虛擬機技術(shù)在計算機機房管理中的應(yīng)用

彭城

（江蘇省徐州技師學(xué)院,江蘇徐州,221000）

1 ESXi平臺下的虛擬機技術(shù)

1.1 ESXi平臺概述

ESXi是對物理設(shè)備進行虛擬化配置從而對系統(tǒng)進行安裝和運行的虛擬化管理平臺。安裝時存在服務(wù)器設(shè)備的遠程安裝和普通主機的本地安裝兩種場景。服務(wù)器的安裝需要借助網(wǎng)絡(luò)登錄控制虛擬控制后臺，將鏡像以虛擬介質(zhì)的方式映射到服務(wù)器上，調(diào)整BIOS設(shè)置將鏡像作為啟動項就可以進行安裝。本地普通主機的安裝需要利用rufus等軟件將鏡像寫入U盤并設(shè)置為啟動設(shè)備后就可以進行安裝操作。在安裝完成后可以選擇“Configvre Management Network”選項為ESXi分配IP地址以方便后期管理。需要說明的是ESXi 6.5之后的版本就不再支持VMware vSphere Client連接了，用戶可以利用WEB客戶端或者是VMware Workstation進行虛擬機管理。

1.2 利用ESXi建立共享存儲空間

在計算機機房管理過程中，為了避免主機受到病毒的危害，通常是利用還原卡或者是還原軟件對磁盤進行保護，這樣雖然增加了保護性卻降低了實用性。針對這個問題，可以在ESXi平臺上建立一個NAS（網(wǎng)絡(luò)附屬存儲）服務(wù)器，機房內(nèi)的文件都可以利用局域網(wǎng)保存、共享，而基于Linux的NAS系統(tǒng)可以在很大程度上避免病毒傳播的風(fēng)險。

這種方案在實際操作過程中，要考慮到兩個問題，其一，ESXi平臺是將硬件虛擬化后供上層系統(tǒng)使用，這樣都會造成硬件性能的損耗；其二，虛擬化后的硬盤分區(qū)默認(rèn)情況下是ESXi專用的一種文件格式，如果出現(xiàn)文件損壞或丟失將很難恢復(fù)。為此就需要將硬盤進行直通給NAS使用，以增加速度和安全性。有些情況下ESXi的硬件菜單中硬盤的直通狀態(tài)是灰化的，這時需要對ESXi后臺的文件進行改寫才能進行配置。首先需要在ESXi控制臺中打開TSM-SSH服務(wù)，利用puTTY軟件連接ESXi后臺，運行l(wèi)spci-v|grep“Class 0106”-B1命令行，可以看到SATA控制器的相關(guān)信息，例如：“8086:7d08”。其中“8086”代表的就是SATA廠商ID，后面的“7d08”代表的是設(shè)備ID。接著要對ESXi的后臺文件進行改寫，使用SSH Secure File Transfer Client軟件連接ESXi后，打開vi/etc/vmware/passthru.map文件，利用得到的控制器相關(guān)信息在文件內(nèi)添加新的控制命令：8086 7d08 d3d0 false，平臺重啟后就可以在ESXi的硬件菜單中看到硬盤是可直通狀態(tài)。通過這些操作，就為NAS系統(tǒng)的安裝做好了準(zhǔn)備工作。

NAS系統(tǒng)通常選擇基于Linux的開源系統(tǒng)，以較為常用的freeNAS為例，首先需要在ESXi平臺中為其配置硬件，結(jié)合教學(xué)機房的實際使用情況，使用64位雙核心的CPU，16GB內(nèi)存，千兆以上的虛擬網(wǎng)卡就可以勝任，引導(dǎo)驅(qū)動器可以和ESXi共用同一塊固態(tài)硬盤，存儲驅(qū)動器選擇直通完成的硬盤即可。因為freeNAS采用基于freeBSD的系統(tǒng)架構(gòu)和ZFS的文件系統(tǒng)，所以收到病毒特別是勒索病毒的影響要小很多，同時為用戶提供了非常靈活的快照功能，即使文件被病毒破壞或者誤刪除也能非常方便的回滾到之前的版本。另外，freeNAS還提供iSCSI功能，可以非常方便的為其他系統(tǒng)提供擴展存儲空間。

進入freeNAS的存儲頁面，首先要創(chuàng)建一個存儲池，也就是將磁盤掛載到系統(tǒng)內(nèi)。前期在ESXi中直通的硬盤可以直接在這個頁面里找到。如果有多塊硬盤，可以選擇創(chuàng)建鏡像類或者條帶類的Data VDevs，所謂的“鏡像”與磁盤陣列里的Radi 1類似，“條帶”則與Raid 0類似。為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，freeNAS允許增加固態(tài)硬盤為緩存盤，當(dāng)用戶在線編輯大文件時，數(shù)據(jù)會暫存在緩存盤內(nèi)以提高響應(yīng)速度。創(chuàng)建完成的存儲池會以列表的形式顯示出來，通過選項可進一步為存儲池建立數(shù)據(jù)集。此時在freeNAS內(nèi)部就會為數(shù)據(jù)集建立一個路徑，但數(shù)據(jù)集還是不能直接被用戶使用，因為只有將數(shù)據(jù)集共享出來才能借助網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交換。普通的共享操作非常簡單，只要在界面里將對應(yīng)系統(tǒng)共享類型的路徑參數(shù)指向數(shù)據(jù)集的路徑就可以，下面著重討論iSCSI共享存儲方式。

在freeNAS系統(tǒng)中找到iSCSI共享頁面，可以看到“wizard”向?qū)О粹o，通過提示，設(shè)置共享的名稱、路徑、IP地址等關(guān)鍵信息后就可以輕松完成。接著進入需要掛載iSCSI的系統(tǒng)，在開始菜單中打開“iSCSI發(fā)起程序”，在目標(biāo)頁面輸入共享的IP地址，就可以快速連接成功。最后打開系統(tǒng)的磁盤管理界面，就可以看到掛載完成的iSCSI共享空間，格式化后可正常使用，與普通硬盤分區(qū)無異。

1.3 利用ESXi平臺的其他應(yīng)用

除此以外，在機房管理過程中還會時常遇到利用PXE工具進行網(wǎng)絡(luò)克隆系統(tǒng)的情況。我們可以利用ESXi安裝一個Windows系統(tǒng)虛擬機，將PXE工具和相關(guān)系統(tǒng)鏡像上傳到虛擬機中，利用系統(tǒng)自帶的遠程桌面功能，可以方便快捷的對虛擬機進行遠程控制。

可見，ESXi為機房管理者提供了實現(xiàn)多種功能的可行性平臺。

2 VMware Workstation環(huán)境下的虛擬機技術(shù)

2.1 利用VMware Workstation虛擬操作平臺

如果說ESXi是運行在硬件層面上的類似OS的平臺，那么VMware Workstation則是直接運行在OS之上的虛擬機軟件。借助這款軟件，可以在Windows系統(tǒng)中虛擬出想要的其他操作系統(tǒng)。VMware Workstation的操作非常的方便，只要我們的硬盤中有系統(tǒng)的安裝鏡像，在主頁上選擇“創(chuàng)建新的虛擬機”，就可以按照軟件提示一步步的配置環(huán)境并安裝虛擬機。安裝完成的虛擬機就如同一臺普通的計算機，可以在啟動時進入BIOS進行配置，可以增加或者刪除磁盤空間，可以對磁盤進行分區(qū)和格式化操作?！翱煺铡钡墓δ芸梢詾楫?dāng)前虛擬機配置保留備份，日后可以非常方便的進行還原。

2.2 利用VMware Workstation虛擬網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)方面，VMware Workstation提供了三種網(wǎng)絡(luò)連接方式。第一種是橋接模式，這種模式下虛擬機的虛擬網(wǎng)絡(luò)適配器與物理網(wǎng)絡(luò)適配器進行連接，虛擬機和物理主機一樣都可以看成是同一局域網(wǎng)下的計算機，這種模式下只需要對虛擬機配置和物理主機所處局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號段一致的IP地址，局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺計算機就都可以正常訪問虛擬機。第二種模式是NAT模式，在這種模式下虛擬機共享物理主機的IP地址，就像是“隱藏”在物理主機身后一樣，所有的數(shù)據(jù)都需要物理主機進行轉(zhuǎn)發(fā)，所以雖然虛擬機可以訪問外部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，但是外部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備卻只能訪問到物理主機而不能正常訪問到虛擬機。由于一臺物理主機只能設(shè)置一個NAT模式的虛擬網(wǎng)絡(luò)，所以同一個物理主機下的同時采用所有NAT模式的虛擬機之間是可以正常訪問的。第三種模式是僅主機模式，這種模式比NAT更加封閉，只有物理主機才能正常訪問到虛擬機。而且同一個物理主機可以設(shè)置多個僅主機模式的虛擬網(wǎng)絡(luò)，只有在同一個僅主機模式的虛擬網(wǎng)絡(luò)下的虛擬機之間才是可以正常訪問的，否則就不能正常通訊。由此可見VMware Workstation提供的網(wǎng)絡(luò)連接模式涵蓋了常見的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，管理員只要在計算機內(nèi)安裝這款軟件就可以滿足網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)的需要，大大簡化了機房管理的難度。值得一提的是，VMware Workstation中所有的虛擬機其實都可以被系統(tǒng)看作是相關(guān)的文件，因此可以利用系統(tǒng)克隆的方式對這款軟件進行安裝。

3 總結(jié)

虛擬機技術(shù)的靈活運用可以讓計算機機房更加高效、穩(wěn)定的運行。同時我們還應(yīng)該看到虛擬技術(shù)有更加廣闊的前景，比如用戶桌面系統(tǒng)的虛擬化、存儲技術(shù)的虛擬化等等。相信隨著智慧化校園建設(shè)的推進，虛擬機技術(shù)將在機房管理中起到越來越重要的作用。