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IBM Bluemix Local System 中的托管 VMware 环境和恢复解决方案,第 1 部分

托管 VMware 环境入门

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简介

IBM® Bluemix® Local System 和 PureApplication® System(统称为 Bluemix Local System)提供混合云解决方案,这些解决方案最初是一些完全集成的云原生服务,以及能在私有数据中心运行且支持云的中间件。现在,在固件 V2.2.3 中(2017 年 5 月 5 日发布),您可以创建自动配置的托管 VMware 环境,以更灵活地运行和管理工作负载。

您可以使用这些环境部署各种与 VMware Virtual Center 6.0 和 ESXi 6.0 主机交互的工作负载,并通过 Bluemix Local System 方便地配置和管理此环境的所有软件和硬件组件。也可以部署 PureApplication Software,它结合了基于模式引擎的混合云统筹安排与这些新环境的灵活性。此概念称为 PureApplication Software 工作负载环境。借助 Bluemix Local System 中的现有存储复制功能,可以将 PureApplication Software 工作负载环境复制到第二个系统,为所有类型的工作负载提供平台级、零数据损失的灾难恢复解决方案。

本系列文章为 W1500、W2500、W3500 和 W3550 型号的用户提供使用这些高级功能的分步指南。首先,第 1 部分介绍如何在 Bluemix Local System 中创建和部署托管 VMware 环境。其中将具体介绍如何分配资源,配置对 VMware 组件的外部访问,以及在 VMware 中配置和部署虚拟机。然后,第 2 部分指导您设置 PureApplication Software 工作负载环境。最后,第 3 部分介绍如何使用 PureApplication Software 工作负载环境和 Bluemix Local System 构建一个灾难恢复解决方案。

分配资源

Bluemix Local System 围绕云组来组织计算节点和存储资源。在 Bluemix Local System 内运行的 VMware Virtual Center 中,每个云组都有一个对应的 ESXi 主机集群。对于典型的云组,Bluemix Local System 会跟踪网络、计算、内存和存储资源的分配。这种资源跟踪可确保有足够的资源用于部署。启用了高可用性选项后,可以确保保留足够的资源来在计算节点发生故障时恢复工作负载虚拟机。

Virtual Manager 云组

Virtual Manager 云组专门用于托管 VMware 环境。Bluemix Local System 不会部署到这些云组中。因此,您必须自行管理网络、计算、内存和存储资源。

创建 Virtual Manager 云组后,会禁用与部署相关的设置,因为 Bluemix Local System 不会将这些云组用于部署。如下图所示,选择任何未用的 VLAN ID 作为管理 VLAN ID。有关更多信息, 请参阅在 IBM PureApplication Software on IBM Bluemix Local W3550 2.2.3文档中的“添加云组”主题。

图 1.用于管理 VLAN ID 的未用 VLAN ID
用于管理 VLAN ID 的未用 VLAN ID
用于管理 VLAN ID 的未用 VLAN ID

Virtual Manager 云组不使用 IP 组。使用托管 VMware 环境时,您或您的应用程序必须为您的部署选择 IP 地址,并避免 IP 冲突。在 Bluemix Local System 中,IP 组与 VLAN 相关联。因此,通过将 IP 组与云组相关联,可以规定将哪些 VLAN 用于云组中的部署。使用 Virtual Manager 云组时,可以将虚拟机放在系统中定义的任何 VLAN 上。如果想为特定云组使用特定 VLAN,请确保您的部署使用了合适的 VLAN。有关更多信息,请参阅添加连接私有 VLAN 连接

计算节点

像对待任何其他云组一样,您可以从云组细节窗格向 Virtual Manager 云组添加计算节点。向每个云组添加至少一个计算节点,才能得到一个正常工作的托管 VMware 环境。有关更多信息,请参阅查看和修改云组

存储

对于传统的云组,Bluemix Local System 会根据需要自动创建 Virtual Machine File System (VMFS) 格式的数据存储,以容纳部署和附加的 VMFS 卷。使用 Virtual Manager 云组时,必须为此用途手动创建 Block VMFS 卷。Block VMFS 卷只能与 Virtual Manager 云组关联。

创建 Block VMFS 卷时,选择一个或多个 Virtual Manager 云组来创建一个空数据存储,如下图所示。如果在以后需要更多存储,可以扩展该卷。但是,复制或克隆的 Block VMFS 卷副本目前无法扩大。因此,如果计划在另一个 Bluemix Local System 部署的灾难恢复解决方案中使用这些卷,需要开始创建它们时就分配期望的大小。

图 2.创建一个 Block VMFS 卷
创建一个 Block VMFS 卷
创建一个 Block VMFS 卷

如果创建 Block VMFS 卷时没有指定云组,则这些卷没有格式化,无法对数据存储进行块存储复制。将这种类型的 Block VMFS 卷设置为从拥有有效 VMFS 数据存储的 Block VMFS 卷复制的目标后,您可以将该卷与 Virtual Manager 云组相关联。

如果 Block VMFS 卷未格式化,而且未通过复制而收到有效的数据存储,这个卷将无法与云组关联。操作将失败,因为与云组关联的 Block VMFS 卷必须始终与 VMware 中挂载的一个数据存储对应。

数据存储会生成一个以 p_ 开头的名称。可以在 VMware Virtual Center 和 ESXi 主机上通过此名称识别数据存储。您可以在卷细节窗格中找到该名称,如下图所示。

图 3.识别数据存储
识别数据存储
识别数据存储

可以使用 Block 或 Block Shared 卷类型来在托管 VMware 环境中提供更多 LUN,如下图所示。可以通过使用 Raw Device Mapping,将这些 LUN 用作虚拟机的磁盘。这些未格式化。将它们附加到虚拟机后,使用您选择的文件系统格式化它们。

图 4.创建一个 Block 卷
创建一个 Block 卷
创建一个 Block 卷

创建 Block 或 Block Shared 卷后,可以在卷细节窗格中查看它的逻辑单元编号 (LUN) 标识符,如下图所示。在 VMware Virtual Center 中和 ESXi 主机上只能看到 LUN 标识符。

图 5.识别 LUN
识别 LUN
识别 LUN

Block Block Shared 卷:Block 和 Block Shared 卷为 Virtual Manager 云组提供的功能相同。对于传统云组,它们仅在附加到虚拟机的方式上有所不同。因此,如果您计划将这些卷转移到传统云组内,将它们用于从 Bluemix Local System 部署的虚拟机,需要为您的 Virtual Manager 云组选择正确的卷类型。您可以将 Block Shared 卷附加到多个虚拟机,这些卷最常用作 IBM General Parallel File System (GPFS) 的存储。

配置对 VMware 组件的外部访问

要访问 Bluemix Local System 内的 VMware 组件,需要让这些组件可在网络上找到并生成访问账户。

设置网络

通常,VMware 组件仅可由 Bluemix Local System 通过 IPv6 地址在内部访问。但是,该系统提供了两个特性来添加 IPv4 地址,以用于访问 VMware Virtual Center 和 ESXi 主机:

  • Virtual Manager 外部 IP 地址
  • MKS 控制台 IP 组

作为一种首选做法,除了这两个特性,还可以将 Bluemix Local System 上的 System Management 虚拟局域网 (VLAN) 配置为一个 IP 组网络或 VLAN。通过使用此方法,所有 VMware 组件都可以在同一个平面 System Management 网络或 VLAN 上,而无需在核心网络中切换配置。配置 System Management VLAN 时,记住以下技巧:

  • 只能在 System Management 网络或 VLAN 上访问或配置 Virtual Manager 外部 IP 地址。要为虚拟机 (VMware Virtual Center) 配置外部 IP 地址,可以选择 System -> Network Configuration
  • 只能在 IP 组网络或 VLAN 上访问 MKS 控制台 IP 组。要获取对计算节点的访问权,可创建一个名为 “MKS Console IP Group” 的 IP 组,为系统中的每个计算节点分配一个 IPv4 地址。此特性还允许通过虚拟机控制台所在的计算节点来访问这些控制台。IP 地址可用于访问在计算节点上运行的 VMware ESXi 主机。不要将这个 IP 组与任何云组关联。它是一种系统级资源,为所有云组中的所有计算节点提供 IP 地址。

创建一个外部应用程序

外部应用程序是在系统的内部组件(包括 VMware Virtual Center 和 ESXi 主机)上创建的一个账户集合。这些账户的用户名和密码会自动生成。您必须小心地针对目标用途来配置每个外部应用程序。创建外部应用程序时(图 6),使用以下参数来定义它:

  • Name。使用一个唯一的描述性名称来标识目标应用程序或使用该账户的人,以及用途。
  • Access Scope。为此设置选择 Cloud Groups,然后选择您为这个托管 VMware 环境创建的 Virtual Manager 云组。为 VMware Virtual Center 创建的用户会收到权限仅可以查看和处理与这些云组关联的资源。尽管您可以选择传统云组,但不支持部署到这些云组中,而且可能干扰来自 Bluemix Local System 的部署。

    仅在创建用于监视用途的外部应用程序时使用 Everything 选项。选择 Grant Compute Node Access 选项时,Access Scope 参数还会确定这个外部应用程序能访问哪些计算节点。选择 Cloud Groups 时,仅为属于选定云组的计算节点创建用户。

  • Virtual Manager Privilege Set。为托管 VMware 环境选择 Default。可以将 Read Only 用于监视或报告用途。
  • Grant Compute Nodes Access。为托管 VMware 环境选择此选项。使用此选项可以连接到 ESXi 主机,这对于将诸如操作系统安装媒体或预先构建的虚拟机磁盘 (VMDK) 之类的文件传输到托管 VMware 环境中是必需的。
  • Grant Storage Access。要为存储控制器创建除 VMware 账户外的监视用户,可以选中此复选框。除非需要监视存储,否则保持清除此复选框。
图 6.创建一个外部应用程序
创建一个外部应用程序
创建一个外部应用程序

只要愿意,可以创建任意多个外部应用程序。为每个用例使用不同的外部应用程序,以便您可以在足够精细的级别上撤销访问或重新生成密码。设置外部应用程序后,单击 Show details。将打开一个窗口(如下图所示),其中列出了与外部应用程序关联的外部用户(帐户)。每行对应于系统的一个内部组件的一个用户,提供用于访问该组件的 IP 地址和用户名。要查看密码,可以单击 Show Passwords

图 7.查看外部用户
查看外部用户
查看外部用户

访问 VMware Virtual Center

在您的外部应用程序的外部用户列表中,在 Name 列中查找值 Virtual Manager。此行提供了用于访问 VMware Virtual Center 的 IP 地址和用户名。

可以将这些凭证提供给使用 VMware vSphere API 的应用程序,用于直接连接 VMware Virtual Center。也可以使用这些凭证来允许人类用户访问 vSphere Web Client。

使用 vSphere Web Client 的前提条件使用 vSphere Web Client 之前,在您从中访问该 Web 客户端的计算机的 hosts 文件中创建一个条目。对于此条目,将主机名 purevc 映射到您为 VMware Virtual Center 设置的外部 IP 地址。请查阅操作系统 (OS) 文档,了解创建这个主机映射的操作说明。登录到该 Web 客户端,地址为 https://purevc/vsphere-client/,如下图所示。

图 8.登录到 VMware vSphere Web Client
登录到 VMware vSphere Web Client
登录到 VMware vSphere Web Client

在一些情况下,Hosts and Clusters 视图中可能未显示集群和主机,Storage 视图中可能未显示数据存储。这是 vSphere Web Client 中的一个已知问题。要解决此问题,可以在用户界面右上角的搜索框中搜索该清单项。

访问 ESXi 主机

如果在创建外部应用程序时选择了 Grant Compute Nodes Access 选项,会为每个计算节点创建外部用户。在 Name 列,显示的这些用户的值为 Compute Node,后跟一个 IPv6 地址和序列号。在 VMware 中,计算节点的 ESXi 主机的名称与显示的 IPv6 地址匹配。

要使用 VMware Host Client,可登录到 https://<IP Address>/ui/,将 <IP Address> 替换为列出的外部用户的 IP 地址,如下图所示。

图 9.登录到 VMware Host Client
登录到 VMware Host Client
登录到 VMware Host Client

也可以为此 ESXi 用户使用 Secure Shell (SSH) 协议或 Secure Copy Protocol (SCP)。

ESXi 用户计算节点的外部用户拥有 ESXi 主机上的完整权限。使用这些帐户访问存储和管理虚拟机时请小心。使用它们更改 ESXi 主机的配置,可能会干扰 Bluemix Local System 的正常操作。

在 VMware 中配置和部署虚拟机

分配资源并具有 Virtual Center Server 访问权限后,开始配置环境和部署虚拟机。这些新的托管 VMware 环境的用途是让您能够更灵活地配置、部署和管理虚拟机。本节提供了这些操作的基本起点,但取决于您的目标,它们可能千差万别。

实现高可用性的集群选项

在 Bluemix Local System 中,可通过管理传统云组中的资源使用,保证云组级别上的高可用性。作为替代方案,可以根据故障转移的需要,在系统级别上保留要提供给云组的计算节点。

因为 Bluemix Local System 不会监视或管理 Virtual Manager 云组中的部署,所以这些高可用性选项都不能用于托管 VMware 环境。您必须决定希望如何在 Virtual Manager 云组中提供高可用性。对于传统云组,Bluemix Local System 会在相应集群上设置并监视 vSphere High Availability (HA) 和 Distributed Resource Scheduler (DRS) 设置。对于 Virtual Manager 云组,vSphere HA 和 vSphere DRS 最初都被禁用。但是,您可以根据选择来启用和配置它们,而且 Bluemix Local System 不会更改这些设置。

如果 Virtual Manager 云组中有多个计算节点,可使用 vSphere HA 并选择一个主机作为专门的故障转移主机。如果计算节点拥有不同的内存和 CPU 容量,可以选择具有最高容量的节点。这样,如果发生了计算节点故障,您拥有高可用性。您选择作为专用故障转移主机的计算节点处于维护模式,而且 VMware Virtual Center 会阻止将虚拟机 (VM) 部署在它之上。它的全部容量都被保留,以在发生故障时执行任何其他主机的工作负载。有关更多信息,请参阅 vSphere HA 准入控制配置 vSphere HA 集群设置

与托管 VMware 环境双向传输文件

您必须使用计算节点上的 ESXi 主机,将包含操作系统安装文件(比如 VMDK 和 ISO 映像)的文件传输到托管 VMware 环境中。VMware 组件的内部配置会阻止在 VMware Virtual Center 中使用数据存储浏览器传输文件。

在 Bluemix Local System 中,可以为您创建的 Block VMFS 卷选择有意义的名称。但是,VMware 中的相应数据存储已自动生成了以 p_ 开头的名称。(参见图 3 查看示例。)

要将文件传输到数据存储上:

  1. 查找该数据存储的名称。
  2. 识别包含在一个云组中且与 Block VMFS 卷关联的任何计算节点。
  3. 从外部应用程序细节对话框获取该计算节点的凭证。

可通过使用 Web 浏览器和 VMware Host Client,连接到计算节点上的 ESXi。然后,按名称找到数据存储,并使用数据存储浏览器传输文件。

要更快地传输更大的文件,也可以使用 SCP 客户端来建立连接。数据存储内容挂载在 /vmfs/volumes 目录中。例如,图 3 中显示的 Block VMFS 卷上的数据存储内容位于 /vmfs/volumes/p_a1a152fe-6edf-4ce5-8a90-439648ee0d09 目录中。

创建虚拟机

可通过在主机或集群上选择 New Virtual Machine 操作,使用 vSphere Web Client 来创建虚拟机。在打开的向导中,可以选择从头或从模板创建虚拟机。也可以执行多种不同类型的克隆操作。

图 10.创建一个新虚拟机
创建一个新虚拟机
创建一个新虚拟机

为虚拟机选择位置时,如果外部应用程序是使用云组访问范围创建的,vSphere Web Client 不允许选择根虚拟机文件夹 (datacenter)。在此情况下,可以展开 datacenter,选择与您在其中创建虚拟机的集群同名的文件夹(参见下图)。

图 11.选择虚拟机位置
选择虚拟机位置
选择虚拟机位置

另外,选择一个存储虚拟机文件的位置。此位置是您创建的与该云组关联的一个 Block VMFS 卷上的一个数据存储(参见下图)。虚拟机文件存储在此数据存储中的一个与该虚拟机同名的文件夹中。

图 12.为虚拟机选择数据存储
为虚拟机选择数据存储
为虚拟机选择数据存储

为虚拟机配置硬件时,可以创建新磁盘和/或选择以前转移到托管 VMware 环境中的现有磁盘。如果创建了一个 Block 卷来使用一个 LUN 作为 RDM 磁盘,可以根据 LUN 标识符识别该 LUN。例如,在下图中的 New Virtual Machine 向导中,来自图 5 中所示的 Block 卷的 LUN 标识符显示为目标 LUN 的名称的一部分。

图 13.附加一个 RDM 磁盘
附加一个 RDM 磁盘
附加一个 RDM 磁盘

在硬件自定义步骤,也可以为虚拟机选择 VLAN。对于您添加的每个网络接口,一个下拉列表会显示可用的端口组(参见下图)。每个端口组对应于 Bluemix Local System 中定义的一个 VLAN。每个端口组的名称与它的 VLAN ID 相同。

图 14.为 VLAN 选择端口组
为 VLAN 选择端口组
为 VLAN 选择端口组

在 Bluemix Local System 2.2.3 中,由于 VMware 组件的内部配置,不支持 Deploy OVF Template 操作。要部署一个 Open Virtualization Format (OVF) 模板:

  1. 下载 OVF 的组成磁盘映像和资源文件,或者如果您使用的是 Open Virtualization Appliance (OVA),从 tar 文件中提取它们。
  2. 将文件传输到托管 VMware 环境中。
  3. 按照 OVF 描述符的指定创建虚拟机和自定义硬件。

使用远程控制台访问虚拟机

访问虚拟机控制台的最佳方式是下载并安装 VMware Remote Console,这是一个独立应用程序。

可使用 VMware Host Client 为运行虚拟机的特定 ESXi 主机开启一个会话。(由于 VMware 组件的内部配置,无法使用 vSphere Web Client。)

  1. 使用 vSphere Web Client 识别运行虚拟机的主机。
  2. 使用主机名称(计算节点的 IPv6 地址)查找计算节点的 IP 地址和凭证。
  3. 从 Web 浏览器打开 VMware Host Client,地址为:https://<IP Address>/ui/,将 <IP Address> 替换为列出的计算节点的 IP 地址
  4. 找到虚拟机,选择 Console-> Launch remote console

另一个选项是 vSphere Web Client 中基于 HTML5 的浏览器远程控制台,但根据 VMware 的记录,它在鼠标功能上存在限制

结束语

本文介绍了 IBM Bluemix Local System 和 IBM PureApplication System 固件 V2.2.3.0 的高级特性。您了解了如何开始在 Bluemix Local System 中创建和部署托管 VMware 环境。具体来讲,您了解了如何分配资源,配置对 VMware 组件的外部访问,以及在 VMware 中配置和部署虚拟机。在本系列的第 2 部分中,您将了解如何设置 PureApplication Software 工作负载环境。

致谢

非常感谢 Gus Parvin、Jessica Stevens 和 Joe Wigglesworth 帮助完成本文。


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