VMware vSphere Design Workshop 5-M07-虚拟数据中心设计

VMwarevSphereDesignWorkshop5_M07_虚拟数据中心设计您的位置VMwarevSphere：设计研修班课程简介设计过程概述vSphere存储设计vSphere网络设计ESXi主机设计虚拟机设计vSphere虚拟数据中心设计管理和监视设计重要说明VMwarevSphere®虚拟基础架构可通过以下方式帮助组织实现其业务目标：为虚拟机分配计算资源为用户提供访问数据和服务的权限保护应用和服务所生成的数据正确设计虚拟数据中心组件可实现上述资源分配、访问权限控制和保护目的。这些组件包括VMwarevCenterServer™、虚拟集群及资源池。本单元课程第1课： vCenterServer和数据库系统第2课： 集群和资源池第1课：

vCenterServer和数据库系统学习完本课后，您应当能够执行以下任务：确定制定vCenterServer和vCenterServer数据库系统设计决策

所需的有用信息。识别和分析最佳实践建议。分析备选vCenterServer和vCenterServer数据库系统设计选择

及其风险。与主要相关人员和领域专家(SME)探讨各种选择及其优势与风险。学员的学习目标vCenterServer系统设计设计决策： 如何设计vCenterServer系统？必须考虑以下几个主题：平台：基于Windows的vCenterServer系统或基于Linux的

vCenterServerAppliance机器类型：物理机或虚拟机硬件要求系统标识系统冗余vCenterServer平台设计决策： 应使用哪种vCenterServer平台？vCenterServer系统(Windows)：技术成熟基于受支持的64位Windows操作系统运行适用于小型到大型企业等各种环境支持远程数据库：SQLServer、Oracle、IBMDB2vCenterServerAppliance(Linux)：vSphere5.0的新增功能基于SUSELinuxEnterpriseServer11支持一个远程数据库：OraclevCenterServer机器类型（Windows系统）

设计决策： vCenterServer系统应该是物理机还是虚拟机？VMware®最佳实践是使用虚拟机。如果主要相关人员坚持使用物理机，请将这项内容作为风险记录下来。虚拟机物理机vCenterServer系统可在vSphereHighAvailability集群中或者通过VMwarevCenterServerHeartbeat™重新启动。要提供可用性，必须额外购买并使用vCenterServerHeartbeat之类的软件或第三方集群解决方案。可以轻松调整虚拟机的CPU和内存资源大小。vCenterServer系统也可受益于vSphereDistributedResourceScheduler(DRS)集群

工作负载平衡。必须正确调整物理机资源的大小。可根据需要轻松备份或重新创建虚拟机。您必须拥有一个独立的系统并使用映像软件拍摄物理机的快照。硬件要求：CPU大小–两个64位CPU或者一个64位双核CPU：2.0GHz或更快内存大小–至少4GB内存：如果数据库或其他vCenterServer附加服务在同一系统上运行，

请增加内存。磁盘大小–至少4GB存储：如果数据库在同一系统上运行，请增加磁盘空间。网络连接–建议使用千兆位连接。vCenterServer系统的硬件(Windows)vCenterServer系统性能建议多达50台主机/500个开启的虚拟机2个

CPU4GBRAM5GB磁盘空间多达300台主机/3000个开启的虚拟机4个CPU8GBRAM10GB磁盘空间多达1000台主机/10000个开启的虚拟机8个CPU16GBRAM10GB磁盘空间vCenterServerAppliance(Linux)的虚拟硬件虚拟设备要求：CPU大小–两个虚拟CPU内存大小–至少4GB内存磁盘大小–至少4GB存储，最高可达80GB。网络连接–建议使用千兆位连接。vCenterServerAppliance内存建议多达10台主机/100个开启的虚拟机4GBRAM多达100台主机/1000个开启的虚拟机8GBRAM多达400台主机/4000个开启的虚拟机13GBRAM超过400台主机/4000个开启的虚拟机17GBRAM可以在

VMwareESX®/VMwareESXi™4.1主机或

ESXi5.0主机上部署虚拟设备。vCenterServer系统标识IP地址和主机名：配置静态IP地址和主机名，以避免管理连接中断。每台主机都有一个名为vpxa.cfg的文件，其中包含vCenterServer

系统的IP地址。如果vCenterServer系统的IP地址更改，所有主机连接都会丢失，

直至文件更新为新的IP地址为止。如果配置了证书，则更改主机名会产生身份验证问题。证书包含主机域名全称。将在本单元的稍后部分讨论证书。请将这些指导原则应用到基于Windows的vCenterServer系统

或者基于Linux的vCenterServerAppliance。vCenterServer系统冗余设计决策： 您将如何为vCenterServer系统提供可用性？具体选择取决于以下因素：允许的停机时间理想的故障切换自动化程度可用性方法的成本成本较高成本较低可用性较低可用性较高vCenterServer管理可用于保护vCenterServer系统和vCenterServerAppliance的

方法包括：vCenterServer冗余方法冗余方法保护

vCenterServer

系统？保护

vCenterServerAppliance？使用vSphereHA的自动保护是是手动配置和手动故障切换，

例如使用冷备用是是使用vCenterServerHeartbeat的

自动保护是否使用第三方供应商解决方案的自动保护是否使用vSphereHA的自动保护vSphereHA故障切换：如果可以允许停机一两分钟，请使用vSphereHA保护vCenterServer系统。此方法只适用于虚拟vCenterServer系统和vCenterServerAppliance。相比手动配置和故障切换方法，优先考虑采用此方法。如果为vSphereHA集群启用了DRS，请禁用vCenterServer

虚拟机迁移。如果vCenterServer虚拟机或

vCenterServerAppliance意外停机，

禁用DRS迁移则无需手动搜索最后

运行该设备/虚拟机的主机。主机vCenterServer主机vCenterServervSphereHA集群X自动化软件解决方案：如果无法容忍停机一或两分钟以上，请使用vCenterServerHeartbeat

之类的产品或第三方集群解决方案保护vCenterServer系统。这两种产品均要求购买额外的软件许可证。vCenterServerHeartbeat是一种更简单的解决方案，并且不需要特定

第三方集群软件的管理技能。仅适用于基于Windows的vCenterServer系统使用软件解决方案的自动保护vCenterServer数据库设计设计决策： 您应当如何设计vCenterServer数据库系统？数据库：只使用受支持的数据库。vCenterServer系统支持远程Oracle、MicrosoftSQL和IBMDB2

数据库。vCenterServerAppliance支持远程Oracle数据库。为避免性能、管理和支持问题，请安装VMware所需的所有数据库

补丁程序。硬件要求：有关硬件的要求和建议，请参阅数据库供应商提供的文档。IP地址：配置静态IP地址和主机名称，以避免与vCenterServer实例的连接

中断。vCenterServer数据库系统的类型

设计决策： vCenterServer数据库系统应该是物理机还是

虚拟机？VMware的最佳实践是使用现有数据库服务器（如果有）。您可以将现有物理数据库服务器迁移到虚拟机，以获得虚拟机的优势

（可移植性、可用性等）。vCenterServer数据库位置

设计决策： vCenterServer数据库是否应与vCenter Server位于相同的系统上？对于除包括少量主机的小型基础架构外的所有基础架构而言，

请勿将vCenterServer数据库系统和vCenterServer置于相同的系统中：避免任何出现CPU和内存资源争用的可能性vCenterServervCenter

Server

数据库vCenterServer数据库大小设计决策： 数据库大小如何影响设计？主要设计要求是有足够的存储空间。对于vCenterServer系统数据库、MicrosoftSQL和Oracle，

VMware网站上提供相应的规模调整工具。使用捆绑数据库具有一定限制：捆绑数据库只适合最多包含5台主机和50个虚拟机的小型环境。数据库与vCenterServer实例位于同一位置。日志记录级别影响数据库大小。vCenterServer数据库可用性设计决策： 您将如何提供vCenterServer数据库系统

可用性？使用数据库供应商提供的可用性方法（如果可能）：对物理机或虚拟机均适用保护服务器系统和数据库信息请参见供应商提供的文档了解相关要求和配置。如果数据库供应商未提供特定的方法，请使用vSphereHA保护

数据库服务器：要求vCenterServer数据库系统为虚拟机保护vCenterServer数据库系统而不是数据库信息：采取定期备份或实施冗余的方式来保护数据库信息。如果数据库供应商提供的特定方法无法实施，请使用vCenterServerHeartbeat保护数据库服务器：对物理机或虚拟机均适用。 vCenterServerHeartbeat需额外付费。您仍然需要采取定期备份或实施冗余的方式来保护实际数据库信息。使用vCenterServerHeartbeat的自动保护vCenterServer证书设计决策： 证书是否是必需的？ 是否可以使用自签名证书或内部证书颁发机构

颁发的证书？根据组织的决定创建和使用证书。如果组织担心在使用管理界面连接vCenterServer系统或ESXi

主机时会有中间人攻击，请使用证书。使用内部证书颁发机构颁发的证书或自签名证书都可以，前提是它们符合组织的安全策略。证书也是需要管理和备份的组件。外部签名的证书需要另行购买。如果配置了vCenter链接模式（仅限基于Windows的vCenterServer系统）或vSphereFaultTolerance(FT)，必须启用

vCenterServer证书检查。许可设计决策： 需要什么类型的vSphere许可证？采购支持设计中所需功能的许可证版本。回顾学员的学习目标您应当能够执行以下任务：确定制定vCenterServer和vCenterServer数据库系统设计决策

所需的有用信息。识别和分析最佳实践建议。分析备选vCenterServer和vCenterServer数据库系统设计选择

及其风险。与主要相关人员和SME探讨各种选择及其优势与风险。第2课：

集群和资源池学习完本课后，您应当能够执行以下任务：确定制定集群和资源池决策所需的有用信息。识别和分析最佳实践建议。分析备选集群和资源池设计选择及其风险。与主要相关人员和SME探讨各种选择及其优势与风险。拟定虚拟数据中心设计。学员的学习目标vSphereHA集群设计决策： 设计中是否应包含一个vSphereHA集群？ 是否需要vSphereHA通过当前状态分析以及与主要相关人员和SME的会谈确定。基础架构中是否有可受益于较高可用性或要求较高可用性的工作负载？大多数环境都能受益于vSphereHA。如果需要vSphereHA，必须谨慎设计共享网络和存储，以支持vSphereHA操作。例如，分布式虚拟交换机可简化共享网络的配置，但要求购买EnterprisePlus许可证。存储设计和网络设计（包括特定于vSphereHA的信息）在第3单元“VMwarevSphere存储设计”和第4单元“VMwarevSphere网络

设计”中讨论。纵向扩展或横向扩展？设计决策： 应设计纵向扩展还是横向扩展的

vSphereHA

集群？纵向扩展集群包含的主机数量不多，但均为较大型的主机。横向扩展集群包含的主机数量较多，但均为较小型的主机。评估购买少量大型主机与购买大量小型主机的资金成本对比。选择的供应商和机型不同，成本也有所不同。评估管理较少主机与较多主机的运营成本对比。应考虑集群的用途。示例：虚拟化的服务器集群通常包含较多的主机，但每台主机上的虚拟机数量较少。VMwareView™集群通常包含较多的主机，但每台主机上的虚拟机数量较多。应考虑主机总数和集群限制。纵向扩展集群纵向扩展集群的优势：管理较少主机更为简单，且更为便宜。纵向扩展集群的不足之处：主机故障会影响较多的虚拟机。vSphereHA故障切换耗费的时间较长。根据故障切换策略，要为故障切换预留更多资源，从而减少日常运行可用的资源量。与可调整的“PercentageofClusterResourcesReserved”（集群资源预留百分比）策略相比，采用“HostFailuresClusterTolerates”（群集允许的主机故障数目）和“SpecifyFailoverHosts”（指定故障切换主机）策略时要预留的资源更多。必须非常谨慎，以确保不超过vSphereHA集群中“每台主机的虚拟机数量”最大值限制。服务器和桌面用户的“每台主机的虚拟机数量”值不同。横向扩展集群横向扩展集群的优势：主机故障影响的虚拟机数量较少。vSphereHA故障切换耗费的时间较短。只需为故障切换预留较少的资源，这会增加日常运行可用的资源量。您无需花费过多精力来确保不超过vSphereHA集群“每台主机的虚拟机数量”最大值限制。如果启用了DRS，更多的主机可提供更多迁移选择和机会，因此工作负载处于更好的平衡状态。横向扩展集群的不足之处：主机较小可能会影响虚拟机的最大大小。需要更多数据中心空间。主机数量较多会增加管理难度，成本也会增加。能耗和散热成本通常会更高。混合集群设计决策： 您的设计（或升级计划）是否应包含混合主机

（4.x和5.x）集群？如果设计包含从vSphere4到vSphere5的升级，可能会有一个

混合模式操作阶段。最佳实践是不运行混合主机集群。同时升级集群中的所有主机（和虚拟机）。如果必须同时保留ESX/ESXi4.x和ESXi5.0主机，请为每个版本创建一个单独的集群。分阶段升级主机，而不是一次性升级全部主机。版本7虚拟机在ESX/ESXi4.x和ESXi5.0主机上均可运行。接入控制策略设计决策： 应选择哪一种vSphereHA接入控制策略？集群大小和策略选择是相互关联的。为故障切换预留的资源数量比例可能会过高，并会减少可用于日常使用的资源量。最佳实践为始终选择保护工作负载。即使对于预留的资源，您也能通过整合实现成本节省。策略建议使用情况HostFailuresClusterTolerates（群集允许的主机故障数目）在虚拟机有类似的CPU/内存预留量和内存开销时使用Percentageofclusterresourcesreservedasfailoversparecapacity（保留为故障切换空闲容量占用群集资源的百分比）在虚拟机的CPU和内存预留量极易改变时使用Specifyfailoverhosts

（指定故障切换主机）用于适应规定了使用被动故障切换主机的组织策略策略：集群允许的主机故障数目此策略较适用于所有虚拟机具有相似预留容量设置的大型集群。预留设置确定插槽容量。大预留容量设置可导致出现插槽容量很大，但只有少数插槽可供使用的情况。如果您的集群具有极易变化的虚拟机

预留设置，您有三种选择：接受插槽容量较大和可开启的虚拟机较少的事实。使用高级参数das.slotCPUInMHz

和das.slotMemInMB手动设置插槽容量。配置不基于插槽容量的故障切换策略。X虚拟机

插槽

1虚拟机

插槽

2（预留）（预留）（预留）跨集群CPU/内存插槽X虚拟机确定

插槽容量。X为处于维护模式下的主机规划故障切换容量请始终预留额外的故障切换容量，以适应离线维护模式下的

主机故障需求。不过，额外增加资源容量会增加资金成本。故障切换策略适应维护过程中的主机故障Hostfailurestheclustertolerates

（群集允许的主机故障数目）在所允许的主机故障数量上加一。Percentageofclusterresourcesreservedasfailoversparecapacity（保留为故障切换空闲容量占用群集资源的百分比）预留额外的故障切换容量。Specifyfailoverhosts

（指定故障切换主机）CPU和内存资源大小应为集群中下一个最大主机的CPU和内存资源大小的两倍。接入控制设计决策： 是否应启用严格的接入控制？请始终配置严格的接入控制，以保护工作负载。此操作预留的资源不能在一般情况下使用，虽然会增加硬件成本，

但可以保护关键业务服务。向主要相关人员和SME说明不启用严格接入控制的风险。使严格的接入控制成为变更控制策略。开启不受保护的虚拟机成为一种管理选择，而不是管理人员的选择。vSphereHA心跳信号冗余

设计决策： 是否应为vSphereHA心跳信号配置冗余？始终配置心跳信号冗余或向主要相关人员和SME说明风险。风险在于主机接收心跳信号失败可能会触发集群隔离响应。创建心跳信号冗余的方式：使用可靠的存储作为心跳信号数据存储。创建管理网络冗余。使用辅助管理网络。在单一管理网络上使用网卡绑定。vCenterServer会选择一组首选心跳信号数据存储集。vCenterServer使用特定的指导原则来选择首选的心跳信号数据存储集：选择一个可供最大数量主机访问的数据存储。首选VMwarevSphere®VMFS数据存储，而不是NFS数据存储。首选由不同存储阵列提供支持的数据存储。vSphereHA为每个心跳信号数据存储使用约3MB磁盘空间。vSphereHA使用此数据存储带来的开销微不足道，而且不会

影响其他数据存储操作的性能。心跳信号数据存储为ESXi创建一个辅助VMkernel端口，该端口连接到独立虚拟

交换机或端口组。所有的管理网络接口都用于发送心跳信号。在多个单独的物理交换机上配置虚拟交换机：消除单点故障使用das.isolationaddress参数为其他每个管理网络添加隔离地址：消除隔离地址成为单点故障的

可能性网络冗余：辅助管理网络ESXi主机虚拟交换机vmk1vSphereHA虚拟交换机vmk0物理交换机物理交换机IP测试

地址1IP测试

地址2网络1网络2您还可以为vSphereHA管理网络冗余创建一个网卡(NIC)绑定。每个绑定的网卡应连接到单独的物理交换机。网卡绑定有助于防止由于启动vSphereHA隔离响应所引起的

交换机故障。使用网卡绑定的网络冗余ESXi主机vSphereHA物理交换机物理交换机IP测试

地址1IP测试

地址2虚拟交换机vmk0网络1隔离响应设计决策： 应选择哪个vSphereHA响应操作？选项为“Leavepoweredon”（保持启动）（默认）、

“Poweroff”（关闭电源）和“Shutdown”（关机）。根据配置决定适用的选项：如果希望虚拟机可供用户持续访问，请使用“Leavepoweredon”

（保持启动）：示例：DNS服务器、ActiveDirectory服务器使用“Shutdown”（关机）确保您的虚拟机仅在稳定环境中运行。“Poweroff”（关闭电源）不是正常关闭应用或操作系统的方式。监视虚拟机设计决策： 是否应启用vSphereHA虚拟机监视？启用虚拟机监视。虚拟机上运行的应用或服务必须能够在虚拟机重新启动后恢复。工作负载越关键，监视和重新启动虚拟机就越重要。使用默认的监视和重新启动设置即可。FT和Microsoft集群服务可在虚拟机监视功能之前

检测到故障并作出响应。您无须禁用这些虚拟机的监视功能。FT设计决策： 设计是否应包括FT虚拟机？是否需要FT应在当前状态分析以及与主要相关人员和SME的

会谈中确定。基础架构中是否存在要求零停机和可受益于容错或要求容错的关键工作负载？FT对于不能以任何其他方式保护的自定义应用十分有用。FT仅适用于具有单个虚拟CPU的虚拟机。由FT保护的虚拟机会失去许多虚拟化优势，例如快照、vSphereStoragevMotion迁移、链接克隆和VMware®DataRecovery创建的虚拟机备份。只有单处理器虚拟机可使用FT。FT设计(1)设计决策： 应该如何配置基础架构以支持FT？为vSphereHA集群配置至少三个经过认证可使用FT的主机。具有三台主机可确保一个主机发生故障时具有持续的冗余。不要在FT配对中混用ESX和ESXi主机。选择具有相同（或至少相似）CPU速度的主机。在较慢的CPU上运行辅助虚拟机会影响主虚拟机的性能。将主机的BIOS配置为禁用可降低CPU速度的CPU节能模式：IntelSpeedStep和AMDPowerNow!必须满足vSphereHA的存储和网络要求。FT设计(2)对于支持FT的每台主机，您最少需要两张物理1Gb以太网网卡。一张网卡专用于FT日志记录一张网卡专用于VMwarevSphere®vMotion®VMware建议使用三个或更多网卡，以确保可用性。在每台主机上，将受FT保护的虚拟机数量限制为不超过四个。接收大量网络流量或执行大量磁盘读取操作的虚拟机可以在专用于日志记录网络的网卡上生成大量流量。限制每台主机的虚拟机数量的主要因素是日志记录网络上的争用。10Gb的网络更好，因为可以降低出现争用的可能性。跨多个主机分配主虚拟机可避免日志记录网卡出现拥堵。日志记录流量呈不对称性：大部分流量都是从主虚拟机流向辅助虚拟机。创建冗余日志记录网络以移除所有单点故障。如果资源池包含一个由FT保护的虚拟机，请确保资源池的内存量多于虚拟机的内存量。由FT保护的虚拟机会自动预留自身的所有内存。如果资源池没有额外的内存，则可能没有足够内存可用作内存开销。

FT设计(3)ESXi主机主虚拟机vmk0vmk1ESXi主机辅助虚拟机vmk0vmk1物理交换机日志记录网络DRS集群

设计决策： 设计是否应包括DRS集群？始终启用DRS。由DRS执行的自动工作负载平衡始终有益于提高基础架构的

总体性能、可扩展性和可管理性。一种例外情况是组织正在运行在应用级别扩展和平衡的应用时

不应启用DRS。DRS集群设计(1)设计决策： 应该如何配置基础架构以支持DRS集群？DRS集群内的所有主机都必须满足vMotion迁移要求：在相应的EVC级别启用增强的vMotion兼容性(EVC)。为DRS配置默认迁移阈值，以实现全自动：降低日常监视和管理要求在无过多迁移活动的情况下提供足够的平衡DRS负载平衡可受益于集群（横向扩展集群）中具有较多数量的主机，而不是较少数量的主机。DRS关联性和反关联性规则是例外情况，而非常规情况。配置许多关联性和反关联性规则会限制迁移选择，这些限制可能会集中对工作负载平衡产生负面影响。关联性规则在以下情况中有益：同一网络上的虚拟机共享大量网络流量。关联性规则可使主机虚拟交换机内的流量本地化，从而减少物理网络组件上的流量。应用可共享一个大的内存工作组容量。透明页共享可以减少实际的内存使用量。使用反关联性规则可适当地提高服务工作负载的可用性。在极少数情况下，具有大量事务性I/O工作负载的应用可能需要反关联性规则，以避免本地主机上出现I/O瓶颈。DRS集群设计(2)多个vSphereHA和DRS集群(1)设计决策： 设计是否应指定多个集群？有很多部署多个集群的原因：单个集群可能会超出vSphere限制：每台主机上的虚拟机数量限制（在vSphereHA集群中）每个集群的主机数量限制每个LUN的主机数量限制同时部署服务器和用户桌面虚拟机。每种虚拟化遵循不同的集群设计原则。用户桌面解决方案包含的

主机数量较少，但每台主机上的虚拟机数量较多。将虚拟化服务器放在一个集群中，并将用户桌面放在另一个集群中。组织根据以下内容要求对硬件资源进行隔离：安全策略–DMZ服务器与内部服务器部门边界–成本核算生产与非生产服务器：不同的快照策略不同的vSphereHA故障切换策略：非生产集群可容许较少的预留故障切换资源。例如：一个故障切换

主机与两个故障切换主机任意设定的边界常常会降低整合率并提高成本。多个vSphereHA和DRS集群(2)多个vSphereHA和DRS集群(3)对于由20到25台或更多台主机构成的基础架构，集群规模通常要在较大集群（更多管理工作）和较小集群（更高比例的故障切换资源开销）间取舍。一个具有少量主机的中小型企业基础架构可能会部署一个集群。一个具有许多主机的较大型企业基础架构可能会单独部署多个集群，以隔离资源或避免vSphere集群限制。通常，中型集群的性能比大型集群的性能更好。资源池(1)设计决策： 资源池应该如何及何时添加到设计？仅针对要求专用的隔离资源的虚拟机工作负载部署资源池的限制和

预留设置。利用从当前状态分析以及与SME的会谈中收集的信息，确定工作负载

是否需要或将受益于专用CPU、内存或网络资源。示例：预留资源对于对延迟问题非常敏感并在运行时需要即时访问CPU、内存或网络带宽的应用很有用。要为项目工作或组织中的部门（测试、生产前调试、内部网、企业资源

规划）分配专用资源，资源池非常有用。如果没有专门的计费软件，资源池还可用于计费用途。资源池(2)资源池CPU和内存份额设置不能用于配置虚拟机优先级。单个虚拟机不会继承资源池中的高、中和低份额设置。如果特定的工作负载要求优先执行，必须将份额应用到单个虚拟机。将份额应用到单个虚拟机会造成额外的管理开销，这将影响管理的可

扩展性和成本。如果经常部署的工作负载要求自定义份额设置，请使用这些设置创建模板以供将来部署使用。使用模板部署的虚拟机会继承模板的份额设置。资源池创建了另一个可监视的层。资源池预留的资源无法供该资源池外部的其他虚拟机使用，即使

这些资源未被使用也是如此。vSphereDistributedPowerManagement设计决策： 设计是否将受益于vSphereDPM？在工作负载会随时间推移显著变化的环境中启用vSphereDPM。vSphereDPM可节省运营成本。vSphereDPM只要求最低的初始设置。vSphereDPM设计设计决