基于VMware vSphere企業數據中心虛擬化技術的應用

謝 濤 項宗文 龍興全

（徐州礦務（集團）新疆天山礦業有限責任公司，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。公司信息化建設歷經十幾年的不斷完善，構建了覆蓋地面、井下的網絡基礎設施和相應的管理信息系統。由于缺乏專業人員，加之不同時期技術擴展，導致數據中心結構變得十分復雜。隨著天山公司推進國家首批智能化示范礦井的建設，提出利用虛擬化技術打造新的數據中心[1-5]，實現硬件資源的按需動態分配、靈活調度和跨域共享遷移，真正服務于企業靈活多變的應用需求。

1 虛擬化技術

虛擬化是通過“軟件定義”把物理硬件抽象邏輯化，實現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據中心虛擬化套件，采用分布式部署，各項架構服務和應用服務包含在VMware ESXi 中實現，這些資源與服務又由vCenter Serve統一進行管理和調度。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，在增強對基礎架構控制能力的同時，使得應用程序和硬件更加獨立和靈活。

2 企業數據中心虛擬化技術的應用

數 據 中 心 基 礎 設 施 采 用 華 為FusionModule2000； 物 理 服 務 器4 臺 聯 想ThinkSystem SR650； 交 換 機S5720-28x-pwh-si-ac和S6720-30-EI-24S-AC。在實際的應用中，S5720和S6720 通過10GB-SFP 和40GB-SFP 分別上聯至兩臺互為冗余的工業以太環網交換機MACH4002，S5720 和S6720 的上聯端口及接入端口配置成Trunk允許所有Vlan 通過。物理服務器通過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。數據中心網絡拓撲如圖1。

圖1 數據中心網絡拓撲

2.1 VMware vSphere 6.7 的部署

2.1.1 VMware ESXi 的部署

將物理服務器設置成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；默認鍵盤設置，（Enter）Continue；設置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、子網掩碼、網關等信息；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，創建虛擬端口組VSAN 及VMkernel 適配器VMk1 并啟用VSAN，實現所有鏈路的全冗余。

2.1.2 VMware vCenter Server Appliance 的部署

安裝VCSA 分兩個階段，第一階段創建VCSA虛擬機。在所有物理主機部署完ESXi 系統并搭建好網絡環境后，在客戶端瀏覽器輸入ESXi 主機的IP 地址https://IP。選擇創建虛擬機；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，文件傳輸完畢，VCSA 虛擬機自加電啟動；按“F12”創建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、子網掩碼、網關等；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。在客戶端瀏覽器輸入VCSA 虛擬機的IP 地址https://ip:5480；選擇“設置”，使用root 賬號登錄；開始部署安裝VCSA 服務；配置NTP 服務器；配置SSO 賬號和密碼，要符合VMware vSphere 的定義；確認配置參數并選擇“下一步”；開始配置并部署VCSA 服務，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，實現物理資源池化的同時，保障所有的服務都能享受到相應的計算資源。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“數據中心”；在數據中心下創建“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，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，實現計算資源：CPU 191GHz、內存510GB、存儲43TB。vSphere 虛擬化環境建立后，通過克隆和模板方式完成了44 臺運行Windows、Linux 系統的服務器部署，同時對不同的業務劃分VLAN，使不同的業務處在隔離狀態運行，

用此方式，節省了大量的時間與人力成本。vSphere 虛擬化運行環境如圖2。

圖2 vSphere 虛擬化運行環境

3 結語

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