基于VMware vSphere企業(yè)數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

謝 濤 項宗文 龍興全

（徐州礦務(wù)（集團）新疆天山礦業(yè)有限責任公司，新疆 阿克蘇 842008）

天山公司成立于2002 年，是徐礦集團的全資子公司。公司信息化建設(shè)歷經(jīng)十幾年的不斷完善，構(gòu)建了覆蓋地面、井下的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和相應(yīng)的管理信息系統(tǒng)。由于缺乏專業(yè)人員，加之不同時期技術(shù)擴展，導致數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)變得十分復雜。隨著天山公司推進國家首批智能化示范礦井的建設(shè)，提出利用虛擬化技術(shù)打造新的數(shù)據(jù)中心[1-5]，實現(xiàn)硬件資源的按需動態(tài)分配、靈活調(diào)度和跨域共享遷移，真正服務(wù)于企業(yè)靈活多變的應(yīng)用需求。

1 虛擬化技術(shù)

虛擬化是通過“軟件定義”把物理硬件抽象邏輯化，實現(xiàn)邏輯資源與底層硬件相隔離，通過對邏輯資源有效的管理利用，實現(xiàn)物理硬件資源效率最大化。VMware vSphere 是VMware 推出的一款基于云計算的新一代數(shù)據(jù)中心虛擬化套件，采用分布式部署，各項架構(gòu)服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)包含在VMware ESXi 中實現(xiàn)，這些資源與服務(wù)又由vCenter Serve統(tǒng)一進行管理和調(diào)度。VMware vSphere 通過建立群集和資源池有效降低資金成本和運營成本，在增強對基礎(chǔ)架構(gòu)控制能力的同時，使得應(yīng)用程序和硬件更加獨立和靈活。

2 企業(yè)數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

數(shù) 據(jù) 中 心 基 礎(chǔ) 設(shè) 施 采 用 華 為FusionModule2000； 物 理 服 務(wù) 器4 臺 聯(lián) 想ThinkSystem SR650； 交 換 機S5720-28x-pwh-si-ac和S6720-30-EI-24S-AC。在實際的應(yīng)用中，S5720和S6720 通過10GB-SFP 和40GB-SFP 分別上聯(lián)至兩臺互為冗余的工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機MACH4002，S5720 和S6720 的上聯(lián)端口及接入端口配置成Trunk允許所有Vlan 通過。物理服務(wù)器通過VMnic0、VMnic1 的1GB-RJ45 接 入S5720，VMnic2、VMnic3 的10GB-SFP 接入S6720，其中VMnic0、VMnic2 和VMnic1、VMnic3 互為冗余。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖1。

圖1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓撲

2.1 VMware vSphere 6.7 的部署

2.1.1 VMware ESXi 的部署

將物理服務(wù)器設(shè)置成U 盤引導，加載鏡像文件VMware ESXi 6.7.iso；選擇（Enter）Continue；按F11 鍵Continue； 選 擇 安 裝 磁 盤，（Enter）Continue；默認鍵盤設(shè)置，（Enter）Continue；設(shè)置root 賬號密碼，需要符合VMware vSphere 的定義；按F11 鍵開始安裝，完成后Enter 重啟；按F2鍵配置ESXi 主機管理地址；輸入root 賬號密碼；選擇“Configure Management Network”；選擇“IP Configuration”；輸入預先定義的IP、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)等信息；按ESC鍵返回并選擇“Enter”保存配置。

ESXi 配置有標準的虛擬交換機vSwitch0 和vSwitch1：（1）vSwith0 上 行 鏈 路 為VMnic0、VMnic2，創(chuàng)建虛擬端口組Management Network 及VMkernel適配器VMk0并啟用vMotion和管理流量。（2）vSwith1 上行鏈路為VMnic1、VMnic3，創(chuàng)建虛擬端口組VSAN 及VMkernel 適配器VMk1 并啟用VSAN，實現(xiàn)所有鏈路的全冗余。

2.1.2 VMware vCenter Server Appliance 的部署

安裝VCSA 分兩個階段，第一階段創(chuàng)建VCSA虛擬機。在所有物理主機部署完ESXi 系統(tǒng)并搭建好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境后，在客戶端瀏覽器輸入ESXi 主機的IP 地址https://IP。選擇創(chuàng)建虛擬機；選擇從OVF或OVA 文件部署虛擬機；選擇“下一頁”；虛擬機命名為“VMware vCenter Server Appliance”并添加安裝文件VMware vCenter Server Appliance 6.7；選擇存儲池；所有默認“下一頁”；確認虛擬機參數(shù)，文件傳輸完畢，VCSA 虛擬機自加電啟動；按“F12”創(chuàng)建root 賬號密碼，需要符合VMware vSphere 的定義；按“F2”配置VCSA 虛擬機管理地址；輸入root 賬 號 密 碼； 選 擇“Configure Management Network”；選擇“IP Configuration”；輸入預先定義的IP、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)等；按ESC 鍵返回并選擇“Enter”保存配置，第一階段部署完成。

第二階段部署并安裝VCSA 服務(wù)。在客戶端瀏覽器輸入VCSA 虛擬機的IP 地址https://ip:5480；選擇“設(shè)置”，使用root 賬號登錄；開始部署安裝VCSA 服務(wù)；配置NTP 服務(wù)器；配置SSO 賬號和密碼，要符合VMware vSphere 的定義；確認配置參數(shù)并選擇“下一步”；開始配置并部署VCSA 服務(wù)，至此，VMware vCenter Server Appliance 部署完成。

2.2 VMware vSphere 的群集和虛擬機

通過建立“群集”及配置VSAN、VMotion、DRS 及HA 等功能，實現(xiàn)物理資源池化的同時，保障所有的服務(wù)都能享受到相應(yīng)的計算資源。在客戶端瀏覽器輸入VCSA 管理地址，https://ip 地址；選擇“啟動vSphere client (Html5)”；輸入VMware vCenter Singl Sign-On 賬號及密碼；在vSphere client主機和集群頁面，新建“數(shù)據(jù)中心”；在數(shù)據(jù)中心下創(chuàng)建“群集”并啟用DRS、HA 功能；在群集下添加“ESXi 主機”；在群集下配置“VSAN”服務(wù)，聲明ESXi 主機磁盤加入“VSAN”共享池。

至此，完成了vSphere 虛擬化平臺的實施，實現(xiàn)計算資源：CPU 191GHz、內(nèi)存510GB、存儲43TB。vSphere 虛擬化環(huán)境建立后，通過克隆和模板方式完成了44 臺運行Windows、Linux 系統(tǒng)的服務(wù)器部署，同時對不同的業(yè)務(wù)劃分VLAN，使不同的業(yè)務(wù)處在隔離狀態(tài)運行，

用此方式，節(jié)省了大量的時間與人力成本。vSphere 虛擬化運行環(huán)境如圖2。

圖2 vSphere 虛擬化運行環(huán)境

3 結(jié)語

天山公司對數(shù)據(jù)中心運行環(huán)境的訴求，讓虛擬化的理論在實際中找到了結(jié)合點，也讓虛擬化的理論特性在實踐中得到應(yīng)用。通過對天山公司數(shù)據(jù)中心虛擬化的實施，在現(xiàn)有環(huán)境下實現(xiàn)了虛擬機與物理機11:1 的整合比例，在保障所有虛擬機和物理主機資源動態(tài)分配的同時，具有高冗余性的資源預留。無論在低碳節(jié)能、空間占用、綠色環(huán)保等方面完全優(yōu)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，為企業(yè)提供了一種高可用性的、高連續(xù)性的私有云平臺。