【正文】 。本小節(jié)將根據(jù)XXX客戶的生產(chǎn)環(huán)境，對管理與監(jiān)控組建進行整體規(guī)劃，包括vCenter Server及其數(shù)據(jù)庫，警報和ESXi主機安裝與配置等。 指導原則與最佳實踐在進行管理與監(jiān)控規(guī)劃時，我們會遵循如下的指導原則與最佳實踐。根據(jù)虛擬基礎架構的大小部署一個或多個vCenter Server系統(tǒng)。u 如果可以允許停機一兩分鐘，請使用vSphere HA保護vCenter Server系統(tǒng)。u 如果為vSphere HA集群啟用了DRS，請禁用vCenter Server虛擬機遷移。u 如果組織擔心在使用管理界面連接vCenter Server系統(tǒng)或ESXi主機時會有中間人攻擊，請使用證書。u 使用自動化方法安裝和配置ESXi主機。u 限制具有vCenter Server訪問權限的用戶數(shù)量。u 將vCenter Server系統(tǒng)和托管管理接口的所有服務器（VMware vSphere Client、vSphere PowerCLI等）添加到目錄服務。最好在虛擬機上安裝可選模塊。vCenter鏈接模式要求所有vCenter Server系統(tǒng)都是同一個域中的Active Directory成員，或至少是受信任域的成員。u 快照不是備份解決方案，但卻是很有用的撤消操作解決方案。但避免采用過于嚴格的vCenter Server警報設置。u 如果已存在管理集群，請優(yōu)先使用現(xiàn)有管理工具與流程執(zhí)行操作系統(tǒng)和應用的更新操作。216。vCenter Server 系統(tǒng)性能建議多達 50 臺主機/500 個開啟的虛擬機2 個 CPU4 GB RAM5 GB 磁盤空間多達 300 臺主機/3000 個開啟的虛擬機4 個 CPU8 GB RAM10 GB 磁盤空間多達 1000 臺主機/10000 個開啟的虛擬機8 個 CPU16 GB RAM10 GB 磁盤空間表：vCenter Server （Windows）系統(tǒng)性能建議vCenter Server Appliance 內(nèi)存建議多達 10 臺主機/100 個開啟的虛擬機4 GB RAM多達 100 臺主機/1000 個開啟的虛擬機8 GB RAM多達 400 臺主機/4000 個開啟的虛擬機13 GB RAM超過 400 臺主機/4000 個開啟的虛擬機17 GB RAM表：vCenter Server Appliance （Linux）內(nèi)存建議本次規(guī)劃將采用基于Windows的vCenter Server，根據(jù)XXX客戶的生產(chǎn)環(huán)境情況，即：18臺物理主機，1000個開啟的虛擬機，我們對vCenter Server使用如下的邏輯設計。項目說明廠商與模型VMware virtual machine virtual hardware 8CPU類型VMware vCPU網(wǎng)卡廠商與模型每個網(wǎng)卡的端口數(shù) x 速度網(wǎng)絡VMXNET31x Gigabit EthernetManagement network本地磁盤RAID級別N/A表：vCenter Server物理設計為了更好的管理與監(jiān)控對數(shù)據(jù)中心的運行情況，我們向客戶推薦VMware vSphere with Operations Management套件，該套件除了可以高效的完成服務器虛擬化，讓整個數(shù)據(jù)中心更加的靈活，敏捷，高效外，它還可以深度監(jiān)控整個IT基礎架構的容量與性能，可以實現(xiàn)更高的容量利用率、整合率和硬件節(jié)約，同時還可縮短問題診斷和解決的時間，避免業(yè)務受到影響。vSphere，許多群體稱之為“ESXi”，即底層虛擬化管理程序體系結構的名稱，這是一種采用尖端技術的裸機虛擬化管理程序。圖：vSphere 數(shù)據(jù)中心的物理拓撲vSphere 數(shù)據(jù)中心拓撲包括下列組件:216。ESXi 軟件為虛擬機提供資源，并運行虛擬機?？梢詫⒃S多配置相似的 x86 服務器組合在一起，并與相同的網(wǎng)絡和存儲子系統(tǒng)連接，以便提供虛擬環(huán)境中的資源集合（稱為群集）。 存儲網(wǎng)絡和陣列光纖通道SAN 陣列、iSCSI SAN 陣列和 NAS 陣列是廣泛應用的存儲技術，VMware vSphere 支持這些技術以滿足不同數(shù)據(jù)中心的存儲需求。此安排可實現(xiàn)存儲資源的聚合，并在將這些資源置備給虛擬機時使資源存儲更具靈活性。 IP 網(wǎng)絡每臺計算服務器都可以有多個物理網(wǎng)絡適配器，為整個 VMware vSphere 數(shù)據(jù)中心提供高帶寬和可靠的網(wǎng)絡連接。 vCenter ServervCenter Server 為數(shù)據(jù)中心提供一個單一控制點。它將各臺計算服務器中的資源統(tǒng)一在一起，使這些資源在整個數(shù)據(jù)中心中的虛擬機之間共享。在 vCenter Server 無法訪問（例如，網(wǎng)絡斷開）的情況下（這種情況極少出現(xiàn)），計算服務器仍能繼續(xù)工作。在vCenter Server 的連接恢復后，它就能重新管理整個數(shù)據(jù)中心。 管理客戶端 VMware vSphere 為數(shù)據(jù)中心管理和虛擬機訪問提供多種界面。 ESXi體系結構 ESXi架構和組件 ESXi是組成vSphere基礎架構核心的虛擬化管理器，可直接安裝在物理服務器之上，并允許多個虛擬機運行于虛擬化層之上。與其他虛擬化管理程序不同，ESXi的所有管理功能都可以通過遠程管理工具提供。ESXi 體系結構獨立于任何通用操作系統(tǒng)運行，可提高安全性、增強可靠性并簡化管理。如下圖所示，從體系結構來說ESXi包含虛擬化層和虛擬機，而虛擬化層有兩個重要組成部分：虛擬化管理程序VMkernel和虛擬機監(jiān)視器VMM。圖：ESXi體系結構 VMkernelVMkernel 是虛擬化的核心和推動力，由 VMware 開發(fā)并提供與其他操作系統(tǒng)提供的功能類似的某些功能，如進程創(chuàng)建和控制、信令、文件系統(tǒng)和進程線程。它還包含了物流服務器各種組件的設備驅動器——例如，網(wǎng)卡和磁盤控制卡、VMFS文件系統(tǒng)和虛擬交換機。例如，虛擬 SCSI 磁盤驅動器可映射到與 ESXi 主機連接的 SAN LUN 中的虛擬磁盤文件；虛擬以太網(wǎng) NIC 可通過虛擬交換機端口連接到特定的主機 NIC。對于每個已開啟的虛擬機，將在 VMkernel 中運行一個 VMM。VMkernel 將設置系統(tǒng)狀態(tài)，以便 VMM 可以直接在硬件上運行。VMM 使虛擬機可以像物理機一樣運行，而同時仍與主機和其他虛擬機保持隔離。 虛擬機虛擬機是一個由VMkernel控制的軟件構造體。這使虛擬機具有可移動性，并且易于備份或克隆。由于隔離的原因，虛擬環(huán)境中運行的應用在可用性和安全性方面遠優(yōu)于在傳統(tǒng)的非虛擬化系統(tǒng)中運行的應用。通過封裝，虛擬機獲得了超強的移動性并且易于管理?？梢詾樘摂M機配置與底層硬件上存在的物理組件完全不同的虛擬組件。事實上，您可以在一臺物理計算機上混合運行不同類型的操作系統(tǒng)和應用。在虛擬機上安裝客戶操作系統(tǒng)與在物理計算機上安裝操作系統(tǒng)完全一樣。216。在一臺物理主機的不同虛擬機里，可以根據(jù)應用需求同時運行不同的x86操作系統(tǒng)，彼此之間不會沖突，且對x86操作系統(tǒng)無需進行任何修改。 VMware Tools VMware Tools 是一套實用程序，能夠提高虛擬機的客戶操作系統(tǒng)的性能，并改善對虛擬機的管理。雖然客戶操作系統(tǒng)可以在未安裝 VMware Tools 的情況下運行，但是您將無法使用某些重要功能，并失去一些便利性。該服務在客戶操作系統(tǒng)啟動時自動啟動。 將消息從 ESXi 主機傳送到客戶操作系統(tǒng)。 向 ESXi 主機發(fā)送心跳信號，使其知道客戶操作系統(tǒng)正在運行。 實現(xiàn)客戶操作系統(tǒng)與主機操作系統(tǒng)之間的時間同步。 在虛擬機中運行腳本并執(zhí)行命令。 為使用 VMware VIX API 創(chuàng)建的與客戶操作系統(tǒng)綁定的調(diào)用提供支持，除 Mac OS X 客戶操作系統(tǒng)外。 允許指針在 Windows 客戶操作系統(tǒng)的客戶機和 Workstation 之間自由移動。 幫助創(chuàng)建 Windows 客戶操作系統(tǒng)中由特定備份應用程序使用的快照。216。每個客戶操作系統(tǒng)都能識別出常規(guī)硬件設備，但它并不知道這些設備實際上是虛擬設備。統(tǒng)一硬件使得虛擬機可以跨 vSphere 主機進行遷移?；A虛擬機完全符合 x86 架構的系統(tǒng)標準。標準虛擬設備驅動程序具有可移植性，您無需為每臺虛擬機重新配置操作系統(tǒng)。圖：虛擬機看到的硬件 資源分配方式 主機、集群、資源池可以在非集群（獨立式）vSphere 主機和集群中配置 CPU 和內(nèi)存資源池。主機表示 x86 物理服務器的聚合計算和內(nèi)存資源。群集可作為單個實體發(fā)揮作用和進行管理。例如,如果服務器組中包含 8 臺服務器,每臺服務器有四個雙核 CPU(每個 CPU 以 4 GHz 的速度運行)和 32 GB 內(nèi)存,群集將聚合 256GHz 的計算能力和 256GB 的內(nèi)存來運行虛擬機。資源池可以是分層的,也可以是嵌套的。借助資源池，您可以根據(jù)業(yè)務需要分層次地劃分并分配 CPU 和內(nèi)存資源。資源池還用于向其他用戶和組委派權限。216。默認情況下，每個虛擬機將能夠訪問相同比例的資源。如果有多余的容量可用，則虛擬機可以利用更多。如果某個虛擬機的資源份額是另一個虛擬機的兩倍，則在這兩個虛擬機爭用資源時，第一個虛擬機有權消耗兩倍于第二個虛擬機的資源。還可以選擇自定義為各虛擬機分配特定的份額值（表示比例權重）。同級將根據(jù)其相對份額值共享資源，該份額值受預留和限制的約束。216。即使有更多 CPU 容量可用，也可以將虛擬機可獲得的虛擬 CPU 頻率設置為不超過 1 GHz。限制功能為可以分配到虛擬機的 CPU、內(nèi)存或存儲 I/O 資源指定上限。限制用具體單位（兆赫茲 (GHz) 或兆字節(jié) (MB) 或每秒 I/O 操作數(shù)）表示。如果內(nèi)存無限制，則在創(chuàng)建虛擬機時為該虛擬機配置的內(nèi)存量將成為其有效限制因素。 預留預留指定保證為虛擬機分配的最少資源量。即使物理服務器負載較重，服務器也會確保該資源量。例如，假定有 2GHz 可用，并且為 VM1 和 VM2 各指定了 1GHz 的預留量。但是，如果 VM1 只用了 500MHz，則 VM2 可使用 。可以指定預留以保證虛擬機始終可使用最少的必要 CPU 或內(nèi)存量。實現(xiàn)這一任務的困難之處在于每一個應用都與操作系統(tǒng)之間有著密切的依賴關系。這就是Windows用戶常常提到的“DLL地獄”。這種狀況會導致物理服務器的CPU資源被極大地浪費。通過整合服務器充分利用CPU資源，可以給用戶帶來極大的收益。這是CPU虛擬化與其它虛擬化形式所不同的地方。多個vCPU分時復用物理CPU。VMkernel在調(diào)度vCPU的時候采用“插槽核心線程”的拓撲邏輯。當vCPU需要運行時，VMkernel 會將一個vCPU映射到處理器調(diào)度一個執(zhí)行線程的能力，它對應于一個 CPU 核心或一個超線程（如果 CPU 支持超線程）。可以將虛擬機配置為最多具有128個vCPU。與vCPU和管理vCPU相關技術和概念如下：216。在固定時間間隔內(nèi)，VMKernel動態(tài)地在服務器和不同處理器（或多核處理器的內(nèi)核）中分配VM工作負載。216。Intel 和 AMD 均已開發(fā)了將兩個或兩個以上處理器內(nèi)核組合到單個集成電路（通常稱為封裝件或插槽）的處理器。同一處理器中的內(nèi)核通常配備由所有內(nèi)核使用的最低級別的共享緩存，這有可能會減少訪問較慢主內(nèi)存的必要性。研究顯示使用多核心可以導致可觀的耗電下降，并提供良好的性能。216。必須具有虛擬 SMP，才能打開多處理器虛擬機電源。216。在vSphere虛擬機的處理器分配中，一個超線程可以對應一個vCPU。 CPU虛擬化類型從架構上看，傳統(tǒng)的X86平臺并不是為支持多操作系統(tǒng)并行而設計的。當前x86 虛擬化平臺的主要廠商如VMware等，也已經(jīng)開始充分利用芯片廠商在處理器架構中構建的硬件輔助功能，以提高系統(tǒng)運行效率，降低Hypervisor帶來的系統(tǒng)開銷。這些環(huán)以等級排列，從最有特權的（Ring 0）到最少特權的（Ring 3）。在虛擬化系統(tǒng)上，Hypervisor和虛擬機監(jiān)控器（VMM）需要運行在Ring0，因此虛擬機子操作系統(tǒng)必須運行在Ring1。這樣就產(chǎn)生了延時和開銷。這種CPU架構上的虛擬化支持擴展提升了性能。選擇支持這些虛擬化優(yōu)化擴展的CPU，這可以更好地降低系統(tǒng)開銷、提升虛擬化效率。216。例如，配有2個VCPU的虛擬機可以讓虛擬處理器運行在屬于相同內(nèi)核的邏輯處理器上，或運行在不同物理內(nèi)核的邏輯處理器上。每隔240毫秒，VMkernel檢查把vCPU從一個邏輯處理器遷移到另一個來保障負載均衡。圖：CPU負載平衡ESXi CPU 調(diào)度程序可以解釋處理器拓撲（包括插槽、內(nèi)核和邏輯處理器之間的關系）。在未過載的系統(tǒng)中，ESXi CPU 調(diào)度程序在默認情況下將負載分配到所有插槽。因此，單個 SMP 虛擬機的虛擬 CPU 在多個插槽之間分配（除非每個插槽本身還是 NUMA 節(jié)點，在這種情況下，NUMA 調(diào)度程序會限制虛擬機的所有虛擬 CPU 都駐留在同一插槽上。 內(nèi)存虛擬化當運行一個虛擬機時，vSphere的VMKernel為虛擬機生成一段可編址的連續(xù)內(nèi)存，與普通操作系統(tǒng)提供給上層應用使用的內(nèi)存具有相同的屬性特征。 VMware vSphere的三層內(nèi)存映射結構如下圖所示：圖：內(nèi)存三層映射ESXi 裸機體系結構的強大功能主要體現(xiàn)在內(nèi)存優(yōu)化方面，這些功能可提高內(nèi)存使用效率。分配給每個虛擬機的內(nèi)存總和可超過主機上安裝的物理內(nèi)存總和。例如，過量分配率為 2:1 時，通常只會對性能產(chǎn)生非常小的影響。通過 VMware 設計的若干功能，vSphere 可支持實現(xiàn) RAM 的高效使用和更高的整合率，包括透明頁共享、客戶機內(nèi)存回收和內(nèi)存壓縮。 透明頁共享TPS（Transparent page sharing）TPS 是 VMware 獨有的一種內(nèi)存優(yōu)化方法。圖：透明頁共享216。如果內(nèi)存不足，則 VMkernel 將選擇一個虛擬機并擴充其內(nèi)存，也就是說，它會通知該虛擬機中的釋放驅動程序從客戶操作系統(tǒng)要求更多的內(nèi)存。圖：