基于VMware vSphere企业数据中心虚拟化技术的应用

谢 涛 项宗文 龙兴全

（徐州矿务（集团）新疆天山矿业有限责任公司，新疆 阿克苏 842008）

天山公司成立于2002 年，是徐矿集团的全资子公司。公司信息化建设历经十几年的不断完善，构建了覆盖地面、井下的网络基础设施和相应的管理信息系统。由于缺乏专业人员，加之不同时期技术扩展，导致数据中心结构变得十分复杂。随着天山公司推进国家首批智能化示范矿井的建设，提出利用虚拟化技术打造新的数据中心[1-5]，实现硬件资源的按需动态分配、灵活调度和跨域共享迁移，真正服务于企业灵活多变的应用需求。

1 虚拟化技术

虚拟化是通过“软件定义”把物理硬件抽象逻辑化，实现逻辑资源与底层硬件相隔离，通过对逻辑资源有效的管理利用，实现物理硬件资源效率最大化。VMware vSphere 是VMware 推出的一款基于云计算的新一代数据中心虚拟化套件，采用分布式部署，各项架构服务和应用服务包含在VMware ESXi 中实现，这些资源与服务又由vCenter Serve统一进行管理和调度。VMware vSphere 通过建立群集和资源池有效降低资金成本和运营成本，在增强对基础架构控制能力的同时，使得应用程序和硬件更加独立和灵活。

2 企业数据中心虚拟化技术的应用

数 据 中 心 基 础 设 施 采 用 华 为FusionModule2000； 物 理 服 务 器4 台 联 想ThinkSystem SR650； 交 换 机S5720-28x-pwh-si-ac和S6720-30-EI-24S-AC。在实际的应用中，S5720和S6720 通过10GB-SFP 和40GB-SFP 分别上联至两台互为冗余的工业以太环网交换机MACH4002，S5720 和S6720 的上联端口及接入端口配置成Trunk允许所有Vlan 通过。物理服务器通过VMnic0、VMnic1 的1GB-RJ45 接 入S5720，VMnic2、VMnic3 的10GB-SFP 接入S6720，其中VMnic0、VMnic2 和VMnic1、VMnic3 互为冗余。数据中心网络拓扑如图1。

图1 数据中心网络拓扑

2.1 VMware vSphere 6.7 的部署

2.1.1 VMware ESXi 的部署

将物理服务器设置成U 盘引导，加载镜像文件VMware ESXi 6.7.iso；选择（Enter）Continue；按F11 键Continue； 选 择 安 装 磁 盘，（Enter）Continue；默认键盘设置，（Enter）Continue；设置root 账号密码，需要符合VMware vSphere 的定义；按F11 键开始安装，完成后Enter 重启；按F2键配置ESXi 主机管理地址；输入root 账号密码；选择“Configure Management Network”；选择“IP Configuration”；输入预先定义的IP、子网掩码、网关等信息；按ESC键返回并选择“Enter”保存配置。

ESXi 配置有标准的虚拟交换机vSwitch0 和vSwitch1：（1）vSwith0 上 行 链 路 为VMnic0、VMnic2，创建虚拟端口组Management Network 及VMkernel适配器VMk0并启用vMotion和管理流量。（2）vSwith1 上行链路为VMnic1、VMnic3，创建虚拟端口组VSAN 及VMkernel 适配器VMk1 并启用VSAN，实现所有链路的全冗余。

2.1.2 VMware vCenter Server Appliance 的部署

安装VCSA 分两个阶段，第一阶段创建VCSA虚拟机。在所有物理主机部署完ESXi 系统并搭建好网络环境后，在客户端浏览器输入ESXi 主机的IP 地址https://IP。选择创建虚拟机；选择从OVF或OVA 文件部署虚拟机；选择“下一页”；虚拟机命名为“VMware vCenter Server Appliance”并添加安装文件VMware vCenter Server Appliance 6.7；选择存储池；所有默认“下一页”；确认虚拟机参数，文件传输完毕，VCSA 虚拟机自加电启动；按“F12”创建root 账号密码，需要符合VMware vSphere 的定义；按“F2”配置VCSA 虚拟机管理地址；输入root 账 号 密 码； 选 择“Configure Management Network”；选择“IP Configuration”；输入预先定义的IP、子网掩码、网关等；按ESC 键返回并选择“Enter”保存配置，第一阶段部署完成。

第二阶段部署并安装VCSA 服务。在客户端浏览器输入VCSA 虚拟机的IP 地址https://ip:5480；选择“设置”，使用root 账号登录；开始部署安装VCSA 服务；配置NTP 服务器；配置SSO 账号和密码，要符合VMware vSphere 的定义；确认配置参数并选择“下一步”；开始配置并部署VCSA 服务，至此，VMware vCenter Server Appliance 部署完成。

2.2 VMware vSphere 的群集和虚拟机

通过建立“群集”及配置VSAN、VMotion、DRS 及HA 等功能，实现物理资源池化的同时，保障所有的服务都能享受到相应的计算资源。在客户端浏览器输入VCSA 管理地址，https://ip 地址；选择“启动vSphere client (Html5)”；输入VMware vCenter Singl Sign-On 账号及密码；在vSphere client主机和集群页面，新建“数据中心”；在数据中心下创建“群集”并启用DRS、HA 功能；在群集下添加“ESXi 主机”；在群集下配置“VSAN”服务，声明ESXi 主机磁盘加入“VSAN”共享池。

至此，完成了vSphere 虚拟化平台的实施，实现计算资源：CPU 191GHz、内存510GB、存储43TB。vSphere 虚拟化环境建立后，通过克隆和模板方式完成了44 台运行Windows、Linux 系统的服务器部署，同时对不同的业务划分VLAN，使不同的业务处在隔离状态运行，

用此方式，节省了大量的时间与人力成本。vSphere 虚拟化运行环境如图2。

图2 vSphere 虚拟化运行环境

3 结语

天山公司对数据中心运行环境的诉求，让虚拟化的理论在实际中找到了结合点，也让虚拟化的理论特性在实践中得到应用。通过对天山公司数据中心虚拟化的实施，在现有环境下实现了虚拟机与物理机11:1 的整合比例，在保障所有虚拟机和物理主机资源动态分配的同时，具有高冗余性的资源预留。无论在低碳节能、空间占用、绿色环保等方面完全优于传统的数据中心，为企业提供了一种高可用性的、高连续性的私有云平台。