Vorwort I 1 1 VORWORT I Virtualisierung Virtualisierung als Trend Verheißung und Risiko?!

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1 Vorwort I 1 1 VORWORT I Virtualisierung Virtualisierung als Trend Verheißung und Risiko?! Vorwort II Über die Entstehung dieses Buches Über die Struktur dieses Buches Die Autoren 32 2 VIRTUALISIERUNG Was bedeutet Virtualisierung? Historie Virtualisierungsformen Der Virtualisierungsansatz Server-Virtualisierungsformen Hardwarevirtualisierung Virtualisierung auf Hypervisorbasis Paravirtualisierung Betriebssystemvirtualisierung Weitere Virtualisierungsformen Storagevirtualisierung Netzwerkvirtualisierung Desktop-Virtualisierung Grundlagen zur virtuellen Infrastruktur Merkmale einer virtuellen Infrastruktur Virtuelle Maschinen Vorteile durch den Virtualisierungseinsatz Motivation für die Virtualisierung in Unternehmen Green IT Kosten und Risiken der Virtualisierung 83

2 2 Virtualisierung Taktische und operative Aspekte Administration der virtuellen Infrastruktur Sicherheitsaspekte im Rahmen der Virtualisierung Allgemeine Investitionsaspekte 92 3 IM BEREICH VIRTUALISIERUNG Anbieterübersicht Einstieg in VMwares Virtualisierungsportfolio Produkte im Bereich Desktopvirtualisierung VMware Workstation VMware ACE VMware Fusion VMware Player ThinApp (zuvor Thinstall) VMware Server VMware Infrastructure im Überblick Beispiele aus der VI-Produktpalette VMware ESX Server und VMware ESXi Server VirtualCenter Virtual Infrastructure Client VMware Lizenzserver VMware Consolidated Backup (VCB) Site Recovery Manager Neuerungen in VMware ESX 3.5, ESXi 3.5 und VirtualCenter TECHNISCHER ÜBERBLICK ÜBER DIE VMWARE VIRTUAL INFRASTRUCTURE Architektonischer Aufbau von VMware ESX Server Architektonischer Aufbau von VMware ESXi Server Ringarchitektur von x86-prozessoren Prozessorvirtualisierung durch VMware ESX Server 145

3 Vorwort I Verwaltung des RAM-Speichers eines ESX Servers Netzwerkverwaltung eines VMware ESX Servers Storage-Verwaltung eines VMware ESX Servers Administrativer Zugriff auf einen einzelnen VMware ESX Server Administrativer Zugriff auf einen einzelnen VMware ESXi Server Administrativer Zugriff auf eine virtuelle Infrastruktur ARCHITEKTUR- UND DESIGNÜBERLEGUNGEN Das Architekturkonzept Der Systemkontext Die Architekturübersicht Das Komponentenmodell Das operationale Modell Designüberlegungen Sizing der ESX Farm Auswahl des Lizenzmodells Designentscheidungen und Mindestvoraussetzungen für die VMware ESX Servers Designentscheidungen und Mindestvoraussetzungen für den VirtualCenter Server Designentscheidungen und Mindestvoraussetzungen für den Lizenzserver Designentscheidungen bezüglich Storage Designentscheidungen für Backup- und Restore Desaster Recovery Designentscheidungen bezüglich einer Testumgebung INSTALLATION VMWARE ESX SERVER Neuinstallation von ESX Server Neuheiten bei der Installation Checkliste für die Installation Installation im grafischen Modus Installation im textbasierten Modus 235

4 4 Virtualisierung 6.2 Installation von VMware ESXi Server Initiale Konfiguration von ESXi Server Installation unter VMware Workstation Voraussetzungen an die Hardware im Workstation Host Vorbereiten von VMware Workstation Anpassen der VM-Konfigurationsdatei Installation des ESX-Servers in der VM INSTALLATION INFRASTRUCTURE MANAGEMENT Neuinstallation von VMware VirtualCenter Voraussetzungen für die VirtualCenter-Datenbank Konfigurieren von Microsoft SQL Server 2005 Express Konfigurieren einer ODBC-Verbindung auf Microsoft SQL Server Konfigurieren einer lokalen Verbindung auf eine Oracle-Datenbank Konfigurieren einer Remote-Verbindung auf eine Oracle-Datenbank Wartung der VirtualCenter-Datenbank Voraussetzungen für VMware VirtualCenter Server Installation der VMware Infrastructure-Verwaltungssoftware Installation des VirtualCenter Servers in einer virtuellen Maschine Konfiguration der Kommunikation zwischen den VirtualCenter- Komponenten Verbinden des VirtualCenter Servers über eine Firewall Verbinden der verwalteten Hosts über eine Firewall Verbinden von Hosts und Lizenzserver über eine Firewall Upgrade von VMware Infrastructure Szenario 1: In-Place-Upgrade einer lokalen Festplatte Szenario 2: Upgrade von Hosts in einem SAN mithilfe von VMotion ohne DRS und HA Szenario 3: Upgrade von Hosts in einem SAN mithilfe von VMotion mit DRS und HA Aktualisieren von VMware VirtualCenter Aktualisieren von VMware ESX Server Aktualisieren der VMware Tools Aktualisieren von VirtualCenter-Clients auf VI-Clients GRUNDKONFIGURATION ESX SERVER UND ESXI SERVER

5 Vorwort I Zugriffsmöglichkeiten auf einen ESX Server Zugriff über den VI Client Zugriff über den Web Access Zugriff über die Service Console Zugriff über das Remote CLI Zugriff über das VI Toolkit for Windows Zugriff für Entwickler Installation und Nutzung des VI Clients Herunterladen des VI Clients Installieren des VI Clients Verbindung zu einem ESX Server herstellen Die Benutzeroberfläche des VI Clients Betriebszustände eines ESX Servers Einen ESX Server neustarten und stoppen Der Maintenance Mode Sicherheit Allgemeine Sicherheitshinweise Sicherheitskonfiguration Grundkonfiguration eines ESX Servers Hardwarekonfiguration Lizenzierung Zeitserver DNS und Routing Start/Stop virtueller Maschinen Auslagerungsdatei virtueller Maschinen Firewall-Einstellung Zuteilung von Ressourcen für das System Erweiterte Einstellungen Verwaltung eines ESX Servers Ressourcenverwaltung Performance Benutzer und Gruppen Rollen verwalten Berechtigungen Ereignisse Administration von Protokolldateien NETZWERK 372

6 6 Virtualisierung 9.1 Einführung in die ESX Server-Netzwerkstruktur Physikalische Netzwerkadapter Virtuelle Switche Portgroups Verbindungstypen Netzwerkadapter für virtuelle Maschinen MAC-Adressen Tipps für die Einrichtung und zur Sicherheit Grundkonfiguration der Netzwerkverbindungen Service Console-Port konfigurieren VMkernel-Port konfigurieren Netzwerk für virtuelle Maschinen konfigurieren Interne virtuelle Switche anlegen Virtuelle Switche um Netzwerkkarten erweitern Netzwerkadapter von virtuellen Switchen entfernen Portgroups zu vorhandenen virtuellen Switchen hinzufügen Portgroups und virtuelle Switche entfernen Erweiterte Netzwerkkonfiguration DNS und Routing konfigurieren Eigenschaften virtueller Switche Eigenschaften von Portgroups Sicherheitseinstellungen konfigurieren Traffic Shaping konfigurieren Lastenausgleich und Failover durch NIC Teaming Das Cisco Discovery Protocol (CDP) auf virtuellen Switchen nutzen TCP Segmentation Offload (TSO) Jumbo Frames NetQueue konfigurieren Troubleshooting Troubleshooting der physikalischen Switche Troubleshooting der Netzwerkkarten eines ESX Server Troubleshooting der Service Console-Verbindung Troubleshooting von Portgroups STORAGE Einführung in die verschiedenen Storagelösungen FC-SAN iscsi NFS 424

7 Vorwort I Lokaler Storage Die ESX Server Storagearchitektur Storage Adapter VMFS VMFS-Datastores Vergleich der verschiedenen Storagelösungen ESX Server für die Verwendung von Storagesystemen vorbereiten Tipps zur Einrichtung und zur Sicherheit FC-SAN iscsi NFS Lokaler Storage Datastores anlegen FC-SAN iscsi NFS Lokaler Storage Erweiterte Storagekonfiguration Umbenennen von Datastores Erweitern von Datastores Verwalten von mehreren Pfaden RAW-Devices Ein RAW-Device einer vorhandenen virtuellen Maschine hinzufügen Eine neue virtuelle Maschine mit RAW-Device anlegen Verwalten von Pfaden eines RAW-Devices Datastore Browser Datastore-Inhalte anzeigen Dateien zwischen lokalem Computer und ESX Server transferieren Nach Dateien oder virtuellen Maschinen suchen Virtuelle Maschinen zum Inventar hinzufügen Troubleshooting SAN-Konfiguration überprüfen Probleme mit Multipathing Probleme mit offline geschalteten VMFS-Datastores Probleme während eines Failovers Langsamer Management-Zugriff auf Datastores 452

8 8 Virtualisierung 11 GRUNDLAGEN DES VIRTUALCENTERS Der VI Client Die Oberfläche des VirtualCenters über den VI Client Ansichten des VirtualCenter Der Administrations-Bereich im VI Client Systemprotokolle Aktive Sitzungen Der Lizenzserver Evaluierungs-Modus Lizenzdateien einspielen Basiskonfiguration des VirtualCenter Servers Sicherheit Generelle Sicherheitshinweise Sicherheitskonfiguration Benutzer- und Rechteverwaltung Das Rechteverwaltungskonzept von VMware Benutzer und Gruppen Rollen Berechtigungen VI Web Access Die Hauptfunktionen des Web Access Systemanforderungen an den Client Web Access auf dem VC Server installieren Web Access nutzen Die Benutzeroberfläche des Web Access Virtuelle Maschinen verwalten und bearbeiten Remote Console URLs Web based Datastore Browser VirtualCenter Plugins Verwaltung und Installation von Plugins VMware-eigene Plugins Plugins anderer Anbieter DIE STRUKTUR EINER VIRTUELLEN UMGEBUNG 487

9 Vorwort I Datacenter Ein Datacenter anlegen Einstellungen auf Datacenter-Ebene Ein ESX Server zu einem Datacenter hinzufügen Eine virtuelle Maschine zu einem Datacenter hinzufügen Einen ESX Server aus einem Datacenter entfernen Eine virtuelle Maschine aus einem Datacenter entfernen Cluster Ein Cluster anlegen Einstellungen auf Cluster-Ebene Einen ESX Server zu einem Cluster hinzufügen Eine virtuelle Maschine zu einem Cluster hinzufügen Einen ESX Server aus einem Cluster entfernen Eine virtuelle Maschine aus einem Cluster entfernen Resource Pools Einen Resource Pool anlegen und konfigurieren Share Values - Wie sich virtuelle Maschinen Ressourcen erkämpfen Virtuelle Maschinen zu einem Resource Pool hinzufügen Einen Host mit Resource Pools einem Cluster hinzufügen FUNKTIONEN DES VIRTUALCENTERS VMotion Voraussetzungen für VMotion CPU-Kompatibilität Der Migrationsvorgang bei einem VMotion Einrichten von VMotion VMotion Troubleshooting DRS Distributed Resource Scheduler DRS für ein Cluster einrichten DRS-Regeln für virtuelle Maschinen erstellen DRS-Optionen für virtuelle Maschinen festlegen DPM Distributed Power Management mit dem Standby Mode DRS Troubleshooting HA High Availability HA für ein Cluster einrichten HA-Optionen für virtuelle Maschinen Die Rolle von Primary Hosts Admission Control 533

10 10 Virtualisierung Advanced HA Options HA Troubleshooting Storage VMotion Voraussetzungen für Storage VMotion Ein Storage VMotion durchführen Storage VMotion GUI VIRTUELLE MASCHINEN Aufbau einer virtuellen Maschine Hardware einer virtuellen Maschine CPU und Hauptspeicher Die Konfigurationsdateien Die virtuelle Festplatte VMDK Sicherheit Generelle Sicherheitshinweise Sicherheitskonfiguration Anlegen einer neuen virtuellen Maschine Unterstützte Gastbetriebssysteme Überlegungen vor dem Anlegen einer neuen VM Eine typische virtuelle Maschine anlegen Eine benutzerdefinierte virtuelle Maschine anlegen Gastbetriebssysteme installieren Eine bestehende virtuelle Maschine zum Inventar hinzufügen Power-Zustände einer virtuellen Maschine Erweiterte Power-Optionen mit Hilfe der VMware Tools Suspend und Resume Eine virtuelle Maschine geplant starten und stoppen Die Bildschirmconsole einer virtuellen Maschine Die Bildschirmconsole verwenden Technische Informationen zur Bildschirmconsole Die VMware Tools Komponenten der VMware Tools Installation unter Windows Installation unter Linux Automatischer Upgrade-Check der VMware Tools Einstellungen an den VMware Tools vornehmen 574

11 Vorwort I Virtuelle Maschinen konfigurieren Eigenschaften einer virtuelle Maschine Die Hardware von virtuellen Maschinen verwalten Optionen einer virtuellen Maschine Ressourcen-Einstellungen einer virtuellen Maschine Legacy VMs Die Hardware einer virtuellen Maschine upgraden Nutzung von Templates Ein Template erstellen Eine neue VM aus einem Template erstellen Änderungen an einem Template vornehmen Vorhandene Templates importieren Klonen virtueller Maschinen Vorbereitungen zur automatisierten Anpassung Sysprep auf dem VirtualCenter Server hinterlegen Eine virtuelle Maschine klonen Das automatisierte Anpassen eines Windows-Klons Das automatisierte Anpassen eines Linux-Klons Vorlagen für das automatisierte Anpassen verwalten Benutzung von Snapshots Funktionsweise der Snapshots Snapshots anlegen und löschen Snapshot mit dem Snapshot Manager verwalten Virtuelle Maschinen mit VMotion migrieren Einen Server manuell ad hoc migrieren Einen Server automatisch migrieren VMotion und den Maintenance Mode für Wartungsarbeiten nutzen Virtuelle Maschinen importieren und exportieren Nutzung und Vorteile des OVF Virtuelle Maschinen importieren Virtuelle Maschinen exportieren BETRIEB DES VIRTUALCENTERS Ereignisse Ereignisse aufrufen Ereignisse sortieren und exportieren 619

12 12 Virtualisierung 15.2 Aufgaben planen mit Scheduled Tasks Durchgeführte Tasks anzeigen Tasks planen und automatisiert ausführen Geplante Task anzeigen und bearbeiten Laufende Tasks abbrechen Alarme verwalten Alarme erstellen Alarme bearbeiten oder entfernen Alarmmeldungen per SNMP oder SMTP versenden Performance-Statistiken Statistik-Chart aufrufen Maps: Visualisierung der Ressourcenzuordnung Map-Ansichten VMotion Ressourcenzuordnung mit Maps darstellen Zentrales Patchmanagement mit dem Update Manager Die Funktionsweise des Update Managers Installationsvoraussetzungen Update Manager installieren Update Manager konfigurieren Den Update Manager Download Service verwenden Baselines konfigurieren Systeme scannen Updates verteilen (Remediation) Ereignis-Protokoll des Update Managers SERVICE CONSOLE Der Bootvorgang Der Init Prozess System V Runlevels /etc/rc.d/rc.sysinit /etc/rc.d/rc.local Steuerung der Runlevel und Dienste Die xinetd basierten Dienste Filesystem Management 658

13 Vorwort I Die Datei /etc/fstab Ext2/3 Superblock Swap Devices Der Editor vi Kommandomodus Eingabemodus Der ex-modus Suchbefehle Prozess-Management Der rpm Paketmanager IP Konfiguration DNS Client VMware ESX Server spezifische Kommandos Konfiguration des VMkernel Netzwerk verwalten Speichereinheiten (Storage) verwalten virtuelle Maschinen verwalten Patchmanagement Kommandos für den Supportfall Sicherheit in der Service Console Firewall Berechtigungen des Benutzers root in der Service Console Passwortrichtlinien für Benutzer setzen erweiterte Rechte für Benutzer setzen Authentifizierung gegen ein Active Directory Remote CLI (Command Line Interface) Installation der Remote CLI unter Windows Installation der Remote CLI unter Linux Remote CLI Virtual Appliance Optionen einstellen Remote CLI Befehle VMware VI Toolkit Installation des VMware VI Toolkit Ausführungsrichtlinie einstellen 724

14 14 Virtualisierung Ausführen von VMware VI Toolkit cmdlets Beispiele zur Nutzung von VMware VI Toolkit cmdlets vimsh AUTOMATISIERUNG UND SKRIPTING Installation mit Hilfe von Kickstart Command Section einer Kickstartdatei %pre Section einer Kickstartdatei %post Section einer Kickstartdatei Beispiel einer Kickstart Datei Kickstart Konfigurator aktivieren Kickstart Konfigurator nutzen Eine Installation mit Hilfe von Kickstart durchführen Installation eines ESX Servers mit Hilfe von PXE Vorbereitung eines DHCP Servers unter Linux für die PXE Installation Vorbereitung eines DHCP Servers unter Windows für die PXE Installation Vorbereitung und Konfiguration eines tftp-servers unter Linux Bereitstellung des Verzeichnisbaumes für die Installation des VMware ESX Server Installation eines VMware ESX Servers 3.5 über PXE mit Hilfe von Kickstart Konfiguration über Skripte DATENSICHERUNG MIT VMWARE CONSOLIDATED BACKUP Backup- / Restore-Strategie VM-Backup-Varianten VMware Consolidated Backup Full-VM-Backup VM-File-Level-Backup Backup Empfehlung Generelle Funktionen von VMware Consolidated Backup VMware Consolidated Backup Features 771

15 Vorwort I VMware Consolidated Backup 1.1 Features Optimierung des VCB Proxy Installation VMware Consolidated Backup Voraussetzungen prüfen Installationsübersicht VCB Proxy Installation des VMware Consolidated Backup Framework (VCB Framework) Konfiguration des VCB Proxy config.js für VCB-Backup config.js für VCB-Backup Backup mit SSL-Zertifikat-Verifizierung Einrichtung der SSL-Zertifikat-Verifizierung Testen der VCB Framework-Installation Upgrade auf VMware Consolidated Backup Firewall-Konfiguration für VMware Consolidated Backup Öffnen von Firewall-Port und Port-Ranges auf der Service-Console Installation des VMware Converter für Restore Installation des VMware Converter Plugins Administratoren Rechte im VirtualCenter Einrichtung von User und Gruppe im Betriebssystem Zuweisung von User und Gruppe im VMware VirtualCenter VMotion und VMware Consolidated Backup Hilfreiche Command-Line-Befehle VCB vcbvmname vcbsnapshot vcbmount vcbexport mountvm VCB Probleme und deren Lösungen VCB-Log Files VMWARE CONSOLIDATED BACKUP MIT DEM IBM TIVOLI STORAGE MANAGER 813

16 16 Virtualisierung 19.1 Voraussetzungen zur Installation des IBM Tivoli Storage Manager Clients Installation des IBM Tivoli Storage Manager Clients Installation des Backup-Software-Integrations-Moduls für den IBM Tivoli Storage Manager Datensicherung mit TSM Full-VM-Backup und Restore mit TSM Einrichtung auf dem TSM Server Konfiguration in der zu sichernden virtuellen Maschine Konfiguration TSM-Full-VM-Backup Test der TSM Client Einrichtung Durchführung eines TSM-Full-VM-Backup Restore eines TSM-Full-VM-Backup TSM-VM-File-Level-Backup und Restore Einrichtung des TSM Clients auf dem TSM Server Konfiguration in der zu sichernden virtuellen Maschine Test der TSM Client-Installation Konfiguration des TSM-VM-File-Level-Backups auf dem VCB Proxy- Server Test der TSM Client Einrichtung Durchführung eines TSM-VM-File-Level-Backups Restore eines TSM-VM-File-Level-Backup Zeitgesteuerte Datensicherung Definition des TSM Schedulers auf dem TSM Server Einrichtung des TSM Schedulers auf dem VCB Proxy-Server Einrichtung von Desktop-Links für die TSM Backup-Archive GUI auf dem VCB Proxy-Server Anlegen eines Links auf dem Desktop Test des Desktop-Links Pre- und Post-Scripte für TSM-Full-VM-Backup verschiedener Anwendungen Microsoft SharePoint Server IBM DB LAN free Sicherung 871

17 Vorwort I Sicherungsprobleme und deren Lösungen TSM-VM-File-Level-Backup schlägt fehl: vcbmonter 700 error Error TSM-VM-File-Level-Backup schlägt fehl TSM-Full-VM-Backup wird ohne Fehler durchgeführt, aber es werden keine Daten gesichert TSM-Full-VM-Backup schlägt beim Pre-Command fehl Probleme beim Einsatz des VMware Converter Programms Befehlsreferenz Backup VM Query VM KONVERTIERUNG VON SYSTEMINSTANZEN Grundüberlegungen für die Konvertierung von Systeminstanzen VMware Converter { XE "<$startrange>vmware Converter" } Strategische Überlegungen Beschaffung der Software Installation der Stand-Alone-Variante des VMware Converters Installation der Plug-in-Variante des VMware Converters Hot-Cloning und VM-Konfiguration mit der Stand-Alone-Variante des VMware Converters Hot-Cloning mit der Plug-In-Variante des VMware Converters Cold-Cloning mit der Stand-Alone-Variante des VMWare Converters Platespin PowerConvert { XE "<$startrange>platespin PowerConvert" } Strategische Überlegungen Beschaffung und Installation der Software Lizenzverwaltung Verwendung von PlateSpin PowerConvert Weitere Tools und Techniken Leostream P>V Direct Acronis True Image mit Universal Restore LIFECYCLE MANAGEMENT UND IT-PROZESSE Virtualisierung als Bestandteil der IT-Organisation Virtualisierung um jeden Preis? 974

18 18 Virtualisierung Mögliche Nebenwirkungen der Virtualisierung Wie steht es um externen Support? Virtualisierung verändert den IT-Betrieb Server Lifecycle Management Lifecycle und Betriebsaktivitäten Exkurs: Application Management IT-Prozesse und Lifecycle Management in der virtuellen Welt Configuration Management und Change Management Zweckgebundene Systemumgebungen und IT Service Management- Prozesse VMware Lifecycle-Ansätze und -Produkte VMware-Methoden und -Prozesse Lab Manager Stage Manager Lifecycle Manager Exkurs: Lifecycle Management und ITIL Prozesse ITIL V2-Prozesse ITIL V3-Prozesse GLOSSAR LISTE DER PRIVILEGIEN Alarme Berechtigungen CIM Datacenter Datastore ESX Server-Inventar ESX Server-Konfiguration 1072

19 Vorwort I ESX Server-Operationen Globale Privilegien Netzwerk Ordner Performance-Daten Plugins Ressourcen / Resource Pools Scheduled Tasks Sessions Tasks Virtuelle Maschinen-Bereistellung Virtuelle Maschinen-Interaktion Virtuelle Maschinen-Inventar Virtuelle Maschinen-Konfiguration Virtuelle Maschinen-Status

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