虛擬機技術在計算機機房管理中的應用

彭城

（江蘇省徐州技師學院,江蘇徐州,221000）

1 ESXi平臺下的虛擬機技術

1.1 ESXi平臺概述

ESXi是對物理設備進行虛擬化配置從而對系統(tǒng)進行安裝和運行的虛擬化管理平臺。安裝時存在服務器設備的遠程安裝和普通主機的本地安裝兩種場景。服務器的安裝需要借助網絡登錄控制虛擬控制后臺，將鏡像以虛擬介質的方式映射到服務器上，調整BIOS設置將鏡像作為啟動項就可以進行安裝。本地普通主機的安裝需要利用rufus等軟件將鏡像寫入U盤并設置為啟動設備后就可以進行安裝操作。在安裝完成后可以選擇“Configvre Management Network”選項為ESXi分配IP地址以方便后期管理。需要說明的是ESXi 6.5之后的版本就不再支持VMware vSphere Client連接了，用戶可以利用WEB客戶端或者是VMware Workstation進行虛擬機管理。

1.2 利用ESXi建立共享存儲空間

在計算機機房管理過程中，為了避免主機受到病毒的危害，通常是利用還原卡或者是還原軟件對磁盤進行保護，這樣雖然增加了保護性卻降低了實用性。針對這個問題，可以在ESXi平臺上建立一個NAS（網絡附屬存儲）服務器，機房內的文件都可以利用局域網保存、共享，而基于Linux的NAS系統(tǒng)可以在很大程度上避免病毒傳播的風險。

這種方案在實際操作過程中，要考慮到兩個問題，其一，ESXi平臺是將硬件虛擬化后供上層系統(tǒng)使用，這樣都會造成硬件性能的損耗；其二，虛擬化后的硬盤分區(qū)默認情況下是ESXi專用的一種文件格式，如果出現文件損壞或丟失將很難恢復。為此就需要將硬盤進行直通給NAS使用，以增加速度和安全性。有些情況下ESXi的硬件菜單中硬盤的直通狀態(tài)是灰化的，這時需要對ESXi后臺的文件進行改寫才能進行配置。首先需要在ESXi控制臺中打開TSM-SSH服務，利用puTTY軟件連接ESXi后臺，運行l(wèi)spci-v|grep“Class 0106”-B1命令行，可以看到SATA控制器的相關信息，例如：“8086:7d08”。其中“8086”代表的就是SATA廠商ID，后面的“7d08”代表的是設備ID。接著要對ESXi的后臺文件進行改寫，使用SSH Secure File Transfer Client軟件連接ESXi后，打開vi/etc/vmware/passthru.map文件，利用得到的控制器相關信息在文件內添加新的控制命令：8086 7d08 d3d0 false，平臺重啟后就可以在ESXi的硬件菜單中看到硬盤是可直通狀態(tài)。通過這些操作，就為NAS系統(tǒng)的安裝做好了準備工作。

NAS系統(tǒng)通常選擇基于Linux的開源系統(tǒng)，以較為常用的freeNAS為例，首先需要在ESXi平臺中為其配置硬件，結合教學機房的實際使用情況，使用64位雙核心的CPU，16GB內存，千兆以上的虛擬網卡就可以勝任，引導驅動器可以和ESXi共用同一塊固態(tài)硬盤，存儲驅動器選擇直通完成的硬盤即可。因為freeNAS采用基于freeBSD的系統(tǒng)架構和ZFS的文件系統(tǒng)，所以收到病毒特別是勒索病毒的影響要小很多，同時為用戶提供了非常靈活的快照功能，即使文件被病毒破壞或者誤刪除也能非常方便的回滾到之前的版本。另外，freeNAS還提供iSCSI功能，可以非常方便的為其他系統(tǒng)提供擴展存儲空間。

進入freeNAS的存儲頁面，首先要創(chuàng)建一個存儲池，也就是將磁盤掛載到系統(tǒng)內。前期在ESXi中直通的硬盤可以直接在這個頁面里找到。如果有多塊硬盤，可以選擇創(chuàng)建鏡像類或者條帶類的Data VDevs，所謂的“鏡像”與磁盤陣列里的Radi 1類似，“條帶”則與Raid 0類似。為了提高數據傳輸的速度，freeNAS允許增加固態(tài)硬盤為緩存盤，當用戶在線編輯大文件時，數據會暫存在緩存盤內以提高響應速度。創(chuàng)建完成的存儲池會以列表的形式顯示出來，通過選項可進一步為存儲池建立數據集。此時在freeNAS內部就會為數據集建立一個路徑，但數據集還是不能直接被用戶使用，因為只有將數據集共享出來才能借助網絡進行數據交換。普通的共享操作非常簡單，只要在界面里將對應系統(tǒng)共享類型的路徑參數指向數據集的路徑就可以，下面著重討論iSCSI共享存儲方式。

在freeNAS系統(tǒng)中找到iSCSI共享頁面，可以看到“wizard”向導按鈕，通過提示，設置共享的名稱、路徑、IP地址等關鍵信息后就可以輕松完成。接著進入需要掛載iSCSI的系統(tǒng)，在開始菜單中打開“iSCSI發(fā)起程序”，在目標頁面輸入共享的IP地址，就可以快速連接成功。最后打開系統(tǒng)的磁盤管理界面，就可以看到掛載完成的iSCSI共享空間，格式化后可正常使用，與普通硬盤分區(qū)無異。

1.3 利用ESXi平臺的其他應用

除此以外，在機房管理過程中還會時常遇到利用PXE工具進行網絡克隆系統(tǒng)的情況。我們可以利用ESXi安裝一個Windows系統(tǒng)虛擬機，將PXE工具和相關系統(tǒng)鏡像上傳到虛擬機中，利用系統(tǒng)自帶的遠程桌面功能，可以方便快捷的對虛擬機進行遠程控制。

可見，ESXi為機房管理者提供了實現多種功能的可行性平臺。

2 VMware Workstation環(huán)境下的虛擬機技術

2.1 利用VMware Workstation虛擬操作平臺

如果說ESXi是運行在硬件層面上的類似OS的平臺，那么VMware Workstation則是直接運行在OS之上的虛擬機軟件。借助這款軟件，可以在Windows系統(tǒng)中虛擬出想要的其他操作系統(tǒng)。VMware Workstation的操作非常的方便，只要我們的硬盤中有系統(tǒng)的安裝鏡像，在主頁上選擇“創(chuàng)建新的虛擬機”，就可以按照軟件提示一步步的配置環(huán)境并安裝虛擬機。安裝完成的虛擬機就如同一臺普通的計算機，可以在啟動時進入BIOS進行配置，可以增加或者刪除磁盤空間，可以對磁盤進行分區(qū)和格式化操作?！翱煺铡钡墓δ芸梢詾楫斍疤摂M機配置保留備份，日后可以非常方便的進行還原。

2.2 利用VMware Workstation虛擬網絡

網絡方面，VMware Workstation提供了三種網絡連接方式。第一種是橋接模式，這種模式下虛擬機的虛擬網絡適配器與物理網絡適配器進行連接，虛擬機和物理主機一樣都可以看成是同一局域網下的計算機，這種模式下只需要對虛擬機配置和物理主機所處局域網網絡號段一致的IP地址，局域網內的任何一臺計算機就都可以正常訪問虛擬機。第二種模式是NAT模式，在這種模式下虛擬機共享物理主機的IP地址，就像是“隱藏”在物理主機身后一樣，所有的數據都需要物理主機進行轉發(fā)，所以雖然虛擬機可以訪問外部網絡設備，但是外部網絡設備卻只能訪問到物理主機而不能正常訪問到虛擬機。由于一臺物理主機只能設置一個NAT模式的虛擬網絡，所以同一個物理主機下的同時采用所有NAT模式的虛擬機之間是可以正常訪問的。第三種模式是僅主機模式，這種模式比NAT更加封閉，只有物理主機才能正常訪問到虛擬機。而且同一個物理主機可以設置多個僅主機模式的虛擬網絡，只有在同一個僅主機模式的虛擬網絡下的虛擬機之間才是可以正常訪問的，否則就不能正常通訊。由此可見VMware Workstation提供的網絡連接模式涵蓋了常見的網絡連接狀態(tài)，管理員只要在計算機內安裝這款軟件就可以滿足網絡實訓的需要，大大簡化了機房管理的難度。值得一提的是，VMware Workstation中所有的虛擬機其實都可以被系統(tǒng)看作是相關的文件，因此可以利用系統(tǒng)克隆的方式對這款軟件進行安裝。

3 總結

虛擬機技術的靈活運用可以讓計算機機房更加高效、穩(wěn)定的運行。同時我們還應該看到虛擬技術有更加廣闊的前景，比如用戶桌面系統(tǒng)的虛擬化、存儲技術的虛擬化等等。相信隨著智慧化校園建設的推進，虛擬機技術將在機房管理中起到越來越重要的作用。