编辑推荐
经典的VMware vSphere学习指南
针对VMware vSphere 5全面更新
学完本书,你将能够:
通过VMware vSphere使用虚拟化功能;
通过可扩展和健壮的解决方案提高技能;
掌握VMware vSphere 5新套件中的所有工具;
监控性能并维护安全性;
通过真实例子强化技能。
内容简介
VMware vSphere 5是VMware公司推出一套服务器虚拟化解决方案,是业界领先且可靠的虚拟化平台,在企业中得到非常广泛的部署和应用。
《精通VMware vSphere 5》全面介绍了使用VMware vSphere 5产品套件安装、配置、管理和监控虚拟环境的一整套方法。全书分共分为14章。首先介绍了vSphere产品套件及其所有重要特性,然后详细介绍了产品的安装与配置,其中包括配置vSphere的大量网络与存储功能。在介绍完安装与配置之后,将开始介绍虚拟机创建和管理,然后是监控和故障恢复。读者可以从头到尾阅读本书,全面了解使用vSphere产品套件创建新的虚拟环境的方法。
《精通VMware vSphere 5》是用户使用VMware vSphere 5重要的参考资料。虚拟化技术从业人员,可以通过本书学习实现、管理、维护和修复企业级虚拟化环境的各种知识。IT专业人员也可以将本书作为虚拟化参考书,用其中的实践技巧、窍门和实践方法充实自己的专业技术。
作者简介
Scott Lowe是一位专注于虚拟化、存储和其他企业技术的作家、顾问、演讲家和博主。
内页插图
精彩书评
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目录
目 录
第1章 VMware vSphere 5简介 1
1.1 VMware vSphere 5初探 1
1.1.1 认识vSphere套件的产品 3
1.1.2 认识VMware vSphere的特性 7
1.2 为什么选择vSphere 18
1.3 底线 19
第2章 规划与安装VMware ESXi 21
2.1 规划VMware vSphere部署 21
2.1.1 选择ESXi安装程序或ESXi嵌入程序包 22
2.1.2 选择服务器平台 22
2.1.3 确定存储架构 24
2.1.4 整合网络基础架构 25
2.2 部署VMware ESXi 26
2.2.1 交互式安装VMware ESXi 26
2.2.2 执行无人干预的VMware ESXi安装 30
2.2.3 使用vSphere Auto Deploy部署VMware ESXi 33
2.3 部署VMware ESXi嵌入程序包 39
2.4 执行安装后配置 40
2.4.1 安装vSphere客户端 40
2.4.2 重新配置管理网络 41
2.4.3 配置时间同步 43
2.5 要求掌握的知识点 45
第3章 安装与配置vCenter Server 47
3.1 vCenter Server简介 47
3.1.1 使用vCenter Server实现集中用户验证 49
3.1.2 提供可扩展网络 50
3.2 vCenter Server版本选择 51
3.3 规划与设计vCenter Server部署 52
3.3.1 确定vCenter Server的硬件规模 52
3.3.2 为vCenter Server选择数据库服务器 54
3.3.3 规划vCenter Server的可用性 55
3.3.4 在虚拟机中运行vCenter Server 57
3.4 安装vCenter Server 58
3.4.1 配置vCenter Server后台数据库服务器 59
3.4.2 运行vCenter Server安装程序 64
3.5 在链接模式组中安装vCenter Server 68
3.6 部署vCenter Server虚拟设备 71
3.6.1 授受最终用户授权协议 73
3.6.2 配置数据库 74
3.6.3 启动vCenter Server服务 74
3.7 了解vCenter Server 74
3.7.1 vCenter Server首页 75
3.7.2 使用导航栏 76
3.8 创建和管理vCenterServer目录 76
3.8.1 认识目录视图与对象 76
3.8.2 创建与添加目录对象 78
3.9 了解vCenter Server的管理特性 81
3.9.1 了解基本主机管理 81
3.9.2 了解基本主机配置 82
3.9.3 使用调度任务 84
3.9.4 使用vCenter Server的事件视图 86
3.9.5 使用vCenter Server的拓扑图 87
3.9.6 操作主机配置文件 88
3.10 管理vCenter Server的设置 90
3.10.1 自定义属性 91
3.10.2 vCenter Server设置 92
3.10.3 角色 95
3.10.4 会话 96
3.10.5 编辑每日提示信息 96
3.10.6 导出系统日志 96
3.11 要求掌握的知识点 98
第4章 安装与配置vSphere更新管理器 100
4.1 vSphere更新管理器概述 100
4.2 安装vSphere更新管理器 102
4.2.1 确定需求 102
4.2.2 配置VUM的数据库 103
4.2.3 创建开放数据库连接数据源名称 105
4.2.4 安装VUM 106
4.2.5 安装更新管理器下载服务(可选) 108
4.2.6 安装vSphere更新管理器插件 109
4.2.7 使用更新管理器工具重新配置VUM或UMDS 110
4.2.8 从旧版本升级VUM 111
4.3 配置vSphere更新管理器 111
4.4 日常更新 119
4.4.1 附加和剥离基线或基线组 119
4.4.2 执行扫描 121
4.4.3 分段补丁 124
4.4.4 修复主机 125
4.4.5 升级VMware工具 127
4.4.6 升级虚拟设备和主机扩展 129
4.5 使用vSphere更新管理器升级主机 130
4.5.1 导入ESXi映像并创建主机升级基线 130
4.5.2 升级主机 132
4.5.3 升级虚拟机硬件 133
4.6 执行预制升级 135
4.7 了解其他更新方法 135
4.7.1 使用vSphere更新管理器PowerCLI 135
4.7.2 不使用vSphere更新管理器的升级和补丁更新 136
4.8 要求掌握的知识点 137
第5章 创建与配置虚拟网络 139
5.1 组建虚拟网络 139
5.2 配置vSphere标准交换机 141
5.2.1 比较虚拟交换机与物理交换机 142
5.2.2 了解端口和端口组 143
5.2.3 了解上行链路 144
5.2.4 配置管理网络 147
5.2.5 配置Vmkernel网络连接 150
5.2.6 配置虚拟机网络 153
5.2.7 配置VLAN 154
5.2.8 配置NIC组合 158
5.2.9 使用和配置流量成型 167
5.2.10 整合所有组件 168
5.3 配置vSphere分布式交换机 172
5.3.1 创建vSphere分布式交换机 172
5.3.2 从分布式交换机删除ESXi主机 177
5.3.3 删除分布式交换机 178
5.3.4 创建和配置dvPort组 179
5.3.5 管理适配器 184
5.3.6 在vSphere分布式交换机上使用NetFlow 188
5.3.7 启用交换机发现协议 190
5.3.8 创建私有VLAN 191
5.4 安装和配置思科Nexus 1000V 194
5.4.1 安装思科Nexus 1000V 195
5.4.2 配置思科Nexus 1000V 202
5.5 配置虚拟交换机安全性 204
5.5.1 理解和使用混杂模式 205
5.5.2 允许MAC地址变更和伪信号 206
5.6 要求掌握的知识点 209
第6章 创建与配置存储设备 210
6.1 了解存储设计的重要性 210
6.2 学习共享存储基础知识 211
6.2.1 比较本地存储与共享存储 213
6.2.2 确定通用的存储阵列架构 214
6.2.3 理解RAID 216
6.2.4 理解中型和企业级存储阵列设计 220
6.2.5 选择存储协议 222
6.2.6 选择存储方式 234
6.3 实现vSphere存储基础 235
6.3.1 回顾vSphere核心存储概念 236
6.3.2 配置VMFS数据存储 252
6.3.3 配置裸设备映射 270
6.3.4 配置NFS数据存储 272
6.3.5 配置虚拟机层存储配置 281
6.4 应用SAN和NAS最佳实践方法 292
6.5 要求掌握的知识点 297
第7章 保证高可用性和业务连续性 299
7.1 理解高可用性的层次 299
7.2 虚拟机集群 300
7.2.1 网络负载平衡集群简介 301
7.2.2 Windows故障恢复集群简介 302
7.3 实现vSphere HA 312
7.3.1 理解vSphere HA 313
7.3.2 理解vSphere HA的实现基础 314
7.3.3 启用vSphere HA 316
7.3.4 配置vSphere HA 318
7.3.5 管理vSphere HA 329
7.4 实现vSphere FT 331
7.4.1 同时使用 vSphere FT和vSphere HA 336
7.4.2 同时使用vSphere FT和vSphere DRS 337
7.4.3 了解vSphere FT应用实例 337
7.5 规划业务连续性 337
7.5.1 实现数据保护 337
7.5.2 从灾难事件恢复 340
7.6 要求掌握的知识点 342
第8章 配置VMware vSphere安全性 343
8.1 vSphere安全性概述 343
8.2 ESXi主机安全性 344
8.2.1 配置ESXi身份验证 344
8.2.2 控制ESXi主机的访问 349
8.2.3 保持ESXi主机更新 354
8.2.4 管理ESXi主机权限 354
8.2.5 配置ESXi主机日志 362
8.2.6 回顾其他的ESXi安全建议 366
8.3 vCenter Server安全性 367
8.3.1 vCenter Server用户身份验证 367
8.3.2 理解vpxuer账号 371
8.3.3 管理vCenter Server权限许可 372
8.3.4 了解vCenter Server日志记录 380
8.4 虚拟机安全性 381
8.4.1 配置网络安全策略 381
8.4.2 保持虚拟机更新 382
8.5 要求掌握的知识点 382
第9章 创建与管理虚拟机 384
9.1 了解虚拟机 384
9.1.1 从内部了解虚拟机 384
9.1.2 从外部了解虚拟机 386
9.2 创建虚拟机 390
9.3 安装客户机操作系统 401
9.3.1 配置安装介质 402
9.3.2 使用安装介质 404
9.3.3 使用虚拟机控制台 404
9.4 安装VMware工具 406
9.4.1 在Windows上安装VMware工具 406
9.4.2 在Linux上安装VMware工具 409
9.5 管理虚拟机 411
9.5.1 添加或注册已有虚拟机 411
9.5.2 修改虚拟机电源状态 412
9.5.3 移除虚拟机 413
9.5.4 删除虚拟机 413
9.6 修改虚拟机 414
9.6.1 修改虚拟机的硬件 414
9.6.2 使用虚拟机快照 417
9.7 要求掌握的知识点 421
第10章 使用模板与vApp 423
10.1 克隆虚拟机 423
10.1.1 在vCenter Server上安装Sysprep 424
10.1.2 创建定制规格 425
10.1.3 克隆虚拟机 429
10.2 创建模板和部署虚拟机 431
10.2.1 将虚拟机克隆成模板 432
10.2.2 从模板部署虚拟机 433
10.3 使用OVF模板 435
10.3.1 从OVF模板部署虚拟机 435
10.3.2 将虚拟机导出为OVF模板 438
10.3.3 认识OVF模板 439
10.4 使用vApp 441
10.4.1 创建vApp 442
10.4.2 编辑vApp 443
10.4.3 修改vApp的电源状态 446
10.4.4 克隆vApp 447
10.5 从其他环境导入虚拟机 448
10.6 要求掌握的知识点 448
第11章 管理资源分配 451
11.1 回顾虚拟机资源分配 451
11.2 使用虚拟机内存 453
11.2.1 理解ESXi高级内存技术 454
11.2.2 控制内存分配 457
11.3 管理虚拟机CPU利用率 464
11.3.1 默认CPU分配 466
11.3.2 设置CPU关联性 466
11.3.3 使用CPU预留 467
11.3.4 使用CPU限制 468
11.3.5 使用CPU共享 469
11.3.6 CPU预留、限制和共享技术小结 470
11.4 使用资源池 471
11.4.1 配置资源池 472
11.4.2 理解资源池的资源分配原理 474
11.5 调节网络I/O利用率 479
11.6 控制存储I/O利用率 483
11.6.1 启用Storage I/O Control 484
11.6.2 为虚拟机配置存储资源设置 487
11.7 要求掌握的知识点 490
第12章 平衡资源使用 492
12.1 利用和分配的比较 492
12.2 探索vMotion 493
12.2.1 检查vMotion的需求 497
12.2.2 执行vMotion迁移 499
12.3 确保vMotion兼容性 501
12.3.1 使用每虚拟机的CPU掩码 502
12.3.2 使用VMware增强的vMotion兼容性 503
12.4 探索vSphere Distributed Resource Scheduler 505
12.4.1 理解手动自动化行为 506
12.4.2 理解半自动行为 507
12.4.3 理解全自动行为 507
12.4.4 使用Distributed Resource Scheduler规则 508
12.5 使用Storage vMotion 514
12.6 介绍和操作Storage DRS 516
12.6.1 创建和使用数据存储集群 517
12.6.2 配置Storage DRS 520
12.7 要求掌握的知识点 528
第13章 监控VMware vSphere性能 530
13.1 性能监控概述 530
13.2 使用警报 531
13.2.1 理解警报范围 532
13.2.2 创建警报 533
13.2.3 管理警报 537
13.3 使用性能图表 539
13.3.1 Overview布局 539
13.3.2 Advanced布局 541
13.4 使用resxtop 548
13.4.1 使用resxtop 548
13.4.2 用resxtop捕获和回放性能数据 550
13.5 监控CPU使用 550
13.6 监控内存使用 553
13.7 监控网络使用 554
13.8 监控磁盘使用 556
13.9 要求掌握的知识点 558
第14章 VMware vSphere自动化 559
14.1 为什么使用自动化 559
14.2 使用vCenter Orchestrator工作流 560
14.2.1 理解vCenter Orchestrator的前提条件 560
14.2.2 配置vCenter Orchestrator 561
14.2.3 使用Orchestrator工作流 566
14.3 用PowerShell和PowerCLI进行自动化 568
14.3.1 安装PowerCLI 568
14.3.2 操作对象 570
14.3.3 运行一些简单的PowerCLI脚本 572
14.4 从vSphere管理助手中使用vCLI 575
14.5 使用vSphere管理管理助手实现vCenter自动化 577
14.6 通过vSphere管理助手利用Perl工具包 578
14.7 要求掌握的知识点 580
附录A 要求掌握的知识点 582
第1章:VMware vSphere 5简介 582
第2章:规划与安装VMware ESXi 583
第3章:安装与配置vCenter Server 585
第4章:安装与配置vSphere更新管理器 587
第5章:创建与配置虚拟网络 589
第6章:创建与配置存储设备 591
第7章:保证高可用性和业务连续性 594
第8章:VMware vSphere安全配置 596
第9章:创建与管理虚拟机 597
第10章:使用模板与vApp 599
第11章:管理资源分配 601
第12章: 平衡资源使用 603
第13章:监视VMware vSphere性能 605
第14章:VMware vSphere自动化 607
前言/序言
探索云端基石:虚拟化技术的深度解析与实践指南 本书并非一本介绍特定软件版本的操作手册,而是聚焦于虚拟化技术的核心原理、演进历程以及其在构建现代化、弹性和高效IT基础设施中的深远意义。我们将带领读者穿越抽象的层面,深入理解虚拟化如何颠覆传统的计算模式,并为企业带来前所未有的灵活性和资源优化能力。 第一部分:虚拟化之魂——原理与演进 本部分将首先溯源虚拟化技术的诞生与发展,从早期的分时系统到现代的硬件辅助虚拟化,勾勒出这项变革性技术是如何一步步走向成熟的。我们将详细剖析虚拟化的基本构成要素,包括虚拟机监视器(Hypervisor)——那个在物理硬件与虚拟机操作系统之间搭建桥梁的关键软件层。读者将了解到不同类型的Hypervisor(Type 1和Type 2)的架构差异、优缺点以及它们各自适用的场景。 核心的虚拟化技术,如CPU虚拟化,将被深入解析。我们将探讨Intel VT-x和AMD-V等硬件加速技术是如何通过指令集扩展,让CPU能够安全高效地执行来自虚拟机的特权指令,避免了性能瓶颈。同样,内存虚拟化的复杂性也将一一揭示,包括影子页表、EPT/NPT等机制的演进,它们如何使得虚拟机能够独立管理自己的内存地址空间,同时又能被Host操作系统高效地映射到物理内存。I/O虚拟化的挑战与解决方案,从早期的半虚拟化I/O到如今的SR-IOV、vNIC等技术,都将得到详尽的阐述,解释了为何高性能的网络和存储I/O在虚拟化环境中能够得到有效保障。 我们将探讨资源调度的艺术,了解Host操作系统如何通过时间片分配、内存页面共享(Transparent Page Sharing)等技术,在多个虚拟机之间公平有效地分配CPU和内存资源。此外,存储虚拟化的概念将被引入,介绍LUN Masking、Thin Provisioning、快照等技术如何为存储资源的管理和利用带来极大的便利。 第二部分:构建稳固的虚拟化平台——核心组件与架构 在掌握了虚拟化的基本原理后,本部分将聚焦于构建一个稳定、可靠且易于管理的虚拟化平台的关键组件。我们将深入探讨计算虚拟化的核心,不仅仅是单个虚拟机的创建和管理,更重要的是理解如何构建一个能够承载成百上千台虚拟机的高密度计算集群。这包括了对服务器虚拟化平台架构的深入理解,如其如何与底层的硬件紧密集成,如何管理物理服务器的资源池。 存储虚拟化的实践层面将被详细阐述。我们将研究各种存储架构,如SAN(存储区域网络)和NAS(网络附加存储),以及它们在虚拟化环境中的部署模式。读者将了解到数据存储协议,如iSCSI、FC(Fibre Channel)等,以及它们如何被Hypervisor用来访问和管理虚拟机磁盘文件。共享存储的重要性将被反复强调,它是实现虚拟机高可用性、迁移和集中管理的基础。我们将探讨不同存储协议的性能特点、成本效益以及在不同应用场景下的最佳实践。 网络虚拟化是构建现代IT基础设施不可或缺的一环。本部分将深入讲解虚拟交换机(vSwitch)的概念,它如何模拟物理交换机的行为,并为虚拟机提供二层网络连接。我们将详细分析不同类型的虚拟交换机(如标准虚拟交换机和分布式虚拟交换机)的架构、功能和管理特性,以及它们如何支持VLAN、端口组、流量整形等网络功能。网络隔离的机制,如VLAN和VXLAN,将被深入剖析,解释它们如何在虚拟环境中实现网络的安全和灵活划分。 第三部分:云的基石——虚拟化技术的进阶应用与最佳实践 虚拟化技术不仅仅是服务器的“瘦身”,更是通往云计算的必经之路。本部分将着眼于虚拟化技术的高级应用,以及如何将其转化为强大的云服务能力。 高可用性(High Availability, HA)是虚拟化平台的核心价值之一。我们将详细解析HA的原理,包括故障检测机制、自动故障转移流程以及如何通过冗余设计来消除单点故障。容错(Fault Tolerance, FT)的概念也将被引入,解释其如何实现零停机时间的虚拟机故障转移,适用于对业务连续性要求极高的关键应用。 虚拟机迁移(Virtual Machine Migration)是虚拟化环境中实现资源动态调配、负载均衡和计划内维护的关键技术。我们将深入探讨冷迁移、热迁移(vMotion)等不同迁移模式的原理、适用场景以及它们对存储和网络的要求。理解这些迁移技术,能够帮助读者掌握如何在不中断业务的情况下,将虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台,从而实现资源的灵活调度。 资源池化与自动化是实现大规模虚拟化管理的精髓。本部分将探讨如何构建计算、存储和网络资源池,以及如何通过自动化工具和脚本来简化日常运维任务,如虚拟机创建、部署、配置和监控。模板(Templates)和克隆(Cloning)技术将被详细介绍,它们如何极大地加速新虚拟机的部署过程。 性能优化与故障排除是每一位虚拟化管理员必备的技能。我们将提供一套系统性的方法论,指导读者如何监控虚拟化平台的性能指标,识别潜在瓶颈,并采取有效的优化措施。从CPU、内存、磁盘I/O到网络吞吐量,都将有详细的分析和调优建议。同时,针对虚拟化环境中常见的故障场景,我们将提供实用的故障排除指南,帮助读者快速定位问题并恢复服务。 第四部分:虚拟化在现代IT架构中的地位与未来展望 虚拟化技术已经深刻地改变了IT行业的格局,并持续演进。本部分将探讨虚拟化技术在私有云、混合云和公有云构建中的核心作用。我们将分析虚拟化如何作为基础设施即服务(IaaS)的基础,为上层的PaaS和SaaS服务提供支撑。 容器技术作为一种轻量级的虚拟化技术,正迅速崛起。我们将探讨容器技术与传统虚拟机技术之间的关系,以及它们如何在现代应用开发和部署中协同工作。DevOps理念与虚拟化技术的结合,将如何加速软件交付流程,提升开发效率。 最后,我们将展望虚拟化技术的未来发展趋势。包括软件定义数据中心(SDDC)的理念,如何通过软件实现对计算、存储和网络的全面抽象和控制。人工智能(AI)和机器学习(ML)在虚拟化领域的应用,例如智能资源调度、预测性维护和安全威胁检测。以及下一代虚拟化技术,如更高效的Hypervisor、更精细的资源控制和更安全的隔离机制。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的虚拟化技术知识体系,帮助您理解虚拟化不仅仅是技术本身,更是构建未来数字化基础设施的关键驱动力。通过对本书的学习,您将能够更好地理解和应用虚拟化技术,为您的组织带来更高的效率、更强的灵活性和更低的运营成本。