vSphere

為了跟進vSphere最新變化和新功能，有許多設備可以用來搭建vSphere實驗室環境。

組裝一套vSphere家庭實驗室——或者一套在辦公室的實驗室——就意味着至少需要好幾個ESXi主機，一些共享vSphere存儲器和vSphere服務器。從退役的服務器到啓用嵌套虛擬化的筆記本電腦，建立vSphere實驗室的途徑有很多。

很多人使用的第一個學習實驗室是利用生產環境退役的舊vSphere服務器組成的。通常情況下，這些都是曾經運行着vSphere的服務器，有時候甚至還有一起退役的SAN存儲設施。其中最大的優點就是，與生產環境接近的物理vSphere硬件操作，包括設置vSphere網絡和存儲適配器，管理佈線等等。如果可以放在辦公室，這會是一個強大的vSphere實驗環境，但噪聲及能耗可能成為讓公司糾結的問題。把幾個機架式vSphere服務器帶回家恐怕會遇到家庭成員的反對，特別是住公寓的屌絲們。

要規避退役vSphere服務器巨大的噪聲和能耗問題，使用桌面PC來搭建家庭實驗環境是一個選擇。只要仔細選擇組件，建立一個小型、安靜的計算機來運行ESXi是可行的。新型號vSphere主板通常具有足夠的DIMM插槽，支持32GB的內存容量，足以充當測試機。

vSphere在共享存儲方面，有很多使用廉價SATA硬盤，具備NFS和iSCSI功能的小型NAS設備可選。Synology廣受歡迎，可以兼用於vSphere家庭數字媒體環境，這讓vSphere家庭成員更容易接受。尺寸最小的vSphere家庭實驗室之一使用Macmini作為ESXi主機；您只要搞定包含Macmini網卡驅動程序的自定義ESXi安裝ISO安裝源就行了。更緊湊的選項是英特爾下一單元的計算（NUC）機型。

Mac mini和NUC最多可以裝備16GB的內存。如果你需要使用vSphere來支持一些吃內存的管理產品，vSphere內存容量可能成為瓶頸。通常情況下，ESXi主機採用無盤方式搭建，通過USB閃存盤啓動。這些vSphere實驗室的一個問題是他們不可移動 ；如果你不在家裏，你可能就沒辦法訪問您的vSphere實驗室了。

如果希望擁有一個便攜式的vSphere實驗室，我們可以藉助嵌vSphere套虛擬化手段。VMware的虛擬化平台能夠把ESXi作為客户機運行，然後這個vSphere虛擬的ESXi就可以承載它自己的客户機。通過嵌套vSphere虛擬化方式，我們可以在一台筆記本電腦上運行數個vSphere虛擬的ESXi服務器，然後用一台vSphere虛擬機負責共享存儲，另一台運行vCenter。

選擇強大的筆記本電腦，無論你去哪裏都可以隨身攜帶着一整套vSphere羣集，甚至在旅途中也能使用。我們沒有必要完全用vSphere筆記本電腦的標準來要求任何物理機；桌面PC可以承載性能更強大的嵌套vSphere實驗室，並且通常比筆記本電腦支持更多的vSphere物理內存。甚至安裝了ESXi的服務器也可以成為你的嵌套vSphere實驗室的容身之處，一台擁有大量CPU核心和vSphere內存的退役服務器可以為團隊的每個成員提供獨立的實驗室。

作為一個輕鬆的捷徑，你可以利用我編寫的一些工具。AutoLab是一個可以讓你自動化建立嵌套vSphere實驗室的工具。它是Lab Guides上的免費下載資源，並且只包含自由和自由可再發行軟件。你需要提供自己的Windows和vSphere ISO文件，以及運行於物理計算機的VMware虛擬化平台。

AutoLab會自動建立一個Windows域，兩個或三個虛擬的ESXi服務器，以及vCenter服務器。vSphere還會自動建立一個帶HA和DRS的ESXi羣集，甚至還有幾個嵌套的vSphere虛擬機。自動化節省了安裝各個vSphere組件所需的時間——包括Windows和SQL服務器——讓你可以把精力集中在學習vSphere上。

您既可以關閉vSphere自動化，學習如何親手搭建各個vSphere組件，也可以從全自動構建的vSphere環境開始學習vSphere高級功能，或者測試整合到vSphere的其它應用程序。 ^[2] 

對日常管理來講，管理員不必進入vSphere環境內部修改虛擬機活動，通常使用vSphere就可以搞定。但有時需要進行一些手動干預對vSphere虛擬環境進行調整。

通過遵循本文的如下指南，管理員能夠修改虛擬機的VMX文件進行相應的變更，比如修改參數值或者增加新參數等無法通過vSphere桌面或Web客户端輕鬆完成的工作。

為什麼需要手動編輯VMX文件呢？假如有一個用户將虛擬環境升級到vSphere，並將所有虛擬機的硬件兼容性升級至級別10。如果只能夠通過vSphere編輯該虛擬機，當vSphere不可用但需要對虛擬機進行修改時將會出現什麼狀況？

假設vSphere虛擬機端口組需要遷移到另一個網絡。能夠使用的一個工具是PowerShell，但並非所有的vSphere管理員都熟悉PowerCLI腳本。

在vSphere另一種場景下，管理員想給虛擬機增加無法通過vSphere實現的高級配置。例如，管理員想更改虛擬機放置快照文件的工作目錄，vSphere的知識庫KB1002929對此進行了描述。

vSphere虛擬機配置被存儲在以.VMX為擴展名的文件中，該文件位於vSphere數據存儲中該虛擬機所在的目錄下。VMX文件是一個結構很簡單的vSphere文本文件,每一行包括一個參數以及對應的值。

編輯vSphere配置文件有兩種方法，但不論vSphere使用哪種方法，必要的準備步驟是一樣的。

vSphere為訪問位於ESXi主機數據存儲下的VMX文件，需要找到vSphere虛擬機所在路徑。如圖1所示，只需要打開vSphere虛擬機的摘要信息標籤，查看vSphere存儲區域的相關對象窗口即可。

圖片中的信息可能並非100%正確，實際可能會列出多個vSphere數據存儲，因為vSphere配置可能存儲在與虛擬機文件不同的路徑下。或者vSphere虛擬機被重命名後，只會改變顯示名而不會改變vSphere虛擬機路徑及文件的名字。如圖2所示，為確定VMX配置文件的正確路徑，需要進入vSphere虛擬機配置部分並在vSphere虛擬機配置文件區域予以確認。

你可以關閉vSphere客户操作系統，如果沒有安裝VMware Tools也可以強制關機。

在vSphere或者vSphere Client窗口中右鍵單擊vSphere虛擬機並選擇從清單中移除選項，該vSphere虛擬機被從清單中移除了但還保留在vSphere數據存儲中。

方法1：下載、修改並上傳VMX文件

該方法最簡單。通過vSphere或者vSphere Client窗口訪問vSphere虛擬機所在的數據存儲並瀏覽相關內容。如圖3所示，打開vSphere虛擬機所在目錄並選擇VMX文件。

將vSphere文件下載到本地後，在編輯之前先備份文件。

你可以使用vSphere編輯器比如Wordpad或者其他文本編輯器修改文件。請注意某些vSphere編輯器處理回車以及換行的方式不同，比如NotePad。無法正確解釋這些字符的vSphere編輯器將會在一行而不是分多行顯示所有內容。

進行vSphere必要的修改後，將文件上傳到相同的路徑下。最後一步是在vSphere中重新註冊虛擬機：右鍵單擊VMX文件並在彈出的菜單中選擇註冊虛擬機選項。

採用該方法，管理員需要熟悉vSphere命令行界面。

首先，在vSphere本地控制枱或者通過SSH打開主機的命令行會話。如果需要使用vSphere指南，可以參考VMware的vSphere命令行界面入門文檔。

使用cd命令進入位於/vmfs/volumes/your datastore/vm目錄下的虛擬機目錄。如圖4所示，你可以使用ls -l命令列出文件。

另一個小技巧：使用tab鍵補齊命令可以簡化操作並避免輸錯命令。在cd命令後輸入目錄名的第一個字母然後按tab鍵自動補齊文件名。當包括多個目錄時，可以連續按兩次tab鍵顯示可供選擇的目錄列表。

確認VMX文件的路徑後，可以使用vSphere編輯器進行修改。當然在修改前要先創建一個vSphere副本。使用cp命令拷貝文件；通常我會使用.BAK作為擴展名錶示文件是一個備份。

幾乎能夠在所有vSphere命令行下使用的編輯器是VI，因此知道其如何使用是個不錯的主意。vSphere的知識庫KB1020302解釋瞭如何使用VI修改文件。

完成變更後，在vSphere命令行下使用如下命令在vCenter內註冊虛擬機：

vim-cmd solo/registervm path to the vmx file

圖5中，上一條命令輸出的結果是139，這是清單內的對象標識符，表明vSphere虛擬機註冊成功了。

圖5：在命令行下成功註冊vSphere虛擬機後，會顯示代表清單中的對象標識符的數字139。 ^[3] 

vSphere 5.5針對服務器集羣增加了對iSCSI和FCoE的本地支持，但IT規劃人員應該關注一些部署vSphere規則與限制。

例如，vSphereiSCSI支持三種主要的服務器集羣配置：跨箱集羣（CAB）,箱內集羣（CIB）以及N+1。vSphere集羣使用基於軟件的iSCSI存儲適配器以及來自QLogic、Emulex以及Broadcom的硬件適配器，vSphere能夠同時支持軟件以及硬件iSCSI initiator（稱之為混合模式的iSCSI）。然而vSphere集羣內的所有服務器節點必須運行相同版本的ESXi，而且所有vSphere服務器節點必須使用相同的存儲協議。例如，你不能創建這樣的vSphere集羣：其中一台vSphere服務器安裝ESXi 5.1，vSphere使用的存儲協議是iSCSI，另一台vSphere服務器ESXi 5.5，使用的vSphere存儲協議是FCoE—軟硬件版本一致對集羣服務器相當重要。

vSphereFCoE還支持使用各種軟件及硬件FCoE適配器的CAB、CIB以及N+1集羣，但vSphereFCoE集羣無法混合使用CIB和CAB。而且vSphere與iSCSI不同，vSphereFCoE不支持混合模式的適配器，因此如果vSphere集羣內的一台vSphere服務器使用軟件FCoE initiator，那麼另一台vSphere服務器不能使用硬件FCoE initiator，集羣中的所有vSphere服務器必須使用同一個FCoE initiator。協議以及hypervisor也不能混用。例如，每台vSphere服務器節點必須使用相同版本的ESXi、相同的vSphere存儲協議（不能在集羣內混合使用FC和FCoE）。

雖然大多數選擇關注的焦點是主要的企業應用，但vSphere針對基於微軟的數據中心提供了很多vSphere集羣選擇。例如，兩個主要的方法基於共享存儲使用微軟vSphere集羣服務器支持通用服務器集羣，同時實現了vSphere網絡負載均衡。IT規劃人員可以使用vSphere實現高可用性部署，而且在網絡流量出乎意料或者請求過高時能夠使用負載均衡。

vSphere還針對SQL提供了集羣選項。vSphere常規集羣有助於提高性能，支持“實時在線”可能是部署SQL關鍵業務時的優先選擇。

最後，vSphere還針對Exchange提供了集羣選項。簡單的單一拷貝集羣使用共享存儲提供了vSphere郵箱集羣服務器，因此多台vSphere服務器能夠管理單個存儲副本。vSphere集羣持續複製有助於避免Exchange部署存在的單點故障，並vSphere能夠使用故障切換以及複製功能進行快速恢復。vSphere集羣還對Exchange數據庫可用性羣組提供了支持，而且vSphere針對Exchange 郵件服務器提供了高可用性。

儘管工作負載的可移動性是vSphere虛擬化至關重要的優勢之一，但在vSphere觸發HA或DRS時，在vSphere服務器間遷移工作負載時可移動性可能會出問題。像DRS這樣的vSphere管理工具提供了關聯規則及非關聯規則，其中vSphere關聯規則確保了某些vSphere虛擬機應該運行在同一台vSphere物理服務器上，非關聯規則確保了某些虛擬機不在同一台vSphere物理服務器上運行。IT規劃人員應該使用關聯規則及非關聯規則確保工作負載是否應該在集羣內不同的vSphere服務器節點上運行。

例如，假定一組MSCS虛擬機作為一個CIB配置在同一台vSphere服務器上。發生故障切換時這些vSphere虛擬機不能切換到集羣內多台vSphere服務器節點上，因此關聯規則能夠用於確保發生故障切換時所有vSphere虛擬機在同一個節點上運行。相反，當一組vSphere虛擬機作為一個CAB被配置為跨越多台vSphere服務器，那麼發生故障切換時這些vSphere虛擬機必須切換到集羣內的多台vSphere服務器節點上。在這種情況下，能夠使用反關聯規則避免這些vSphere虛擬機遷移到同一個服務器節點。

請記住，vSphere部署並維護集羣技術存在挑戰。集羣要求vSphere應用程序版本、hypervisor版本、操作系統版本以及企業存儲基礎設施間具備互操作性。在將vSphere集羣服務遷移到生產環境前對集羣架構進行評估至關重要。此外，當應用程序、hypervisor、操作系統組件或者存儲發生變更時有必要對vSphere集羣行為進行測試並進行重新評估，以避免給業務帶來意想不到的後果。 ^[4] 

VIC始於虛擬容器主機（VCH）。實際上，VCH是一個用於支持容器運行的完整的虛擬環境。每個VCH接收硬件資源，能夠像管理其他傳統虛擬機那樣管理VCH，虛擬環境中可以有多個VCH。VCH還為開發人員提供了訪問Docker的API。在VCH內運行的輕量級操作系統—稱之為Project Photon。作為父操作系統。因此，在將容器加載到VCH中以前沒有必要安裝單獨的操作系統，管理員也不需要擔心需要給操作系統打補丁或者升級。

容器創建後，在它自己的虛擬機內運行。新容器使用Project Photon操作系統內核的一個瘦拷貝，不需要複製常見的操作系統元素就能夠運行—省略了發生在傳統、完整大小虛擬機中的資源複製。Docker組件在VCH而非單個容器內運行，確保了每個容器實例儘可能小。VMware稱其為支持容器的“剛剛好虛擬機”。

通過現有vSphere Web Client使用一個使管理員能夠創建、監控並管理VCH的新插件管理VIC。管理員能夠看到容器如何使用資源、正在被使用的端口、基礎鏡像等等。VIC將Linux容器構造（比如計算、存儲以及網絡組件）映射給vSphere，傳統的虛擬機與能夠與容器一起高效、並行運行。容器動作也可以被映射給vSphere命令。例如，停止一個VIC容器將會關閉該虛擬機，而移除一個VIC容器將會刪除相應的容器虛擬機。 ^[5]