VMware虚拟化技术培训文档
1. 了解什么是虚拟化 虚拟化以及因之而起的云计算毫无疑问是计算机网络技术发展的一大方向，据我了解，即使在烟台，很多企业里也都已经应用了虚拟化技术。 凡事皆有因果，虚拟化技术的起因很简单，当初主要是为了解决服务器硬件资源使用率过低的问题。有些服务器比如DNS服务器、DHCP服务器等，CPU使用率通常都在5%以下，这对于那些花大价钱购买来的服务器，无疑是很大的浪费。如果能够将这些服务器合并到一起，那就可以有效地提高服务器硬件的使用率。但是如果只是简单的将所有的服务都安装在同一个操作系统中也是一个非常不明智的选择，比如将Web服务器和SQL安装在同一个操作系统中，此时操作系统、Web、SQL任何一方蓝屏都将导致整个系统崩溃。对于大部分的企业服务，都强调一个操作系统中只安装一个服务。因此，服务器合并必须要基于虚拟化技术，让每一台虚拟机运行一个单独的服务。 采用虚拟化技术最明显的优点就是可以减少IT成本以及电费等运营支出；另外也使服务器的管理维护变得更为简单， 甚至一个管理员就可以管理上千台服务器；此外在高可用性、冗余、负载均衡等方面，虚拟化技术也都提供了无与伦比的优势。 毕业于麻省理工学院以及加州大学伯克利分校（这是IT技术界的2个圣地）的Diane Greene女士把握住了这其中的商机，她于1998年与其他一些伙伴联合创建了VMware公司，并开发出了世界上第一款虚拟化产品。至今，VMware已发展成为全球第三大软件公司，其产品也在虚拟化领域占据了绝对的优势地位。
2. 虚拟化的两种架构 虚拟化主要指的是操作系统平台的虚拟化，即让一台物理计算机能并发运行多个OS（操作系统），并且要让每个OS都觉得自身好像拥有独立的机器，而不是跟别的OS分享。 提供这种虚拟化功能的机制就被称为VMM（Virtual Machine Monitor），它更常用的名称是Hypervisor。Hypervisor是虚拟机厂家的最高机密，也是不同虚拟机产品之间的主要差别。 从是否存在宿主操作系统的角度，Hypervisor分为两种不同的架构：原生架构和寄居架构。
2.1寄居架构 寄居架构的Hypervisor被看成一个应用软件或是服务，必须在已经安装好的操作系统上才能运行，最典型的产品就是我们所熟知的VMware公司的VMware Workstation以及微软的Virtual PC。 寄居架构的好处是硬件的兼容性，只要宿主操作系统能使用的硬件，虚拟机中的操作系统都能使用到。另外它对物理硬件的要求也很低，基本上所有的PC都可以运行VMware Workstation或Virtual PC。 然而寄居架构的缺点更加明显，首先最致命的是当宿主操作系统出现任何问题时，虚拟机中的操作系统都将无法使用。比如我们在Win7中安装的VMware Workstation，如果Win7蓝屏了，那VMware Workstation当然也就无法使用了。另外，寄居架构的虚拟机性能和物理主机相去甚远，因此无法用于高负荷的生产环境。所以这种寄居架构的虚拟化产品只能适用于个人用户，对于企业用户是远远无法满足需求的。
2.2 原生架构（裸金属架构） 原生架构又称为裸金属架构，它将Hypervisor直接安装在硬件上，将所有的硬件资源接管。由于Hypervisor层极小，而且不管理太复杂的事项，仅负责和上层的虚拟机操作系统沟通及资源协调，因而蓝屏的概率很低。而且在其上的任何一个虚拟操作系统蓝屏了，都不会影响其它的客户端。另外，原生架构的虚拟机性能与物理主机基本相当，这是寄居架构的虚拟机所远远无法比拟的。 目前，原生架构的典型产品是VMware的VMware vSphere和微软的Hyper-V。
原生架构的虚拟机产品也有缺点，这就是为了保持稳定性及微内核，它不可能将所有硬件产品的驱动程序都放入，因此最大的问题就是硬件兼容性。但是大部分的原生架构产品都支持主流服务器及存储设备，但一般PC所使用的硬件，则很多都无法在原生架构的虚拟机下运行。 在这方面，vSphere和Hyper-V有着很大的区别。 VMware vSphere采用的是胖管理层，也就是把底层物理硬件的驱动程序都整合到Hypervisor管理层中，所以管理层显得比较胖。很显然，这种架构的性能比较好，但是对于底层物理硬件的要求比较高，兼容性和安全性的挑战比较高。 Hyper-V采用的则是瘦管理层，Hypervisor管理层仅用于管理CPU和内存，而不包含底层物理硬件的驱动程序（Hyper-V本来就集成于Windows系统中，可以通过系统直接管理支配硬件设备），所以管理层显得比较瘦。由于不包含硬件驱动，所以代码量比较小，Hyper-V仅有300多K，因此安全性和兼容性要更好一些，但是效率和胖管理层相比有所不如。
VMware原生架构的服务器虚拟化产品称为vSphere，但vSphere其实并不是一个单独的软件，而是很多软件的组合。在这些软件的组合中，主要包括两大核心组件：ESXi和vCenterServer。
1. ESXi
ESXi也就是Hypervisor，关于什么是Hypervisor在前面已经介绍过了，它是用来实现虚拟化核心功能的软件，也就是让一台物理计算机能够并发运行多个操作系统。比如我们熟悉的VMware Workstation就是一个Hypervisor，所以ESXi的功能与VMware Workstation差不多，它也是用来创建虚拟机的，只不过它采用的是原生架构，性能要强大得多。微软方面与ESXi相对应的就是Hyper-V，而且跟Hyper-V一样，ESXi也是免费的。 如果我们只是想来体验一下VMware的原生架构虚拟化产品，或者公司的规模非常小，小到只有1台服务器，那完全可以直接使用这个免费的ESXi。 但是如果虚拟化的强大功能由这个免费的ESXi就可以全部完成了，那VMware公司岂不要喝风去了？所以各位请注意，VMware虚拟化所有强大的功能都集中在下面要介绍的这个vCenterServer上，而vCenterServer则当然是要收费的了。这点VMware和微软倒是如出一辙，微软也是将Hyper-V免费，而靠功能强大的虚拟机管理工具SCVMM来收费。
2. vCenterServer
ESXi是直接安装在物理服务器上的，而vCenterServer则需要安装在一台64位的Windows服务器上。当网络中物理服务器的数量超过2台时，我们就可以利用vCenterServer将这些服务器构成一个群集，以实现对这些服务器以及运行在它们上面的虚拟机的统一集中管理，免去在不同物理服务器之间来回切换的麻烦。另外利用vCenterServer还可以将所有这些物理服务器提供的硬件资源集中起来形成一个资源池，然后按需要分配给各个虚拟机。这就有些云计算的感觉了，所以vSphere也一直号称是一款云操作系统。
当然，上面所说只是vCenterServer的最基本功能，下面列举一下它的其它几个强大功能： 2.1 vMotion虚拟机迁移 VMotion可将正在运行的虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器，而无需中断服务。 比如当某台物理服务器必须要关机或重启的时候，这时为了不影响存在于这台物理服务器中的虚拟机的正常运作，就可以将这些虚拟机迁移到群集中其它的空闲物理服务器中。vMotion迁移的时间很短，而且最关键的是虚拟机所运行的服务不会中断，对于客户端来讲感觉不到任何变化。
2.2 DRS动态资源分配 DRS，Distributed Resource Scheduler，它可以实现物理服务器硬件资源的动态分配，以使各台物理服务器的资源消耗基本保持在一个平衡的状态。
比如上图中物理服务器ESXi Server2在某个时段的资源占用率过大，vCenterServer就可以将这台服务器中的某些虚拟机，如Exch Server和Apache，转移到群集内其它的资源占用率小的物理服务器中去，比如转移到ESXi Server1或ESXi Server3中。 这个DRS功能是通过一套算法自动运作的，无需管理员干预。它的功能的确很强大，所以在vSphere中，虚拟机是处于一个“漂移”的状态，一个虚拟机可能随时会漂移到群集中任何一台物理服务器上。
2.3 High Availability高可用以及Fault Tolerance容错 HA高可用的原理很简单，假如某台物理服务器崩溃了，那么通过HA就能够快速地在群集内的其他物理服务器上自动重启崩溃服务器上的虚拟机，当然前提是目标物理服务器中要有足够的可用资源。
FT容错则可靠性要更高一些，它是在不同的物理服务器中同步运行相同的虚拟机，这样当某台服务器或是某个虚拟机发生故障时，就可以即时切换到另一个。
2.4 安全性
在一台物理服务器中可能运行了很多虚拟机，那么是否所有的这些虚拟机都需要安装杀毒软件呢？如果是的话，那如果正好在某一个时段很多虚拟机都同时启用了全盘扫描，那么势必会消耗大量的硬件资源。 其实只需要在物理服务器上安装杀毒软件就可以了，在虚拟机中则不必安装，因为所有这些虚拟机都是使用相同的内存和硬盘，所以这也是vSphere非常牛的一个功能。
实施VMware虚拟化的第一步就是在物理服务器上安装ESXi，培训学校给提供了一批浪潮的刀片服务器，4人一组，每组2台服务器。另外还提供了一组存储，由讲师分配给各组使用。 感觉ESXi对硬件的兼容性也并不差，它的基本硬件要求：
VMware虚拟化技术实践教程
VMware虚拟化技术实践教程第一章：虚拟化技术的概述在计算机科学领域中，虚拟化技术被广泛应用于服务器、存储和网络等领域。
虚拟化技术的基本原理是通过软件将物理资源虚拟化为多个逻辑实体，从而提高资源的利用率和灵活性。
VMware是虚拟化技术领域的领导者之一，其虚拟化平台可以帮助企业将服务器和存储等基础设施虚拟化，实现资源的动态分配和管理。
第二章：VMware虚拟化技术的基本原理VMware虚拟化技术的核心是虚拟机监控器（Hypervisor），它是一种软件层，负责管理和分配物理主机资源给虚拟机。
虚拟机监控器可以分为两种类型：类型1和类型2。
类型1的虚拟机监控器直接安装在物理主机之上，类型2的虚拟机监控器则作为一个应用程序运行在操作系统之上。
理解了虚拟机监控器的基本概念，对于后续的虚拟化环境的搭建和管理将会更加容易。
第三章：VMware虚拟化平台的部署和配置在使用VMware虚拟化技术前，首先需要搭建一个虚拟化平台。
VMware提供了多种产品，如VMware ESXi和VMware Workstation等。
ESXi是一种专业级的虚拟化平台，可以安装在物理服务器上进行虚拟化，而Workstation则用于桌面虚拟化。
本章将重点介绍VMware ESXi虚拟化平台的部署和配置，包括安装操作系统、网络和存储配置等内容。
第四章：虚拟机的创建和管理在虚拟化环境中，虚拟机是最基本的资源单元。
通过虚拟机，可以将物理主机分割为多个逻辑实体，每个虚拟机都拥有自己的操作系统和应用程序。
本章将介绍虚拟机的创建和管理技巧，包括虚拟机的创建、给虚拟机分配资源、调整虚拟机配置等。
第五章：虚拟机的迁移和故障恢复虚拟化环境中的虚拟机是可以灵活迁移的，这为维护和管理带来了很大的便利。
虚拟机的迁移可以在不停机的情况下，将虚拟机从一台物理主机迁移到另一台物理主机上。
除了虚拟机的迁移，虚拟化环境还提供了故障恢复的能力。
本章将详细介绍虚拟机的迁移和故障恢复的实践技巧，以及迁移和故障恢复过程中需要注意的事项。
虚拟化技术-vmware虚拟化概论
在同一服务器上的虚拟 机之间相互隔离 相对于硬件独立
虚拟机封装为文件，可 通过移动文件的方式改 变虚拟机或复制虚拟机
无需修改即可在任何 服务器上运行虚拟机
“虚拟化”分类
基础设施虚拟化
•网络： VLAN ， VPN 虚拟专 用网 •存储：RAID ； NAS ； SAN •内存：虚拟 内存 SWAP；
“虚拟化”概念
“拟化”概念
“虚拟化”概念
“虚拟化”概念
“虚拟化”概念
虚拟化的本质是：
将现有的计算机资源通过虚拟化 的技术分割成若干个计算机资源，
这些计算机资源相互独立
“虚拟化”概念
整合资源， 节约成本
企业减少IT资 源的开销
IT基础设施和 资源管理方式
的简化
“虚拟化”特征
分区
隔离
在单一物理服务器上同 时运行多个虚拟机 封装
虚拟机包括虚拟硬件配置以及虚拟磁 盘，其 中可安 装操作 系统和 应用程 序
虚拟化后： 它将一个物理系统与操作系统以及操作系统中安装的 任何软件一同装入一个 “虚拟机”中。 虚拟机包括虚拟硬件配置以及虚拟磁盘，其中可安装 操作系统和应用程序
•
每台机器上有多个负载
•
软件相对于硬件独立
课程总结
➢ 虚拟化的概念是 把一套独立运行的物理设备，通过某种软件的处理，实现了多套独 立运行的物理设备 ，实现了物理设备利用率成倍的增加。并且不会影响业务运行。
了解虚拟化技术的概念 掌握虚拟化的本质和目标 认识服务器虚拟化前后的对比
前言
虚拟化技术作为云计算领域的主要核心技术之一， 是“云计算”部署与搭建的“秘密武器” 它的普及和推广成为信息化技术发展的必然趋势。 在云计算运维管理岗位中起着重要的作用，因此虚拟化技术 与应用的必要性已经完全为业内决策人士所接纳，在这样的 背景下，开设了虚拟化技术与应用课程。
VMware虚拟化平台使用培训手册
通过VI Client配置、管理和监控 可以为特定虚拟机定制行为方式
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什么是VMware HA？
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什么是什么不是VMware HA？
它是…
如果一台ESX发生故障，运行在它上面的虚拟机将会在同一群集 中的另外ESX主机上重新启动 故障由服务控制台网卡上运行的心跳服务进行检测
规划准入控制
指定可以实施故障切换的主机的数量 如果N台大型主机故障，也能保证虚拟机可以重新布置到其它 主机上重新启动 定义最坏的情况 – 最大故障主机数量和需要重新分配的虚拟 机数量和大小
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容量规划
举例：假定一个同构的群集
这是一个保守的规划
高级用户希望制定他们自己的规 划，避免严格的准入控制检查
ESX 1
Demand Page
ESX 2
VM A
Background Page
VM A
3)
Memory Bitmap
4) 5)
共享存储
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VMotion是如何工作的？
1) 2)
ESX 1 ESX 2
准备在目标主机上(ESX 2)部署新的虚 拟机 将源主机上虚拟机A的内存拷贝到目标 主机上，变化的内存内容保存在位图之 中 挂起源主机上面的虚拟机A，将内存位 图拷贝到目标主机上 在目标主机上恢复虚拟机A运行 当系统访问修改的内存时，使用源主机 中的“Demand page” (“Background page” 就是源主机中遗留的内容拷贝到 目标主机中，直到内存内容全部成功拷 贝) 从源主机中删除虚拟机A
VM A
VM A
Memory Bitmap
3) 4)
VMware虚拟化技术应用与管理(企业信息化)培训09_访问权限和身份验证控制
9-8
版权所有 © 2011 VMware Inc。保留所有权利
启用和禁用锁定模式
VMware vSphere：安装、配置、管理 – 修订版 A
9-9
版权所有 © 2011 VMware Inc。保留所有权利
将 ESXi 与 Active Directory (AD) 集成
VMware vSphere：安装、配置、管理 – 修订版 A
9-28
版权所有 © 2011 V7
版权所有 © 2011 VMware Inc。保留所有权利
要点
权限是用户/组以及对清单中的对象所应用的角色的结合。 权限可沿着对象层次结构向下传递给所有子对象，也可以只对直接 对象应用。 为了实现更好的安全性并增强控制能力，最佳实践是用最少的特权 定义角色。
VMware vSphere：安装、配置、管理 – 修订版 A
vShield Endpoint 可卸载防病毒进程负载。
DMZ
PCI
HIPAA
VMware vShield Manager™ 可提供集中式管理。
VMware vSphere：安装、配置、管理 – 修订版 A
9-11
版权所有 © 2011 VMware Inc。保留所有权利
回顾学员的学习目标
您应当能够执行以下任务： 通过启用和禁用服务来配置 ESXi 防火墙 启用和禁用 ESXi 主机的锁定模式 配置用户登录名，以使用目录服务进行身份验证
学习完本课后，您应当能够执行以下任务： 定义权限。 介绍权限的应用规则。 创建自定义角色。 创建权限。
VMware vSphere：安装、配置、管理 – 修订版 A
9-14
版权所有 © 2011 VMware Inc。保留所有权利
vmware 培训教材2_VirtualizationIntro
祼机虚拟化管理程序系统不要求安装操作系统。 祼机虚拟化管理程序系统不要求安装操作系统。虚拟化管理 操作系统。 程序本身就是操作系统。
VMware vSphere 4：安装、配置、管理 – 修订版 B 版权所有 © 2009 VMware, Inc. 保留所有权利。
模块编号 2-8
什么是虚拟机？ 什么是虚拟机？
资源管理
VMware DRS VMware DPM
可用性
VMware HA VMware Consolidated Backup VMware Data Recovery VMware vCenter Server Heartbeat
移动性
VMware Storage VMotion VMware VMotion
封装在文件中 不依赖于物理硬件
易于管理
与运行在同一物理硬件上的其他 虚拟机相互隔离 不受物理硬件变化的影响
VMware vSphere 4：安装、配置、管理 – 修订版 B 版权所有 © 2009 VMware, Inc. 保留所有权利。
模块编号 2-10
vSphere 组件
VMware ESX™/ESXi VMware vCenter™ Server VMware vSphere Client VMware vSphere Web Access VMware vStorage VMFS VMware Virtual SMP
基础架 构优化 业务连续性 桌面管理
VMware View VMware ACE
软件生 命周期
VMware Lab Manager
VMware vCenter VMware vCenter Site Recovery VMware vCenter Manager Converter VMware Capacity Planner
VMware虚拟化技术
自动化管理
分布式资源调度能够实现自动化管理，减少人工干预， 提高管理效率。
弹性扩展
分布式资源调度能够根据业务需求，实现资源的弹性 扩展和收缩。
高可用性和容错性
高可用性
通过虚拟化技术，可以实现高可用性，确保关 键业务连续运行。
容错性
虚拟化技术可以实现容错性，确保在硬件故障 或系统故障时，业务不受影响或快速恢复。
轻松管理大量的虚拟机，提高管理效率。
VMware Horizon View
总结词
VMware Horizon View是一款桌面虚拟 化产品，通过将桌面环境虚拟化，实现 了桌面的集中管理和交付。
VS
详细描述
Horizon View通过将桌面环境虚拟化， 实现了桌面的集中管理和交付。用户可以 通过各种终端设备访问虚拟桌面，获得一 致的桌面体验。Horizon View还提供了 丰富的安全功能，保障用户数据的安全性 。
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VMware虚拟化技术原 理
Hale Waihona Puke 硬件抽象层硬件抽象层
01
通过虚拟化技术将物理硬件资源转化为虚拟资源，为虚拟机提
供类似物理机的运行环境。
硬件兼容性
02
通过硬件抽象层，VMware能够实现跨平台兼容性，使得虚拟
机可以在不同硬件平台上运行。
资源隔离
03
硬件抽象层能够实现资源隔离，确保每个虚拟机独立运行，互
vmware虚拟化技术
目录
• 虚拟化技术概述 • VMware虚拟化产品介绍 • VMware虚拟化技术原理 • VMware虚拟化技术的应用场景 • VMware虚拟化技术的挑战与解决方案 • VMware虚拟化技术的未来发展
VMware虚拟化技术实践指南
VMware虚拟化技术实践指南第一章：虚拟化技术概述虚拟化技术是一种将物理资源抽象化、集中管理的技术，通过软件层面的虚拟化实现将一个物理主机分割成多个虚拟机的能力。
这种技术可以提高资源利用率、简化管理、增强灵活性、提高可靠性等优势。
第二章：VMware虚拟化技术的优势VMware作为虚拟化技术领域的领导者，其虚拟化平台具有许多独特优势。
首先，VMware提供了完整的虚拟化解决方案，包括虚拟服务器、虚拟存储和虚拟网络等。
其次，VMware的虚拟化技术可以实现硬件和软件的解耦，提供更高的灵活性和可扩展性。
此外，VMware还提供了强大的管理工具，如vCenter Server，可以帮助管理员更好地管理虚拟环境。
第三章：VMware虚拟化技术的应用场景VMware的虚拟化技术广泛应用于企业的IT基础设施中。
其中，最常见的应用场景是服务器虚拟化。
通过将多个虚拟机部署在一台物理服务器上，可以提高服务器的利用率，降低硬件成本。
此外，VMware的虚拟化技术还可以应用于应用程序的测试和开发环境、灾备和容灾备份、桌面虚拟化等领域。
第四章：VMware虚拟化技术的部署与配置为了将VMware虚拟化技术应用于实际环境中，需要正确地部署和配置虚拟化平台。
首先，需要选择适当的硬件平台，如服务器和存储设备。
其次，需要安装VMware ESXi操作系统，这是VMware虚拟化的核心组件。
然后，需要配置虚拟网络和存储，以提供可靠而高效的虚拟化环境。
最后，需要安装和配置管理工具，如vCenter Server和vRealize Operations Manager，来管理和监控虚拟化环境。
第五章：VMware虚拟化技术的管理与监控为了确保虚拟化环境的稳定和高效运行，需要进行有效的管理和监控。
VMware提供了一系列的管理工具，如vCenter Server和vRealize Operations Manager。
通过这些工具，管理员可以对虚拟机进行创建、克隆和迁移等操作，可以对虚拟机的性能和资源利用情况进行监控，以及进行故障排除和容错管理。
虚拟化培训-基础-1
虚拟化非灾备环境的应用-规划
VirtualCenter 管理服务器 VI Client Web 浏览器 终端
管理服务器群
关键业务服务器群
非关键业务服务器群
开发测试服务器群
VM
VM
VM
VM
VM
FC交换机 ESX/ESXi
SAN网络
FC交换机
FC存储阵列
FC存储阵列
FC存储阵列
虚拟化非灾备环境的应用-实施
虚拟化技术介绍——存储虚拟化
服务器
虚 拟 化 引 擎
磁盘 阵列
存储虚拟化适合于存储品牌多，存储类型多的数据中心，通过 存储虚拟化可以将分散的存储设备进行集中管理，从逻辑上形成一 个单一的存储空间，为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储 系统。
虚拟化技术介绍——网络虚拟化
纵向分割的网络虚拟化 横向整合的网络虚拟化
2001年，VMware发布VMware GSX Server和VMware ESX Server
1965年，IBM7044机器 ，虚拟机开端
2001年，AIX 5L v5.1发布，IBM首次在小型机上实现了逻辑分区。 2002年，AIX 5L v5.2发布，IBM在小型机上实现了动态逻辑分区。
2001年，IBM首次在小型机上实现了逻辑分区
纵向分割的网络虚拟化适用于：将多个逻辑网络隔离、整合的需要
横向整合的虚拟化适用于：网络结构比较复杂，运维管理难度较高
虚拟化技术介绍——桌面虚拟化
虚拟桌面
瘦客户机
胖客户机
连接管理器
移动设备 安全接入 身份验证 存储优化
虚拟化技术介绍——应用虚拟化
显示逻辑和运算逻辑进行分隔
应用
设备