基于VMWARE技術(shù)的虛擬機(jī)系統(tǒng)在數(shù)字圖書館中的構(gòu)建與應(yīng)用

1、基于基于VMWARE技術(shù)的虛擬機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的虛擬機(jī)系統(tǒng)在數(shù)字圖書館中的構(gòu)建在數(shù)字圖書館中的構(gòu)建與應(yīng)用與應(yīng)用 項(xiàng)目采購(gòu)情況Line Line ItemItemManufacturer Manufacturer Part Part DescriptionDescription中文描述中文描述數(shù)數(shù)量量 Software License Software License 1VI-ENT-C VMware Infrastructure 3 for 2 Processors, Includes ESX Server 3, VirtualCenter Agent, Virtual ,SMP, VMFS, Vm

2、otion, HA, DRS, Consolidated Backup VMWARE企業(yè)版，2個(gè)物理CPU許可（包括ESX Server 3, VirtualCenter Agent， Virtual ，SMP，VMFS， Vmotion， HA，DRS，Consolidated Backup功能）52VI-VCMS-C VMware VirtualCenter Management Server 2 for VMware Infrastructure,Priced per VirtualCenter application instance VMware VirtualCenter 管理服務(wù)

3、許可 1VMWARE虛擬化系統(tǒng)物理架構(gòu)ESXESX服務(wù)器主機(jī)數(shù)量服務(wù)器主機(jī)數(shù)量 5 5臺(tái)臺(tái)ESX服務(wù)器主機(jī)類型HP ProLiant DL380G5ESX服務(wù)器主機(jī)CPU類型配置CPU類型：Xeon；CPU主頻(GHz)：2.5GHz四核5420；CPU數(shù)量：2顆ESX服務(wù)器主機(jī)內(nèi)存配置內(nèi)存類型：FBD PC2-5300；內(nèi)存容量：32GBESX服務(wù)器主機(jī)網(wǎng)卡配置網(wǎng)卡類型：10/100/1000快速以太網(wǎng)卡；網(wǎng)卡數(shù)量：6塊以太網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以太網(wǎng)交換機(jī)：WS-C3560G-24PS-E，24個(gè)10/100/1000T POE + 4 SFP 端口，數(shù)量：2臺(tái)，互為冗余ESX服務(wù)器主機(jī)光纖存儲(chǔ)卡（HB

4、A）HBA類型：4Gb PCI-E；HBA數(shù)量：2塊存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境光纖交換機(jī)：MDS9124 16-Ports Active Fabric Switch，數(shù)量：2臺(tái)，互為冗余存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)：EMC Celerra NS40，F(xiàn)C SAN架構(gòu)虛擬機(jī)一覽表圖書館門戶系統(tǒng)圖書館門禁管理系統(tǒng)圖書館自助式文印系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)硬盤系統(tǒng)）圖書館校外訪問系統(tǒng)圖書館自助式電子存包柜系統(tǒng)圖書館電子閱覽室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)圖書館電子讀報(bào)系統(tǒng)圖書館短信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)圖書館網(wǎng)管系統(tǒng)圖書館網(wǎng)絡(luò)病毒防護(hù)系統(tǒng)虛擬機(jī)備份系統(tǒng)試用數(shù)字圖書館平臺(tái)院系信息管理平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建處理器處理器VMware ESX 4.0 僅可在具有 64 位 x86 CPU

5、的服務(wù)器上安裝和運(yùn)行已知的 64 位處理器：1、所有的 AMD Opteron 都支持 64 位 2、所有的 Intel Xeon 3000/3200、3100/3300、5100/5300、5200/5400、7100/7300 和 7200/7400 都支持 64位 3、所有 Intel Nehalem（還沒有分配 Xeon 品牌號(hào)）都支持 64 位Inter（R）Xeon（R) CPU E5420 2.50GHZ系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)vNetwork 物理以太網(wǎng)適配器（也稱為上行鏈路適配器）將虛擬網(wǎng)絡(luò)連接至物理網(wǎng)絡(luò)，以將 vSwitch 連接到物理交換機(jī)支持的網(wǎng)絡(luò)適配器：Broadco

6、m NetXtreme 570 x 千兆位控制器Intel PRO 1000 適配器當(dāng)多個(gè)上行鏈路適配器與單一 vSwitch 相關(guān)聯(lián)以形成小組時(shí)，就會(huì)發(fā)生網(wǎng)卡綁定。小組將物理網(wǎng)絡(luò)和虛擬網(wǎng)絡(luò)之間的流量負(fù)載分?jǐn)偨o其所有或部分成員，或在出現(xiàn)硬件故障或網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)提供被動(dòng)故障切換1、Broadcom NetXtreme 5708GB2、Intel(R) 82571GB RJ-45 Copper1、interface GigabitEthernet0/192、switchport trunk encapsulation dot1q（Cisco WS-C3500G系列） 3、switchport mode

7、 trunk （Cisco WS-C2900G系列） VMkernel TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)堆棧支持 iSCSI、NFS 和 Vmotion。 iSCSI 可用作虛擬機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；NFS 可用作虛擬機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并用于直接掛載 .ISO 文件，這些文件對(duì)于虛擬機(jī)顯示為 CD-ROM；借助“通過 VMotion 遷移”，可在 ESX 主機(jī)之間轉(zhuǎn)移已啟動(dòng)的虛擬機(jī)，而無(wú)需關(guān)閉虛擬機(jī)vSwitch 的默認(rèn)邏輯端口（dvPort）數(shù)量為 56 個(gè)（重新啟動(dòng)系統(tǒng)后更改才會(huì)生效），在 ESX 中可以有多達(dá) 1016 個(gè)端口最多可在單臺(tái)主機(jī)上創(chuàng)建 512 個(gè)端口組（ VLAN ID ）設(shè)置虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要考慮是否在

8、主機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)中遷移虛擬機(jī)。如果需要，請(qǐng)確保兩臺(tái)主機(jī)均位于同一廣播域（即同一第 2 層子網(wǎng)）內(nèi)Cisco 發(fā)現(xiàn)協(xié)議 (CDP) 允許 ESX 管理員決定哪個(gè) Cisco 交換機(jī)端口與給定的 vSwitch 相連。系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)vNetwork vNetwork在 ESX 中啟用三種類型的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：將虛擬機(jī)連接到物理網(wǎng)絡(luò)以及相互連接虛擬機(jī)將 VMkernel 服務(wù)（如 NFS、iSCSI 或 VMotion）連接至物理網(wǎng)絡(luò)通過服務(wù)控制臺(tái)運(yùn)行 ESX 管理服務(wù)。服務(wù)控制臺(tái)端口（默認(rèn)情況下在安裝期間設(shè)置）是將 ESX 連接至任何網(wǎng)絡(luò)或遠(yuǎn)程服務(wù)（包括vSphere Client）所必需的系統(tǒng)

9、構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)vNetwork 網(wǎng)絡(luò)最佳做法由于服務(wù)控制臺(tái)的安全漏洞將使得攻擊者能夠完全控制系統(tǒng)上運(yùn)行的所有虛擬機(jī)，因此將服務(wù)控制臺(tái)處于其自己的網(wǎng)絡(luò)中是確保 ESX 系統(tǒng)安全的一個(gè)重要部分保證 VMotion 連接處于專用且單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)中是非常重要的，因?yàn)橥ㄟ^ VMotion 遷移時(shí)，客戶機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)存中的內(nèi)容將通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)vNetwork ESX主機(jī)使用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)虛擬機(jī)磁盤。虛擬機(jī)使用虛擬硬盤來(lái)存儲(chǔ)其操作系統(tǒng)、程序文件以及與其活動(dòng)有關(guān)的其他數(shù)據(jù)。虛擬磁盤VMFS是一個(gè)大型物理文件或一組文件，可以像任何其他文件一樣輕松地對(duì)其進(jìn)行復(fù)制、移動(dòng)、存檔和備份。為了存儲(chǔ)虛

10、擬磁盤文件并且能夠操作文件，ESX主機(jī)需要專用的存儲(chǔ)空間。系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器多路徑和路徑故障切換在主機(jī)服務(wù)器與存儲(chǔ)器之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，SAN 將使用多路徑技術(shù)，通過多條物理路徑從ESX/ESXi 主機(jī)到達(dá)存儲(chǔ)系統(tǒng)上的 LUN如果路徑或路徑所經(jīng)過的任一組件（HBA 卡、電纜、光纖、交換機(jī)/交換機(jī)端口、存儲(chǔ)處理器）出現(xiàn)故障，服務(wù)器將選擇其他可用路徑使用 VMware HA 可以按故障切換組對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行組織。某一主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，其所有虛擬機(jī)將立即在其他主機(jī)上啟動(dòng)。HA 需要 SAN 存儲(chǔ)器虛擬機(jī)在其他主機(jī)上還原后會(huì)丟失其內(nèi)存狀況，但磁盤狀況與主機(jī)發(fā)生故障時(shí)完全一致系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建光纖通道光纖

11、通道SANSAN 故障切換將每臺(tái) ESX/ESXi 計(jì)算機(jī)上的每個(gè) HBA 各自 連接不同交換機(jī)，順序一致在 FC 交換機(jī) 1 上，SP1 連接的交換機(jī)端口號(hào) 低于 SP2 連接的交換機(jī)端口號(hào)在 FC 交換機(jī) 2 上，SP1 連接的交換機(jī)端口號(hào) 低于 SP2 連接的交換機(jī)端口號(hào)此配置對(duì)每個(gè) HBA 提供兩條路徑，使得每條連接均能在發(fā)生故障時(shí)切換到冗余路徑。此配置中的路徑順序可提供HBA 和交換機(jī)故障切換，無(wú)需觸發(fā) SP 故障切換系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建光纖通道光纖通道SAN系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建光纖通道光纖通道SAN光纖交換機(jī)-1（Cisco MDS9124）光纖交換機(jī)-2（Cisco MDS9124）fc

12、1/11 fc1/12fc1/11fc1/12E模式EMC Celerra NS40ESX-1ESX-2ESX-3ESX-4ESX-5fc1/1fc1/2fc1/3fc1/4fc1/5fc1/15fc1/16fc1/1fc1/2fc1/3fc1/4fc1/5fc1/15fc1/16SPA1SPB1SPA2SPB2兩臺(tái)交換機(jī)用來(lái)做trunking的端口需要手動(dòng)更改為E模式（默認(rèn)是F模式）： interface fc1/11 interface fc1/12 switchport mode E switchport mode E兩臺(tái)交換機(jī)不能擁有相同的domain ID： fcdomain dom

13、ain 1 static vsan 100 fcdomain domain 2 static vsan 100兩臺(tái)交換機(jī)包括需要做trunking的端口需要在同一個(gè)vsan下，并且vsan號(hào)要一致：vsan databasevsan 100 interface fc1/1vsan 100 interface fc1/2系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建光纖通道光纖通道SAN兩臺(tái)交換機(jī)生成一個(gè)共同的zone，并將相應(yīng)端口以及存儲(chǔ)器端口加入其中，以激活zoneset而生效zone name vmware vsan 100member pwwn 50:06:01:61:41:e0:e7:9d（ESX-1）member

14、 pwwn 50:06:01:69:41:e0:e7:9d （ESX-2）member pwwn 50:01:43:80:00:c4:a0:0e （ESX-3）member pwwn 50:01:43:80:00:c5:26:6a （ESX-4）member pwwn 50:01:43:80:02:9b:69:8a （ESX-5）member pwwn 50:01:43:80:05:66:a2:82 （EMC SPA1）member pwwn 21:00:00:1b:32:06:6d:74 （EMC SPB1）配置交換機(jī)的圖形化界面系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建光纖通道光纖通道SAN存儲(chǔ)LUN與主機(jī)的分配E

15、SX/ESXi 與 SAN 的配合系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建光纖通道光纖通道SAN使群集具備高可用性的功能。如果一臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障，則該主機(jī)上運(yùn)行的所有虛擬機(jī)都將立即在同一群集的其他主機(jī)上重新啟動(dòng)DNS域名解析：DNS 配置選項(xiàng)卡上輸入主機(jī)名稱。在安裝期間指定的 DNS 服務(wù)器地址和域預(yù)先選定ESX-1：vi /etc/hosts192.168.96.1 ESX-1192.168.96.2 ESX-2192.168.96.3 ESX-3192.168.96.4 ESX-4192.168.96.5 ESX-5192.168.96.215 VCENTER 系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建高可用性高可用性 High Avail

16、ability (HA)VMware HA 與 VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) 結(jié)合使用，不僅可以防止故障發(fā)生，而且可以在群集內(nèi)的主機(jī)之間提供負(fù)載平衡在群集中的 ESX 主機(jī)上，VMware HA 通信通過指定為服務(wù)控制臺(tái)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。這些主機(jī)沒有將VMkernel 網(wǎng)絡(luò)用于 VMware HA 通信群集節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)路徑冗余對(duì) VMware HA 可靠性非常重要?？梢允褂镁W(wǎng)卡綁定在服務(wù)控制臺(tái)級(jí)別實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余，如果需要，可以增加服務(wù)控制臺(tái)冗余，VMware HA會(huì)同時(shí)通過主服務(wù)控制臺(tái)和輔助服務(wù)控制臺(tái)發(fā)送檢測(cè)信號(hào)。如果一條路徑發(fā)生故障，VM

17、ware HA 仍可通過另一條路徑發(fā)送和接收檢測(cè)信號(hào) 系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建高可用性高可用性 High Availability (HA)啟用 VMware 容錯(cuò)功能，可以獲得比 VMware HA 所提供的級(jí)別更高的可用性和數(shù)據(jù)保護(hù)，從而確保業(yè)務(wù)連續(xù)性為關(guān)鍵業(yè)務(wù)虛擬機(jī)啟用容錯(cuò)。會(huì)創(chuàng)建一個(gè)重復(fù)虛擬機(jī)（稱為輔助虛擬機(jī)），該虛擬機(jī)會(huì)以虛擬鎖步方式（vLockstep）隨主虛擬機(jī)一起運(yùn)行。VMware vLockstep 可捕獲主虛擬機(jī)上發(fā)生的輸入和事件，并將這些輸入和事件發(fā)送到正在另一主機(jī)上運(yùn)行的輔助虛擬機(jī)，所以它可以無(wú)中斷地接管任何點(diǎn)處的執(zhí)行，從而提供容錯(cuò)保護(hù)容錯(cuò)虛擬機(jī)及其輔助副本不允許在相同主機(jī)上運(yùn)

18、行。主虛擬機(jī)和輔助虛擬機(jī)可持續(xù)交換檢測(cè)信號(hào)，如果運(yùn)行主虛擬機(jī)的主機(jī)發(fā)生故障，系統(tǒng)將會(huì)執(zhí)行透明故障切換，立即啟用輔助虛擬機(jī)以替換主虛擬機(jī)，并將啟動(dòng)新的輔助虛擬機(jī)對(duì)于支持容錯(cuò)的每臺(tái)主機(jī)，需要兩個(gè) VMkernel 千兆位網(wǎng)卡：一個(gè)專用于容錯(cuò)日志記錄，一個(gè)專用于 VMotion。VMotion 和容錯(cuò)日志記錄網(wǎng)卡必須位于不同子網(wǎng)上 系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建容錯(cuò)容錯(cuò) Fault Tolerance（FT）打開容錯(cuò)時(shí)的驗(yàn)證檢查主機(jī)上的處理器必須來(lái)自與容錯(cuò)兼容的處理器組主機(jī)必須經(jīng) OEM 認(rèn)證為支持容錯(cuò)主機(jī)配置必須在 BIOS 中啟用了硬件虛擬化 （HV）虛擬機(jī)不得有多個(gè) vCPU，虛擬機(jī)不得有快照虛擬機(jī)的客戶機(jī)

19、操作系統(tǒng)和處理器的組合必須受容錯(cuò)支持（例如，基于 AMD 的處理器和 32 位 Solaris 系統(tǒng)的組合當(dāng)前不受支持）容錯(cuò)虛擬機(jī)的熱插拔功能將自動(dòng)禁用，不支持USB 和聲音設(shè)備和CD-ROM 或虛擬軟盤設(shè)備在 vCenter Server 設(shè)置中啟用 SSL 證書檢查任何一臺(tái)主機(jī)上不得有超過四個(gè)的容錯(cuò)虛擬機(jī)（主虛擬機(jī)或輔助虛擬機(jī)） 系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)構(gòu)建容錯(cuò)容錯(cuò) Fault Tolerance（FT）使用 vCenter Converter 可以完成的任務(wù)：將正在運(yùn)行的遠(yuǎn)程物理機(jī)轉(zhuǎn)換為虛擬機(jī)并將虛擬機(jī)導(dǎo)入 ESX/ESXi 或由 vCenter Server 管理的 主機(jī)將虛擬機(jī)（如 VMware

20、 Workstation 或 Microsoft Virtual Server 2005）轉(zhuǎn)換并導(dǎo)入 vCenter Server 管理的ESX/ESXi 主機(jī)將 VMware Consolidated Backup 映像還原到由 vCenter Server 管理的 ESX/ESXi 主機(jī)中將第三方備份或磁盤映像轉(zhuǎn)換為 vCenter Server 管理的 ESX/ESXi 主機(jī) 系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用遷移遷移 vCenter Converter物理機(jī)的遠(yuǎn)程熱克?。涸谠从?jì)算機(jī)運(yùn)行其操作系統(tǒng)期間克隆該源計(jì)算機(jī)。（遷移過程為無(wú)損操作，導(dǎo)入完成后可以繼續(xù)使用原始源計(jì)算機(jī)）1、 vCenter Conve

21、rter Server 在源計(jì)算機(jī)上安裝 vCenter Converter Agent代理，代理執(zhí)行源卷的快照 系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用遷移遷移 vCenter Converter2、 vCenter Converter 在目標(biāo)計(jì)算機(jī)上準(zhǔn)備虛擬機(jī)：在目標(biāo)計(jì)算機(jī)上新建虛擬機(jī)，然后代理將源計(jì)算機(jī)的卷復(fù)制到目標(biāo)計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用遷移遷移 vCenter Converter3、完成轉(zhuǎn)換過程：代理安裝所需的驅(qū)動(dòng)程序以允許操作系統(tǒng)在虛擬機(jī)上引導(dǎo)，然后自定義虛擬機(jī)（例如更改 IP 信息） 系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用遷移遷移 vCenter Converter4、從源計(jì)算機(jī)移除代理的所有痕跡，虛擬機(jī)準(zhǔn)備在目標(biāo)計(jì)算機(jī)上運(yùn)

22、行 系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用遷移遷移 vCenter Converter遠(yuǎn)程熱克隆的一般要求確保 Windows 防火墻沒有阻止文件和打印機(jī)共享導(dǎo)入的物理機(jī)必須有 vCenter Converter 支持的操作系統(tǒng)有關(guān)導(dǎo)入的物理機(jī)上運(yùn)行的SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)需要關(guān)閉，遷移才能獲得成功vCenter Converter的應(yīng)用通過vCenter Converter 實(shí)現(xiàn)物理機(jī)和虛擬機(jī)的熱備功能 系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用遷移遷移 vCenter ConverterVizioncore vRangerProVMware虛擬機(jī)數(shù)據(jù)備份支持全備、增量及差分備份，以減少存儲(chǔ)空間支持在線熱備或虛擬機(jī)關(guān)機(jī)狀態(tài)下備份提供內(nèi)

23、置的計(jì)劃任務(wù)工具，自動(dòng)執(zhí)行備份任務(wù)虛擬機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建之關(guān)鍵關(guān)鍵之一：ESX服務(wù)器主機(jī)應(yīng)盡量選擇相同硬件配置，否則在實(shí)施虛擬化系統(tǒng)時(shí)一些功能會(huì)實(shí)現(xiàn)不了關(guān)鍵之二： SAN方式的存儲(chǔ)架構(gòu)和光纖存儲(chǔ)卡冗余設(shè)計(jì)。虛擬機(jī)是建立在存儲(chǔ)設(shè)備上的一組磁盤文件，SAN網(wǎng)絡(luò)的高效穩(wěn)定與多路徑機(jī)制能使我們的業(yè)務(wù)系統(tǒng)得到最大的保證關(guān)鍵之三：配置多個(gè)以太網(wǎng)適配器。虛擬機(jī)所提供的應(yīng)用系統(tǒng)都是需要網(wǎng)絡(luò)對(duì)外發(fā)布信息和提供服務(wù)，建立ESX主機(jī)集群系統(tǒng)也需要網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行支撐，虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移、負(fù)載均衡、冗余配置、控制服務(wù)臺(tái)等都需要更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬。關(guān)鍵之四：配置ESX主機(jī)的大容量?jī)?nèi)存。每一個(gè)虛擬機(jī)的建立都要分配給1-2GB的內(nèi)存空間，在ESX主機(jī)上建立的虛擬機(jī)內(nèi)存容量總和要與ESX主機(jī)內(nèi)存基本相符，不能相差太大，否則會(huì)造成虛擬機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。VMWARE虛擬化技術(shù)