基vsphere高校私云设计部署
Analysis of Vsphere Desing and Deployment of University Private Cloud
摘
文解决IT资源利率低部署成理投入成高提出基vsphere私云设计部署方案分析虚拟化云计算现状发展前景介绍vsphere体系核心功分析网络存储虚拟化通vsphere网络存储虚拟化进行部署实现服务器间迁移高性技术完成该私云设计结果表明：设计方案够效解决前IT部署麻烦成高问题虚拟化具成低高效方便优势
关键词：虚拟化云计算Vmware Vsphere
Abstract
This paper mainly aims to solve the low utilization rate of IT resources high deployment cost and management investment cost and proposes a private cloud design and deployment plan based on vsphere Analyzed the current situation and development prospects of virtualization and cloud computing introduced the system and core functions of vsphere and analyzed the virtualization of network and storage Through the deployment of vsphere network and storage virtualization Implemented the migration and high availability technology between servers and completed the design of the private cloudThe results show that this design solution can effectively solve the problems of too much trouble and high cost of current IT deployment The use of virtualization has low cost Efficient and convenient advantages
Key words：Virtualization Cloud computing VMware Vsphere
目 录
第章 绪 1
11课题背景意义 1
12发展现状前景 2
13 文创新点 2
14章节安排 3
第二章 VMware vSphere 台组件介绍核心功 4
21 vmware vsphere介绍 4
211流虚拟化产品较 4
212 vsphere 体系 5
213vsphere虚拟化现实意义 6
22网络虚拟化 6
221网络虚拟化概念 6
222网络虚拟化优点 7
23 vsphere网络虚拟化 7
24 vsphere存储虚拟化 8
241存储虚拟化概念 8
242 vsphere存储虚拟化优点 9
25 Vmotion 9
251 Vmotion迁移程 10
26 HA高性介绍 10
第三章 vsphere私云设计部署 11
31环境部署 11
311部署ESXI65虚拟机 11
312 部署vCenter Server 11
32网络虚拟化部署 14
321部署标准交换机分布式虚拟交换机 14
33存储虚拟化部署 16
331存储虚拟化部署情况 16
332部署享存储 16
第四章 Vmotion技术高性HA实现 19
41实现vmotion技术 19
42 实现vsphere HA高性 23
第五章 总结展 25
51工作总结 25
52 展 25
参 考 文 献 27
致 谢 28
第章 绪
11课题背景意义
十年前高校企业传统数中心部署理非常麻烦着业务应增加更新传统数中心空间占成等问题面难题信息技术推动发展涌现出新技术虚拟化产生工作企业运作方式产生巨变化非常企业高校开始虚拟化数中心作企业运作业务台科技发展迅速虚拟化数中心数量越越传统数中心理维护非常麻烦理工作提出难题中型企业开始虚拟化技术降低成开销提高生产效率增强业务连续性[1]虚拟化数中心现慢慢成企业运作基础说明唯科技创新竞争中占领先机展现出创新力活力进推动业务发展
旧传统模式部分服务器远远没充分利台服务器中运行种业务者应程序样造成资源浪费时物理基础架构数量增加导致硬件成断攀升计算基础架构服务器必须保证时刻运行理成增加企业手动维护服务器程中花费太必时间资源物理计算机服务器容易性老化环境变化产生错误出现错误会导致需关停关键服务器某关键应停机企业会造成影响影响企业利益目前着虚拟化技术发展壮部分计算机服务器资源充分利虚拟化着优势数提供全面保护进行快备份恢复操作台虚拟机种环境中享物理机器资源虚拟机模拟出相物理机配置降低硬件成需占太空间高校需重复购买服务器需现服务器进行规划部署简化私云基础构架需太进行理维护工作时提高业务响应速度满足断发展变化业务需求提供更高灵活性推动项目发展[2]
次设计选择Vmware vsphere进行部署vmware产品易部署理时提供高级功数进行保护应提供安全保障虚拟化技术服务器进行整合虚拟机创建需操作系统vsphere提供高级功够实现虚拟机服务器间迁移灾难恢复相较传统数中心更高效利IT资源充分体现虚拟化价值意义
12发展现状前景
目前信息技术领域中虚拟化目前受欢迎热点技术特企业高校中着传统IT技术运维成断增加虚拟化发展变越越重虚拟化技术起源美国国外发展极迅速成熟度较高国年发展起技术方面需助外国厂商例Vmware亚马逊微软等基虚拟化技术生产产品[3]面次课题需部署软件方面进行简单介绍：
(1) Vmware：虚拟化云计算挤出机构领域世界处领先位vmware软件原生集成计划网络存储资源虚拟化技术支持企业更新基础架构动化IT服务实现灵活敏捷安全高效交付理包括次设计vsphereESXIvcenter
(2) Microsoft(微软)：微软公司拥着端端整云计算架构应产品功部署理物理服务器软件通全面强功界面进行监控理降低户成减少复杂程度时保证应灵活性性
国目前没研究开发出虚拟化产品国家说优势成长幅度中型企业利虚拟化例子国虚拟化技术运普样新机遇中央提出信息化作济健康发展重目标国未信息化发展指明道路方采虚拟化降低成提高台灵活性安全性虚拟化发展促进企业高校信息化发展增强国家济实力
13 文创新点
文创新点三方面：
（1）vmware vsphere创建私云台提供稳定台通虚拟化降低部署成
（2）利虚拟标准交换机分布式交换机部署网络虚拟化时配置行链接适配器进行网络负载均衡
（3）部署享虚拟存储实现虚拟机间迁移保障业务应连续性vsphere提供高性HA集群中某台虚拟机出现障时该机中虚拟机动迁移机中
14章节安排
文分五章节章节应容：
第章首先介绍课题研究背景意义讲述虚拟化带优势虚拟化发展现状前景次设计创新点
第二章介绍vsphere台体系相关组件核心功介绍vsphere优势时介绍基vsphere网络存储虚拟化
第三章vsphere私云台虚拟网络存储设计部署
第四章vmotion高性HA功测试
第五章次课题总结思考
第二章 VMware vSphere 台组件介绍核心功
21 vmware vsphere介绍
图211 vsphere物理拓扑模型
VMware vSphere虚拟化服务器虚拟存储IP 网络理服务器桌面客户端组成首先理端台服务器时候服务器集中理vcenter server便理中枢具高级功vsphere client提供单台服务器理vsphere web client便vcenter server理界面理端连接服务器组服务器组里面拥台虚拟机里面部署需操作系统功服务器间通IP网络进行互通时连接种直连存储享存储中[5]
211 流虚拟化产品较
Vmware：vmware vsphere第款云端操作系统核心ESXI系统提供高级功：DRS机提供动态负载均衡资源调度高性HA机障时动迁移虚拟机Vmotion断开服务连接时候实现迁移
HyperV：Microsoft第款半虚拟化产品HyperV相较windows virtual server更加灵活强软件硬件求较高
Xen：款开源技术虚拟化解决方案硬件安装Xen Hypervisor提供抽象层样面安装虚拟服务器[4]
面具体表：
产品供应商
Vmware
Microsoft
Citrix
产品名称
Vmware vsphere
HyperV
XenServer
虚拟化技术
全虚拟化
半虚拟化
半虚拟化
系统支持
支持X86服务器系统
WindowsLinux系统
WindowsLinuxSun solaris
迁移工具
Vmotion（中断服务迁移）
LiveMigration（短暂停机）
Xenmotion（中断服务）
受支持存储设备
SCSIFCSANNFSISCSISATA
SATAFCSANSCSI
SATAFCSANISCSINFS
虚拟文件格式
VMDK
VHD
VHD
表211 性较
212 vsphere 体系
Vsphere：vmware套产品总称vsphere核心组件vcenterESXI中包含组件面介绍vsphere体系：
Vmware vSphere做动态操作环境理型基础架构 Vmware vSphere虚拟化层理层接口层组成
首先虚拟化层虚拟化层基础架构服务应程序组成中包括存储器IP网络服务整合服务器分配硬件资源[7]
理层：台独立额外服务器需面安装vCenter Server软件vCenter sever整vSphere系统理中枢vCenter控制理整虚拟化集群中种功例添加数中心集群集监控虚拟机状态等种高级功例vMotionDRSHA旦vCenter出现问题整虚拟化中心会崩溃做vCenter备份工作
接口层：客户通vsphere client理单台ESXI服务器里面创建虚拟机虚拟机配置网络存储等基础功vSphere时提供网页版理接口vSphere Web Client理vCenter实现高级功例虚拟机迁移配置分布式虚拟交换机[8]
213vsphere虚拟化现实意义
（1）减少服务器数量通虚拟化物理机虚拟出服务器机样减少部署服务器数量成vsphere虚拟化虚拟出机相配置资源占高
(2)降低维护成虚拟化需购买太服务器空间进行部署企业进行理时候便减少理需时间精力方便理vsphere理台简单易理解时方便里面添加种需服务需重新部署服务器
(3) 提高性安全性Vsphere提供高级功保证业务连续性安全性服务器进行备份特vcenter理服务器某台服务器出现障时候通快功迅速恢复机出现错误时vsphere提供高性HA动迁移机中服务器保障安全性时负载均衡等优点保证台机资源利率相均vsphere提供高性环境[6]
22 网络虚拟化
虚拟网络：ESXI机运行虚拟机间进行通信部署网络虚拟机创建行链路适配器实现两台虚拟机互通负载均衡Vsphere包含网络组件：虚拟机网卡标准交换分布式交换机虚拟端口组虚拟分布式端口组行链路网卡
221网络虚拟化概念
网络虚拟化目前项重技术物理网络物理机外网互相通信Vmware ESXI运行物理机面系统虚拟网络建立虚拟机间物理网络样进行通信
Vsphere网络虚拟化技术物理网卡进行虚拟化转换成虚拟交换机虚拟交换机着两种接口模式：
（1）第种vmkernel端口端口功实现vmotionESXI机进行理
（2）第二种虚拟机端口虚拟网卡通信[9]
ESXI系统默认会安装vmkernel端口虚拟机端口机进行理Vmware着三种网络模式：
（1）桥接模式网卡虚拟网卡通虚拟交换机进行桥接桥接访问网络里面机
（2）NAT模式虚拟系统通网络址转换然通机外网进行通信
（3）仅机模式模式里面虚拟机相互通信连接外网
222 网络虚拟化优点
（1）提高网络资源利率添加行链路适配器连接虚拟机者虚拟交换机减少网络冗余实现负载均衡
（2）提高网络安全性虚拟网络具较高安全性vsphere提供网络虚拟化封装资源池中容易破坏较稳定
（3）降低网络投资成减少重复目前着发展需通虚拟化减少服务器设备部署助虚拟化特性集中化理降低投资成更高效利网络资源节约成[11]
23 vsphere网络虚拟化
面vsphere网络虚拟化层次结构
图23 网络虚拟化层次结构
Vsphere支持两种虚拟交换机：
（1） vsphere标准交换机
虚拟标准交换机功物理交换机差唯没物理交换机高级功虚拟机间进行流量转换者连接外部网络
vSphere标准交换机然物理交换机样远程登录支持vSphereCLI命令许操作物理交换机类似(命令)物理交换机样vSphere标准交换机工作2层网络基MAC址话交换端口转发间数帧
vSphere标准交换机物理交换机许相似处点vSphere标准交换机动态协商协议建立8021q终端端口通道vSphere标准交换机连接vSphere标准交换机会出现环路配置(实际算优点)
（2）vSphere分布式交换机机间中交换机分配分布式端口组检测虚拟端口连接交换机正确转发信息流量
面虚拟交换机重功特性：
分布式段端口组：分布式交换机连接端口组通VDS连接网络
端口组：端口指定VLAN标签者安全策略网络服务会通端口组连接虚拟交换机标准交换机连接端口组
行链路：相网络适配器果没行链路整网络部通信[12]
24 vsphere存储虚拟化
存储系统虚拟化机脱离存储设备赖vsphere存储虚拟化带更高资源利率更理虚拟存储架构存储虚拟化概分三种技术：
（1）基机存储虚拟化需添加硬件设备部署成较低提高 机资源利率稳定性高适合数中心
（2）基存储设备虚拟化较容易部署理存储数量种类繁样适需迁移功数中心里面
（3）基存储网络虚拟化门技术通添加虚拟化存储设备实现存储虚拟化易部署理适合虚拟化数中心
241存储虚拟化概念
存储虚拟化结构面存储连接方式两种种存储种享存储存储称直连式存储指计算机ISCSI直接存储连接体系结构优点简单易部署存储理方便性般实现vsphere高级功
目前vsphere系统时支持直连式存储方式享式存储方式直连式存储饥较适合简单单应功企业级应说基直连式存储方式实现vsphere中高级功例vmotion虚拟机迁移技术高性HA企业般享式存储
242vsphere存储虚拟化优点
（1）存储集中化理实施私云部署时候数部分分散服务器存储系统中台服务器行理存储类型样化理方便需存储虚拟化保证存储类型样方便理
（2）提高数安全高效数进行统理安全问题vsphere存储理高效安全
（3）提高存数伸缩性传统服务器存储基固定存储空间够时候想进行扩充非常方便出现错误时迁移存储工作量非常容易出错存储虚拟化资源池化需分配必时增加硬盘进行扩充
（4）降低成享存储服务器部署享存储统理服务器享存储设备降低硬件成
25 Vmotion
Vmotionvmware虚拟机线迁移提出解决方案通vsphere高级功实现停机迁移虚拟机完整迁移外机vsphere说vmotionDRS分布式资源调度程度基础Vmotion利服务器存储网络连接虚拟化迁移中保留虚拟机网络表示链接确保实现完整迁移程Vmotion具功：
（1）迁移程中会影响虚拟机性会停机
（2）持续动优化资源池中虚拟机
（3）中断业务运行情况执行硬件维护[13]
251 Vmotion迁移程
通vmotion迁移虚拟机服务会中断迁移程分三阶段：
（1） 开始vmotion迁移vcenter server会检查虚拟机机否没障
（2） 虚拟机存网络信息复制目标机
（3） 虚拟机新机继续运行服务
vmotion时候注意虚拟机存储必须享存储保证网络接口配置正确台机vmotion配置vmkernel端口
26 HA高性介绍
High Availability（HA）vsphere高级功HA虚拟机中运行应提供安全性保障快速中断恢复保证业务连续性会中断太久果中某台服务器出现障部署里面虚拟机会行迁移目标机保持服务会宕机久开启HA功HA代理会集群中机进行理检测旦检测机出现障受影响虚拟机会暂时服务马机重新启动HA功求保证机集群中时确保机访问相虚拟网络享存储数传统手动维护相HA提供高性动化理帮助非常
第三章 vsphere私云设计部署
31 环境部署
电脑：华硕顽石4代20G运行存win10操作系统ESXIvcenter版65
311 部署ESXI65虚拟机
部署介绍：
ESXI 1 存11G 双核处理器添加三硬盘7网络适配器IP址19216814
ESXI 2 存 5G双核处理器添加三硬盘7网络适配器IP址19216813
图311 创建完成
312 部署vCenter Server
里版Vcenter server appliance65版里注意高版vcenter理低版ESXI机理高版ESXI机然致版确保会发生版错误问题安装vcenter server程中注意细节vcenter65版需低存10G创建ESXI机时候注意存台机中11G存运行vcenter物理机器存需较高接便进行部署
图312 部署vcenter第阶段
里展示部署第阶段Vcenter65部署包括两阶段部署vcenter server利火狐浏览器开前创建ESXI机址19216814户名root
图312(2) 开启vcenter
输入网址进行登录发现已成功部署vcenter server65vcenter网络信息IP址192168121机名称photonmachine接开启vcenter进行添加数中心集群vcenter server65版通vsphere client进行访问开启vcenter server服务vsphere web client进行vcenter理登陆界面户名administrator@vspherelocal 密码初部署vcenter密码
图312(3) 登陆完成页面
图312(4) 登陆web client
里便登陆vsphere web clientvcenter进行理目前里面添加两台ESXI机台机IP址19216814外台机IP址19216813第台19216814机里面部署两台服务器台HR部门服务器台IT部门服务器第二台机中建立台理部门服务器VMware vCenter Server 种服务负责理ESXI机vcenter server提供高级功理网络享存储迁移HA高性通vcenter实现
32 网络虚拟化部署
321 部署标准交换机分布式虚拟交换机
第步机选项里面选择配置选项网络选项面选择虚拟机交换机选择添加机网络
图321（1）添加机网络
第二步里面选择连接类型里选择新建标准交换机虚拟端口组
图321（2）新建虚拟端口组
第三步选择新建标准交换机添加适配器
图321（3）新建标准交换机
图321（4）便部署虚拟标准交换机
图321（4） 部署展示
图中便19216814机中配置标准交换机Vswitch0vswitch1vswitch2台分布式虚拟交换机Dswitch然分台机中服务器进行分配交换机图示vswitch0中IT部门服务器接入标准交换机中时vlan IDvlan10交换机中连接端口组
图321(5)虚拟端口组接入
ESXI网络组件
虚拟交换机：标准交换机分布式交换机
时面连接两端口组虚拟网络关键：
VM Network 端口组理网络相交换机行端口组
VM kernel端口组机提供网络连接时高级功端口例vmmtion
时配置三物理适配器保证进行网络冗余负载均衡连接vswitch0三端口组某条行链路网卡出现出错时候负载外线路悉运行保证网络连通性安全性
图321(6) 物理适配器
分布式虚拟交换机
分布式虚拟交换机部署整数中心中交换机ESXI机网络进行理时提供分布式虚拟端口
面分布式虚拟交换机连接拓扑部署HR部门连接分布式虚拟端口DportGroup1
图321(7) 分布式交换机拓扑
两台机连接分布式交换机时配置两分布式端口组分分配vlanID
图321(8) 分布式端口组
部署vmkernel适配器
样网络选项选择添加网络里选择新建vmkernel适配器
图321(9) 新建vmkerne适配器
图321(10) 部署情况
网络虚拟化部署完成
33 存储虚拟化部署
331 存储虚拟化部署情况
Vsphere支持直连式存储享式存储般直连存储ESXI虚拟机中带存储取决初创建ESXI时候硬盘
图331 存储虚拟化展示
集群中点击存储发现两台机直连存储里ESXI带存储datastore1容量根身需进行改变ESXI存储ESXI虚拟机编辑板块中新增加硬盘属ESXI机中直连存储直连存储企业中发挥作放直连存储虚拟机法进行vsphere中高级功例vmotionHA重虚拟机放直连存储中更加推荐享存储
332 部署享存储
面通开源软件openfiler软件实现享存储首先网载openfiler镜文件进行安装
图332 部署openfiler
安装openfiler浏览器中输入创建时候址IP址19216817446便网页进行分配存储
图332(1)登陆openfiler网页
配置程里详细说明配置web client中扫描建立ISCSI享存储
图332(2) 部署ISCSI享存储
里建立享存储接里需两台机接入创建享存储中
图332(3) 存储扫描结果
集群中扫描出ISCSI享存储实现虚拟机迁移必须享存储建立虚拟机时候选择存储选择享存储然法进行vmotionHA建立NFS享存储
NFS：网络享存储种类型样openfiler进行挂载扫描NFS存储般存储静态数
优点：
(1)简单容易掌握
(2)方便快速部署维护简单
(3)软件层面数性高
(4) 某方面讲节省磁盘空间
缺点
(1) 单点障 维护麻烦nfs挂表示客户端没法连接
(2) 效率较低
(3)安全性高般网
(4) NFS数完整性验证
NFS般中型企业竞争选择
(1) 适合中型网站线应
(2) 访问量网站做视频附件图片存储
(3) 台服务器时台服务器目录
面进行建立NFS存储：
图332(4) 开始创建NFS存储
创建完成
图332(5) 创建完成
第四章 Vmotion技术高性HA实现
41 实现vmotion技术
Vsphere vmotion机间实现虚拟机迁移迁移网络配置迁移程中保持服务会中断维护者出错时候会出现宕机情况
迁移首条件虚拟机创建享存储前面虚拟化部署中创建ISCSINFS享存储次迁移虚拟机安装ISCSI享存储面
vsphere vmotion迁移求
虚拟机必须满足求：
虚拟机创建享存储否会迁移失败机CPU类型样时满足 vmotion网络需求
首先开启两台ESXI机时开启Vmkernel端口设置vmotion服务
图41(1)开启vmotion端口
开启vmotion服务开启中台ESXI机中虚拟机
图41(2)开启虚拟机
台虚拟机机19216814接进行虚拟机迁移第步右键点击迁移选择19216813机兼容性检查成功
图41(3)选择机
步选择网络选择vm network网络兼容性检查成功
图41(4) 选择网络
点击步开始迁移
图41(5) 检查误开始迁移
开始迁移程
图41(6) 迁移程
迁移完成
图41(7) 迁移完成
时迁移时候电脑ping 19216814会中断服务
图41(8) ping机连通性
虚拟机迁移测试完成
42 实现vsphere HA高性
目前开始路部门虚拟机挂载19216813机时候开启HA功
图42 开始HA功
图42(2) 开始HA动迁移
时19216813机进行断电处理模拟出机障环境时候发现理部门虚拟机开始宕机分钟刷新页面发现理部门虚拟机已迁移19216814机
图42(3) HA动迁移完成
HA功测试完毕
第五章 总结展
51工作总结
月磕磕碰碰总算较圆满完成次毕业设计文工作中历意初开始连题目太懂什意思通积极查阅资料老师耐心指导慢慢课题初步理解时慢慢开始程序部署中安装程序耗费时间精力课题需较存部署起初存够直成功面增加存更新系统网通学视频慢慢进行部署较成功完成次设计
通次私云部署文写作程中学东西前学部分理基础学精髓通次课题实践理实践相结合学知识时实践会带新问题锻炼遇问题放弃认真解决记录问题独立思考坚持耐心缺
次设计明白学丰富重性发现身足部署时候走弯路时太少接触实践类设计学校时候老赖时教训独立思考力动手时次设计足方容够丰富重知识存问题部署出工作中条件话会尝试完善次设计锻炼受益匪浅
52 展
通实现次私云理分析设计部署虚拟化云计算技术未IT发展中着重位实践中学更关虚拟化方面知识运台积累验次设计方面需进步解发展：
（1） 运更网络存储虚拟化
（2） 硬件问题部署环境规模工作中合适条件话进行深入研究部署
（3） 实现更vsphere高级功
参 考 文 献
[1]苟洁 基VMware vSphere技术虚拟云台研究设计[D]成理工学2016
[2]钱忠民 基VMware vSphere虚拟化架构应实现[D]华东交通学2017
[3]志强 基VMware vSphere企业虚拟化数中心研究实现[D]海交通学2015
[4]施庆 基VMware vSphere高校数中心虚拟化建设研究[D]复旦学2012
[5]昱李青荣基VMware vSphere虚拟化资源理台研究[J]计算机应软件201229(05)219223+237
[6]连鸿鹏云计算VMware vSphere虚拟化技术架构分析[J]软件导刊201211(08)67
[7]张荧允 基虚拟技术数中心建设研究[D]天津学2010
[8]孙宝华 基VMware技术虚拟服务器技术构建分析[D]吉林学2010
[9]张魁 基VMWARE VSPHERE虚拟机理台设计实现[D]苏州学2013
[10]彭兴杨军闫格基VMware vSphere两种iSCSI存储架构研究[J]宁德师范学院学报(然科学版)201628(01)5761
[11]卢利琼吴东潘家富叶祖千基vSphere企业私云部署研究[J]湛江师范学院学报201233(06)102106
[12]聂晶浅谈VMware vSphere台技术优势[J]电子制作2015(08)9697
[13]赵刚 基VMware vSphere虚拟化架构研究实现[D]中国质学（北京）2013
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基vsphere高校私云设计部署
Analysis of Vsphere Desing and Deployment of University Private Cloud
摘
文解决IT资源利率低部署成理投入成高提出基vsphere私云设计部署方案分析虚拟化云计算现状发展前景介绍vsphere体系核心功分析网络存储虚拟化通vsphere网络存储虚拟化进行部署实现服务器间迁移高性技术完成该私云设计结果表明：设计方案够效解决前IT部署麻烦成高问题虚拟化具成低高效方便优势
关键词：虚拟化云计算Vmware Vsphere
Abstract
This paper mainly aims to solve the low utilization rate of IT resources high deployment cost and management investment cost and proposes a private cloud design and deployment plan based on vsphere Analyzed the current situation and development prospects of virtualization and cloud computing introduced the system and core functions of vsphere and analyzed the virtualization of network and storage Through the deployment of vsphere network and storage virtualization Implemented the migration and high availability technology between servers and completed the design of the private cloudThe results show that this design solution can effectively solve the problems of too much trouble and high cost of current IT deployment The use of virtualization has low cost Efficient and convenient advantages
Key words：Virtualization Cloud computing VMware Vsphere
目 录
第章 绪 1
11课题背景意义 1
12发展现状前景 2
13 文创新点 2
14章节安排 3
第二章 VMware vSphere 台组件介绍核心功 4
21 vmware vsphere介绍 4
211流虚拟化产品较 4
212 vsphere 体系 5
213vsphere虚拟化现实意义 6
22网络虚拟化 6
221网络虚拟化概念 6
222网络虚拟化优点 7
23 vsphere网络虚拟化 7
24 vsphere存储虚拟化 8
241存储虚拟化概念 8
242 vsphere存储虚拟化优点 9
25 Vmotion 9
251 Vmotion迁移程 10
26 HA高性介绍 10
第三章 vsphere私云设计部署 11
31环境部署 11
311部署ESXI65虚拟机 11
312 部署vCenter Server 11
32网络虚拟化部署 14
321部署标准交换机分布式虚拟交换机 14
33存储虚拟化部署 16
331存储虚拟化部署情况 16
332部署享存储 16
第四章 Vmotion技术高性HA实现 19
41实现vmotion技术 19
42 实现vsphere HA高性 23
第五章 总结展 25
51工作总结 25
52 展 25
参 考 文 献 27
致 谢 28
第章 绪
11课题背景意义
十年前高校企业传统数中心部署理非常麻烦着业务应增加更新传统数中心空间占成等问题面难题信息技术推动发展涌现出新技术虚拟化产生工作企业运作方式产生巨变化非常企业高校开始虚拟化数中心作企业运作业务台科技发展迅速虚拟化数中心数量越越传统数中心理维护非常麻烦理工作提出难题中型企业开始虚拟化技术降低成开销提高生产效率增强业务连续性[1]虚拟化数中心现慢慢成企业运作基础说明唯科技创新竞争中占领先机展现出创新力活力进推动业务发展
旧传统模式部分服务器远远没充分利台服务器中运行种业务者应程序样造成资源浪费时物理基础架构数量增加导致硬件成断攀升计算基础架构服务器必须保证时刻运行理成增加企业手动维护服务器程中花费太必时间资源物理计算机服务器容易性老化环境变化产生错误出现错误会导致需关停关键服务器某关键应停机企业会造成影响影响企业利益目前着虚拟化技术发展壮部分计算机服务器资源充分利虚拟化着优势数提供全面保护进行快备份恢复操作台虚拟机种环境中享物理机器资源虚拟机模拟出相物理机配置降低硬件成需占太空间高校需重复购买服务器需现服务器进行规划部署简化私云基础构架需太进行理维护工作时提高业务响应速度满足断发展变化业务需求提供更高灵活性推动项目发展[2]
次设计选择Vmware vsphere进行部署vmware产品易部署理时提供高级功数进行保护应提供安全保障虚拟化技术服务器进行整合虚拟机创建需操作系统vsphere提供高级功够实现虚拟机服务器间迁移灾难恢复相较传统数中心更高效利IT资源充分体现虚拟化价值意义
12发展现状前景
目前信息技术领域中虚拟化目前受欢迎热点技术特企业高校中着传统IT技术运维成断增加虚拟化发展变越越重虚拟化技术起源美国国外发展极迅速成熟度较高国年发展起技术方面需助外国厂商例Vmware亚马逊微软等基虚拟化技术生产产品[3]面次课题需部署软件方面进行简单介绍：
(1) Vmware：虚拟化云计算挤出机构领域世界处领先位vmware软件原生集成计划网络存储资源虚拟化技术支持企业更新基础架构动化IT服务实现灵活敏捷安全高效交付理包括次设计vsphereESXIvcenter
(2) Microsoft(微软)：微软公司拥着端端整云计算架构应产品功部署理物理服务器软件通全面强功界面进行监控理降低户成减少复杂程度时保证应灵活性性
国目前没研究开发出虚拟化产品国家说优势成长幅度中型企业利虚拟化例子国虚拟化技术运普样新机遇中央提出信息化作济健康发展重目标国未信息化发展指明道路方采虚拟化降低成提高台灵活性安全性虚拟化发展促进企业高校信息化发展增强国家济实力
13 文创新点
文创新点三方面：
（1）vmware vsphere创建私云台提供稳定台通虚拟化降低部署成
（2）利虚拟标准交换机分布式交换机部署网络虚拟化时配置行链接适配器进行网络负载均衡
（3）部署享虚拟存储实现虚拟机间迁移保障业务应连续性vsphere提供高性HA集群中某台虚拟机出现障时该机中虚拟机动迁移机中
14章节安排
文分五章节章节应容：
第章首先介绍课题研究背景意义讲述虚拟化带优势虚拟化发展现状前景次设计创新点
第二章介绍vsphere台体系相关组件核心功介绍vsphere优势时介绍基vsphere网络存储虚拟化
第三章vsphere私云台虚拟网络存储设计部署
第四章vmotion高性HA功测试
第五章次课题总结思考
第二章 VMware vSphere 台组件介绍核心功
21 vmware vsphere介绍
图211 vsphere物理拓扑模型
VMware vSphere虚拟化服务器虚拟存储IP 网络理服务器桌面客户端组成首先理端台服务器时候服务器集中理vcenter server便理中枢具高级功vsphere client提供单台服务器理vsphere web client便vcenter server理界面理端连接服务器组服务器组里面拥台虚拟机里面部署需操作系统功服务器间通IP网络进行互通时连接种直连存储享存储中[5]
211 流虚拟化产品较
Vmware：vmware vsphere第款云端操作系统核心ESXI系统提供高级功：DRS机提供动态负载均衡资源调度高性HA机障时动迁移虚拟机Vmotion断开服务连接时候实现迁移
HyperV：Microsoft第款半虚拟化产品HyperV相较windows virtual server更加灵活强软件硬件求较高
Xen：款开源技术虚拟化解决方案硬件安装Xen Hypervisor提供抽象层样面安装虚拟服务器[4]
面具体表：
产品供应商
Vmware
Microsoft
Citrix
产品名称
Vmware vsphere
HyperV
XenServer
虚拟化技术
全虚拟化
半虚拟化
半虚拟化
系统支持
支持X86服务器系统
WindowsLinux系统
WindowsLinuxSun solaris
迁移工具
Vmotion（中断服务迁移）
LiveMigration（短暂停机）
Xenmotion（中断服务）
受支持存储设备
SCSIFCSANNFSISCSISATA
SATAFCSANSCSI
SATAFCSANISCSINFS
虚拟文件格式
VMDK
VHD
VHD
表211 性较
212 vsphere 体系
Vsphere：vmware套产品总称vsphere核心组件vcenterESXI中包含组件面介绍vsphere体系：
Vmware vSphere做动态操作环境理型基础架构 Vmware vSphere虚拟化层理层接口层组成
首先虚拟化层虚拟化层基础架构服务应程序组成中包括存储器IP网络服务整合服务器分配硬件资源[7]
理层：台独立额外服务器需面安装vCenter Server软件vCenter sever整vSphere系统理中枢vCenter控制理整虚拟化集群中种功例添加数中心集群集监控虚拟机状态等种高级功例vMotionDRSHA旦vCenter出现问题整虚拟化中心会崩溃做vCenter备份工作
接口层：客户通vsphere client理单台ESXI服务器里面创建虚拟机虚拟机配置网络存储等基础功vSphere时提供网页版理接口vSphere Web Client理vCenter实现高级功例虚拟机迁移配置分布式虚拟交换机[8]
213vsphere虚拟化现实意义
（1）减少服务器数量通虚拟化物理机虚拟出服务器机样减少部署服务器数量成vsphere虚拟化虚拟出机相配置资源占高
(2)降低维护成虚拟化需购买太服务器空间进行部署企业进行理时候便减少理需时间精力方便理vsphere理台简单易理解时方便里面添加种需服务需重新部署服务器
(3) 提高性安全性Vsphere提供高级功保证业务连续性安全性服务器进行备份特vcenter理服务器某台服务器出现障时候通快功迅速恢复机出现错误时vsphere提供高性HA动迁移机中服务器保障安全性时负载均衡等优点保证台机资源利率相均vsphere提供高性环境[6]
22 网络虚拟化
虚拟网络：ESXI机运行虚拟机间进行通信部署网络虚拟机创建行链路适配器实现两台虚拟机互通负载均衡Vsphere包含网络组件：虚拟机网卡标准交换分布式交换机虚拟端口组虚拟分布式端口组行链路网卡
221网络虚拟化概念
网络虚拟化目前项重技术物理网络物理机外网互相通信Vmware ESXI运行物理机面系统虚拟网络建立虚拟机间物理网络样进行通信
Vsphere网络虚拟化技术物理网卡进行虚拟化转换成虚拟交换机虚拟交换机着两种接口模式：
（1）第种vmkernel端口端口功实现vmotionESXI机进行理
（2）第二种虚拟机端口虚拟网卡通信[9]
ESXI系统默认会安装vmkernel端口虚拟机端口机进行理Vmware着三种网络模式：
（1）桥接模式网卡虚拟网卡通虚拟交换机进行桥接桥接访问网络里面机
（2）NAT模式虚拟系统通网络址转换然通机外网进行通信
（3）仅机模式模式里面虚拟机相互通信连接外网
222 网络虚拟化优点
（1）提高网络资源利率添加行链路适配器连接虚拟机者虚拟交换机减少网络冗余实现负载均衡
（2）提高网络安全性虚拟网络具较高安全性vsphere提供网络虚拟化封装资源池中容易破坏较稳定
（3）降低网络投资成减少重复目前着发展需通虚拟化减少服务器设备部署助虚拟化特性集中化理降低投资成更高效利网络资源节约成[11]
23 vsphere网络虚拟化
面vsphere网络虚拟化层次结构
图23 网络虚拟化层次结构
Vsphere支持两种虚拟交换机：
（1） vsphere标准交换机
虚拟标准交换机功物理交换机差唯没物理交换机高级功虚拟机间进行流量转换者连接外部网络
vSphere标准交换机然物理交换机样远程登录支持vSphereCLI命令许操作物理交换机类似(命令)物理交换机样vSphere标准交换机工作2层网络基MAC址话交换端口转发间数帧
vSphere标准交换机物理交换机许相似处点vSphere标准交换机动态协商协议建立8021q终端端口通道vSphere标准交换机连接vSphere标准交换机会出现环路配置(实际算优点)
（2）vSphere分布式交换机机间中交换机分配分布式端口组检测虚拟端口连接交换机正确转发信息流量
面虚拟交换机重功特性：
分布式段端口组：分布式交换机连接端口组通VDS连接网络
端口组：端口指定VLAN标签者安全策略网络服务会通端口组连接虚拟交换机标准交换机连接端口组
行链路：相网络适配器果没行链路整网络部通信[12]
24 vsphere存储虚拟化
存储系统虚拟化机脱离存储设备赖vsphere存储虚拟化带更高资源利率更理虚拟存储架构存储虚拟化概分三种技术：
（1）基机存储虚拟化需添加硬件设备部署成较低提高 机资源利率稳定性高适合数中心
（2）基存储设备虚拟化较容易部署理存储数量种类繁样适需迁移功数中心里面
（3）基存储网络虚拟化门技术通添加虚拟化存储设备实现存储虚拟化易部署理适合虚拟化数中心
241存储虚拟化概念
存储虚拟化结构面存储连接方式两种种存储种享存储存储称直连式存储指计算机ISCSI直接存储连接体系结构优点简单易部署存储理方便性般实现vsphere高级功
目前vsphere系统时支持直连式存储方式享式存储方式直连式存储饥较适合简单单应功企业级应说基直连式存储方式实现vsphere中高级功例vmotion虚拟机迁移技术高性HA企业般享式存储
242vsphere存储虚拟化优点
（1）存储集中化理实施私云部署时候数部分分散服务器存储系统中台服务器行理存储类型样化理方便需存储虚拟化保证存储类型样方便理
（2）提高数安全高效数进行统理安全问题vsphere存储理高效安全
（3）提高存数伸缩性传统服务器存储基固定存储空间够时候想进行扩充非常方便出现错误时迁移存储工作量非常容易出错存储虚拟化资源池化需分配必时增加硬盘进行扩充
（4）降低成享存储服务器部署享存储统理服务器享存储设备降低硬件成
25 Vmotion
Vmotionvmware虚拟机线迁移提出解决方案通vsphere高级功实现停机迁移虚拟机完整迁移外机vsphere说vmotionDRS分布式资源调度程度基础Vmotion利服务器存储网络连接虚拟化迁移中保留虚拟机网络表示链接确保实现完整迁移程Vmotion具功：
（1）迁移程中会影响虚拟机性会停机
（2）持续动优化资源池中虚拟机
（3）中断业务运行情况执行硬件维护[13]
251 Vmotion迁移程
通vmotion迁移虚拟机服务会中断迁移程分三阶段：
（1） 开始vmotion迁移vcenter server会检查虚拟机机否没障
（2） 虚拟机存网络信息复制目标机
（3） 虚拟机新机继续运行服务
vmotion时候注意虚拟机存储必须享存储保证网络接口配置正确台机vmotion配置vmkernel端口
26 HA高性介绍
High Availability（HA）vsphere高级功HA虚拟机中运行应提供安全性保障快速中断恢复保证业务连续性会中断太久果中某台服务器出现障部署里面虚拟机会行迁移目标机保持服务会宕机久开启HA功HA代理会集群中机进行理检测旦检测机出现障受影响虚拟机会暂时服务马机重新启动HA功求保证机集群中时确保机访问相虚拟网络享存储数传统手动维护相HA提供高性动化理帮助非常
第三章 vsphere私云设计部署
31 环境部署
电脑：华硕顽石4代20G运行存win10操作系统ESXIvcenter版65
311 部署ESXI65虚拟机
部署介绍：
ESXI 1 存11G 双核处理器添加三硬盘7网络适配器IP址19216814
ESXI 2 存 5G双核处理器添加三硬盘7网络适配器IP址19216813
图311 创建完成
312 部署vCenter Server
里版Vcenter server appliance65版里注意高版vcenter理低版ESXI机理高版ESXI机然致版确保会发生版错误问题安装vcenter server程中注意细节vcenter65版需低存10G创建ESXI机时候注意存台机中11G存运行vcenter物理机器存需较高接便进行部署
图312 部署vcenter第阶段
里展示部署第阶段Vcenter65部署包括两阶段部署vcenter server利火狐浏览器开前创建ESXI机址19216814户名root
图312(2) 开启vcenter
输入网址进行登录发现已成功部署vcenter server65vcenter网络信息IP址192168121机名称photonmachine接开启vcenter进行添加数中心集群vcenter server65版通vsphere client进行访问开启vcenter server服务vsphere web client进行vcenter理登陆界面户名administrator@vspherelocal 密码初部署vcenter密码
图312(3) 登陆完成页面
图312(4) 登陆web client
里便登陆vsphere web clientvcenter进行理目前里面添加两台ESXI机台机IP址19216814外台机IP址19216813第台19216814机里面部署两台服务器台HR部门服务器台IT部门服务器第二台机中建立台理部门服务器VMware vCenter Server 种服务负责理ESXI机vcenter server提供高级功理网络享存储迁移HA高性通vcenter实现
32 网络虚拟化部署
321 部署标准交换机分布式虚拟交换机
第步机选项里面选择配置选项网络选项面选择虚拟机交换机选择添加机网络
图321（1）添加机网络
第二步里面选择连接类型里选择新建标准交换机虚拟端口组
图321（2）新建虚拟端口组
第三步选择新建标准交换机添加适配器
图321（3）新建标准交换机
图321（4）便部署虚拟标准交换机
图321（4） 部署展示
图中便19216814机中配置标准交换机Vswitch0vswitch1vswitch2台分布式虚拟交换机Dswitch然分台机中服务器进行分配交换机图示vswitch0中IT部门服务器接入标准交换机中时vlan IDvlan10交换机中连接端口组
图321(5)虚拟端口组接入
ESXI网络组件
虚拟交换机：标准交换机分布式交换机
时面连接两端口组虚拟网络关键：
VM Network 端口组理网络相交换机行端口组
VM kernel端口组机提供网络连接时高级功端口例vmmtion
时配置三物理适配器保证进行网络冗余负载均衡连接vswitch0三端口组某条行链路网卡出现出错时候负载外线路悉运行保证网络连通性安全性
图321(6) 物理适配器
分布式虚拟交换机
分布式虚拟交换机部署整数中心中交换机ESXI机网络进行理时提供分布式虚拟端口
面分布式虚拟交换机连接拓扑部署HR部门连接分布式虚拟端口DportGroup1
图321(7) 分布式交换机拓扑
两台机连接分布式交换机时配置两分布式端口组分分配vlanID
图321(8) 分布式端口组
部署vmkernel适配器
样网络选项选择添加网络里选择新建vmkernel适配器
图321(9) 新建vmkerne适配器
图321(10) 部署情况
网络虚拟化部署完成
33 存储虚拟化部署
331 存储虚拟化部署情况
Vsphere支持直连式存储享式存储般直连存储ESXI虚拟机中带存储取决初创建ESXI时候硬盘
图331 存储虚拟化展示
集群中点击存储发现两台机直连存储里ESXI带存储datastore1容量根身需进行改变ESXI存储ESXI虚拟机编辑板块中新增加硬盘属ESXI机中直连存储直连存储企业中发挥作放直连存储虚拟机法进行vsphere中高级功例vmotionHA重虚拟机放直连存储中更加推荐享存储
332 部署享存储
面通开源软件openfiler软件实现享存储首先网载openfiler镜文件进行安装
图332 部署openfiler
安装openfiler浏览器中输入创建时候址IP址19216817446便网页进行分配存储
图332(1)登陆openfiler网页
配置程里详细说明配置web client中扫描建立ISCSI享存储
图332(2) 部署ISCSI享存储
里建立享存储接里需两台机接入创建享存储中
图332(3) 存储扫描结果
集群中扫描出ISCSI享存储实现虚拟机迁移必须享存储建立虚拟机时候选择存储选择享存储然法进行vmotionHA建立NFS享存储
NFS：网络享存储种类型样openfiler进行挂载扫描NFS存储般存储静态数
优点：
(1)简单容易掌握
(2)方便快速部署维护简单
(3)软件层面数性高
(4) 某方面讲节省磁盘空间
缺点
(1) 单点障 维护麻烦nfs挂表示客户端没法连接
(2) 效率较低
(3)安全性高般网
(4) NFS数完整性验证
NFS般中型企业竞争选择
(1) 适合中型网站线应
(2) 访问量网站做视频附件图片存储
(3) 台服务器时台服务器目录
面进行建立NFS存储：
图332(4) 开始创建NFS存储
创建完成
图332(5) 创建完成
第四章 Vmotion技术高性HA实现
41 实现vmotion技术
Vsphere vmotion机间实现虚拟机迁移迁移网络配置迁移程中保持服务会中断维护者出错时候会出现宕机情况
迁移首条件虚拟机创建享存储前面虚拟化部署中创建ISCSINFS享存储次迁移虚拟机安装ISCSI享存储面
vsphere vmotion迁移求
虚拟机必须满足求：
虚拟机创建享存储否会迁移失败机CPU类型样时满足 vmotion网络需求
首先开启两台ESXI机时开启Vmkernel端口设置vmotion服务
图41(1)开启vmotion端口
开启vmotion服务开启中台ESXI机中虚拟机
图41(2)开启虚拟机
台虚拟机机19216814接进行虚拟机迁移第步右键点击迁移选择19216813机兼容性检查成功
图41(3)选择机
步选择网络选择vm network网络兼容性检查成功
图41(4) 选择网络
点击步开始迁移
图41(5) 检查误开始迁移
开始迁移程
图41(6) 迁移程
迁移完成
图41(7) 迁移完成
时迁移时候电脑ping 19216814会中断服务
图41(8) ping机连通性
虚拟机迁移测试完成
42 实现vsphere HA高性
目前开始路部门虚拟机挂载19216813机时候开启HA功
图42 开始HA功
图42(2) 开始HA动迁移
时19216813机进行断电处理模拟出机障环境时候发现理部门虚拟机开始宕机分钟刷新页面发现理部门虚拟机已迁移19216814机
图42(3) HA动迁移完成
HA功测试完毕
第五章 总结展
51工作总结
月磕磕碰碰总算较圆满完成次毕业设计文工作中历意初开始连题目太懂什意思通积极查阅资料老师耐心指导慢慢课题初步理解时慢慢开始程序部署中安装程序耗费时间精力课题需较存部署起初存够直成功面增加存更新系统网通学视频慢慢进行部署较成功完成次设计
通次私云部署文写作程中学东西前学部分理基础学精髓通次课题实践理实践相结合学知识时实践会带新问题锻炼遇问题放弃认真解决记录问题独立思考坚持耐心缺
次设计明白学丰富重性发现身足部署时候走弯路时太少接触实践类设计学校时候老赖时教训独立思考力动手时次设计足方容够丰富重知识存问题部署出工作中条件话会尝试完善次设计锻炼受益匪浅
52 展
通实现次私云理分析设计部署虚拟化云计算技术未IT发展中着重位实践中学更关虚拟化方面知识运台积累验次设计方面需进步解发展：
（1） 运更网络存储虚拟化
（2） 硬件问题部署环境规模工作中合适条件话进行深入研究部署
（3） 实现更vsphere高级功
参 考 文 献
[1]苟洁 基VMware vSphere技术虚拟云台研究设计[D]成理工学2016
[2]钱忠民 基VMware vSphere虚拟化架构应实现[D]华东交通学2017
[3]志强 基VMware vSphere企业虚拟化数中心研究实现[D]海交通学2015
[4]施庆 基VMware vSphere高校数中心虚拟化建设研究[D]复旦学2012
[5]昱李青荣基VMware vSphere虚拟化资源理台研究[J]计算机应软件201229(05)219223+237
[6]连鸿鹏云计算VMware vSphere虚拟化技术架构分析[J]软件导刊201211(08)67
[7]张荧允 基虚拟技术数中心建设研究[D]天津学2010
[8]孙宝华 基VMware技术虚拟服务器技术构建分析[D]吉林学2010
[9]张魁 基VMWARE VSPHERE虚拟机理台设计实现[D]苏州学2013
[10]彭兴杨军闫格基VMware vSphere两种iSCSI存储架构研究[J]宁德师范学院学报(然科学版)201628(01)5761
[11]卢利琼吴东潘家富叶祖千基vSphere企业私云部署研究[J]湛江师范学院学报201233(06)102106
[12]聂晶浅谈VMware vSphere台技术优势[J]电子制作2015(08)9697
[13]赵刚 基VMware vSphere虚拟化架构研究实现[D]中国质学（北京）2013
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