Dennis Zimmer, Bertram Wöhrmann, Carsten Schäfer, Günter Baumgart, Urs Stephan Adler, Marcel Brunner. VMware vsphere 5.5. Das umfassende Handbuch

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1 Dennis Zimmer, Bertram Wöhrmann, Carsten Schäfer, Günter Baumgart, Urs Stephan Adler, Marcel Brunner VMware vsphere 5.5 Das umfassende Handbuch

2 Inhalt Geleitwort 25 Vorwort 27 1 Einleitung Server-Virtualisierung Was ist Server-Virtualisierung? Was ist eine virtuelle Maschine? Warum virtualisiert man? Gibt es auch Nachteile? Welche Arten der Virtualisierung gibt es? Der Hypervisor genauer betrachtet Die Entwicklungsgeschichte der Virtualisierung Die VAAware-Produktfamilie Einführung in VMware vsphere VMware ESXi VMware vcenter Server VMware vsphere-client und VMware vsphere Web Client VMware vsphere Virtual Symmetrie Multi Processing VMware vsphere Virtual Machine File System (VMFS) VMware vsphere Thin Provisioning VMware vsphere Fault Tolerance VMware vsphere vmotion und Storage vmotion VMware vsphere High Availability (HA) VMware vsphere Distributed Resource Scheduler (DRS) VMware vsphere Distributed Power Management (DPM) VMware vsphere Big VMware vsphere Storage VMware vsphere Storage Data Extensions 46 DRS 47 API VMware vsphere Standard Switch, Distributed Switch (dvswitch, VDS) und Port Groups VMware vsphere Storage I/O Control & VMware vsphere Network I/O Control VMware vsphere Profile-Driven Storage VMware vsphere Flash Read Cache VMware vsphere Host-Profiles VMware vshield Endpoint 48 5

3 VMwarevSphere Update Manager (VUM) VMwarevCenterOrchestrator VMware vsphere Data Protection VMware vsphere Replication VMware vcenter Server Heartbeat VMware vcenter Single Sign-On VMware Server Linked Mode VMware vsphere App HA VMware vsphere Auto Deploy VMware vsphere SDKs und Tools Die verfügbaren VMware-Editionen 52 2 vsphere-architektur Bestandteile der virtuellen Infrastruktur vsphere-host Hardware Hardware Compatibility List (HCL) Maximale Ausstattung eines ESXi-Hosts vcenter Server Architektur eines vsphere-hosts Grundlagen der CPU-Virtualisierung CPU-Affinity Hyperthreading Virtual SMP (vsmp) Best Practices Grundlagen der Memory-Virtualisierung Virtual Machine Memory (VMM) Memory-Overhead Memory-Overcommitment Memory-Compression Content-based Page-Sharing Memory-Ballooning Memory-Swapping Best Practices Grundlagen der Hardwarevirtualisierung 94

4 3 vmotion und Storage vmotion vmotion Funktionsweise Voraussetzung vmotion-spezialfunktionen Bedienung Sicherheit Problemfälle Lizenzierung Long Distanee vmotion Storage vmotion Funktionsweise Voraussetzung Bedienung Problemfälle Lizenzierung Cluster Cluster-Objekt Anlage des Clusters Der EVC-Mode (Enhanced vmotion Compatibility Mode) HA-Cluster Technologie-Übersicht Voraussetzungen für HA HA-Komponenten Lizenzierung von HA Einrichtung von HA Gemeinsamer Einsatz von E5X 4 und ESX HA Advanced Options Virtual Machine Options Der HA-Agent oder»was passiert beim Hinzufügen eines ESX-Hosts zum HA-Cluster?« Reconfigure for vsphere HA Das Verhalten eines HA-Clusters HA-Slot-Berechnung HA-Master- und -Slave-Agents 163 7

5 HA-Host Isolation HA und getrennte (disconnected) ESX-Server HA und DNS HA im vsphere-client (oder: Der Cluster treibt's bunt...) HA-Limitierungen mit vsphere HA Virtual Machine Monitoring vsphereappha DRS-Cluster Technologie-Übersicht Lizenzierung von DRS Einen DRS-Cluster anlegen Prioritäten-Ranking DRS-Automation-Level DRS Croups Manager DRS-Affinity-Rules DRS Virtual Machine Options DRS und Resource-Pools DRS und der Maintenance-Modus DRS-Limitierungen mit vsphere DPM (Distributed Power Management) HA und DRS in Kombination Storage DRS Voraussetzungen und Limitierungen Datastore-Cluster anlegen SDRS Initial Placement SDRS-Regelwerk SDRS-Zeitsteuerung SDRS Maintenance Mode SDRS und Speicherprofile Fault Tolerance Wie funktioniert Fault Tolerance? Technische Voraussetzungen Fault Tolerance für eine virtuelle Maschine aktivieren Bedienung von Fault Tolerance für eine virtuelle Maschine Snapshots Was passiert mit FT 217 im Fehlerfall? Lizenzierung von FT 218 8

6 5 Installation VMware vsphere VMware-vSphere-Systemvoraussetzungen Download der Installationsmedien Vorder Installation Lokale Installation Der erste Start von vsphere vsphere CLI PowerCU Installation über das Netzwerk Installation im SAN Installation in der virtuellen Maschine Upgrade auf vsphere 5.x Upgrade von der Version ESX3.x/ESXi 3.x Upgrade von der Version ESX 4.x/ESXi 4.x VMware vcenter Server vcenter-systemvoraussetzungen Download der Installationsmedien Vorbereitung der Datenbank Installation von vcenter und Komponenten vcenter-protokolldateien VMware vcenter Server Appliance VMware vcenter Converter Standalone Hochverfügbarkeit für vcenter Server Manuelle Hochverfügbarkeit Hochverfügbarkeit mit Microsoft Cluster vcenter Server Heartbeat Zusätzliche Software Lizenzierung Lizenzierung von vsphere Lizenzserver-VI3.X VMware Data Recovery VMware Data Protection VMware vsphere App HA VMware vsphere Big Data Extension 312 9

7 5.12 VMware vsphere Replication VMware vsphere Storage Appliance (VSA) Verwaltungsmöglichkeiten Die lokale Host-Konsole Zugriff auf die Host-Konsole per SSH Weboberfläche vsphere Client Download und Installation von vsphere Client vsphere Client verwenden vsphere Web Client Administration über mobile Geräte vcenter-server Installation des vcenter-servers Starten des vcenter-servers Hinzufügen von ESXi-Hosts ins vcenter Verwaltung von vsphere-hosts Weitere Funktionen des vcenter-server Einbindung ins Active Directory Troubleshootingdes vcenter-server Das Remote Command-Line Interface Installation Ausführen des vsphere CLI VMware vsphere PowerCLI Das Netzwerk in VMware vsphere Grundsätzliche Planungsaspekte Gutes Netzwerk-Design und 10-Gigabit-LAN und die maximale Anzahl physischer und 10-GBit-Technologie versus Load-Balancing und NICs 358 Verkehrsmuster-Kontrolle Wie viel Bandbreite benötige ich in der Praxis wirklich? VLANs oder keine VLANs?

8 7.1.6 Physische Switches können die Load-Balancing-Policy beeinflussen Links zwischen den physischen Switches Die physischen und virtuellen Netzwerk-Schichten Netzwerkkarten Switches Port Port Croup Die physischen Netzwerkkarten im Host vss und vds - eine Gegenüberstellung Die Eigenschaften der vswitch-typen im Überblick Die beiden vswitch-typen Der Switch-Teil bei vss und vds Port Croups bei vss und vds Ports bei vss und vds Die Layer-2-Security-Policys Traffic Shaping Die VLAN-Einstellungen der vswitch-typen Die NIC-Teaming- und die Load-Balancing-Policys der vswitch-typen Die Arbeitsweise der Load-Balancing-Policys CDP - Cisco Discovery Protocol der vswitch-typen Configuration Maximums für vss und vds Arbeiten mit dem vnetwork Standard Switch (vss) DervSS ist Host-bezogen Die Konfigurationsmöglichkeiten zum vss Einstellungen auf dem Switch oder den Port Groups Arbeiten mit dem vnetwork Distributed Switch (vds) Der vds existiert im vcenter und im Host Die Konfigurationsmöglichkeiten des vds Einstellmöglichkeiten auf dem vds-switch-teil Private VLANs Einstellmöglichkeiten auf der Distributed-Port-Group Network I/O Control NetFlow Port Mirroring Die Migration von vss auf vds Management-Netzwerk-Reparaturfunktionen Architektur-Beispiele Empfehlungen und Best Practices Beispiel auf Basis verfügbarer Ports im Server

9 ESX-Hosts Beispiel Beispiel Beispiel 3 - mit zwei Netzwerk-Ports 434 ESX-Hosts mit vier Netzwerk-Ports 435 ESX-Hosts mit sechs Netzwerk-Ports Storage-Architektur Lokale Medien SATA SCSI und SAS Fibre-Channel IDE SSD USB Cache Die Wahl: Block oder File Storage Area Network was ist eigentlich ein SAN? Infiniband Kommunikationsadapter Der Initiator Das Target Logical Unit Number (LUN) Pfadmanagement (Active/Active, Active/Passive) FC-Speichernetzwerk Vorteile und Nachteile Support-Matrix Switch vs. Loop Fabric Verkabelung Zoning Mapping NPIV(N-PortlDVirtualization) FCoE iscsi-speichernetzwerk Vorteile und Nachteile Kommunikation IP-SAN-T rennung Network File System (NFS) 471

10 8.10 Flash-basierter Speicher VM FS-Datastore Host-Cache Fusion-ios ioturbine bzw. iosphere VMware-Storage-Architektur VMkernel-Storage-Stack Virtual Flash Resource Capacity Festplattendateien Auslagerungsdateien VMFS im Detail Virtuelle Maschinen VMware-Snapshots VM-Speicherprofile VAAI VAAI-Einschränkungen VASA Storage I/O Control Voraussetzungen Konfiguration VMware vsphere Storage Appliance Funktionsumfang Komponenten Voraussetzungen Kapazität Architektur VMware vsan Aufbau Einrichtung vsan Storage Policies vsan observer Best Practices zum Thema Storage RAID-Leistungsfähigkeit RAID-Größe Geschwindigkeit vs. Kapazität LUN-Größe RAID-Rebuild und HP-EVA-Levelling

11 Einleitung Inhalt 9 Das EMC-VNX-Speichersystem unter vsphere Einführung Planung und Konfiguration eines VNX-Systems Unterstützte Speicherprotokolle VNX-blockbasierte Speicheroptionen-Einleitung Konfiguration von VNX für den blockbasierten Zugriff Best Practices zu blockbasierten Speicheroptionen mit Fibre Channel Best Practices zu blockbasierten Speicheroptionen mit iscsi VNX-dateisystembasierte Speicheroptionen Konfiguration der Volumes für Dateisysteme Best Practices der dateibasierten Speicheroption Effizientes Arbeiten mit vsphere ESXi und VNX Einen VMFS-Datastore erstellen Erstellen eines Raw Device Mappings Erstellen eines NFS-Datastores Erweitern von Datastores Snaps und Clones Komprimierung und Deduplikation Einstellungen von Multipathing ändern VAAI.VASA und Speicherrichtlinien Fortgeschrittene Techniken und Anwendungen Command-Line Interfaces (CUs) Konfiguration von VASA Einrichten von»vaai for File« Installation von»emc PowerPath/VE« VNX Snapshots und Fernkopien Alignment von Volumes Einsatz von Storage DRS Installation von VSI Installation von»emc AppSync« Anmerkungen zur Installation von vsphere ESXi Cesamtheitliche Überwachung der vsphere-lnfrastruktur Troubleshooting- Erste Hilfe Sie haben Trespassed LUNs Verbindungsfehler von»naviseccli«679 14

12 10 Konfiguration von ESXi und vcenter 68i 10.1 Hostprofile Erstellen eines Hostprofils Anpassen eines Hostprofils Host bzw. Cluster mit einem Profil assoziieren Anwenden eines Hostprofils Profile-Compliance NTP NTP unter ESXi NTP-Konfiguration mit dem Web Client NTP in der virtuellen Maschine mithilfe von VMware Tools einstellen Probleme mit der Zeitsynchronisation SNMP SNMP unter VMware SNMP unter ESXi SNMP in Castbetriebssystemen DNS Routing/Gateway Einrichtung von Resource-Pools Erstellungeines Resource-Pools Reservation Limit Expandable Shares VMware vapp Erstellen einer vapp Verknüpfung einer vapp mit virtuellen Servern vapp-einstellungen Klonen einer vapp Automatisches Starten und Stoppen der VMs mit dem Host vsphere-security Öffnen und Schließen eines Ports mit dem vsphere Web Client Lizenz-Server Konfiguration des vcenter-lizenz-servers Hardware

13 10.10 Erweiterte Softwarekonfiguration Virtual Machines Systemeinstellungen System Swap vcenter-berechtigungen Rollen Benutzer einrichten Absicherung gegenüber dem Betriebssystem Performance-Daten des Hosts im vcenter Performance-Messwerte CPU-Performance Memory-Performance Storage-Performance Network-Performance Weitere Monitor-Funktionen des vcenters Issue Tasks Events System-Logs Dienste anzeigen Manage-Funktionen des vcenters Tags Custom Attributes Sessions Storage-Providers Scheduled Tasks Weitere Einstellungen auf der vcenter-homepage VM-Speicherregel Customization Specification Manager vcenter Operations Manager vcenter Solutions Manager Weitere Einstellungen Hardware-Status vcenter-konfigurationseinstellungen Einrichten von Alarmen VMware vcenter Server Appliance Aktualisierung der VMware vcenter Server Appliance

14 11 Konfiguration von vcenter-add-ons Der vcenter Update Manager Installation Der Web Client Konfiguration Events Notifications Patch Repository ESXi Images VA Upgrades Download von Updates Download von Updates auf Offline-Update-Manager Baselines Weitere Konfigurationsmöglichkeiten VAAware vcenter Linked Mode vsphere Management Assistant (vma) Kommandozeile Webinterface Basisbedienung VMware ESXi Dump Collector VMware vsphere Syslog Collector VMware vsphere Authentication Proxy VMware vsphere Image Builder VMware Auto Deploy »VMware Auto Deploy«mit der»vcenter Server-Appliance« VMware vsphere Storage Appliance (VSA) VMware vsphere Replication Appliance VMware vsphere Big Data Extensions VMware vsphere App HA VMware vcenter Converter Standalone Bereitstellung der Sysprep-Tools zur Anpassung von Windows-Maschinen »VMware vcenter Converter Standalone«verwenden Nacharbeiten nach der Übernahme

15 12 Datensicherung von vsphere-umgebungen Einführung Allgemeines zur Datensicherung von vsphere-umgebungen Grundlagen zur Datensicherung Medien zur physikalischen Datensicherung Prinzipien einer konsequenten Datensicherung Datenkonsistenz von virtuellen Maschinen, Datenbanken und Applikationen Absturzkonsistente Datensicherung Applikationskonsistente Datensicherung VMware-Werkzeuge zur Datensicherung VMware Tools VMSnapshot vsphere API for Data Protection Changed Block Tracking »vSphere Data Protection«und»vSphere Data Protection Advanced« Datensicherungskonzepte Konzept zur lokalen Datensicherung Konzepte für die Datensicherung über zwei Standorte Planung und Konfiguration einer Datensicherungsumgebung Lokale Datensicherung mit»vsphere Data Protection« Lokale Datensicherung mit»vsphere Data Protection Advanced« Fernkopien der Datensicherung Replikation mit Data Domain Wiederherstellung von lokalen Daten Wiederherstellung von Fernkopien Ausfallsicherheit Sicherung-Rücksicherung Sicherung des vsphere Hosts Arbeit mit Installationsskripten Sicherung der Komponenten Cluster-Konfiguration Voraussetzungen für den»microsoft Cluster Service«949 18

16 Cluster-Konfiguration auf einem Host Cluster-Konfiguration über mehrere Hosts Cluster-Konfiguration zwischen physischem und virtuellem Knoten Virtual Machine Monitoring Fault Tolerance vsphere Replication Virtuelle Maschinen Grundlagen-Was ist eine virtuelle Maschine? Virtuelle Hardware Bestandteile einer virtuellen Maschine Erstellung von virtuellen Maschinen Netzwerkkonfiguration Festplattenkonfiguration Aktualisieren der virtuellen Hardware (VM-Kompatibilität) Erweiterte CPU- und Memory-Konfiguration einer virtuellen Maschine CPU Memory vsphere DirectPath I/O Eigenschaften einer virtuellen Maschine-Optionen Den Namen der VM ändern Änderung des Gastbetriebssystems Einstellungen zur»remote Console« Erweiterung der Power-Aktivitäten durch die VMware Tools Automatische Ausführung der»vmware Tools«-Skripte Automatische Aktualisierung der»vmware Tools« Zeitsynchronisation der VM mit dem ESXi-Server Power-Management des Castbetriebssystems BootOpftions Erweiterte Konfiguration: Acceleration, Logging, Debugging, Swap-File und erweiterte Konfigurationsparameter Fibre Channel NPIV Ressourcenmanagement einer VM CPU-Ressourcen Memory-Ressourcen Disk-Ressourcen

17 14.7 USB-Geräte an virtuellen Maschinen USB-Passthrough USB-Autoconnect Kompatible vsphere-funktionen Das Verbinden von USB-Geräten Das Entfernen von USB-Geräten VM-Speicherrichtlinie (VM Storage Policy) Festlegen der Tag-basierten Speicherfunktionen Erstellen von VM-Speicherrichtlinien Zuweisen von benutzerbedingten Speicherfunktionen (Tags) VM-Speicherrichtlinien verwenden Starten, Stoppen und weitere Power-Aktivitäten Installation des Gastbetriebssystems Konfiguration und Anpassung von virtuellen Maschinen Ändern der Hardware Hinzufügen weiterer Hardware im laufenden Betrieb (Hot Plug) Statische MAC-Adresse über GUI Umgang mit Wechselmedien Optimierung einer virtuellen Maschine VMware Tools Zeitsynchronisation Installation der VMware Tools Manuelle Installation Aktualisierung der VMware Tools Migration von virtuellen Maschinen (vmotion) Verschiedene Arten der Migration Verwendung des Migration-Wizards zur Migration einer VM Templates und Clones Was sind Templates, und welchen Nutzen bringen sie? Templates im vcenter Templates erstellen, bearbeiten und löschen Virtuelle Maschinen mithilfe von Templates erstellen Was sind Clones, und wie erstellt man sie? Anpassen der Gastbetriebssysteme Voraussetzungen

18 Bearbeiten von Anpassungsspezifikationen Anpassung des Gastbetriebssystems Snapshots Funktionsweise Snapshot-Dateien auf dem Datastore Hilfe bei Problemen Die Snapshot-Hierarchie Das Erstellen eines Snapshots (Take Snapshot) Das Persistieren eines Snapshots (Delete Snapshot) Das Verwerfen des aktuellen Zustands oder die Wiederherstellung eines Snapshots (Revertto) Die virtuelle Maschine im vsphere Web Client Der Reiter»Summary« Der Reiter»Monitor-Issues« Der Reiter»Monitior- Performance« Der Reiter»Monitor-Health« Der Reiter»Resource Allocation« Der Reiter»Monitor-Storage Reports« Der Reiter»Monitor-Tasks« Der Reiter»Monitor-Events« Der Reiter»Monitor-Update Manager« Der Reiter»Manage-Settings« Der Reiter»Manage-Alarm Definitions« Der Reiter»Manage-Tags« Der Reiter»Manage-Permissions« Der Reiter»Manage-VM Storage Policies« Der Reiter»Manage-Scheduled Tasks« Der Reiter»Related Objects« Absicherung von virtuellen Maschinen mittels»vsphere Replication« Verbindung zur Ziel-Umgebung Replikation einer VM einrichten Wiederherstellung einer VM Rückführung einer wiederhergestellten VM auf die Quell-Umgebung Erweitertes VM-Management Killen einer hängenden VM Die CPU-Performance von virtuellen Maschinen mit»esxtop«überwachen

19 15 vcenter Operations 1Q Installation vapp importieren Erste Anmeldung Ein Trick bei der Installation von»vcops Foundation« Betrieb Erste Konfigurationsschritte Dashboard vcenter Log Insight vapp importieren Erste Anmeldung Integration Das Dashboard opvizor Lokaler Datensammler Dieopvizor-Service-Installation Das Dashboard Die Reports Uli opvizor und das Monitoring Die Lizenzierung von vsphere Die unterschiedlichen Editionen und Kits Grundlegende Informationen zur Lizenzierung vsphere 5.5 -Hypervisorfor free vsphere 5.5-Essential Kit vsphere 5.5-Standard, Enterprise und Enterprise Plus vsphere Operations Management Enterprise vsphere 5.5-Acceleration Kits Erweiterung einer Umgebung durch Hinzufügen von Funktionalität SLESfürvSphere-5.5-Lizenz-Besitzer Support und Subscription Die unterschiedlichen Schweregrade Wie stellen Sie eine Support-Anfrage bei VMware? Die vsphere-5.5-lizenzen Die VI3-Lizenzierung

20 17 Die Visualisierung des Desktops Desktop-Management mit VAAware View Wichtige Begriffe View Manager View Client Der View Agent Der View Composer und die Storage-Optimierung Der Local Mode schafft Mobilität Das Display-Protokoll - PColP Virtualisierung von Applikationen mit ThinApp Die Funktionsweise des Streamings 1164 Index