基于 SAN 环境使用 VMControl 2.4 部署虚拟机

在 SAN 环境中使用 IBM Systems Director VMControl 部署虚拟机

IBM Systems Director VMControl 是 IBM 推出的 IBM Systems Director 的一个插件,可以自动管理虚拟化基础设施,从而极大地减少新虚拟服务的部署时间。而使用 VMControl 部署一个新的虚拟服务包括:搭建 VMControl 应用环境、创建映像存储库(Image Repository)、捕捉(Capture)以及部署虚拟设备。本文将以一个实际的例子向您展示如何使用 VMControl 部署虚拟机,在应用环境搭建部分将介绍 SAN(Storage Area Network)环境的搭建:包括 Brocade Fibre Channel switch 和 IBM Storwize V7000 的配置;随后给出一个具体例子展示运用 VMControl 部署虚拟机的详细步骤。

吴 长侠, 软件工程师, IBM China

吴长侠工作在国际商业机器(中国)投资有限公司(IBM China)中国系统和技术实验室。中国科学技术大学硕士,目前是 IBM Systems Director 的测试组成员。



张 羽, 软件工程师, IBM China

张羽是一位拥有 6 年从业经验的软件开发人员。在最近的 4 年里,他从事于 Java 和 C++ 的开发工作。



李 玲, 软件工程师, IBM China

李玲,目前工作于 IBM China 系统和技术实验室,主要从事与 Java 相关的开发工作。热衷于大数据分析、云计算、J2EE 等技术领域的研究。



2012 年 4 月 12 日

前言

随着网络和存储设备的快速发展,使用虚拟化技术管理信息技术基础设施,能更好的控制和管理环境,同时还有助于用户降低成本,因此用户对虚拟化技术认可和欢迎度越来越高。然而如何能够高效充分的利用虚拟化技术的优势,部署新的应用,成为目前虚拟化领域研究的重点。基于 VMControl 提供的基本功能,用户可以方便快速的部署新的系统以及应用服务,从而有效提高数据中心硬件基础设施的利用率。本文给出一个实际的例子说明 VMControl 部署虚拟机的详细步骤,希望读者能够根据文中的介绍对 SAN 环境的搭建和部署虚拟机的方法有深入的了解和认识。

文中给出的方法适合很多系统的部署,但在本文以部署 Red Hat Enterprise Linux 6.1 为例子。


VMControl 部署虚拟机简介

使用 VMControl 部署虚拟机支持多种方式,但是本文提供的部署虚拟机是最直观的部署虚拟机方式 ,其核心原理是存储间的复制,在部署虚拟机前首先需要做环境配置和准备工作,主要可总结为以下几个方面:

  1. SAN 环境中交换机(switch)的硬件连接和配置;
  2. SAN 环境中 IBM Storwize V7000(简称 V7000)中所做的设置;
  3. 在 KVM(Kernel-based Virtual Machine)Host 上创建虚拟机;
  4. 创建 Image Repository;
  5. 捕捉(Capture)虚拟机成一个虚拟应用(Virtual Appliance);
  6. 部署一个新的虚拟机到 KVM Host 上。

本文给出的例子是基于 Blade Center H Chassis,所采用的刀片服务器是 HS22,图 1 给出了 Chassis 正面和背面的全局图;正面图中 9,10 和 11 号槽分别给出了 3 个 HS22,背面图中槽 1 中是网络 I/O 模块,3 号槽中是 Brocade FC switch 模块。

图 1. Blade Center H Chassis
图 1. Blade Center H Chassis

本文将不对第 3 步做详细介绍,此步中只需要使用 V7000 Mapping 到 Host 的盘创建虚拟机即可,读者可参考本文所列出的参考资源,或者阅读其他资源熟悉如何使用 VMControl 创建虚拟机;接下来将给出其它步骤详细介绍。


实例:基于 SAN 环境采用 VMControl2.4 部署虚拟机

本节将通过一个具体的实例给读者介绍 VMControl2.4 在 SAN 环境中的实际应用,重点会介绍 SAN 环境的具体配置,并通过详细介绍部署虚拟机的步骤和方法。图 2 给出了部署虚拟机时所用到的软硬件,并给出了相互之间的连接关系,图中可以看出是基于 SAN 环境的总体拓扑结构图。

图 2. 部署虚拟机拓扑图
图 2. 部署虚拟机拓扑图

在本文的例子中,给出了最节约资源的软硬件拓扑图,其中 Brocade SMI Agent 的配置本文中不做详细介绍,读者可通过参考资源中给出的链接查看详细配置步骤。下面给出图 2 中对应资源所应做的具体配置:

  • Image Repository:安装 Common Agent 和 Subagent;
  • KVM Host:安装 KVM 和 KVM Platform Agent;
  • Director Server: 安装 IBM Systems Director 6.3, VMControl 2.4 和 Storage Control;

SAN 环境配置

采用 VMcontrol 部署虚拟机时,其中 SAN 环境的配置主要包括:内部交换机(Internal Brocade switch),外部连接交换机( External SAN switch)和 V7000 的设置。

主要有以下步骤:

交换机外部的检查及设置

针对每一个刀片服务器(Blade Server),确保其包含有 FC HBA(Fibre Channel Host Bus Adapter)卡。如果在刀片服务器的 IMM(Integrated Management Module)和 AMM(Advanced Management Module)中识别不出 HBA 卡,需要更新刀片服务器的 firmware。可以通过 AMM 查看,如图 3 所示。

图 3. AMM 查看 HBA 卡
图 3. AMM 查看 HBA 卡

打开图 3 中显示的 Expansion Card,记下 HBA 卡的两个 WWN 的值,见图 4,在创建 Zone 的时候需要用到这两 WWN 值;同时需要确定 FC HBA 是否 Enable 的状态,可以在刀片服务器启动过程中,按 CRL+Q 键(QLogic Switch),查看 HBA 卡的状态。

图 4. HBA 的 WWN 地址
图 4. HBA 的 WWN 地址

用光纤线将 Chassis 里的 Brocade Switch 和外部的 Switch 相连,保证物理通路的连通。通过 AMM 的页面可以给 Chassis 中的 Brocade Switch 分配一个 IP 地址如图 5 所示,用于直接访问交换机的界面,可以方便进行相关配置,需要注意的是,由于交换机的网络需要经过 AMM 的网络连接到外部的交换机,所以要保证所设的 IP 地址跟 AMM 的 IP 地址在同一个网段。

图 5. Brocade 交换机 IP 配置
图 5. Brocade 交换机 IP 配置

从 AMM 中打开 Brocade Switch 对应的 I/O 模块,将其对应的外部端口设置成 Enable 状态,保证内外交换机之间的连通。在设置完成之后需要重启对应的 I/O 模块使设置生效,如图 6 所示。

图 6. I/O 模块设置
图 6. I/O 模块设置

交换机内部的设置

可以直接将通过 AMM 界面设置的内部交换机的 IP 输入到浏览器打开,格式如“http://brocade_ip_address”,可以直接到登陆界面,此处的用户名和密码同 AMM 的相同,登陆后可直接到交换机的管理界面,见图 7。在管理界面中可以看到,2 个外部端口起初的状态是 Disabled,右键点击端口,将其设置成 Persistent Enable 状态,然后选择 Enable,此设置是将 Chassis 内部的 Switch 和外部 Switch 同步,同步完成之后可以看到这里的端口状态会从 U 转变成 E,如图 7 中红色框所示。从图中还可以看出,含有 HBA 的刀片服务器都能被交换机识别出来,在 Chassis 图中显示成绿色,每一个刀片服务器对应的有两个 HBA 端口,其中只有一个有绿灯显示,因为另外一个端口连接到 I/O 模块 4,在本例子这个 I/O 模块没插入交换机。

图 7. 交换机管理界面
图 7. 交换机管理界面

配置 Zone

在以上两步中,如果设置都正确且生效,Chassis 内部的 Switch 会跟外部 Switch 自动同步,在两个交换机内部可以看到相同的 Zone Config 配置。在配置 Zone 时,可以通过任何一个交换机的界面进行设置,或者通过命令行的方式也可以实现,但是,建议使用 Firmware 较新的那个交换机进行 Zone 的配置,如图 8 中所示,可以通过“New Zone Config”创建新的 Zone Config,以及通过 Zone 和 Alias 分别对其进行设置,并可以登陆到外部交换机查看是否两端的 Zone 配置相同。

图 8. Zone Config 的设置(a)内部交换机
图 8. Zone Config 的设置(a)内部交换机
(b)外部交换机显示
(b)外部交换机显示

打开 Zone 管理员窗口,可以添加包含 HBA 卡的刀片服务器的 WWN 到一个 Alias,这里比较方便的是所有的 WWN 会自动列出,只需要选择自己需要的 WWN 做 Zone 的配置即可,如果在 Chassis 里插了两个 Brocade 交换机,你们在这里可以看到每一个刀片服务器对应的两个 WWN 地址,在做 Zone 配置时需要将两个 WWN 添加到同一个 Alias 中。

图 9. WWN 列表
图 9. WWN 列表

创建一个新的 Zone,其中包含所有的创建的刀片服务器的 Alias 和所有的存储服务器的 Controllers,这样创 Zone 的目的是为了刀片服务器能够看到存储器的 Controllers。将新创建的 Zone 添加到运行的 Zone Config 中,保存并需要 Enable Config,这样只要是相同光纤网段里的所有 switch 都会看到相同的 Zone,如图 10 所示。

图 10. 创建 Zone
图 10. 创建 Zone

存储器 V7000 的配置

存储器的配置是部署虚拟机的很重要的一部分,在创建映像时提供虚拟机的存储设备,用于作为部署的虚拟机的虚拟 Disk。在 V7000 做好初始化配置之后,可以通过配置的 IP 直接进行访问,打开 V7000 界面,首先在所有的空间中创建一个 Storage Pool,可以选择所创建的 Storage Pool 的类型为 RAID1,如图 11 所示。

图 11. 创建 Storage Pool
图 11. 创建 Storage Pool

在创建好存储池之后,接下来可以在 V7000 里创建 Host,这里同时可以进一步验证前面 Zone 的配置是否生效,如果 Zone 配置有效,在通过存储器创建 Host 时不需要手动输入 WWN 地址,在创建 Host 时会自动有地址存储在 Storage 中,如图 12 所示,给出创建 Host 的图形界面,图中较大的红色窗口会自动显示出刀片服务器对应的 WWN 值,直接选择即可。

图 12. 存储器中创建 Host
图 12. 存储器中创建 Host

本小节给出了 SAN 环境配置的详细步骤,并采用图片进行直观的说明。主要包括内部交换机,外部交换机和 V7000 的配置。其中重点需要注意的是,内部交换机和外部交换机的同步,以及交换机中 Zone 的配置,这样才能确保部署虚拟机时能在 V7000 上找到虚拟存储区域。SAN 环境配置好之后,即可以进行创建,捕捉和部署虚拟机,下一节中会给出部署虚拟机的详细介绍。

部署虚拟机

本节将通过实际的例子和配图介绍使用 VMControl2.4 在 SAN 环境中部署虚拟机的详细步骤。

部署虚拟机步骤:

在 Director Server 中发现并解锁 Image Repository,并需要对其 Collect Inventory,在部署虚拟机前首先需要创建存储映像(Create Image Repository),给将要部署的虚拟机提供一个可存放的虚拟空间,如图 14 所示,给出了创建 Image Repository 过程中需要选择的 Storage Pools,Zone 的配置即是提供存储池存放虚拟机,并给出了创建成功的 Image Repository 的例子。

图 13. Storage Pools 和 Image Repository
图 13. Storage Pools 和 Image Repository
图 13. Storage Pools 和 Image Repository

在创建完成 Image Repository 之后,即可调用 VMControl2.4 中的 Capture 向导捕捉虚拟机,在捕捉虚拟机之前最好关闭服务器,但若不手动关闭服务器,VMControl 提供的功能会自动将服务器关闭,然后进行 Capture,图 15 中给出了 Capture 前的虚拟机“ttv1”,通过采用 Capture 向导成功将其捕捉成 Virtual Appliance“ttv1_capture”。

图 14. 捕捉虚拟机
图 14. 捕捉虚拟机
图 14. 捕捉虚拟机

在创建了 Virtual Appliance 之后,可以部署虚拟机到 KVM Host 或者到一个新的虚拟机,采用 VMControl 的部署虚拟设备(Deploy Virtual Appliance)向导,选择上一步中生成的虚拟机,本例子中选择将其部署到一个 KVM Host 上,并选择 V7000 中的一个 Storage Pool,虚拟机部署成功后会自动运行,如图 16 所示。需要说明的是在部署虚拟机时需要设置虚拟所用到的基本信息,如 IP 地址、主机名等。

图 15. 部署虚拟机
图 15. 部署虚拟机

至此,完成了本文使用 VMControl2.4 部署虚拟机的所有步骤。在 KVM Host 上创建一个新的虚拟机“ttv1_capture_vs70475”,该虚拟机相当于被捕捉的虚拟机的拷贝,两个虚拟机具有相同的 CPU,内存,操作系统,包括其中所设置的应用都可以一起应用在部署的虚拟机上。VMControl 提供的部署虚拟机功能可以方便快速的实现虚拟机的拷贝,系统管理带来了很大的便利。


总结

本文以一个实际应用的例子,用较通俗的方式介绍了基于 SAN 环境的 VMControl 部署虚拟机;文中主要介绍了 SAN 环境的配置和部署虚拟机的基本步骤,希望读者能够通过阅读本文掌握部署虚拟机的基本方法,结合相关文档对使用过程有所帮助,并对部署虚拟机过程中的操作步骤有较为深入的理解。

参考资料

  • Brocade Switch SMI-S Agent:这里可以下载到 IBM Systems Director 专用的 Brocade Switch SMI-S Agent,并能下载到详细的安装文档。
  • System Director VMControl是什么?:通过此文章了解 VMControl 的功能以及适用场景。
  • IBM Systems Director VMControl官方网站:可以通过此熟悉 VMControl 插件的功能。
  • IBM Systems Director 6.3.x 资源中心:包括 IBM Systems Director 机器相关产品的信息和说明。
  • AIX and UNIX 专区:developerWorks 的“AIX and UNIX 专区”提供了大量与 AIX 系统管理的所有方面相关的信息,您可以利用它们来扩展自己的 UNIX 技能。
  • AIX and UNIX 新手入门:访问“AIX and UNIX 新手入门”页面可了解更多关于 AIX 和 UNIX 的内容。
  • AIX and UNIX 专题汇总:AIX and UNIX 专区已经为您推出了很多的技术专题,为您总结了很多热门的知识点。我们在后面还会继续推出很多相关的热门专题给您,为了方便您的访问,我们在这里为您把本专区的所有专题进行汇总,让您更方便的找到您需要的内容。
  • AIX and UNIX 下载中心:在这里你可以下载到可以运行在 AIX 或者是 UNIX 系统上的 IBM 服务器软件以及工具,让您可以提前免费试用他们的强大功能。
  • IBM Systems Magazine for AIX 中文版:本杂志的内容更加关注于趋势和企业级架构应用方面的内容,同时对于新兴的技术、产品、应用方式等也有很深入的探讨。IBM Systems Magazine 的内容都是由十分资深的业内人士撰写的,包括 IBM 的合作伙伴、IBM 的主机工程师以及高级管理人员。所以,从这些内容中,您可以了解到更高层次的应用理念,让您在选择和应用 IBM 系统时有一个更好的认识。

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