70、VMware vSphere自动化管理全解析

VMware vSphere自动化管理全解析

1. 更改管理员密码

在操作VMware vSphere时，若要更改管理员密码，需按以下步骤进行：
1. 输入当前root密码、新的管理员密码，并再次输入新的管理员密码。
2. 点击“Change Password”。
之后，需使用新的凭证进行注销和重新登录。

2. 访问vCenter Orchestrator

vCenter Orchestrator的访问方式有多种：
- 在早期版本中，vCO需要通过Web操作员或vCO客户端进行连接。
- 从vSphere 5.1的新vSphere Web Client开始，vCenter Orchestrator可通过vCenter Server本身进行访问，这一优势在vSphere 5.5中得到了极大提升。
- 构建vCO工作流的人员通常会使用vCO客户端，因其提供了最大的灵活性。若配置正确，基础设施使用者可通过vSphere Web Client集成，无需登录任何客户端即可利用vCO。

3. vCenter Orchestrator与vCenter Server的集成

vCO已广泛集成到vSphere Web Client中，使vSphere管理员能够为vCenter Server中的大多数对象上的各种Web客户端用户提供工作流。具体操作是在vSphere Web Client中配置vCO服务器，然后将工作流分配给各种对象类型，并利用基于角色的访问控制（RBAC），让Web客户端用户无需离开Web界面即可更多地利用vCO工作流。以下是一些应用示例：
| 用户类型 | 可执行操作 |
| ---- | ---- |
| 应用程序所有者 | 可更新其VM上的虚拟硬件（包括检查VMware Tools是否为最新版本） |
| 系统所有者 | 可升级VM的虚拟硬件，同时包含有限选项和可选审批；可启动一份报告，提供其系统或系统所在集群的健康和更改信息 |

4. vCO成功的关键因素

要充分利用vCO功能，环境中需确保以下几点正常运行：
1. vCenter Orchestrator实例配置 ：需完全配置好并准备好开始工作。在简单安装模式下，大部分工作会自动完成，其他安装方式的所需步骤可参考相关说明。
2. 认证配置 ：与单点登录（SSO）密切相关。若SSO工作不正常，在配置vCenter Server与vCO的集成时将遇到很大困难。
3. 服务器证书 ：服务器证书的问题可能会使vCO - vCenter集成变得具有挑战性。

5. 分配vCO实例管理vCenter

在验证所需信任后，分配vCO服务器管理vCenter的步骤如下：
1. 验证vCenter Orchestrator服务正在运行。
2. 登录到vSphere Web Client。
3. 点击“vCenter Orchestrator”选项卡。
4. 点击右侧的“Manage”选项卡。
5. 选择要管理的vCenter Server实例所在的行。
6. 点击“Edit Configuration”。
7. 输入vCenter Orchestrator名称。
8. 点击“Test Connection”。
9. 点击“OK”。

6. 使用Orchestrator工作流

当vCenter Orchestrator服务器配置并运行后，即可启动客户端并运行工作流：
1. 从开始菜单启动vCenter Orchestrator客户端，使用vCO管理员组中账户的Active Directory凭证登录（该组是在设置vCenter Orchestrator的LDAP服务器连接时配置的）。
2. 在vCenter Orchestrator客户端中，点击窗口左侧的“Workflows”选项卡，浏览树状文件夹结构，查看可用的预安装工作流。
3. 若要运行工作流，只需右键单击工作流并选择“Execute Workflow”。根据所选工作流的不同，vCenter Orchestrator客户端会提示输入完成工作流所需的信息，如VM名称或ESXi主机名称。

7. 自动化带来的效率提升

假设周五午餐回来收到公司部门负责人的紧急语音邮件，部门依赖的一个主要应用程序正在进行全面检修，顾问周一上午要来在隔离的开发环境中部署该应用程序，但此环境尚未创建。此时，周末的工作情况将因环境中自动化实施的程度而大不相同：
- 若已实现新虚拟机部署、新VLAN实施、账户添加和访问权限的自动化，可能只需几个小时就能完成任务。
- 若没有自动化，可能需要手动花费数小时来实施解决方案，错过周末活动，还可能犯错或遗漏步骤，影响部门负责人和管理层对自己的信心。

8. 创建工作流的挑战

创建自定义工作流对于大多数vSphere管理员来说可能具有一定难度，因为创建工作流和操作需要具备Web开发语言（如JavaScript）的专业知识和经验。不过，vCenter Orchestrator有足够的内置工作流可完成大多数常见任务，通过练习在现有工作流之间传递信息，可完成更复杂的任务。若对相关知识有一定了解，可从VMware网站（www.vmware.com/support/pubs/orchestrator_pubs.html）下载vCenter Orchestrator开发者指南，获取更详细的创建工作流信息。

9. VMware vSphere自动化工具概述

VMware为vSphere环境提供了多种自动化工具，各有优缺点：
- vCenter Orchestrator ：可创建复杂且高度交互式的工作流，广泛集成到vSphere Web Client中。
- PowerCLI ：基于面向对象的PowerShell脚本语言，为管理员提供了一种简单而强大的方式来自动化vSphere环境中的任务。
- Perl的SDK ：可通过命令行执行虚拟服务器操作。
- Web服务开发者的SDK ：适用于Web服务开发人员进行自动化操作。
- VMware ESXi中的shell脚本 ：可用于实现一些自动化功能。

10. 不同工具使用相关问题

• 选择自动化工具的准则 ：需综合考虑任务的复杂性、自身技能水平、工具的适用性等因素。
• 学习PowerShell和PowerCLI的障碍 ：除语法外，可能最大的障碍是对其面向对象编程思想的理解和应用。
• vCLI管理ESXi主机 ：VMware的命令行界面vCLI是使用熟悉的esxcfg - *命令集管理ESXi主机的新方式，结合fastpass功能，可从单个登录无缝管理多个主机。
• vCenter与vMA结合管理主机 ：新版本的vMA可将vCenter作为目标，使用vCLI管理所有主机，无需手动将每个主机添加到fastpass目标列表。
• Perl工具包和VMware SDK ：vCLI主要用于主机管理，缺乏操作虚拟服务器的工具，而结合Perl工具包和VMware SDK，可在命令行完成虚拟基础设施客户端中的任何任务。
• vCenter Orchestrator插件配置 ：若要针对Active Directory和UCS等进行编排或运行PowerShell脚本，需安装并配置相应的插件。
• vCenter Orchestrator图标显示问题 ：若登录安装了vCenter Orchestrator的vCenter Server实例后看不到vCenter Orchestrator图标，可能是由于SSO配置不正确或其他相关设置问题。

11. VMware vSphere产品套件概述

VMware vSphere产品套件包含VMware ESXi和vCenter Server：
- ESXi ：提供基础虚拟化功能，支持虚拟对称多处理（Virtual SMP）等特性。
- vCenter Server ：对ESXi进行管理，支持vMotion、Storage vMotion、vSphere分布式资源调度器（DRS）、vSphere高可用性（HA）、vSphere容错（FT）等功能。
- 其他特性 ：存储I/O控制（SIOC）和网络I/O控制（NIOC）为VM提供精细的资源控制；vStorage API for Data Protection（VADP）提供备份框架，允许将第三方备份解决方案集成到vSphere实现中。

12. 产品特性相关问题解答

问题	解答
VMware vSphere套件中的许可功能有哪些？	虚拟SMP、vMotion、Storage vMotion、vSphere DRS、vSphere HA和vSphere FT
VMware ESXi和VMware vCenter Server共同作用以减少或消除因计划外硬件故障导致的停机时间的两个特性是什么？	vSphere HA和vSphere FT
vSphere 5.5新增的两个与存储相关的特性是什么？	vSAN和vFlash
仅在vCenter Server与ESXi一起使用时支持的三个特性是什么？	vSphere vMotion、Storage vMotion、vSphere DRS
无需vCenter Server但在ESXi许可安装下支持的两个特性是什么？	核心虚拟化特性，如虚拟网络、虚拟存储、vSphere vSMP和资源分配控制
若团队中的管理员询问是否应在为ESXi购买的新服务器上安装Windows Server，应如何回答及原因？	无需安装，因为VMware ESXi是裸机管理程序，不需要安装通用主机操作系统

13. VMware ESXi的部署与配置

• 兼容性要求 ：与传统操作系统（如Windows或Linux）不同，ESXi对硬件兼容性要求更为严格，应选择硬件兼容性指南上的硬件，以确保稳定运行和支持。
• 部署规划 ：部署ESXi会影响组织的多个方面，包括服务器、网络、存储和安全团队。需考虑服务器硬件、存储硬件、存储协议或连接类型、网络拓扑和网络连接等问题。网络方面需考虑的领域包括VLAN支持、链路聚合、网络速度（1 Gbps或10 Gbps）、负载均衡算法以及所需的NIC和网络端口数量。ESXi可安装在多种存储类型上，最常见的是本地/直接连接磁盘，还支持USB存储、隔离的SAN引导LUN和iSCSI。
• 部署方式 ：有三种部署ESXi的方式：交互式安装、无人值守安装和使用vSphere Auto Deploy在启动时预配ESXi。使用vSphere Auto Deploy时没有安装脚本，服务器在启动时会从vSphere Auto Deploy服务器流式传输ESXi映像，重新部署ESXi主机只需重启。其优点包括快速预配、快速重新预配以及能够快速将新的ESXi映像或更新纳入预配过程；缺点包括额外的复杂性和对额外基础设施的依赖。
• 安装后配置 ：安装ESXi后，可能需要进行一些额外的配置步骤。若欢迎网页无法访问且服务器对ping无响应，很可能是管理网络选择了错误的NIC或VLAN，需使用ESXi主机物理控制台的直接控制台用户界面（DCUI）重新配置管理网络以恢复网络连接。
• vSphere C#客户端安装 ：可通过从vCenter Server实例的“Welcome To vSphere”网页下载、从vCenter Server安装介质安装或从VMware网站下载等方式安装vSphere C#客户端。

14. vCenter Server的安装与配置

• 组件与角色 ：vCenter Server在管理ESXi主机和VM中起着核心作用，支持vMotion、Storage vMotion、vSphere DRS、vSphere HA和vSphere FT等关键功能。在认证方面，它具有集中认证、无需共享主机root密码、提供基于角色的管理等优势。
• 部署规划 ：规划vCenter Server部署时，需选择后端数据库引擎、认证方法，适当调整硬件大小，提供足够的高可用性和业务连续性。还需决定是将vCenter Server作为VM运行还是在物理系统上运行，以及使用基于Windows Server的版本还是部署vCenter Server虚拟设备。
  • 作为VM运行的优缺点 ：优点包括易于克隆备份、可使用快照保护数据、可利用vMotion或Storage vMotion等功能；缺点包括无法冷克隆、冷迁移或编辑虚拟硬件，基础设施故障时恢复复杂度增加。
  • 使用虚拟设备的优缺点 ：优点包括部署可能更简单、一次部署可提供更多服务、无需Windows Server许可证；缺点包括不支持链接模式组和外部SQL Server数据库。
• 数据库配置 ：vCenter Server支持多种企业级数据库引擎，如Oracle和Microsoft SQL Server。保护支持vCenter Server的数据库引擎很重要，因为大部分由vCenter Server管理的信息存储在后端数据库中，后端数据库的丢失将导致大量关键数据丢失。
• 单点登录服务配置 ：SSO是vCenter Server安全模型的重大变革，允许vSphere Web Client在单个控制台中为经过身份验证的用户提供多个解决方案界面。若安装vCenter 5.5及所有相关组件后，管理员无法使用本地凭证登录vCenter Server Web Client并访问vCenter，可能是SSO配置中未正确链接到外部目录服务（如Active Directory或OpenLDAP）或未手动配置本地账户。
• 库存服务配置 ：vCenter库存服务是位于vCenter数据库和vSphere Web Client之间的缓存服务，用于减少数据库和vCenter Server本身的负载。若发现库存数据库损坏并从备份恢复，自上次备份以来创建的任何自定义标签将是管理员可见的唯一数据丢失，其他数据将自动从vCenter Server刷新和重新缓存。
• vCenter Server安装 ：使用VMware vCenter Installer安装vCenter Server，可作为独立实例安装或加入链接模式组以实现更大的可扩展性。从vCenter Server 5.0开始，安装时使用的Windows账户只需在安装vCenter Server的计算机上具有管理员权限。
• Web客户端服务器配置 ：vSphere Web Client是VMware的下一代vSphere客户端，管理员无需在每台管理vCenter的机器上安装客户端，只需从任何机器将Web浏览器指向Web服务器客户端服务器即可。

VMware vSphere自动化管理全解析（续）

15. 各工具操作流程总结

为了更清晰地展示各工具及功能的操作流程，下面通过表格和流程图进行总结。

操作内容	操作步骤
更改管理员密码	1. 输入当前root密码、新的管理员密码，并再次输入新的管理员密码；2. 点击“Change Password”；3. 使用新凭证注销并重新登录
访问vCenter Orchestrator	早期版本通过Web操作员或vCO客户端连接；vSphere 5.1及以后可通过vCenter Server本身访问；构建工作流常用vCO客户端
分配vCO实例管理vCenter	1. 验证vCenter Orchestrator服务正在运行；2. 登录到vSphere Web Client；3. 点击“vCenter Orchestrator”选项卡；4. 点击右侧的“Manage”选项卡；5. 选择要管理的vCenter Server实例所在的行；6. 点击“Edit Configuration”；7. 输入vCenter Orchestrator名称；8. 点击“Test Connection”；9. 点击“OK”
使用Orchestrator工作流	1. 从开始菜单启动vCenter Orchestrator客户端，使用vCO管理员组中账户的Active Directory凭证登录；2. 点击窗口左侧的“Workflows”选项卡，浏览可用预安装工作流；3. 右键单击工作流并选择“Execute Workflow”，按提示输入所需信息

下面是分配vCO实例管理vCenter的mermaid流程图：

graph LR
    A[验证vCenter Orchestrator服务运行] --> B[登录vSphere Web Client]
    B --> C[点击“vCenter Orchestrator”选项卡]
    C --> D[点击“Manage”选项卡]
    D --> E[选择vCenter Server实例行]
    E --> F[点击“Edit Configuration”]
    F --> G[输入vCenter Orchestrator名称]
    G --> H[点击“Test Connection”]
    H --> I[点击“OK”]

16. 自动化工具的应用场景分析

不同的自动化工具适用于不同的应用场景，以下是详细分析：

工具名称	应用场景
vCenter Orchestrator	适用于创建复杂且高度交互式的工作流，如自动化部署新虚拟机、实施新VLAN、添加账户和访问权限等。可通过vSphere Web Client广泛集成，方便不同用户使用。
PowerCLI	对于熟悉PowerShell脚本语言的管理员，可用于快速自动化vSphere环境中的常见任务，如批量创建虚拟机、修改虚拟机配置等。
Perl的SDK	当需要通过命令行执行复杂的虚拟服务器操作时，如批量迁移虚拟机、自动化备份等，Perl的SDK结合相关脚本可以发挥很大作用。
Web服务开发者的SDK	适合Web服务开发人员，用于将vSphere自动化功能集成到Web应用程序中，实现更灵活的自动化管理。
VMware ESXi中的shell脚本	可用于实现一些简单的自动化功能，如定期清理日志文件、监控系统资源等。

17. 常见问题及解决方法

在使用VMware vSphere自动化工具和相关功能时，可能会遇到一些常见问题，以下是对应的解决方法：

问题描述	可能原因	解决方法
更改密码后无法登录	新密码输入错误、认证配置问题	检查新密码输入是否正确，确保认证配置（如SSO）正常工作
登录vCenter Server实例看不到vCenter Orchestrator图标	SSO配置不正确、相关服务未启动	检查SSO配置，确保链接到正确的外部目录服务或手动配置了本地账户；验证vCenter Orchestrator服务是否正常运行
vCLI无法管理ESXi主机	网络连接问题、fastpass配置错误	检查网络连接是否正常，确保fastpass配置正确，主机已添加到目标列表
自动化任务执行失败	脚本错误、权限不足、依赖服务故障	检查脚本语法和逻辑，确保执行账户具有足够的权限，验证相关依赖服务（如vCenter Server、vCenter Orchestrator等）是否正常运行

18. 最佳实践建议

为了更好地使用VMware vSphere自动化工具，提高工作效率和系统稳定性，以下是一些最佳实践建议：
1. 合理规划自动化流程 ：在实施自动化之前，详细规划每个任务的流程，确保自动化操作符合业务需求和安全规范。
2. 定期备份数据 ：由于vCenter Server的大部分信息存储在后端数据库中，定期备份数据库和相关配置文件，以防止数据丢失。
3. 加强安全管理 ：设置严格的访问权限，使用强密码，定期更新系统和工具，确保系统安全。
4. 持续学习和实践 ：随着技术的不断发展，VMware vSphere的功能也在不断更新。持续学习新的功能和技术，通过实践不断优化自动化流程。
5. 测试自动化任务 ：在正式环境中执行自动化任务之前，先在测试环境中进行充分测试，确保任务的正确性和稳定性。

19. 未来发展趋势

随着云计算、大数据和人工智能等技术的不断发展，VMware vSphere自动化管理也将呈现以下发展趋势：
1. 智能化自动化 ：引入人工智能和机器学习技术，实现自动化任务的智能预测和优化，提高系统的自适应能力。
2. 跨平台集成 ：加强与其他云平台和虚拟化技术的集成，实现更广泛的资源管理和自动化操作。
3. 可视化管理 ：提供更直观、丰富的可视化界面，方便管理员进行监控和管理，降低操作难度。
4. 微服务架构 ：采用微服务架构，将自动化功能拆分为多个独立的服务，提高系统的可扩展性和灵活性。

20. 总结

VMware vSphere提供了丰富的自动化工具和功能，通过合理使用这些工具，可以大大提高vSphere环境的管理效率和可靠性。在实际应用中，需要根据具体的业务需求和技术能力，选择合适的工具和方法，同时注意解决常见问题，遵循最佳实践建议。随着技术的不断发展，VMware vSphere自动化管理将不断创新和完善，为企业的数字化转型提供更强大的支持。

希望以上内容能够帮助大家更好地理解和应用VMware vSphere自动化管理技术，在实际工作中取得更好的效果。