前提
最近ブロードコムの買収により巷を騒がせているvmware製品
今回は以下の教材を用いて知識ベースでvmware製品に関する知識を獲得します
Amazon.co.jp: 速習 VMware vSphere Hypervisor 6: 自宅で学べる無料版 ESXi の使い方 eBook : 伊藤 裕一: Kindle Store
※例によって私の既知の知識はメモしません
メモ
ベアメタル構成→物理ハードウェアの上にOSをのせること
上記例→OSディスクをDVDドライブに入れてマシンを立ち上げてインストール画面に従ってOSをインストールしてサーバ設定
ハイパーバイザーという仮想化専用OSを使用して複数の仮想マシンを物理マシンの上に立ち上げることが可能
ハイパーバイザーとして動いているサーバのことをホストと呼び仮想的なサーバの仮想マシンはVMと呼ばれる
ハイパーバイザーを使った仮想化ではCPUやメモリといった計算資源を仮想的に区切ることでホストの上でVMを動作している
物理マシンのリソースを効率的に使用するために存在するハイパーバイザーであるがハイパーバイザー自身もリソースを食っているのでロスが生じる→このロスのことをオーバーヘッドという
しかしハイパーバイザーは上記想定済みで使用用途に特化しているのでWindowsなどの汎化OSと比較するとオーバーヘッドは少ない
コンテナはOS上でアプリとして仮想化環境を使う方式→コンテナの仮想化方式はDocker一択
ハイパーバイザー自体の検証にはハイパーバイザーの上にハイパーバイザーを建てるネストという構築を行う
以降vsphereのISOを公式からDLしてハンズオンする運びになっているがbroadcomの買収によりなくなってしまったのでHOLのハンズオンに譲るとして知識の習得に努める
vSphere→VMwareのハイパーバイザー型の仮想環境のソリューション名
vCenter→vSphereにおけるコントローラ
ホスト→ハイパーバイザーのことで有償版がESXiで無償版がHypervisor
クライアント→コントローラやホストを外部のPCなどから操作するためのツールでvSphereClient(windowsアプリ)とvSphere Web Client(ブラウザで動くアプリ)やPowershellなどが存在
ISOファイルを焼いたDVDを起動すると設定画面が勝手に表示されてinstallが開始される→ディスクから上手く起動できないとインストールするマシンに元々入っていたOSが起動したりするのでその際はBIOSの設定などから起動するディスクの優先順位を変更する必要がある
以降のインストール手順としてはインストールのあいさつメッセージが表示されるのでEnter→ライセンスについての確認もF11→インストールするディスクの選択画面に遷移するのでESXiをインストールするディスクを選択してEnter(このESXiをインストールしたディスクもVMのデータストアとして活用可能)→ホストの全権限を持つrootユーザのパスワードの入力画面に遷移するのでパスワードの設定→ディスクの利パーテーションが行われディスクの中身が消えるので最終確認が表示される。問題なければF11→インストールが完了されるのでディスクを取り外してEnterから再起動
以降ESXiホストの初期設定
インストール完了後に再起動するとESXのコンソール画面が表示されるが最初に基本的な設定を行ったらほとんどコンソールは使わなくなりクライアントソフトを使うことになる→F2ボタンを押すと設定やログの確認画面に移りF12を押すとシャットダウンやリスタートを行う画面が表示される
IPなどの設定を行う場合は上記F2ボタン
とりあえず物理NICの設定がマストなので行うが、ESXiがインストールされているマシンは複数のNICを持っていることがあるがホストを管理するためのデフォルトのNICを一つだけ選択する必要がある
ESXiホストは自分自身が持つ物理NICをvmnicと呼ぶ
また、ホストに固定IPを振ることは常識なのでここで設定をしておく
その後デフォゲとDNSサーバのIPとホストネームも設定
※更にトラシュー用にSSHやコンソールからESXiのシェルに入れるようにしておくと便利でその設定は以下
設定画面で[Troubleshooting Options]を選択しDisable/Enable ESXi ShellからSSｈなどを有効にしていく
macではターミナルを使用するがwindowsではTeratermを使用してログイン
更に上記設定を実施後はコンソールからシェルに入ることも可能でAlt＋F1でコンソールから移動可能でAlt＋F2で戻れる
ホスト(ESXi)で仮想マシンを動かすことが可能でありコントローラが管理するグループのことをクラスタと呼び一つの管理単位である
コントローラやホストを管理する手段としてホストのコンソール画面やSSH、そしてvSphere Client/vSphere Web Clientである
そして上記の中で一台のホストを対象に状態確認を行う際SSHやコンソール画面を使用
上記以外はClientを使用し、実際殆どこちらを使用することになる→特にWeb Clientがどんどん主流になっている
以下はvSphere Web Clientの利用方法について
まずESXiのIPにブラウザで接続→https://ESXのIP→その後その画面に表示されるリンクを選択するとvSphere Web Clientのログイン画面が表示されるので後々のことを考えてブックマークしておく
ログインしてひとまず完了
vSphere Web Clientの画面の左が設定の大項目を表すナビゲータでvSphere Web Client自体の設定は上部バーの設定欄で中央部にあるのがメイン画面で下部に最近のタスクが表示される
そしてインストールを終えたホストにライセンスを適用する方法はナビゲータからホストの管理を選択してメイン画面の構成タブを選択してソフトウェアのライセンス機能を選択して既に取得済のライセンス番号を割り当てる
vSphere Clientの利用方法について、vSphere ClientはWindows専用のアプリでvSphere Web Client同様ブラウザでESXiのホストのIPを入力してvSphere ClientのDLリンクをクリックする
しかし、DLはインターネット上から行うのでローカル環境で行う場合は別の場所からvSphere Clientのインストーラを入手してUSBなどに移動してからインストールしてログイン以降の流れはvSphere Web Clientとほぼ変わらず
データストアについて、仮想マシンのデータ置き場のことで、このデータストアは実際には何らかのストレージでマシンの内蔵ディスクやNW上のNAS
上記内蔵ディスクを使用するときはローカルディスクがデータストア
しかし多くの業務用のインフラではSANという特殊なストレージ用のNWが構築されていることもある
仮想マシンが持つ仮想ディスクの実体はホストが管理するファイルなので様々な場所に配置することが可能
内蔵ディスクをデータストアにするメリットは早いことでデメリットは仮想マシンが特定のホストに結び付けられてしまうことで、そのホストが故障するとホストが復旧するまでそのVMが利用できなくなってしまう
NW上の共有ストレージを使用するときはメリデメが逆転し、メリットにストレージの容量が柔軟に使えるようになることがある
vSphere Web Clientでデータストアを利用する方法はナビゲータのストレージを選択して確認できる
NW上のストレージをデータストアとして利用するときはそのNASがきちんと設定されていてESXiがNASの領域を使用できる様になっているかに注意する
具体的にはESXiとNASはNFSというプロトコルでやり取りするがsambaなど別プロトコルを使用していることなどが挙げられる
データストアの登録にはストレージ画面の「新しいデータストア」を選択してNFSデータストアのマウントを選択して次の画面へ進む→その後データストアの名前やIPを入力してパーテーションについてはNFS3が主流なので3を選択シェアに/isoを入力
データストアを参照している際にそこにファイルをアップしたりファイルをDLすることが可能でVM作成時のISOのアップロードなどはここから行う
画面のデータストアブラウザを選択すると中身を参照可能
NFSのデータストアはESXiホストだけでなくクライアントPCなどからも直接マウントできるのでローカルデータストアはデータストアブラウザを使用して参照する必要があるがNFSのデータストアはクライアントPCで直接マウントして操作することも可
以下vSwitchについて
vSwitchはハイパーバイザー内の仮想的なL2SWで物理マシンのNICを各仮想マシンに占有させてしまうとNWに接続する仮想マシンの台数が制限される
なのでNICを仮想的なSWに接続してそのSWに仮想マシンの仮想NICを接続する形で仮想マシンにNWを提供している
ハイパーバイザー内に複数のvSwitchが作成され(vSwitch0,vSwitch1…など)違うvSwitch間はホスト内で直接通信できないので一旦外のNWに出るか仮想マシンを経由して通信する必要がある(具体的にはp84の図を参照)
物理NICは複数のvSwitchで共有できないのでポート別にポートグループを作成することでVLANの役割を果たす
また、ハイパーバイザー内でESXi自体も勿論NWに接続する必要があるがESXi自体の仮想NWポートのことをVMKernel NICと呼びvmkと略す
このポートグループについて、vMotionやstorage用のトラフィックがSSHやClientのトラフィックに比べ非常に流量が多いので両者を分離したいときなどに使用
以下仮想NWの設定について
vSphere Web ClientのナビゲータのNWを選択して仮想スイッチやポートグループなどをタブから選択できるようになり、vSwitchであれば選択すると設定の詳細などが確認できる
また、複数のVKMが存在していて同セグのNWがあればそのVKMから通信するがないときはデフォゲへ送られる
以下仮想マシンの作成について
ナビゲータの仮想マシンを選択して作成→インストールするために事前にOSのISOファイルがデータストアにアップロードされている必要有
※それ以外にもOVA,OVFから仮想マシンをデプロイする方法もあるがこちらはテンプレから仮想マシンを作成する方法
仮想マシンの作成→名前を設定→互換性の欄は古いESXiを使用するつもりがなければ最新を選んでおけばよい→ゲストOSのファミリとバージョンは可能な限り正しいOSを選択→仮想マシンで使用する仮想ディスクを置くストレージを選択(仮想マシンの仮想ディスクはファイルとしてデータストアに置かれるのでどのデータストアに仮想マシンを置くかを設定するということ)→CPUやメモリやディスクサイズを設定
※メモリは何もしなくてもそれなりに使用されるが節約する方法は、稼働させるVMのマシンを減らす、VMに割り当てるメモリを押さえる、VMware Guest ToolをVMに入れるという方法がある
VMに持たせるディスクの容量とディスクプロビジョニングの設定について、ディスクプロビジョニングは仮想ディスクをどのようにファイル上にデータとして持たせるかという話でシックプロビジョニングはVMのディスクサイズ＝データストア上のファイルサイズとして仮想ディスクのファイルを予め作成する方法でシンプロビジョニングは実際に仮想ディスクが使っている領域だけデータストア上にファイルとして持つ方式
上記よりシンプロビジョニングの方が効率的にストレージを利用できるがシンプロビジョニングは物理ストレージの容量の総量以上の値を全体で設定できてしまうため最悪仮想マシンが動かなくなるリスクがあるので大切なVMについてはシックプロビジョニングを使用する運用をルール化しているチームもある
続けてNWの設定としていくつのNICをVMにつけるかと各NICをどのポートグループに接続するかを設定
続けてCD/DVDドライブの設定についてVMにCPUなどの設定を加えることは物理マシンでいうハードウェアの準備にあたりVMにOSをインストールする際もCD/DVDを使用するがVMのインストールには物理ディスクでなくISOファイルを使用するので該当するISOファイルを選択してパワーオン時に接続にチェックを付ける
作成後仮想マシンが作成されているのが確認できて、仮想マシン名のフォルダの中身にファイル群があるが大事なのはvmdkファイル(仮想ディスク)とvmxファイル(設定ファイル)
以下仮想マシンの起動とコンソールからの操作について
仮想マシンを選択してパワーオンを選択すれば起動するのとパワーオンするとグレーアウトされていたコンソールというボタンが選択できるのでそこからコンソールを開くことが可能
作成されたVMの設定を変更するためには該当する仮想マシンを選択して設定の編集をクリック→右上の設定の編集をクリックすると編集画面が現れる
一部の設定項目はVMが起動している場合は変更できないのでそれらを変更したい際は一旦パワーオフする必要がある
OVAは規格化されたVMのファイルデータのようなものでこれはハイパーバイザーの種類を問わないのでVMware以外にもVirtualBoxなどでも動く→Hyper-Vはそのままでは使えないので変換する必要があるが
実際の例として、VM1がある中でVM1が停止しているときにこのVMをOVAとしてエクスポートするとVM1のOVAファイルが得られてそれをデプロイするとVM1と全く同じVM2が出来上がる
以下VMのサスペンドと停止、削除について
サスペンドは現在の状態を一時停止するためのものでこのときメモリなどの状態もファイルに書き出されて保存される
→シャットダウンするわけでなく起動したまま固まってていてくれるという状態→パワーオンで復活
汎用的なOSで仮想化しているときはメモリなどを節約する意図で多用するがESXiだとさほど使わない
シャットダウンは安全に停止できるがパワーオフは電源ケーブルをいきなり抜いてマシンを落とすことに等しいので仮想マシンのデータが壊れる可能性あり
仮想マシンを消す方法は登録解除と削除の二通りがあるが削除だけで対応するべし→削除はホストからVMの登録が解除されてデータストアからもデータが消える→削除方法はVMに対してアクションボタンから削除を選択する
VMをコピーするとMACアドレスが変更されるので注意
以下ホストとVMの状態確認についてvSphere Web Clientのトップページ右上のリソース確認欄から容易に確認可能
各VMのリソースを確認する場合はナビゲータの仮想マシンを選択して確認したいVMを選択するだけ
また、リソースの使用に関する傾向などを知りたい際はホストのパフォーマンスのグラフを使用する→vSphere Web Clientのナビゲータのホストの監視を選択すると確認可能
以下VMware Guest Toolsについて
VMware Guest ToolsはVM上のOSにインストールするソフトでこれがあると利便性やパフォーマンスが向上するのでゲストOSに対応するVMware Guest Toolsが存在する場合は入れたほうが良い
インストールする方法はVMのコンソールを開いてゲスト→VMware Toolsのインストール/アップグレードを選択するとVMware Toolsのインストーラが入ったCD/DVDがゲストOSにマウントされるのでそのディスクからツールをインストール
以下スナップショットについて
VMのディスクはデータストア上にファイルとして保存されている→このファイルが現時点におけるVMの状態
スナップショットはこのVMの状態を写真を撮るように残す仕組み→スナップショットを撮るごとにdiffのファイルを残していく
そしてスナップショットの作成と復元方法について、vSphere Web Clientで意図するVMを選択して右上の歯車のアイコンでアクションというボタンがあるのでそれをクリックしてスナップショット→スナップショットの作成を選択
※スナップショットの作成は時間がかかることがありハングしているように見えることもあるが少々待てばよい
復元する場合は仮想マシンを選択してアクション→スナップショット→スナップショットの編集から希望するスナップショットを選択してリストアをクリック
※スナップショットを撮りすぎるとVMやホストが遅くなることにも注意
ホストの停止方法は一般的なOSのように停止と再起動があるがESXiではメンテナンスモードがありバージョンアップやハードウェアのメンテナンス時などに使用することでホスト上でVMを操作することが出来ず全てオフライン状態にすることが可能になる
これによってホスト上で動くVMが別のホストに自動で移されるのでホスト上にVMがいないことが保証され業務影響がなくなる