68、自动化管理VMware vSphere环境：PowerCLI、vCLI与Perl工具包的应用

最新推荐文章于 2025-10-13 09:33:37 发布

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分类专栏：精通vSphere 5.5实战指南文章标签： PowerCLI vCLI Perl工具包

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自动化管理VMware vSphere环境：PowerCLI、vCLI与Perl工具包的应用

在管理VMware vSphere环境时，自动化是提高效率和减少人为错误的关键。本文将介绍PowerCLI、vCLI和Perl工具包在vSphere环境自动化中的应用，帮助你更好地管理和配置VMware环境。

1. PowerCLI高级功能

PowerCLI不仅仅局限于其自带的cmdlet，VMware通过允许用户访问vSphere API中的各种方法和信息，扩展了PowerCLI的功能。 Get-View cmdlet让用户能够在PowerCLI脚本中调用这些方法，或者直接从PowerShell控制台调用。

例如，在进行vMotion操作时，vCenter会检查迁移的先决条件。为了在计划维护窗口之前检查集群中的每个VM是否可以进行vMotion，我们可以使用以下PowerCLI函数：

Function Test-vMotion{
 param(
  [CmdletBinding()]
  [Parameter(ValueFromPipeline=$true,Position=0,Mandatory=$false,`
     HelpMessage=”Enter the Cluster to be checked”)]
  [PSObject[]]$Cluster,
  [Parameter(ValueFromPipeline=$false,Position=1,Mandatory=$false,`
    HelpMessage=”Enter the VM you wish to migrate”)]
  [PSObject[]]$VM, 
  [Parameter(ValueFromPipeline=$false,Position=2,Mandatory=$false,`
    HelpMessage=”Enter the Destination Host”)]
  [PSObject[]]$VMHost,
  [Parameter(ValueFromPipeline=$false,Position=3,Mandatory=$false,`
    HelpMessage=”Set to false to Turn off console writing for use in Scheduled Tasks”)]
  [Boolean]$Console=$true
 )
$report = @()
#Sets information based on type of work being done. 
#Whole cluster or single VM
   If($Cluster -ne $null){
      If($VM -ne $null){
            If($Console = $true){
               Write-Host “VM value $VM cannot be used`
                     when using -Cluster paramenter. Value is being set to null”
            }
            $VM = $null
      }
      If($VMHost -ne $null){
         $DestHost = Get-VMHost $VMHost
         If(($DestHost.ConnectionState -ne “Connected”) -or`
               ($DestHost.PowerState -ne “PoweredOn”)){
            Return “You must provide a target host that is Powered on and`
               not in Maintenance Mode or Disconnected”
         }
      }
      $singlevm = $false
      $targetcluster = Get-Cluster $Cluster
      $vms = $targetcluster | Get-VM | `
        Where{$_.PowerState -eq “PoweredON”} | Sort-Object
      $vmhosts = $targetcluster | Get-VMHost | Where{($_.ConnectionState -eq “Connected”) 
-and ($_.PowerState -eq “PoweredOn”)}
         If ($vmhosts.Count -lt 2){
            Return “You must provide a target host that is not`
              the source host $sourcehost”
         }
      $count = $vms.Count
      If($Console = $true){
         Write-Host “Checking $count VMs in cluster $cluster”
      }
   } ELSE {
      $vms = Get-VM $VM
      If($VMHost -eq $null){
         $DestHost = Get-Cluster -VM $vms | Get-VMHost | `
         Where{($_.ConnectionState -eq “Connected”) -and `
         ($_.PowerState -eq “PoweredOn”)} | Get-Random | Where{$_ -ne $vms.VMhost}
      } ELSE {
         $DestHost = Get-VMHost $VMHost
      }
      $singlevm = $true
   }
   #   Functional Loop
   foreach($v in $vms) {
      If($Console = $true){
         Write-Host “-------------------------”
         Write-Host “Checking $v ...”
      }
      $sourcehost = $v.VMhost
      If($singlevm -eq $false){
         While(($DestHost -eq $null) -or ($DestHost -eq $sourcehost)){
            #Select random host from the cluster in the event that Source and Destination
            #are the same or Destination is Null.
            $DestHost = $vmhosts | Get-Random | Where{($_ -ne $sourcehost)`
              -and ($_ -ne $null)}
         }
      }
      If($Console = $true){
         Write-Host “from $sourcehost to $DestHost”
      }
      #   Set Variables needed for CheckMigrate Method
      $pool = ($v.ResourcePool).ExtensionData.MoRef
      $vmMoRef = $v.ExtensionData.MoRef
      $hsMoRef = $DestHost.ExtensionData.MoRef
      $si = Get-View ServiceInstance -Server $global:DefaultVIServer
      $VmProvCheck = get-view $si.Content.VmProvisioningChecker
      $result = $VmProvCheck.CheckMigrate( $vmMoRef, $hsMoRef, $pool, $null, $null )
      #  Organize Output
      $Output = “” | Select VM, SourceHost, DestinationHost,`
         Error, Warning, CanMigrate
      $Output.VM = $v.Name
      $Output.SourceHost = $sourcehost
      $Output.DestinationHost = $DestHost.Name
      #   Parse Error and Warning messages
      If($result[0].Warning -ne $null){
         $Output.Warning = $result[0].Warning[0].LocalizedMessage
         $Output.CanMigrate = $true
         If($Console = $true){
           Write-Host -ForegroundColor Yellow`
              “$v has warning but can still migrate”
         }
      }
      If($result[0].Error -ne $null){
         $Output.Error = $result[0].Error[0].LocalizedMessage
         $Output.CanMigrate = $False
         If($Console = $true){
            Write-Host -ForegroundColor Red “$v has error and can not migrate”
         }
      }Else {
         $Output.CanMigrate = $true
         If($Console = $true){
            Write-Host -ForegroundColor Green “$v is OK”
         }
      }
      $report += $Output
      #This resets the Destination Host to the preferred host
      #in case it had to be changed.
      If($VMHost -ne $null){
         $DestHost = Get-VMHost $VMHost
      }
   }
   Return $report
   #   End Function
}

要使用这个函数，你需要先加载它。加载PowerShell函数可以通过“dot-sourcing”实现，例如：

PowerCLI C:> . “C:\Test\Test-vMotion.ps1”

加载后，你可以使用以下命令调用该函数：

Get-Cluster “ClusterName” | Test-vMotion

2. 使用vSphere管理助手的vCLI

VMware vSphere 5淘汰了VMware ESX和传统的基于Linux的服务控制台，因此VMware推出了vSphere CLI（vCLI）。vCLI基于vSphere SDK for Perl，将旧ESX服务控制台的熟悉命令实现到Windows和Linux服务器上。

vSphere管理助手（vMA）是一个64位虚拟设备，预加载了vCLI和vSphere SDK for Perl，可用于管理vSphere 5.0、5.1和5.5环境。

2.1 vCLI和vMA的新特性

vSphere 5.5的发布为vCLI和vMA带来了新功能，包括管理VSAN配置、核心转储和vFlash的命令。

2.2 开始使用vCLI

vCLI可以用于自动化许多任务，例如操作vSphere中的vSwitches。以下是一些常用命令：
- 列出vSwitch：

esxcfg-vswitch --server <Hostname> --list
vicfg-vswitch --server <Hostname> --list

创建新的vSwitch：

vi-admin@vma01:~> vicfg-vswitch --server pod-1-blade-6.v12nlab.net -a vSwitch1

添加上行链路到vSwitch：

vi-admin@vma01:~> vicfg-vswitch --server pod-1-blade-6.v12nlab.net -L vmnic1 vSwitch1

创建新的VM端口组：

vi-admin@vma01:~> vicfg-vswitch --server pod-1-blade-6.v12nlab.net -A “VM-Public” vSwitch1

为新端口组设置VLAN：

vi-admin@vma01:~> vicfg-vswitch --server pod-1-blade-6.v12nlab.net -v 10 -p “VM-Public” vSwitch1

为了避免每次执行命令时都输入用户名和密码，vMA提供了fastpass功能。你可以使用以下命令将ESXi主机添加到fastpass：

vifp addserver <Hostname>

添加后，使用以下命令设置目标主机：

vifptarget -s <Hostname>

然后就可以像登录到主机控制台一样执行ESXi配置命令，例如：

vi-admin@vma01:~[vSphere01.vSphere.local]> vicfg-vswitch -a vSwitch1

通过fastpass，你还可以使用简单的bash循环快速配置多个主机，例如添加NFS数据存储：

for server in “vSphere01 vSphere02 vSphere03 vSphere04 vSphere05”; do
  vifptarget -s $server
  vicfg-nas -a -o FAS3210A.vSphere.local -s /vol/vm_nfs01 vm_nfs01
  vifptarget -c
done

3. 使用vCenter进行自动化管理

使用vCenter的fastpass技术可以让你不必为每个主机单独配置fastpass，但每个命令都需要指定额外的命令行参数。

连接vCenter到fastpass的命令与连接ESXi主机相同：

vi-admin@vma01:~> vifp addserver vCenter01

设置目标服务器为vCenter：

vi-admin@vma01:~> vifptarget -s vCenter01

执行标准主机命令时，需要指定 --vihost 或 -h 选项，例如：

vi-admin@vma01:~[vCenter01.vSphere.local]> vicfg-vswitch -h vSphere01 -l

你还可以使用循环为多个主机设置高级选项和内核模块选项：

vi-admin@vma01:~> vifptarget -s vCenter01
vi-admin@vma01:~[vCenter01.vSphere.local]> for server in “vSphere01 vSphere02 vSphere03 vSphere04 vSphere05”; do
  echo “$server is being configured...”
  vicfg-advcfg -h $server -s 64 Disk.SchedNumReqOutstanding
  vicfg-module -h $server -s ql2xmaxqdepth=128 qla2xxx
done
vi-admin@vma01:~[vCenter01.vSphere.local]> vifptarget -c

4. 利用Perl工具包

vMA的fastpass与vCenter和Perl SDK结合使用是一个强大的组合。以下是一个Perl脚本，用于返回集群中的主机名：

#!/usr/bin/perl
#
# Script Name: ~/bin/getClusterHosts.pl
# Usage: getClusterHosts.pl --server vCenter.your.domain clusterName
# Result: a newline delimited list of ESXihosts in the cluster
#
use strict;
use warnings;
# include the standard VMware perl SDK modules
use VMware::VIRuntime;
# some additional helper functions
use VMware::VIExt;

# define the options we need for our script
my %opts = (
   # we can use the special _default_ so that we do not have
   # to provide a command line switch when calling our script.
   # The last parameter is assumed to be the clustername
   '_default_' => {
       # this parameter is a string
       type => "=s",
       # what is reported when the user passes the --help option
       help => "Name of the cluster to report hosts for",
       # boolean to determine if the option is mandatory
       required => 1
   }
);
# add the options to the standard VMware options
Opts::add_options(%opts);
# parse the options from the command line
Opts::parse();
# ensure valid input was passed
Opts::validate();
# the user should have passed, or been prompted for, a
# username and password as two of the standard VMware
# options.  connect using them now...
Util::connect();
# search the connected host (should be vCenter) for our cluster
my $clusterName = Opts::get_option('_default_');
my $clusterView = Vim::find_entity_view(
       view_type => 'ClusterComputeResource',
       filter => { name => qr/($clusterName)/i }
   );
# ensure that we found something
if (! $clusterView) {
   VIExt::fail("A cluster with name " . $clusterName . " was not found!");
}
# now we want to search for hosts inside the cluster we just
# retrieved a reference to
my $hostViews = Vim::find_entity_views(
       view_type => 'HostSystem',
       begin_entity => $clusterView,
       # limit the properties returned for performance
       properties => [ 'name' ]
   );
# print a simple newline delimited list of the found hosts
foreach my $host (@{$hostViews}) {
   print $host->name . "\n";
}
# and destroy the session with the server
Util::disconnect();

执行该脚本：

vi-admin@vma01:~> getClusterHosts.pl --server vCenter01 cluster01

你可以将这个Perl脚本与bash和fastpass结合使用，快速高效地为整个集群配置新的端口组：

vi-admin@vma01:~> vifptarget -s vCenter01
vi-admin@vma01:~[vCenter01.vSphere.local]> for server in `getClusterHosts.pl cluster01`; do
  echo "$server is being configured..."
  vicfg-vswitch -h $server -A VLAN100 vSwitch0
  vicfg-vswitch -h $server -v 100 -p VLAN100 vSwitch0
done
vi-admin@vma01:~[vCenter01.get-admin.com]> vifptarget -c

通过以上介绍，你可以看到PowerCLI、vCLI和Perl工具包在自动化管理VMware vSphere环境中的强大功能。合理利用这些工具，可以提高管理效率，减少人为错误，让你的vSphere环境管理更加轻松。

自动化管理VMware vSphere环境：PowerCLI、vCLI与Perl工具包的应用（续）

5. 操作步骤总结与对比

为了更清晰地展示各个工具的使用方法和特点，我们将上述内容中的操作步骤进行总结，并以表格形式呈现，同时对比不同工具在不同场景下的优势。

工具	应用场景	操作步骤	优势
PowerCLI	检查VM的vMotion能力	1. 定义 `Test-vMotion` 函数； 2. 通过“dot-sourcing”加载函数： `. “C:\Test\Test-vMotion.ps1”` ； 3. 调用函数： `Get-Cluster “ClusterName” \| Test-vMotion`	可直接调用vSphere API方法，功能强大，适合复杂的自动化任务
vCLI（结合vMA）	操作vSphere中的vSwitches	1. 列出vSwitch： `esxcfg-vswitch --server <Hostname> --list` 或 `vicfg-vswitch --server <Hostname> --list` ； 2. 创建新的vSwitch： `vicfg-vswitch --server <Hostname> -a vSwitch1` ； 3. 添加上行链路到vSwitch： `vicfg-vswitch --server <Hostname> -L vmnic1 vSwitch1` ； 4. 创建新的VM端口组： `vicfg-vswitch --server <Hostname> -A “VM-Public” vSwitch1` ； 5. 为新端口组设置VLAN： `vicfg-vswitch --server <Hostname> -v 10 -p “VM-Public” vSwitch1` ； 6. 使用fastpass添加主机： `vifp addserver <Hostname>` ； 7. 设置目标主机： `vifptarget -s <Hostname>`	实现了旧ESX服务控制台命令到Windows和Linux的迁移，操作简单，适合日常管理任务
vCLI（结合vCenter）	多主机配置管理	1. 连接vCenter到fastpass： `vifp addserver vCenter01` ； 2. 设置目标服务器为vCenter： `vifptarget -s vCenter01` ； 3. 执行命令时指定 `--vihost` 或 `-h` 选项： `vicfg-vswitch -h vSphere01 -l` ； 4. 使用循环为多个主机设置选项： `for server in “vSphere01 vSphere02 vSphere03 vSphere04 vSphere05”; do ... done`	可通过vCenter集中管理多个主机，减少单独配置的工作量
Perl工具包	获取集群中的主机名并配置端口组	1. 执行Perl脚本： `getClusterHosts.pl --server vCenter01 cluster01` ； 2. 结合bash和fastpass为集群配置端口组： `for server in` getClusterHosts.pl cluster01 `; do ... done`	与vMA和vCenter结合使用，可实现复杂的自动化任务，适合对脚本编程有一定经验的用户

6. 实际应用案例分析

下面通过一个实际的应用案例，进一步说明如何综合使用这些工具来自动化管理VMware vSphere环境。

假设我们需要对一个包含多个ESXi主机的集群进行维护，在维护前需要检查所有VM的vMotion能力，然后为每个主机添加一个新的NFS数据存储。

6.1 检查VM的vMotion能力

使用PowerCLI的 Test-vMotion 函数：

# 加载Test-vMotion函数
. “C:\Test\Test-vMotion.ps1”
# 检查集群中所有VM的vMotion能力
Get-Cluster “ClusterName” | Test-vMotion

6.2 添加NFS数据存储

使用vMA的fastpass和vCLI：

# 将ESXi主机添加到fastpass
for server in “vSphere01 vSphere02 vSphere03 vSphere04 vSphere05”; do
  vifp addserver $server
done
# 为每个主机添加NFS数据存储
for server in “vSphere01 vSphere02 vSphere03 vSphere04 vSphere05”; do
  vifptarget -s $server
  vicfg-nas -a -o FAS3210A.vSphere.local -s /vol/vm_nfs01 vm_nfs01
  vifptarget -c
done

通过以上步骤，我们可以在维护前快速检查VM的vMotion能力，并为所有主机添加新的NFS数据存储，大大提高了管理效率。

7. 流程图展示

为了更直观地展示上述实际应用案例的操作流程，我们使用mermaid绘制流程图：

graph LR
    classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px;
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px;

    A([开始]):::startend --> B(加载Test-vMotion函数):::process
    B --> C(检查集群中所有VM的vMotion能力):::process
    C --> D(将ESXi主机添加到fastpass):::process
    D --> E(为每个主机添加NFS数据存储):::process
    E --> F([结束]):::startend