服務(wù)器虛擬化技術(shù)與應(yīng)用(第2版)(微課版)
本書旨在使讀者掌握服務(wù)器虛擬化平臺的部署和運維方法。本書共9個項目。前7個項目主要以業(yè)界領(lǐng)先的VMware vSphere 7.0為例,講解服務(wù)器虛擬化技術(shù)并示范實現(xiàn)方法,內(nèi)容包括虛擬化起步、部署和使用ESXi、部署和使用vCenter Server、配置vSphere網(wǎng)絡(luò)與存儲、遷移vSphere虛擬機、實現(xiàn)分布式資源調(diào)度、實現(xiàn)vSphere高可用性和容錯。最后兩個項目的內(nèi)容分別是基于Hyper-V和KVM實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化。
本書內(nèi)容豐富,結(jié)構(gòu)清晰,重點突出,難點分散,注重實踐性和可操作性,對項目中的每個任務(wù)都有相應(yīng)的操作示范和詳細(xì)解說,便于讀者快速上手。
本書可作為高校計算機相關(guān)專業(yè)的虛擬化技術(shù)教材,也可作為vSphere、Hyper-V和KVM等虛擬化系統(tǒng)管理人員的參考書,還可作為各類培訓(xùn)機構(gòu)的教材。
本書在原理部分盡量使用表格和示意圖,在部署、配置與管理部分含有大量動手實踐內(nèi)容
VMware vSphere版本選擇7.0,虛擬機操作系統(tǒng)示范以Windows Server 2016和CentOS 7為主
本書增加了Windows服務(wù)器操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)Hyper-V和Linux虛擬化技術(shù)KVM的內(nèi)容
趙一瑾,女,中共黨員,副教授,云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處處長。全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會計算機與電商專委會常務(wù)委員,云南省高校計算機教學(xué)研究會理事。 主持完成“云南省重點建設(shè)專業(yè)”建設(shè)、“云南省特色專業(yè)”建設(shè),主持完成云南省省級質(zhì)量工程項目建設(shè);主持完成國家課程資源庫建設(shè)項目1項;主持完成中國高等教育學(xué)會、全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會、云南省教育廳課題多項。擔(dān)任主編、副主編完成教材編寫7本。
項目1 虛擬化起步 1
學(xué)習(xí)目標(biāo) 1
項目描述 1
任務(wù)1.1 了解虛擬化 1
任務(wù)說明 1
知識引入 2
1.1.1 虛擬化概念和應(yīng)用 2
1.1.2 虛擬化類型 2
1.1.3 虛擬化與虛擬機 3
1.1.4 虛擬數(shù)據(jù)中心 4
1.1.5 虛擬化與云計算 6
任務(wù)實現(xiàn) 7
任務(wù)1.1.1 了解企業(yè)級虛擬化解決方案 7
任務(wù)1.1.2 調(diào)查國內(nèi)的服務(wù)器虛擬化產(chǎn)品 9
任務(wù)1.2 vSphere虛擬化規(guī)劃 9
任務(wù)說明 9
知識引入 10
1.2.1 vSphere的主要功能 10
1.2.2 vSphere虛擬化架構(gòu) 11
1.2.3 vSphere數(shù)據(jù)中心的組成 12
任務(wù)實現(xiàn) 13
任務(wù)1.2.1 進行vSphere虛擬化規(guī)劃 13
任務(wù)1.2.2 了解vSphere部署流程 14
任務(wù)1.3 使用VMware Workstation部署虛擬機 14
任務(wù)說明 14
知識引入 15
1.3.1 虛擬機文件 15
1.3.2 VMware Tools 15
1.3.3 虛擬機快照和克隆 15
任務(wù)實現(xiàn) 16
任務(wù)1.3.1 安裝VMware Workstation 16
任務(wù)1.3.2 創(chuàng)建虛擬機 17
任務(wù)1.3.3 在虛擬機上安裝操作系統(tǒng) 19
任務(wù)1.3.4 查看和修改虛擬機設(shè)置 20
任務(wù)1.3.5 創(chuàng)建和使用虛擬磁盤 21
任務(wù)1.3.6 使用可移動設(shè)備 22
任務(wù)1.3.7 操作和使用虛擬機 22
任務(wù)1.4 組建VMware Workstation虛擬網(wǎng)絡(luò) 25
任務(wù)說明 25
知識引入 25
1.4.1 虛擬網(wǎng)絡(luò)組件 25
1.4.2 VMware Workstation虛擬網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 26
1.4.3 VMware Workstation虛擬網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)模式 27
任務(wù)實現(xiàn) 29
任務(wù)1.4.1 在VMware Workstation主機上配置虛擬網(wǎng)絡(luò) 29
任務(wù)1.4.2 在VMware Workstation虛擬機上設(shè)置虛擬網(wǎng)卡 31
任務(wù)1.4.3 創(chuàng)建VMware Workstation虛擬網(wǎng)絡(luò) 31
項目小結(jié) 33
課后練習(xí) 33
項目2 部署和使用ESXi 34
學(xué)習(xí)目標(biāo) 34
項目描述 34
任務(wù)2.1 ESXi安裝與配置管理 34
任務(wù)說明 34
知識引入 35
2.1.1 ESXi概述 35
2.1.2 ESXi安裝要求 35
2.1.3 ESXi安裝方式 36
2.1.4 ESXi管理工具 36
任務(wù)實現(xiàn) 37
任務(wù)2.1.1 準(zhǔn)備ESXi主機 37
任務(wù)2.1.2 在ESXi主機上安裝ESXi軟件 39
任務(wù)2.1.3 使用ESXi控制臺配置管理ESXi主機 41
任務(wù)2.1.4 使用VMware Host Client遠(yuǎn)程管理ESXi主機 45
任務(wù)2.1.5 將ESXi主機的時鐘與NTP服務(wù)器同步 47
任務(wù)2.2 在ESXi主機上部署Windows虛擬機 48
任務(wù)說明 48
知識引入 49
2.2.1 vSphere虛擬機文件 49
2.2.2 vSphere虛擬機組件 49
2.2.3 虛擬磁盤置備格式 49
任務(wù)實現(xiàn) 50
任務(wù)2.2.1 在ESXi主機上創(chuàng)建虛擬機 50
任務(wù)2.2.2 配置ESXi主機上的虛擬機 52
任務(wù)2.2.3 在虛擬機中安裝Windows操作系統(tǒng) 53
任務(wù)2.3 在ESXi主機上部署Linux虛擬機 55
任務(wù)說明 55
知識引入 55
任務(wù)實現(xiàn) 55
任務(wù)2.3.1 將Linux操作系統(tǒng)的ISO文件上傳到ESXi存儲 55
任務(wù)2.3.2 創(chuàng)建虛擬機 56
任務(wù)2.3.3 在虛擬機中安裝CentOS 7操作系統(tǒng) 56
任務(wù)2.4 虛擬機的基本操作和管理 57
任務(wù)說明 57
知識引入 57
2.4.1 虛擬機控制臺 57
2.4.2 虛擬機快照 58
任務(wù)實現(xiàn) 58
任務(wù)2.4.1 使用控制臺操作虛擬機 58
任務(wù)2.4.2 在虛擬機中使用硬件設(shè)備 59
任務(wù)2.4.3 管理虛擬機 60
任務(wù)2.4.4 監(jiān)控虛擬機 61
項目小結(jié) 62
課后練習(xí) 62
項目3 部署和使用vCenter Server 63
學(xué)習(xí)目標(biāo) 63
項目描述 63
任務(wù)3.1 vCenter Server安裝與配置管理 63
任務(wù)說明 63
知識引入 64
3.1.1 vCenter Server的地位和主要功能 64
3.1.2 vCenter Server組件與服務(wù) 64
3.1.3 vCenter Server安裝要求 65
3.1.4 vCenter Server安裝方式 66
3.1.5 vCenter Server配置方法 67
3.1.6 vSphere管理權(quán)限 67
任務(wù)實現(xiàn) 68
任務(wù)3.1.1 準(zhǔn)備安裝vCenter Server Appliance 68
任務(wù)3.1.2 部署vCenter Server Appliance 68
任務(wù)3.1.3 使用vCenter Server管理界面配置vCenter Server 75
任務(wù)3.1.4 使用vSphere Client配置vCenter Server 76
任務(wù)3.1.5 使用vSphere Client管理vSphere權(quán)限 77
任務(wù)3.2 在vCenter Server環(huán)境中配置管理主機 79
任務(wù)說明 79
知識引入 80
3.2.1 vCenter Server清單 80
3.2.2 清單的組織 80
3.2.3 進一步了解vSphere Client 80
任務(wù)實現(xiàn) 81
任務(wù)3.2.1 創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心并將ESXi主機加入數(shù)據(jù)中心 81
任務(wù)3.2.2 創(chuàng)建和使用文件夾 83
任務(wù)3.2.3 管理vCenter Server環(huán)境中的ESXi主機 83
任務(wù)3.3 在vCenter Server環(huán)境中部署與管理虛擬機 84
任務(wù)說明 84
知識引入 85
3.3.1 OVF和OVA格式 85
3.3.2 vApp與資源池 85
3.3.3 內(nèi)容庫 86
任務(wù)實現(xiàn) 86
任務(wù)3.3.1 使用vSphere Client部署虛擬機 86
任務(wù)3.3.2 部署OVF模板 89
任務(wù)3.3.3 使用vApp管理多層應(yīng)用程序 91
任務(wù)3.3.4 使用vSphere Client配置管理虛擬機 92
任務(wù)3.3.5 通過vSphere Client使用虛擬機控制臺 94
項目小結(jié) 95
課后練習(xí) 95
項目4 配置vSphere網(wǎng)絡(luò)與存儲 96
學(xué)習(xí)目標(biāo) 96
項目描述 96
任務(wù)4.1 配置和管理vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機 96
任務(wù)說明 96
知識引入 97
4.1.1 vSphere網(wǎng)絡(luò)類型 97
4.1.2 vSphere虛擬交換機及其組成 97
4.1.3 vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機 98
4.1.4 vSphere交換機使用VLAN隔離網(wǎng)絡(luò)流量 99
任務(wù)實現(xiàn) 100
任務(wù)4.1.1 考察默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)交換機 100
任務(wù)4.1.2 創(chuàng)建用于虛擬機流量的標(biāo)準(zhǔn)交換機 101
任務(wù)4.1.3 配置和管理虛擬機端口組 104
任務(wù)4.1.4 創(chuàng)建用于VMkernel流量的標(biāo)準(zhǔn)
交換機 106
任務(wù)4.1.5 設(shè)置VMkernel網(wǎng)絡(luò) 108
任務(wù)4.2 配置和管理vSphere分布式交換機 110
任務(wù)說明 110
知識引入 110
4.2.1 vSphere分布式交換機架構(gòu) 110
4.2.2 vSphere分布式交換機數(shù)據(jù)流 111
任務(wù)實現(xiàn) 112
任務(wù)4.2.1 創(chuàng)建分布式交換機 112
任務(wù)4.2.2 將ESXi主機添加到vSphere分布式交換機 114
任務(wù)4.2.3 將虛擬機連接到分布式交換機 116
任務(wù)4.3 配置和管理vSphere本地存儲 117
任務(wù)說明 117
知識引入 117
4.3.1 傳統(tǒng)存儲虛擬化技術(shù) 117
4.3.2 軟件定義的存儲模型 121
4.3.3 數(shù)據(jù)存儲類型 122
任務(wù)實現(xiàn) 123
任務(wù)4.3.1 創(chuàng)建本地存儲 123
任務(wù)4.3.2 數(shù)據(jù)存儲的管理操作 125
任務(wù)4.4 配置和管理iSCSI存儲 127
任務(wù)說明 127
知識引入 127
4.4.1 什么是iSCSI 127
4.4.2 iSCSI系統(tǒng)組成 128
4.4.3 iSCSI尋址 128
任務(wù)實現(xiàn) 129
任務(wù)4.4.1 部署iSCSI目標(biāo)服務(wù)器 129
任務(wù)4.4.2 配置用于iSCSI存儲訪問的專用虛擬網(wǎng)絡(luò) 133
任務(wù)4.4.3 為ESXi主機配置iSCSI適配器 134
任務(wù)4.4.4 為ESXi主機添加iSCSI存儲 136
任務(wù)4.4.5 連接多個LUN的iSCSI目標(biāo) 138
任務(wù)4.4.6 將未使用的iSCSI設(shè)備添加到現(xiàn)有iSCSI存儲 139
任務(wù)4.4.7 擴充iSCSI設(shè)備容量以增加現(xiàn)有iSCSI存儲容量 141
項目小結(jié) 142
課后練習(xí) 142
項目5 遷移vSphere虛擬機 143
學(xué)習(xí)目標(biāo) 143
項目描述 143
任務(wù)5.1 搭建vSphere高級功能實驗環(huán)境 143
任務(wù)說明 143
知識引入 143
任務(wù)實現(xiàn) 144
任務(wù)5.1.1 添加一臺ESXi主機并將其加入數(shù)據(jù)中心 144
任務(wù)5.1.2 為新增的ESXi主機配置虛擬網(wǎng)絡(luò) 145
任務(wù)5.1.3 配置iSCSI共享存儲 145
任務(wù)5.2 冷遷移虛擬機 146
任務(wù)說明 146
知識引入 147
5.2.1 冷遷移的執(zhí)行過程 147
5.2.2 冷遷移類型 147
5.2.3 冷遷移的網(wǎng)絡(luò)流量 147
任務(wù)實現(xiàn) 147
任務(wù)5.3 實時遷移虛擬機 149
任務(wù)說明 149
知識引入 149
5.3.1 vMotion的基本原理 149
5.3.2 共享存儲環(huán)境的vMotion 150
5.3.3 Storage vMotion 151
5.3.4 無共享存儲環(huán)境的vMotion 152
任務(wù)實現(xiàn) 153
任務(wù)5.3.1 使用vMotion遷移基于共享存儲的虛擬機 153
任務(wù)5.3.2 使用Storage vMotion遷移虛擬機存儲 155
任務(wù)5.3.3 使用vMotion同時遷移虛擬機及其存儲 155
項目小結(jié) 157
課后練習(xí) 157
項目6 實現(xiàn)分布式資源調(diào)度 158
學(xué)習(xí)目標(biāo) 158
項目描述 158
任務(wù)6.1 創(chuàng)建和配置DRS集群 158
任務(wù)說明 158
知識引入 159
6.1.1 什么是集群 159
6.1.2 vSphere資源管理基礎(chǔ) 159
6.1.3 DRS主要功能 160
6.1.4 DRS自動化級別 161
6.1.5 DRS集群中的虛擬機遷移 162
6.1.6 EVC模式 162
6.1.7 DRS集群的要求 163
6.1.8 DRS集群中的虛擬機管理 164
任務(wù)實現(xiàn) 164
任務(wù)6.1.1 創(chuàng)建DRS集群 164
任務(wù)6.1.2 將主機納入DRS集群管理 167
任務(wù)6.1.3 編輯DRS集群設(shè)置 168
任務(wù)6.2 使用DRS實現(xiàn)資源自動化管理 170
任務(wù)說明 170
知識引入 170
6.2.1 虛擬機-虛擬機關(guān)聯(lián)性規(guī)則 170
6.2.2 虛擬機-主機關(guān)聯(lián)性規(guī)則 171
任務(wù)實現(xiàn) 171
任務(wù)6.2.1 測試DRS負(fù)載平衡功能 171
任務(wù)6.2.2 配置使用DRS虛擬機-虛擬機關(guān)聯(lián)性規(guī)則 173
任務(wù)6.2.3 配置使用DRS虛擬機-主機關(guān)聯(lián)性規(guī)則 175
任務(wù)6.3 使用Storage DRS平衡存儲資源分配 177
任務(wù)說明 177
知識引入 177
6.3.1 Storage DRS的主要功能 177
6.3.2 Storage DRS規(guī)則 178
6.3.3 Storage DRS的要求 178
任務(wù)實現(xiàn) 179
任務(wù)6.3.1 創(chuàng)建和配置數(shù)據(jù)存儲集群 179
任務(wù)6.3.2 測試Storage DRS基本功能 182
項目小結(jié) 184
課后練習(xí) 184
項目7 實現(xiàn)vSphere高可用性和容錯 185
學(xué)習(xí)目標(biāo) 185
項目描述 185
任務(wù)7.1 創(chuàng)建vSphere HA集群實現(xiàn)虛擬機高可用性 185
任務(wù)說明 185
知識引入 186
7.1.1 vSphere防止非計劃停機的解決方案 186
7.1.2 vSphere HA提供快速恢復(fù)來實現(xiàn)高可用性 186
7.1.3 vSphere HA的工作原理 187
7.1.4 將vSphere HA與DRS一起使用 190
7.1.5 vSphere HA集群的要求 190
任務(wù)實現(xiàn) 190
任務(wù)7.1.1 做好創(chuàng)建vSphere HA集群的準(zhǔn)備工作 190
任務(wù)7.1.2 創(chuàng)建vSphere HA集群 191
任務(wù)7.1.3 測試vSphere HA的虛擬機故障切換功能 193
任務(wù)7.2 進一步配置vSphere HA集群 197
任務(wù)說明 197
知識引入 197
7.2.1 什么是準(zhǔn)入控制 197
7.2.2 集群資源百分比準(zhǔn)入控制 197
7.2.3 插槽策略準(zhǔn)入控制 198
7.2.4 專用故障切換主機準(zhǔn)入控制 199
7.2.5 選擇準(zhǔn)入控制策略 199
任務(wù)實現(xiàn) 200
任務(wù)7.2.1 配置vSphere HA故障響應(yīng) 200
任務(wù)7.2.2 配置準(zhǔn)入控制 202
任務(wù)7.2.3 配置檢測信號數(shù)據(jù)存儲 207
任務(wù)7.2.4 通過設(shè)置替代項來自定義個別虛擬機的vSphere HA設(shè)置 207
任務(wù)7.3 使用vSphere FT實現(xiàn)虛擬機容錯 208
任務(wù)說明 208
知識引入 209
7.3.1 vSphere FT的工作原理 209
7.3.2 vSphere FT故障切換的特點 209
7.3.3 vSphere FT的應(yīng)用場景 210
7.3.4 vSphere FT互操作性 210
7.3.5 vSphere FT的要求 211
任務(wù)實現(xiàn) 211
任務(wù)7.3.1 為虛擬機容錯準(zhǔn)備主機和集群 211
任務(wù)7.3.2 為虛擬機啟用容錯功能 212
任務(wù)7.3.3 模擬測試虛擬機的容錯功能 215
任務(wù)7.3.4 實際測試虛擬機的容錯功能 217
任務(wù)7.3.5 虛擬機的容錯管理 220
項目小結(jié) 220
課后練習(xí) 221
項目8 基于Hyper-V實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化 222
學(xué)習(xí)目標(biāo) 222
項目描述 222
任務(wù)8.1 部署Hyper-V虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu) 222
任務(wù)說明 222
知識引入 223
8.1.1 Hyper-V體系結(jié)構(gòu) 223
8.1.2 基于微內(nèi)核的管理程序架構(gòu) 223
8.1.3 Hyper-V版本 224
8.1.4 Hyper-V的硬件要求 224
任務(wù)實現(xiàn) 225
任務(wù)8.1.1 安裝Hyper-V角色 225
任務(wù)8.1.2 熟悉Hyper-V管理器 227
任務(wù)8.2 配置Hyper-V虛擬網(wǎng)絡(luò)和存儲 228
任務(wù)說明 228
知識引入 228
8.2.1 Hyper-V虛擬交換機 228
8.2.2 Hyper-V虛擬磁盤 230
任務(wù)實現(xiàn) 231
任務(wù)8.2.1 創(chuàng)建和配置Hyper-V虛擬交換機 231
任務(wù)8.2.2 創(chuàng)建和配置Hyper-V虛擬磁盤 232
任務(wù)8.3 創(chuàng)建與管理Hyper-V虛擬機 233
任務(wù)說明 233
知識引入 233
8.3.1 第 一代和第二代虛擬機 233
8.3.2 Hyper-V支持的客戶操作系統(tǒng) 234
8.3.3 Hyper-V集成服務(wù) 234
8.3.4 檢查點 235
8.3.5 Hyper-V虛擬化集群 235
任務(wù)實現(xiàn) 235
任務(wù)8.3.1 創(chuàng)建Hyper-V虛擬機 235
任務(wù)8.3.2 設(shè)置Hyper-V虛擬機 238
任務(wù)8.3.3 在虛擬機上安裝Windows操作系統(tǒng) 239
任務(wù)8.3.4 使用虛擬機連接控制臺 240
任務(wù)8.3.5 設(shè)置Hyper-V集成服務(wù) 241
任務(wù)8.3.6 為虛擬機添加虛擬磁盤 242
任務(wù)8.3.7 配置和使用檢查點 243
任務(wù)8.3.8 在Hyper-V主機上部署Linux虛擬機 243
項目小結(jié) 245
課后練習(xí) 245
項目9 基于KVM實現(xiàn)服務(wù)器虛擬化 246
學(xué)習(xí)目標(biāo) 246
項目描述 246
任務(wù)9.1 部署KVM虛擬系統(tǒng) 246
任務(wù)說明 246
知識引入 246
9.1.1 KVM虛擬化架構(gòu) 246
9.1.2 KVM管理工具 247
任務(wù)實現(xiàn) 248
任務(wù)9.1.1 安裝KVM虛擬系統(tǒng) 248
任務(wù)9.1.2 熟悉KVM虛擬系統(tǒng)管理器 250
任務(wù)9.2 創(chuàng)建和管理KVM虛擬機 251
任務(wù)說明 251
知識引入 251
任務(wù)實現(xiàn) 251
任務(wù)9.2.1 創(chuàng)建KVM虛擬機并安裝Linux操作
系統(tǒng) 251
任務(wù)9.2.2 使用和管理KVM虛擬機 253
任務(wù)9.2.3 創(chuàng)建KVM虛擬機并安裝Windows操作系統(tǒng) 254
任務(wù)9.3 配置KVM虛擬網(wǎng)絡(luò)和存儲 256
任務(wù)說明 256
知識引入 256
9.3.1 KVM虛擬網(wǎng)絡(luò) 256
9.3.2 KVM虛擬存儲 257
任務(wù)實現(xiàn) 258
任務(wù)9.3.1 配置NAT模式虛擬網(wǎng)絡(luò) 258
任務(wù)9.3.2 配置隔離模式虛擬網(wǎng)絡(luò) 260
任務(wù)9.3.3 配置橋接模式虛擬網(wǎng)絡(luò) 261
任務(wù)9.3.4 設(shè)置虛擬機網(wǎng)卡 262
任務(wù)9.3.5 創(chuàng)建和管理存儲池 263
任務(wù)9.3.6 創(chuàng)建和管理存儲卷 264
任務(wù)9.3.7 為KVM虛擬機分配存儲卷 265
任務(wù)9.4 KVM虛擬機高級管理 265
任務(wù)說明 265
知識引入 265
9.4.1 KVM虛擬機遷移 265
9.4.2 KVM高可用集群 266
任務(wù)實現(xiàn) 266
任務(wù)9.4.1 訪問虛擬機桌面 266
任務(wù)9.4.2 抓取虛擬機快照 268
任務(wù)9.4.3 克隆虛擬機 268
任務(wù)9.4.4 動態(tài)遷移虛擬機 269
項目小結(jié) 272
課后練習(xí) 272