[概念]Virtual Machine 基本概念

文章由 **schumi** » 2010-08-11 19:32:37

from http://www.weithenn.org/cgi-bin/wiki.pl ... s#Heading6

Virtual Machine 基本概念

目前 VMware ESX 支援約 527 種作業系統安裝於 VMware ESX Host 上，您可至 [VMware Compatibility Guide - Search the VMware Compatibility for Guide Guest/Host OS] 搜尋您要安裝的作業系統 VMware ESX Host 是否支援。
VM 相關檔案說明

以下為 Virtual Machine (Guest OS) 相關檔案功能說明

* .vmx： Virtual Machine 設定檔
* .vmdk： Virtual Disk 描述檔，實際佔用空間小 (其實指向至 flat.vmdk，但未執行備份前看不到此檔)
o flat.vmdk：真正佔用 DataStore 的空間，實際佔用空間大 (備份之後才看得到此檔案)
* .nvram： Virtual Machine BIOS
* .log： Virtual Machine 記錄檔
* .vswp： Virtual Machine SWAP File (即 VMkernel 的 SWAP，通常等於 Memory 大小)
* .vmsd： Virtual Machine Snapshot File

VM Hardware

VMware ESX Host 所建立的 Guest OS (VM) 其所支援的硬體範圍非常廣範及豐富，例如支援多執行緒 (SMP CPU)...等，詳細內容可參考 [Configuration Maximums for VMware vSphere 4.0 and vSphere 4.0 Update 1]

單一 Guest OS (VM) 各項硬體裝置最大支援簡述如下：

* CPU：最多可指派 8 vCPU (需要購買 Virtual SMP 授權)
* Memory：最多可指派 255GB Memory (VI 3 為 64GB)
* SCSI Adapters：最多可指派 4 片 SCSI Adapters (每片 SCSI Adapters 可掛載 1 ~ 15 Devices)
* SCSI Controller：建立 VM 時會選擇指定的 SCSI Controller Type 共有下列四種類型
o BusLogic Parallel：
o LSI Logic Parallel：
o LSI Logic SAS：
o VMware Paravirtual：
* NIC Adapters：最多可指派 10 片虛擬網卡，以下為各種虛擬網卡的類型
o Flexible：虛擬網卡預設值
+ vlance： PCNet32 當 GuestOS 不認識新網卡時便使用此網卡 (未安裝 VMware Tools 時也是使用此網卡)
+ vmxnet：第一代 vmxnet 網卡，安裝 VMware Tools 後便使用此虛擬網卡
o e1000: 模擬 Intel 1000 網卡必須 VM 有支援才可使用 (ESX 3.x 後才支援，通常 VM 為 64 bit 作業系統才有支援)
o Enhanced vmxnet: 第二代 vmxnet 網卡支援 Jumbo Frames，安裝 VMware Tools 後便使用此虛擬網卡 (ESX 3.x 後才支援)
o vmxnet3: 第三代 vmxnet 網卡支援 IPv6、TCP Segmentation Off-Loading、VLAN Off-Loading...等 (ESX 4 後才支援)
* Tape Library：連接於 ESX Host 上的 Tape Library 僅一個 VM 能掛載使用之

VM Console

* Ctrl + Alt + Ins：傳送 Ctrl + Alt + Del 給 VM
* Ctrl + Alt：當 VM 尚未安裝 VMware Tools 時滑鼠點進 VM 後便無法脫離該視窗，請按 Ctrl + Alt 即可使滑鼠脫離 VM Console 視窗 (安裝 VMware Tools 則無此問題)

VMware Tools

當安裝 VM 完成後第一件事便是安裝 VMware Tools，除了使 VM 網路效能更好及相關設定外更使 VMware ESX Host 與 VM 之間溝通更加緊密，下列為安裝 VMware Tools 後所提供的功能：

* Device Drivers：提供虛擬裝置適當的驅動程式，例如 SVGA Display Driver
* Virtual Machine HeartBeat：例如進階功能 HA 當建立 HA 機制的二台 Host 不管是 Host 或其內的 VM Crash 後 vCenter 便是透過此機制偵測得知，而自動幫您移至其它台 Host 上
* Improved Mouse：否則滑鼠在 VM Console 移動時速度會很慢且卡卡的
* Memory Management： ESX Host 對於 VM 記憶體管理機制及建立於此
* Quiescing a File System： ESX Host 對於 VM 建立 Snapshot 時使用
* Time Synchronization：使 VM 與 ESX Host 進行時間同步校對
* Gracefully Shutdown：使 VM 執行正常關機程序 (若未安裝 VMware Tools 則直接斷電)

Virtual Appliance

VA(Virtual Appliance) 附檔名 .ovf，為廠商將已經製作好的 Guest OS (VM) 並安裝好相關測試環境，您可下載後在您 ESX Host 很快將廠商的測試環境執行起來，若您的 vCenter 可連上 Internet 則您可選擇【File】 >> 【Browse VA Marketplace】即可線上瀏覽 VMware Virtual Appliance Marketplace 並進行下載及佈署。

* [VMware - Virtual Appliance Marketplace]

若您也想將您建立的 Virtual Machine 測試環境打包成 VA(Virtual Appliance) 則請依下列步驟執行即可：

1. 請先將 Virtual Machine 關機 (Power Off)
2. 【vCenter】 >> 【File】 >> 【Export】 >> 【Export OVF Template】
1. Optimized for Web(OVF)：建立 3 個檔案 .mf、.ovf、.vmdk
2. Optimized for Physical Media(OVF)：建立 1個檔案 .ova
3. 順利將指定的 VM 打包成 VA(Virtual Appliance) 之後皆可使用 Deploy OVF Template 來匯入 .ovf 或 .ova 檔案

VMware 官方有提供如何將 VM 匯出為 VA 及將 VA 匯入的教學影片，如下連結所示：

* [VMware Demo - Importing and Exporting Virtual Machines]

建立 Virtual Machine

上述 Virtual Machine 基本概念都了解後，便可開始著手建立 VM 在新增的過程中當設定 Disk 選項時可發現有 Thin Provisioning、Fault Tolerance 的勾選項目代表意義如下

Allocate and commit space on demand (Thin Provisioning)

此項目勾選後表示當您規劃給 VM 擁有 100GB 的硬碟空間時並不會真正在您的 DataStore 佔用 100GB 而是 VM 使用多少才佔用多少，但對於 VM 來說還是感覺自已有 100GB 的空間，因此 VM 使用上完全不受影響且對於 DataStore 能有效節省空間。

Support clustering features such as Fault Tolerance

此項目勾選後表示若此 VM 後續要使用進階功能 Fault Tolerance 則建立 VM 時便需要勾選此項目。

建立 Virtual Machine 時若選擇 Custom 時在設定過程中會詢問您設定 Virtual Machine Version 4 或 7，二種版本的差別說明如下

Virtual Machine Version 4 (VI 3.x)

選擇此項目表示使用相容於 VI 3.x 設定，簡單來說若您的環境中有 ESX 3.x Host 及 ESX 4 Host 為了使 VM 能互相在 Host 之間移動例如 VMotion，請您選擇此項目。

Virtual Machine Version 7 (VI 4)

選擇此項目表示使用新版 VI 4 設定表示此 VM 具有規劃最多 8 vCPU、255 GB Memory，簡單來說此項目適用於環境中皆為新版本 ESX 4 Host。

VMware 官方有提供如何建立 Virtual Machine、安裝 VMware Tools、查看 VM 資源狀態等教學影片，如下連結所示：

* [VMware Demo - Creating a New Virtual Machine]
* [VMware Demo - Installing a Guest Operating System and VMware Tools]
* [VMware Demo - Viewing and Managing Virtual Machines]

建立 Virtual Machine Templates 及 Clones

當您需要快速建立 Virtual Machine 時可使用 Clone 或者您需要大量佈署 Virtual Machine 時可使用 Template 機制來達成，例如我們可將一個 VM 安裝 Windows Server 2008 R2 並安裝相關安全性更新後製作成為 Template VM，之後有需要使用此作業系統測試環境時便可很快速的進行佈署。

若我們想更新 Template VM 時 (例如更新安全性更新) 時怎麼辨？因為 Template VM 是無法 Power On，因此我們必須先把 Template VM 轉換回 VM (才能 Power On) 安裝完相關安全性更新後再把 VM 轉換為 Template VM，若您覺得這樣太麻煩後續會介紹 VMware vCenter Update Manager 可使用它直接對 Template VM 進行相關設定調整及安裝。

無論是 Template 或 Clone 均可以跨越 DataCenter 及 Host，舉例來說您可使用 DataCenter A 內 Host 1 的 Template VM 佈署到 DataCenter B 內 Host 2 去。

Clone

* 可在 VM Power On/Off 時進行

Template

* 僅能在 VM Power Off 時進行 (VM Convert to Template)
* Template VM 無法 Power On (若想 Power On 可轉換成 VM 即可)
* 當大量佈署 VM 其作業系統為 Windows 時為避免 SID 衝突我們會做 [System Prepare (Sysprep)] 您也可透過 vCenter 來設定 Sysprep 相關資訊 (例如註冊序號、組織、網路...etc)，請將相對 Deploy.cab 檔案解開存放於 vCenter 主機相對應 Sysprep 路徑下(以 vCenter Server 使用 Windows Serve 2003 為例)

C:\Documents and Settings\All Users\Application Data\VMware\VMware VirtualCenter\sysprep\svr2003

VMware 官方有提供如何建立 Virtual Machine Template 及如何從 Template 佈署 Virtual Machine 教學影片，如下連結所示：

* [VMware Demo - Deploying a Virtual Machine from a Template]

新增/移除 Virtual Machine 硬體裝置
熱插拔裝置 (Hot-Pluggable)

您可在 Virtual Machine 狀態為 Power ON / Off 新增 USB Controllers、Ethernet Adapter、Hard Disk、SCSI Devices、CPU、Memory ...等硬體裝置，若您發現在當 Virtual Machine 狀態為 Power ON 但您無法新增 CPU、Memory 時請檢查下列事項：

Hot-Add 授權

請確定您購買的 vSphere 版本有支援 Hot-Add，您可參考本站整理的 vSphere 版本清單確定您購買的版本具有 Hot-Add 功能。

作業系統支援

除了 vSphere 具備 Hot-Add 功能您的 Virtual Machine 其作業系統也必須支援 Hot add CPU/Memory 才行，您可參考下列表格了解您的 Windows Server 版本是否具有支援 Hot Add 的能力

+ [Dynamic Hardware Partitioning]
+ [Windows Server 2008 Dynamic Hardware Partitioning White Paper]
+ [Hot-Add Memory Support in Windows Server 2003]

OS / Hot-Add Hot-Add CPU Hot-Add Memory
Windows Server 2008 Standard Edition x86 No No
Windows Server 2008 Enterprise Edition x86 No Yes
Windows Server 2008 Datacenter Edition x86 No Yes
Windows Server 2008 Standard Edition x64 No No
Windows Server 2008 Enterprise Edition x64 No Yes
Windows Server 2008 Datacenter Edition x64 Yes Yes
Windows Server 2003 Standard Edition x86 No No
Windows Server 2003 Enterprise Edition x86 No Yes
Windows Server 2003 Datacenter Edition x86 No Yes
Windows Server 2003 Standard Edition x64 No No
Windows Server 2003 Enterprise Edition x64 No Yes
Windows Server 2003 Datacenter Edition x64 Yes Yes
熱擴展硬碟空間 (Hot-Extend)

透過 VMware Hot-Extend 技術您可在 Virtual Machine 在 Power On 時線上擴展其硬碟空間，例如 Windows 當初切給 C 槽空間太小即可透過 Hot-Extend 技術將硬碟空間線上擴展 (例如 5GB -> 20GB)，值得注意的是要使用此 Hot-Extend 技術前該 Virtual Machine 不可以建立或存在任何的 Snapshots，再 Edit Virtual Machine Settings 內將硬碟空間擴展後以 Windows 舉例來說即可在磁碟管理看到新增加的硬碟空間 (此例來說即增加 15GB 空間)，此時您可利用下列工具或找您合用的來合併硬碟空間：

* [Microsoft 技術支援 - Diskpart 指令行公用程式的說明]
* [Dell ExtPart - Utility to Extend Basic Disks]

修改 Virtual Machine 選項
一般選項 (General Options)

在一般選項中您可看到許多 Virtual Machine 設定，例如修改 Virtual Machine 顯示名稱、修改 VMware Tools 動作...等。

General Options

o Virtual Machine Name： VM 顯示名稱，此名稱僅為顯示 VM 名稱因此修改此名稱後其它相關檔案並不會跟著重新名稱 (例如設定檔...等)
o Virtual Machine Configuration File： VM 設定檔存放路徑 (.vmx)
o Virtual Machine Working Location： VM 相關檔案存放資料夾名稱
o Guest Operating System：若安裝 VMware 支援的作業系統此欄位會顯示相對應的作業系統版本

VMware Tools

o Power Controls：若此 Virtual Machine 有安裝 VMware Tools 時則可設定相關圖示按下後對虛擬機器執行的動作，例如按下紅色方塊為對 VM 進行正常程序關機，若未安裝 VMware Tools 時按下紅色方塊則為對 VM 進行斷電關機
o Run VMware Tools Script：若此 Virtual Machine 有安裝 VMware Tools 時則可設定例如虛擬機器開 / 關機時執行自訂 Script
o Advanced：

參考

[Guest Operating System and VMware Tools Installation Guide]

[VMware Compatibility Guide - Search the VMware Compatibility for Guide Guest/Host OS]

[VMware vSphere 4.0 Documentation]

[VMware VA Marktplace - HP StorageWorks P4000 Quick Start VSA user guide]

[VMware VA Marktplace - HP StorageWorks P4000 VSA user guide]

[Microsoft 技術支援 - 如何使用 Sysprep 工具將成功的 Windows XP 部署作業自動化]

[Microsoft Download Center - Windows XP Service Pack 3 Deployment Tools]
MeFAQ
Q1. Template 佈署的 Windows VM 開機完成後無法登入？

Error Message:

使用 Deploy VM from Template 來佈署 Windows VM 完成動作看到開機畫面後無法登入？

Ans:

有可能是 Sysprep 過程沒有成功所導致，請將該 VM 關機後再重新啟動後嘗試登入看看應可解決。