按虛擬化對象分類4 
1.3虛擬化與虛擬機5 
1.3.1主機與虛擬機5 
1.3.2虛擬機監控器（Hypervisor） 6 
1.3.3虛擬機文件6 
1.3.4虛擬機的主要特性7 
1.3.5虛擬機的應用7 
1.4虛擬化與數據中心8 
1.4.1傳統數據中心8 
1.4.2軟件定義數據中心10 
1.4.3虛擬數據中心11 
1.5虛擬化與雲計算11 
1.5.1雲計算的概念12 
1.5.2雲計算架構12 
1.5.3雲計算部署模式13 
1.6主流的企業級虛擬化解決方案14 
1.6.1 VMware虛擬化產品14 
1.6.2微軟Hyper-V 15 
1.6.3 Linux KVM 16 
1.6.4 Citrix虛擬化產品17
1.7 VMware vSphere虛擬化基礎17 
1.7.1 VMware vSphere虛擬化架構17 
1.7.2 VMware vSphere的主要功能18 
1.7.3 VMware vSphere的高可用性20 
1.7.4 VMware vSphere數據中心的組成21 
1.7.5 VMware vSphere虛擬化規劃要點22 
1.7.6 VMware vSphere部署流程24 
1.8習題24 

第2章基於VMware Workstation部署實驗環境25 
2.1使用VMware Workstation部署虛擬機25 
2.1.1 VMware Workstation的安裝25 
2.1.2創建虛擬機28 
2.1. 3在虛擬機上安裝操作系統29 
2.1.4安裝VMware Tools 30 
2.1.5虛擬機BIOS設置30 
2.1.6虛擬機硬件設備管理31 
2.1.7配置和維護虛擬硬盤32 
2.1.8虛擬機選項設置33 
2.2 VMware Workstation虛擬機的使用33 
2.2.1在虛擬機與主機系統之間傳輸文件和文本34 
2.2.2快照管理34 
2.2.3虛擬機克隆35 
2.2.4虛擬機導出與導入37
2.3 VMware Workstation虛擬網絡37 
2.3.1虛擬網絡組件37 
2.3.2虛擬網絡結構與組網模式38 
2.3.3 VMware Workstation虛擬網絡基本配置39 
2.3.4基於橋接模式組建VMware Workstation虛擬網絡42 
2.3.5基於NAT模式組建VMware Workstation虛擬網絡42 
2.3.6基於僅主機模式組建VMware Workstation虛擬網絡44 
2.3.7定制自己的VMwareWorkstation虛擬網絡45 
2.4搭建虛擬實驗環境45 
2.4.1規劃網絡拓撲45 
2.4.2在單機上組建完整的實驗環境46 
2.4.3在多台物理機上搭建完整的實驗環境47 
2.5習題49 

第3章VMware ESXi部署50 
3.1 VMware ESXi基礎50 
3.1.1 VMware ESXi簡介50 
3.1.2 ESXi部署要求51 
3.1 .3 ESXi安裝方式51 
3.2安裝VMware ESXi 52 
3.2.1準備ESXi主機52 
3.2.2在主機上安裝VMware ESXi軟件55 
3.3 VMware ESXi的基本配置管理57 
3.3.1進入系統定制界面57
3.3.2配置管理網絡58 
3.3.3啟用ESXi Shell和SSH訪問59 
3.3.4重置系統配置60 
3.3.5關閉與重啟ESXi主機60 
3.4使用VMware Host Client管理ESXi主機60 
3.4.1 VMware Host Client登錄60 
3.4.2使用VMware Host Client進行主機管理62 
3.5在ESXi主機上部署虛擬機64 
3.5.1 vSphere虛擬機簡介64 
3.5.2創建虛擬機66 
3.5.3配置虛擬機69 
3.5.4虛擬機BIOS設置69 
3.5.5在虛擬機中安裝操作系統70 
3.5.6在vSphere虛擬機中安裝VMware Tools 71 
3.5.7使用虛擬機控制台71 
3.5.8在虛擬機中使用硬件設備73 
3.5.9管理虛擬機73 
3.5.10使用快照管理虛擬機74 
3.5.11監控虛擬機75 
3.5.12部署Linux虛擬機75 
3.5.13將ESXi時鐘與NTP服務器同步77 
3.6習題79 

第4章vCenter Server部署80 
4.1 vCenter Server基礎80 
4.1.1 vCenter Server的主要功能80
4.1.2 vCenter Server組件與服務80 
4.1.3 vCenter Server和PSC部署類型82 
4.2安裝vCenter Server 83 
4.2.1選擇vCenter Server安裝方案83 
4.2.2 vCenter Server for Windows的安裝要求83 
4.2.3使用嵌入式PSC安裝vCenter Server for Windows 85 
4.3使用vCenter管理客戶端88 
4.3.1使用vSphere Web Client登錄到vCenter Server 88 
4.3.2使用vSphere Web Client界面89 
4.3.3使用基於HTML 5的vSphereClient登錄到vCenterServer 91 
4.4 vCenter Server清單創建與管理92 
4.4.1 vCenter Server清單概述92 
4.4.2創建數據中心93 
4.4.3將ESXi主機加入數據中心94 
4.4.4創建群集95 
4.4.5創建文件夾96 
4.4.6管理vCenter Server中的主機96 
4.5 vSphere虛擬機部署與管理97 
4.5.1部署虛擬機97 
4.5.2部署OVF和OVA模板101 
4.5.3使用vApp管理多層應用程序102
4.5.4使用內容庫104 
4.5.5配置虛擬機107 
4.5.6操作虛擬機107 
4.6 vSphere權限管理108 
4.6.1 vSphere權限概述108 
4.6.2 vSphere角色與全局權限管理108 
4.6.3 vSphere用戶與組管理109 
4.6.4為vSphere對象分配權限109 
4.7習題111 

第5章vSphere網絡配置112 
5.1 vSphere網絡概述112 
5.1.1 vSphere網絡類型112 
5.1.2 vSphere虛擬交換機及其組成112 
5.1.3 vSphere標準交換機113 
5.1.4 vSphere分佈式交換機114 
5.2配置和管理標準交換機117 
5.2.1默認的標準交換機118 
5.2.2創建用於虛擬機流量的標準交換機118 
5.2.3創建用於VMkernel流量的標準交換機121 
5.2. 4添加和組合物理網絡適配器123 
5.2.5配置和管理虛擬機端口組124 
5.2.6設置VMkernel網絡126 
5.2.7使用VLAN隔離網絡流量127 
5.2.8設置vSphere標準交換機屬性128 
5.3配置和管理分佈式交換機128
5.3.1創建分佈式交換機129 
5.3.2將ESXi主機添加到vSphere分佈式交換機130 
5.3.3管理主機代理交換機上的網絡134 
5.3.4配置和管理分佈式交換機的端口組134 
5.3.5在分佈式交換機上配置虛擬機網絡136 
5.4習題137 

第6章vSphere存儲配置138 
6.1 vSphere存儲基礎138 
6.1.1傳統存儲虛擬化架構138 
6.1.2傳統存儲虛擬化技術139 
6.1.3物理存儲的類型142 
6.1 .4軟件定義的存儲模型145 
6.1.5 VMFS數據存儲148 
6.2配置和管理vSphere本地存儲149 
6.2.1創建本地存儲149 
6.2.2數據存儲的管理操作153 
6.3配置和管理iSCSI存儲155 
6.3.1 iSCSI基礎155 
6.3.2部署iSCSI目標服務器156 
6.3.3配置用於iSCSI存儲的虛擬網絡162 
6.3.4為ESXi主機配置iSCSI適配器162 
6.3.5為ESXi主機添加iSCSI存儲165 
6.3.6連接多LUN的iSCSI目標167 
6.3.7增加iSCSI存儲容量168 
6.4習題170

第7章虛擬機遷移171 
7.1搭建vSphere高級功能實驗環境171 
7.1.1添加一台ESXi主機並將其加入數據中心171 
7.1.2為新增的ESXi主機配置虛擬網絡172 
7.1.3配置iSCSI共享存儲173 
7.2冷遷移174 
7.2.1冷遷移概述174 
7.2.2冷遷移操作175 
7.3 vMotion實時遷移178 
7.3.1 vMotion在虛擬化架構中的地位和應用178 
7.3.2 vMotion遷移的基本原理178 
7.3.3 vMotion遷移類型179 
7.3.4 vMotion的主機配置179 
7.3.5 vMotion的虛擬機條件和限制180 
7.3.6使用vMotion遷移基於共享存儲的虛擬機181 
7.3.7使用Storage vMotion遷移183 
7.3.8在無共享存儲環境中使用vMotion進行遷移185 
7.3.9 vCenter Server系統之間的遷移187 
7.4習題188 

第8章分佈式資源調度189 
8.1 vSphere資源管理189 
8.1.1資源管理基礎189 
8.1.2配置資源分配設置191 
8.2 DRS基礎192 
8.2.1 DRS的主要功能192
8.2.2 DRS自動化級別194 
8.2.3 DRS遷移建議194 
8.2.4 DRS遷移閾值194 
8.2.5 EVC模式195 
8.2.6電力資源管理196 
8.2.7 DRS規則196 
8.3創建和配置DRS群集197 
8.3.1 DRS群集的要求197 
8.3.2創建DRS群集198 
8.3.3編輯DRS群集設置199 
8.4使用DRS群集管理資源201 
8.4.1將主機納入DRS群集管理201 
8.4.2將虛擬機納入DRS群集管理203 
8.4. 3測試DRS基本功能204 
8.4.4配置使用DRS虛擬機-虛擬機關聯性規則206 
8.4.5配置使用DRS虛擬機-主機關聯規則208 
8.4.6使用虛擬機替代項個別定義DRS自動化級別210 
8.4. 7配置DRS的EVC功能211 
8.5使用Storage DRS平衡存儲資源分配212 
8.5.1 Storage DRS的主要功能212 
8.5.2 Storage DRS的要求213 
8.5.3創建和配置數據存儲群集213 
8.5.4將數據存儲納入數據存儲群集管理216 
8.5.5測試Storage DRS功能216 
8.5.6配置Storage DRS規則218
8.5.7設置Storage DRS的非工作時間調度220 
8.6習題221 

第9章高可用性與容錯222 
9.1 vSphere可用性概述222 
9.1.1避免計劃停機與非計劃停機222 
9.1.2 vSphere HA提供快速恢復223 
9.1. 3 vSphere FT提供連續可用性224 
9.1.4保證vCenter Server的可用性224 
9.2 vSphere HA基礎225 
9.2.1 vSphere HA的工作原理225 
9.2.2 vSphere HA的准入控制230 
9.2.3 vSphere HA互操作性232 
9.3創建和使用vSphere HA群集234 
9.3.1 vSphere HA群集的要求234 
9.3.2創建一個vSphere HA群集235 
9.3.3 vSphere HA功能測試239 
9.3.4配置vSphere HA故障響應242 
9.3.5配置主動式HA 245 
9.3.6配置准入控制245 
9.3.7配置檢測信號數據存儲250 
9.3.8通過設置替代項來自定義個別虛擬機
的HA設置251 
9.4 vSphere FT基礎252 
9.4.1 vSphere FT的工作原理252
9.4.2 vSphere FT的應用場合253 
9.4.3 vSphere FT互操作性253 
9.5配置和使用vSphere FT 254 
9.5.1 vSphere FT的要求254 
9.5.2為支持FT的ESXi主機配置網絡255 
9.5.3創建vSphere HA群集256 
9.5.4為虛擬機啟用FT功能257 
9.5.5測試虛擬機的FT功能261 
9.5.6虛擬機的容錯管理266 
9.6習題267 

第10章配置和使用虛擬化環境監控268 
10.1使用vSphere監控工具268 
10.1.1使用性能圖表監控vSphere清單對象268 
10.1.2配置和使用vSphere事件監控272 
10.1.3配置和使用vSphere警報273 
10.2部署vRealize OperationsManager實現自動監控278 
10.2.1 vRealize OperationsManager基礎278 
10.2.2部署vRealize OperationsManager 280 
10.2.3使用vRealize Operations Manager執行監控289 
10.3習題294