Giải thích về ảo hóa lồng nhau của VMware: Các trường hợp ứng dụng và hướng dẫn

Các phiên bản mới nhất của các trình ảo hóa, bao gồm cả các trình ảo hóa VMware, hỗ trợ ảo hóa lồng nhau như một tính năng bổ sung của ảo hóa phần cứng. Ảo hóa lồng nhau là gì? Làm thế nào để kích hoạt ảo hóa lồng nhau trong môi trường VMware? Hãy đọc bài viết này để tìm hiểu về ảo hóa lồng nhau trong VMware và cách cấu hình trình ảo hóa VMware để sử dụng tính năng này.

NAKIVO cho sao lưu VMware vSphere

Bảo vệ dữ liệu toàn diện cho các máy ảo VMware vSphere cùng các tùy chọn khôi phục tức thì. Các điểm sao lưu an toàn tại chỗ, ngoài cơ sở và trên đám mây. Các tính năng chống ransomware.

KHÁM PHÁ GIẢI PHÁP

Ảo hóa lồng nhau là gì

Ảo hóa lồng nhau là việc chạy một trình ảo hóa ảo bên trong một trình ảo hóa vật lý dưới dạng máy ảo (VM). Tính năng này cho phép bạn chạy các máy ảo trên trình ảo hóa ảo. Nói một cách đơn giản, ảo hóa lồng nhau là khi bạn chạy một máy ảo bên trong một máy ảo khác. Các máy ảo chạy trên một hypervisor ảo được gọi là máy ảo lồng nhau (nested VMs). Một hypervisor ảo chạy trên phần cứng ảo của một máy ảo và coi phần cứng ảo này như phần cứng chủ thực. Bối rối? Hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn về các thuật ngữ này.

• Một hypervisor chủ là một hypervisor chạy trên phần cứng vật lý.
• Một hypervisor khách là một hypervisor chạy trên phần cứng ảo (trên một máy ảo).
• Một máy ảo khách ngoài là một máy ảo chạy trên phần cứng vật lý. Hệ điều hành khách là hệ điều hành chạy trên một máy ảo.
• Một máy ảo khách trong là thuật ngữ của VMware để chỉ một máy ảo chạy bên trong một máy ảo khác (trên phần cứng ảo).

Hình ảnh minh họa bên dưới thể hiện các lớp khác nhau của ảo hóa VMware. Máy ảo ESXi ở Lớp 2 là máy ảo khách ngoài, và các máy ảo lồng nhau ở Lớp 3 là máy ảo khách trong. Về mặt kỹ thuật, bạn có thể sử dụng các cấp độ lồng nhau sâu hơn (Lớp 4, Lớp 5, v.v.) nếu máy tính của bạn có đủ tài nguyên để đáp ứng mức hiệu suất cao này. Các cấp độ lồng nhau sâu hơn không được minh họa trong hình ảnh.

Ảo hóa được hỗ trợ bởi phần cứng (còn gọi là ảo hóa phần cứng, HV hoặc ảo hóa bản địa) sử dụng phần cứng cơ bản phần cứng của máy tính thông qua phần mềm để chạy các máy ảo. Các tính năng phần cứng giúp ảo hóa máy hiệu quả hơn trong trường hợp này so với dịch mã nhị phân và ảo hóa bán phần (paravirtualization) được sử dụng trước đây. Intel và AMD tích hợp hỗ trợ ảo hóa gốc ở cấp độ phần cứng thông qua các tính năng Intel VT-X và AMD-V . Ảo hóa phần cứng là yêu cầu bắt buộc để chạy các máy khách 64-bit. Lưu ý rằng Intel VT-X hoặc AMD-V phải được kích hoạt trong UEFI/BIOS.

Các hypervisor được hỗ trợ

Cả hypervisor loại 1 và loại 2 đều có thể chạy các máy ảo lồng nhau. Các hypervisor loại 1 chạy trực tiếp trên phần cứng vật lý và còn được gọi là hypervisor bare-metal. Các hypervisor loại 2 được cài đặt trên hệ điều hành cơ sở được cài đặt trên phần cứng vật lý (còn gọi là hypervisor được lưu trữ). Trong môi trường VMware, ESXi là một hypervisor loại 1. Các hypervisor loại 2 bao gồm VMware Workstation, VMware Player và VMware Fusion.

Yêu cầu :

• Công nghệ ảo hóa có hỗ trợ phần cứng (virtualized HV) phải được hypervisor hỗ trợ để kích hoạt ảo hóa lồng nhau và chạy các máy ảo lồng nhau. Nếu tính năng virtualized HV được bật cho máy khách bên ngoài, bạn có thể chạy bất kỳ hypervisor nào hỗ trợ ảo hóa phần cứng bên trong một máy ảo.
• Ảo hóa được hỗ trợ bởi phần cứng và ảo hóa phần cứng ảo hóa (virtualized HV) được hỗ trợ bởi các trình ảo hóa loại 2 của VMware bắt đầu từ VMware Workstation 8, VMware Player 4 và VMware Fusion 4. Đối với ESXi, ảo hóa phần cứng ảo hóa (virtualized HV) được hỗ trợ bắt đầu từ ESXi 5.0.
• Phần cứng ảo 9 trở lên phải được sử dụng cho một máy ảo (máy khách bên ngoài).

Các cấu hình triển khai khả dụng :

• VMware ESXi chạy dưới dạng máy ảo trên VMware Workstation, VMware Player hoặc VMware Fusion
• VMware ESXi chạy dưới dạng máy ảo trên VMware ESXi
• VMware ESXi chạy dưới dạng máy ảo trên các hypervisor của bên thứ ba như Microsoft Hyper-V hoặc VirtualBox
• Chạy hypervisor không phải VMware dưới dạng máy ảo trên VMware ESXi, VMware Workstation, VMware Player hoặc VMware Fusion

Hỗ trợ VMware

Về mặt kỹ thuật, ảo hóa lồng nhau hoạt động trên các hypervisor VMware được đề cập ở trên. Tuy nhiên, VMware không hỗ trợ việc chạy các máy ảo lồng nhau trong môi trường sản xuất. Điều này có nghĩa là bạn không thể yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật chính thức từ VMware nếu sử dụng trình ảo hóa được ảo hóa và các máy ảo lồng nhau. VMware chỉ chấp thuận một trường hợp ngoại lệ duy nhất cho việc sử dụng máy ảo lồng nhau trong VMware vSphere, đó là sử dụng {6}, đây là một dạng cài đặt ESXi lồng nhau.

VMware hỗ trợ kích hoạt Hyper-V trên các máy ảo (VM) để bảo mật dựa trên ảo hóa ({7}). Tính năng Bảo mật dựa trên ảo hóa của Microsoft là một tính năng mới trên Windows 10 và Windows Server 2016. VMware hỗ trợ việc sử dụng VBS trên các máy ảo chạy Windows bắt đầu từ phiên bản VMware vSphere 6.7. Đọc về việc chạy VMware Workstation trên bản dựng Windows 10 mới tại {9} được bật theo mặc định và cách khắc phục các lỗi liên quan.

Tùy chọn cấp phép

Nếu bạn cài đặt ESXi và các thành phần vSphere khác dưới dạng máy ảo cho môi trường lồng nhau, bạn phải cấp phép cho các thành phần này như thể bạn đang sử dụng chúng trên máy chủ vật lý. Quy tắc này áp dụng cho việc cài đặt các hypervisor VMware lồng nhau trên bất kỳ hypervisor nào. Bạn có thể sử dụng các phiên bản dùng thử của ESXi, vCenter và các thành phần VMware khác hoặc cài đặt ESXi miễn phí. Tìm hiểu thêm về Giấy phép VMware vSphere và Giấy phép vCenter.

Bạn có thể cấp phát một CPU có nhiều lõi CPU cho một máy ảo chạy ESXi ảo thay vì cấp phát nhiều CPU, mỗi CPU có một lõi CPU, miễn là bạn tuân thủ các quy tắc cấp phép. Hãy xem xét điều chỉnh tham số cpuid.coresPerSocket.

Các trường hợp sử dụng của ảo hóa lồng nhau VMware

Ưu điểm của ảo hóa lồng nhau là bạn có thể chạy nhiều hypervisor ảo cùng với các máy ảo lồng nhau trên một hypervisor thực được cài đặt trên máy vật lý. Tiết kiệm chi phí là một ưu điểm khác. Ảo hóa lồng nhau có thể được áp dụng cho nhiều tình huống khác nhau. Hãy cùng xem xét những trường hợp phổ biến nhất.

Giáo dục . Bạn có thể cài đặt VMware ESXi trên các máy ảo để tìm hiểu chức năng của VMware vSphere. Bạn có thể tạo một cụm bằng cách triển khai một máy ảo cho lưu trữ chia sẻ và nhiều máy ảo ESXi. Sau đó, cấu hình cụm, tạo các máy ảo lồng nhau, thực hiện di chuyển trực tiếp máy ảo và khám phá cách các tính năng như HA, DRS, Storage DRS và các tính năng khác của vSphere hoạt động. Ưu điểm của phương pháp này là bạn không cần mua bộ điều khiển SAS, ổ đĩa SAS, bộ chuyển mạch hoặc các thiết bị khác cho đến khi bạn có đủ kiến thức để đưa ra quyết định về cấu hình phần cứng cần thiết để triển khai VMware vSphere. Nếu máy tính cá nhân của bạn đáp ứng các yêu cầu, bạn có thể sử dụng nó để xây dựng một Phòng thí nghiệm tại nhà của VMware.

Phương pháp này cũng có thể được sử dụng để đào tạo nhân viên trong tổ chức của bạn. Nếu họ làm hỏng cấu hình và gây ra sự cố cho các máy chủ ESXi ảo và máy ảo lồng nhau, bạn có thể khôi phục các máy chủ ESXi ảo từ bản sao lưu máy ảo. Bạn có thể sao lưu các máy chủ ESXi ảo và máy ảo lồng nhau. Hãy thử NAKIVO Backup & Replication, một giải pháp sao lưu và khôi phục tức thì đầy đủ chức năng, để bảo vệ các máy ảo VMware vSphere của bạn.

Bạn có thể truy cập Tải xuống sách điện tử về cụm máy chủ VMware để tìm hiểu thêm.

Phát triển . Nếu bạn hoặc nhóm của bạn phát triển ứng dụng cho VMware vSphere, bạn có thể sử dụng các máy ảo lồng nhau chạy trên các máy chủ ESXi ảo.

Kiểm thử . Bạn có thể kiểm thử ứng dụng cho VMware vSphere chạy trên các máy chủ ESXi ảo với các máy ảo lồng nhau. Tuy nhiên, hãy thực hiện kiểm thử cuối cùng trên vSphere trong môi trường thực tế để phát hiện các vấn đề có thể phụ thuộc vào phần cứng vật lý. Một trường hợp sử dụng khác là kiểm thử phiên bản mới của hypervisor VMware trong môi trường ảo trước khi quyết định cài đặt phiên bản hypervisor này trên phần cứng hoặc nâng cấp phiên bản hiện có đã cài đặt trên phần cứng. Nếu bạn chưa từng nâng cấp các thành phần VMware vSphere, tốt nhất nên thử nghiệm trong môi trường ảo. Bạn có thể thử nghiệm các kịch bản khác nhau và kiểm tra các tính năng mới.

Được khuyến nghị thực hiện sao lưu toàn bộ ( Sao lưu máy ảo VMware ) trước khi nâng cấp môi trường vSphere để tránh mất dữ liệu và ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động nếu xảy ra sự cố.

Demo . Các quản lý bán hàng có thể sử dụng các máy chủ ESXi ảo và môi trường vSphere ảo để trình diễn và giới thiệu các tính năng của phần mềm cần thiết.

Chạy máy ảo VMware trên đám mây công cộng . Một trường hợp sử dụng khác của ảo hóa lồng nhau là nhà cung cấp dịch vụ quản lý triển khai các máy ảo thuộc các nền tảng ảo hóa khác nhau trên đám mây công cộng của họ.

Bạn có thể sao lưu các môi trường ảo hóa lồng nhau bằng cách sao lưu các máy ảo đang chạy trình ảo hóa (máy khách bên ngoài) hoặc sao lưu các máy ảo lồng nhau (máy khách bên trong). Đọc thêm về sao lưu và phục hồi thảm họa cho máy ảo VMware tại đây báo cáo chính thức.

Hiệu suất của máy ảo lồng nhau

Khi chạy một máy ảo trên hypervisor VMware, sẽ có một tiến trình liên quan đến máy ảo đang chạy trên hypervisor. Tiến trình này tiêu thụ bộ nhớ RAM vật lý (Random Access Memory) của máy chủ tùy thuộc vào lượng RAM ảo được máy ảo sử dụng. Nếu chạy năm máy ảo, sẽ có năm tiến trình, v.v. Càng nhiều tiến trình chạy trên một máy chủ, thời gian cần thiết cho việc chuyển đổi ngữ cảnh và lập lịch xử lý vật lý càng tăng. Kết quả là thời gian sẵn sàng tăng lên và mức hiệu suất giảm xuống.

Khi sử dụng ảo hóa lồng nhau của VMware, một tiến trình trên máy chủ ESXi vật lý chứa một tiến trình của máy ảo ESXi, và máy ảo ESXi đang chạy trên máy ảo đó chứa nhiều tiến trình của các máy ảo lồng nhau đang chạy bên trong (trong tiến trình của máy chủ ESXi ảo là khách ngoài cùng). Do đó, các máy ảo lồng nhau hoạt động chậm hơn so với các máy ảo thông thường. Mức độ suy giảm hiệu suất phụ thuộc vào hiệu suất phần cứng và mức độ lồng nhau.

VMware Tools cho Hypervisor VMware lồng nhau

ESXi được cài đặt bên trong một máy ảo yêu cầu VMware Tools. VMware Tools là bộ trình điều khiển và công cụ được cài đặt trên hệ điều hành khách. Các công cụ này cải thiện hiệu suất máy ảo và trải nghiệm người dùng. VMware Tools chạy trên ESXi ảo (hệ điều hành khách bên ngoài) cung cấp các tính năng sau:

• Thông tin về ESXi lồng nhau, được hiển thị trong VMware vSphere Client: địa chỉ IP, tên máy chủ, v.v.
• Khả năng tắt và khởi động lại ESXi ảo một cách chính xác thông qua vSphere API và vSphere Client (khi nhấp vào các nút tương ứng trên giao diện)
• Khả năng chạy các tập lệnh khi trạng thái nguồn của máy chủ ESXi thay đổi (bật nguồn, tắt nguồn, v.v.)
• Hỗ trợ Guest Operations API (trước đây là VIX API) cho các thao tác bên trong máy ảo (trong trường hợp này là bảng điều khiển của ESXi ảo)

VMware Tools cho ESXi chạy trên máy ảo VMware lần đầu tiên được phát hành cho vSphere 5.0, 5.1 và 5.5. VMware Tools để cài đặt thủ công được cung cấp dưới dạng gói VIB cho các phiên bản ESXi 5.x. Bắt đầu từ VMware vSphere 6.0, VMware Tools đã được tích hợp sẵn trong ESXi, và hiện không còn cần phải cài đặt VMware Tools thủ công trên ESXi đang chạy dưới dạng máy ảo VMware.

Bạn có thể kiểm tra trạng thái của VMware Tools trên một máy ảo ESXi bằng lệnh:

/etc/init.d/vmtoolsd status

Mạng

Việc cấu hình mạng có thể là một thách thức khi bạn thiết lập ảo hóa lồng nhau trên ESXi. Tuy nhiên, việc hiểu nguyên lý hoạt động của mạng L2 và L3, cùng với các bộ chuyển mạch ảo, có thể đơn giản hóa việc cấu hình mạng cho ảo hóa lồng nhau của VMware.

Nếu bạn muốn cài đặt một hypervisor lồng nhau trên ESXi, bạn cần kích hoạt Promiscuous mode và Forged transmits trong cấu hình của vSwitch. Tùy chọn, bạn cũng có thể kích hoạt MAC address change. Ba tùy chọn này bị vô hiệu hóa theo mặc định (có trạng thái Reject) vì lý do bảo mật.

Chế độ Promiscuous

Promiscuous mode là chính sách bảo mật của các bộ chuyển mạch ảo (virtual switches) có thể được cấu hình ở cấp độ vSwitch hoặc nhóm cổng (port group). Các giao diện mạng VMkernel và các giao diện mạng khác kết nối với một nhóm cổng có chế độ Promiscuous mode được bật có thể nhìn thấy lưu lượng mạng L2 từ tất cả các thiết bị mạng đi qua bộ chuyển mạch ảo này (một bộ điều hợp mạng nhận tất cả các khung Ethernet IEEE 802.3 bất kể địa chỉ MAC đích được định nghĩa trong các khung đó). Theo mặc định, một bộ điều hợp mạng chỉ nhận các khung dữ liệu được gửi đến bộ điều hợp đó, trong khi các khung dữ liệu có địa chỉ MAC đích khác sẽ bị loại bỏ. Chế độ ” Promiscuous mode ” cũng có thể được sử dụng cho việc giám sát mạng và phân tích lưu lượng để chẩn đoán. Khi chế độ ” Promiscuous mode ” được kích hoạt, một bộ chuyển mạch ảo hoạt động giống như một bộ chuyển mạch học địa chỉ MAC ( trung tâm). Các thiết lập ở cấp độ nhóm cổng có thể ghi đè lên các thiết lập ở cấp độ vSwitch.

Một bộ chuyển mạch phần cứng (vật lý) ghi nhớ địa chỉ MAC của các thiết bị mạng kết nối với bộ chuyển mạch. Khác với các bộ chuyển mạch vật lý truyền thống, bộ chuyển mạch ảo không ghi nhớ địa chỉ MAC của các bộ điều khiển giao diện mạng (NIC) kết nối. Điều này là do VMware vSphere (ESXi và vCenter) đã biết địa chỉ MAC của các máy ảo có bộ điều khiển mạng ảo kết nối với bộ chuyển mạch ảo. Trong tình huống này, bộ chuyển mạch ảo chỉ chuyển tiếp các khung dữ liệu đến một máy ảo nếu địa chỉ MAC đích là địa chỉ MAC của bộ điều khiển giao diện mạng (NIC) vật lý hoặc ảo của ESXi.

Khi sử dụng ảo hóa lồng nhau trên ESXi, địa chỉ MAC đích của NIC máy ảo (đối với máy ảo lồng nhau) khác với địa chỉ MAC của máy chủ ESXi ảo mà trên đó các máy ảo lồng nhau đang chạy. Vì lý do này, một bộ chuyển mạch ảo trên máy chủ ESXi vật lý sẽ loại bỏ các khung dữ liệu này (nếu chế độ Promiscuous bị tắt).

Chế độ Promiscuous và hiệu suất

Khi chế độ Promiscuous được bật trên bộ chuyển mạch ảo hoặc nhóm cổng, hiệu suất mạng sẽ giảm. Bạn có thể nhận thấy sự thay đổi này nếu sử dụng ảo hóa lồng nhau ESXi cho các tác vụ đòi hỏi nhiều băng thông mạng, tạo ra lượng lưu lượng mạng lớn.

Thay đổi địa chỉ MAC và bảo mật

Giả mạo địa chỉ MAC đề cập đến việc sử dụng địa chỉ MAC giả trong tấn công ARP poisoning. Vì lý do này, việc thay đổi địa chỉ MAC bởi hệ điều hành khách là vấn đề. Khả năng gán địa chỉ MAC của bộ điều hợp mạng VM với địa chỉ MAC được thiết lập trong tệp cấu hình VMX của VM giúp tăng cường bảo mật và giảm rủi ro tấn công ARP poisoning. Tính năng này của VMware cho phép bạn đạt được mức độ bảo mật không có sẵn trong các môi trường vật lý truyền thống. Đó là lý do tại sao việc thay đổi địa chỉ MAC bị vô hiệu hóa theo mặc định.

Lưu ý : Một vSwitch biết các địa chỉ MAC của các bộ điều hợp mạng kết nối với vSwitch dựa trên cơ chế thông báo thay vì học các gói tin đi qua như trong các bộ chuyển mạch vật lý truyền thống.

Giao thức truyền tải giả mạo

Giao thức truyền tải giả mạo là chính sách bảo mật ảnh hưởng đến lưu lượng đi ra được tạo ra bởi một máy ảo (từ bộ điều hợp mạng ảo của máy ảo kết nối với bộ chuyển mạch ảo). Giao thức truyền tải giả mạo là chính sách tương tự như chính sách thay đổi địa chỉ MAC nhưng được áp dụng cho lưu lượng đến chứ không phải lưu lượng đi.

Khi chế độ truyền dữ liệu giả mạo được chấp nhận , máy chủ ESXi cho phép một VM gửi khung dữ liệu nếu địa chỉ MAC hiệu lực khác với địa chỉ MAC nguồn được định nghĩa trong tiêu đề khung (sự kiện này cũng được gọi là giả mạo địa chỉ MAC). Địa chỉ hiệu lực là địa chỉ MAC được thiết lập bởi hệ điều hành khách. Trong chế độ truyền dữ liệu giả mạo Reject , máy chủ sẽ không gửi khung dữ liệu đến một VM nếu địa chỉ MAC hiệu lực được VM đó sử dụng khác với địa chỉ MAC nguồn được định nghĩa trong tiêu đề. Trong trường hợp này, hệ điều hành khách không thể xác định rằng sự cố mạng là do giả mạo địa chỉ MAC gây ra. Theo mặc định, các gói tin giả mạo được đặt ở chế độ Reject .

Hãy xem một ví dụ. Có ba máy ảo lồng nhau đang chạy trên một máy chủ ảo ESXi. Mỗi máy có một địa chỉ duy nhất Địa chỉ MAC. ESXi – 00:50:56:DD:DD:DD

Nested VM 1 - 00:50:56:AA:AA:AA

Nested VM 2 - 00:50:56:BB:BB:BB

Nested VM 3 - 00:50:56:CC:CC:CC

Khi bất kỳ máy ảo (VM) nào trong số này cố gắng kết nối ra bên ngoài bộ chuyển mạch ảo của một máy chủ ESXi ảo thông qua bộ điều hợp mạng của máy chủ ESXi ảo đó, bộ chuyển mạch ảo được kết nối với bộ điều hợp mạng này sẽ kiểm tra địa chỉ MAC nguồn được định nghĩa trong khung Ethernet do máy ảo gửi đi. Địa chỉ MAC nguồn không khớp với địa chỉ MAC thực tế của máy chủ ESXi ảo. Các khung dữ liệu được gửi từ máy ảo này sẽ bị coi là ” Forged Transmits ” và bị loại bỏ. Chính sách Forged Transmits được đặt thành Reject trong trường hợp này.

Trong VMware vSphere 6.7, một bộ chuyển mạch ảo phân tán hỗ trợ chức năng học địa chỉ MAC. Điều này có nghĩa là bắt đầu từ vSphere 6.7, bạn có thể sử dụng bộ chuyển mạch ảo phân tán (VDS) phiên bản v6.6 trở lên thay vì kích hoạt chế độ Promiscuous và truyền dữ liệu giả mạo trên bộ chuyển mạch ảo tiêu chuẩn để cấu hình ảo hóa lồng nhau của VMware với mạng. Tính năng macManagementPolicy phải được kích hoạt trong cấu hình VDS.

Cách cấu hình ảo hóa lồng nhau VMware

Sau khi đã tìm hiểu phần lý thuyết, chúng ta có thể chuyển sang phần thực hành và cấu hình ảo hóa lồng nhau VMware. Trong hướng dẫn này, tôi sẽ triển khai một máy ảo chạy ESXi 7.0.3 và chạy một máy ảo Windows lồng nhau trên máy ảo ESXi đó. Tôi sử dụng vSphere 6.7 bao gồm ESXi 6.7 trên một máy chủ vật lý và vCenter 6.7. Đây là một ví dụ về việc sử dụng ảo hóa lồng nhau ESXi khi bạn cần kiểm tra phiên bản mới nhất của VMware vSphere trong môi trường vSphere hiện có.

Tôi sử dụng các máy sau:

• 192.168.101.205 – một máy chủ vật lý chạy ESXi 6.7. Có nhiều kho dữ liệu VMFS được gắn vào máy chủ này.
• 192.168.101.103 – Máy chủ VMware vCenter chạy trên một máy chủ khác. Tên máy chủ là vcenter6-7 ( vcenter6-7.localdomain ). Máy chủ vCenter này được sử dụng để quản lý máy chủ ESXi (192.168.101.205).
• 192.168.101.131 – Một máy ảo chạy ESXi 7.0 Update 3 (ESXi 7.0.3). Tên máy ảo là ESXi7-VM.
• 192.168.101.0/24 – là địa chỉ mạng được sử dụng để kết nối các máy vật lý và máy ảo.

Bạn có thể sử dụng cùng cấu hình này hoặc sử dụng cấu hình của riêng mình để triển khai môi trường ảo bằng cách sử dụng ảo hóa lồng nhau của VMware trong phòng thí nghiệm của bạn.

Tải lên hình ảnh ISO

Tôi cần tải lên hình ảnh ISO cài đặt ESXi 7.0.3 lên kho dữ liệu trên ESXi 6.7, đây là máy chủ ESXi vật lý của tôi.

1. Mở ứng dụng VMware vSphere Client và truy cập vào Datastores.
2. Chọn một kho dữ liệu (datastore) để tải tệp lên. Tôi chọn datastore 11 nằm trên máy chủ ESXi 6.7 ( 192.168.101.205 ).
3. Chọn tab Files .
4. Nhấp vào Upload Files.

5. Chọn tệp hình ảnh ISO cài đặt ESXi 7.0.3 trên máy tính của bạn và nhấp vào Open.

Chờ cho đến khi tệp được tải lên kho dữ liệu.

Tạo máy ảo (VM) hypervisor VMware

Bây giờ hãy tạo một máy ảo mới để cài đặt ESXi 7.0.3.

1. Truy cập Hosts and Clusters.
2. Chọn máy chủ ESXi cần thiết ( 192.168.101.205 trong trường hợp này).
3. Nhấp vào Actions > New Virtual Machine.

Trình hướng dẫn New Virtual Machine sẽ mở ra. Thực hiện theo các bước để tạo máy ảo.

1) Chọn loại tạo

1. Nhấp vào Create a new virtual machine.
2. Nhấp vào Next tại mỗi bước của trình hướng dẫn để tiếp tục.

2) Chọn tên và thư mục

Sau đó, chỉ định các thông số sau:

• Tên máy ảo: ESXi7-VM
• Vị trí máy ảo: Datacenter1

Các thông số này có thể khác nhau tùy thuộc vào hạ tầng của bạn.

3) Chọn tài nguyên tính toán

Chọn máy chủ ESXi vật lý mà bạn muốn triển khai máy ảo ESXi 7. Tôi chọn 192.168.101.205 .

4) Chọn lưu trữ

Chọn kho dữ liệu (datastore) để lưu trữ các tệp của máy ảo. Đảm bảo có đủ dung lượng trống. Trong ví dụ này, tôi chọn datastore42 .

5) Chọn mức tương thích

Mức tương thích được chọn xác định phiên bản phần cứng của máy ảo. Phiên bản cao hơn cung cấp nhiều tính năng hơn, nhưng phiên bản thấp hơn cho phép bạn chạy máy ảo trên các phiên bản cũ hơn của VMware ESXi và VMware Workstation. Bạn có thể cần chọn phiên bản tương thích thấp hơn nếu có kế hoạch di chuyển máy ảo sang các máy chủ chạy phiên bản hypervisor cũ hơn. Tôi đang tạo một VM trên ESX 6.7 và chọn ESXi 6.5 and later cho tính tương thích (phiên bản phần cứng VM 13). Lưu ý, ảo hóa lồng nhau được hỗ trợ bắt đầu từ phiên bản phần cứng VM 9.

6) Chọn hệ điều hành khách

Chọn các thông số sau.

• Gia đình hệ điều hành khách: Other
• Phiên bản hệ điều hành khách: VMware ESXi 6.5 or later

Sau khi chọn phiên bản ESXi, thông báo cảnh báo sẽ xuất hiện: This operating system is not supported. Đây là thông báo nhắc nhở từ VMware rằng bạn không thể yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật khi sử dụng ESXi trên một máy ảo (VM) nếu xảy ra sự cố. Hãy bỏ qua thông báo này và tiếp tục quá trình cài đặt.

7) Tùy chỉnh phần cứng

Bước này rất quan trọng để cấu hình đúng cách tính năng ảo hóa lồng nhau của ESXi. Bạn cần cấu hình phần cứng ảo cho máy ảo mới.

CPU . Chọn ít nhất 2 CPU. Bạn có thể chọn nhiều lõi cho mỗi CPU. Chọn hộp kiểm Bật ảo hóa hỗ trợ phần cứng cho hệ điều hành khách để kích hoạt ảo hóa lồng nhau của VMware cho máy ảo này.

Lưu ý: Nếu bạn không bật ảo hóa hỗ trợ phần cứng, bạn sẽ gặp lỗi sau khi cài đặt ESXi trên máy ảo. <Hardware virtualization warning: Hardware virtualization is not a feature of the CPU, or is not enabled in the BIOS>. Nếu gặp lỗi này, bạn sẽ không thể khởi động máy ảo lồng nhau trên máy chủ ESXi ảo.

Bộ nhớ . Chọn 8 GB bộ nhớ trở lên. Lưu ý rằng chính ESXi cần 4 GB bộ nhớ để chạy. Bạn cần thêm hơn 4 GB bộ nhớ để chạy một máy ảo lồng nhau.

Ổ cứng . Cấu hình các tùy chọn ổ cứng ảo. Đặt kích thước ổ cứng ảo mới, phải đáp ứng yêu cầu lưu trữ của ESXi 7.0.3 (tối thiểu 32 GB dung lượng ổ cứng). Ở đây, tôi tạo một đĩa ảo 40 GB cho một máy ảo để cài đặt ESXi 7.0.3.

Cung cấp đĩa . Chọn Cung cấp hạn chế. Tùy chọn này cho phép bạn tiết kiệm không gian lưu trữ trên kho dữ liệu nơi máy ảo được đặt.

1. Mạng . Chọn mạng máy ảo cần thiết. Tôi sử dụng VMXNET3 làm bộ điều hợp mạng để đạt hiệu suất tối ưu.
2. Ổ đĩa CD/DVD mới . Mở rộng phần New CD/DVD Drive .
3. Chọn Datastore ISO file trong menu thả xuống.
4. Trong dòng CD/DVD Media , nhấp vào Browse và chọn tệp ISO trong kho dữ liệu.

5. Chọn tệp hình ảnh ISO cài đặt ESXi 7.0.3, mà bạn đã tải lên trước đó, trong kho dữ liệu.

8) Sẵn sàng hoàn tất

Kiểm tra tóm tắt cấu hình VM và nếu mọi thứ đều chính xác, nhấp vào Finish.

Khởi động VM ESXi

Sau khi VM được tạo, khởi động VM này. Tôi chọn ESXi7-VM trong VMware vSphere Client, nhấp chuột phải vào máy ảo và trong menu Actions , nhấp vào Power > Power On.

Khi máy ảo đã khởi động, mở bảng điều khiển máy ảo trong trình duyệt web hoặc trong ứng dụng khách VMware (chẳng hạn như VMware Workstation hoặc ứng dụng VMware Remote Console) và cài đặt ESXi 7.0.3 như bình thường Cài đặt ESXi. Cài đặt địa chỉ IP và tên máy chủ trên ESXi ( 192.168.101.131 là địa chỉ IP được sử dụng bởi máy ảo ESXi7-VM trong hướng dẫn này).

Sau khi hoàn tất cài đặt ESXi 7.0.3 trên máy ảo, bạn có thể nhấp vào tên máy ảo trong VMware vSphere Client và xem thông tin máy ảo. Như bạn có thể thấy trên ảnh chụp màn hình bên dưới, VMware Tools đã được cài đặt tự động trên máy ảo ESXi 7.0.3.

Cấu hình bộ chuyển mạch ảo

Trước khi tạo máy ảo lồng nhau trên máy ảo ESXi bên ngoài ( 192.168.101.131 ), chúng ta cần cấu hình bộ chuyển mạch ảo trên máy chủ ESXi vật lý ( 192.168.101.205 ). Như đã giải thích ở phần lý thuyết của bài viết này, Promiscuous mode và Forged transmits phải được kích hoạt trên bộ chuyển mạch ảo của máy chủ ESXi vật lý để cho phép kết nối mạng cho các máy ảo lồng nhau bên ngoài máy chủ ESXi ảo.

1. 1. Truy cập Hosts and Clusters trong VMware vSphere Client
   2. Nhấp chuột phải vào máy chủ ESXi mà bạn đã cài đặt máy ảo ESXi và chọn Settings để mở cấu hình ESXi. Tab Configure sẽ mở ra.
   3. Nhấp vào Virtual switches trong danh mục Network .
   4. Sau đó chọn bộ chuyển mạch ảo cần thiết (vSwitch0 trong trường hợp của chúng tôi) và nhấp vào Edit.

5. Cấu hình chính sách bảo mật cho bộ chuyển mạch ảo. Chọn Accept cho Promiscuous mode, MAC address changes, và Forged transmits. Nhấp vào OK để lưu cài đặt và đóng cửa sổ.

Bộ chuyển mạch ảo hiện đã được cấu hình cho ảo hóa lồng nhau ESXi.

Tạo kho dữ liệu trên máy ảo ESXi

Khi tôi tạo máy ảo ESXi 7.0.3, tôi đã tạo một đĩa ảo 40 GB để cài đặt ESX. Do tính năng mới cấu trúc phân vùng trong ESXi 7, phân vùng VMFSL được tạo ra và không còn dung lượng cho phân vùng VMFS, vốn phải được sử dụng để tạo kho dữ liệu trên các đĩa nhỏ (dưới 128 GB). Vì lý do này, tôi không thể lưu trữ các máy ảo trên đĩa ảo được sử dụng để cài đặt ESXi 7.0.3 trên máy ảo này, và tôi cần tạo một đĩa ảo thứ hai cho máy ảo ESX7 của mình.

Phân vùng VMFSL được sử dụng để lưu trữ dữ liệu hệ điều hành ESXi, bản sao lưu coredump, công cụ và vùng tạm. Một kho dữ liệu VMFS sẽ được tạo trong phân vùng bổ sung trên đĩa hệ thống nếu kích thước đĩa lớn hơn 128 GB.

Hãy tạo đĩa ảo thứ hai cho máy ảo ESXi7. Tôi sẽ sử dụng đĩa ảo này cho kho dữ liệu VMFS trên máy chủ ảo ESXi. Để thực hiện việc này, hãy tắt máy ảo ESXi7 trước khi thêm đĩa ảo.

1. Truy cập VMware vSphere Client và chọn máy ảo ( ESXi7-VM).
2. Nhấp chuột phải vào tên máy ảo và trong menu hiện ra, nhấp vào “ Edit Settings”.

3. Trong cửa sổ “ Edit Settings ”, nhấp vào “ Add new device ” và chọn “ Hard disk”. Sau đó, thiết lập các tùy chọn cho đĩa cứng mới.

Tôi chọn cấu hình sau:

• Kích thước đĩa: 30 GB
• Loại: Thin provision

Nhấp vào “ OK ” để lưu cấu hình máy ảo và đóng cửa sổ.

Sau khi đĩa ảo thứ hai được tạo trên ESXi7-VM, khởi động máy ảo. Sau đó, kết nối với ESXi 7.0.3 đang chạy trên máy ảo ( 192.168.101.131 ) trong trình duyệt web và đăng nhập vào VMware Host Client.

Truy cập Storage trong bảng điều khiển Navigator và nhấp vào New datastore.

1) Tên kho dữ liệu

Chọn Create a new VMFS datastore và nhập tên cho kho dữ liệu mới, ví dụ: ds-nested01. Nhấp vào Next tại mỗi bước để tiếp tục.

2) Chọn tùy chọn phân vùng

Vì chỉ có một đĩa ảo trống, đĩa 30 GB này được chọn. Chọn Use full disk và VMFS 6 trong các danh sách thả xuống tương ứng.

3) Sẵn sàng hoàn tất

Kiểm tra tóm tắt cấu hình kho dữ liệu và nhấp vào Finish.

Một kho dữ liệu đã được tạo. Bạn có thể sử dụng kho dữ liệu này để lưu trữ một máy ảo lồng nhau (ví dụ: máy ảo chạy Windows) trong một hypervisor ảo VMware, tức là ESXi 7.0.3 trong trường hợp của tôi.

Tải lên hình ảnh ISO cho máy ảo lồng nhau

Chúng ta đã gần hoàn tất các bước chuẩn bị để tạo máy ảo lồng nhau trên một máy chủ ESXi ảo nhằm giải thích cách cấu hình ảo hóa lồng nhau của VMware trong thực tế. Chúng ta sẽ cài đặt Windows XP trên máy ảo lồng nhau vì hệ điều hành này nhẹ và hiệu suất sẽ đủ dùng trong môi trường lồng nhau. Hãy lưu ý các khía cạnh bảo mật và sử dụng phiên bản Windows mới nhất. Bạn có thể cài đặt bất kỳ hệ điều hành khách nào khác được hỗ trợ (hệ điều hành khách mà VMware Tools cung cấp). Để cài đặt hệ điều hành Windows khách, chúng ta cần sử dụng tệp hình ảnh ISO cài đặt Windows. Ý tưởng là khởi động trình cài đặt hệ điều hành và cài đặt hệ điều hành khách trên máy ảo lồng nhau.

Có hai cách chính để tải lên tệp hình ảnh ISO cài đặt Windows.

1. Tải lên tệp hình ảnh ISO vào kho dữ liệu trên máy chủ ESXi ảo (kho dữ liệu 30 GB trên máy ảo ESXi 7.0.3 có địa chỉ IP là 192.168.101.131 trong trường hợp của tôi). Chọn tùy chọn sử dụng hình ảnh ISO từ kho dữ liệu (datastore) trong cài đặt ổ đĩa CD/DVD của máy ảo Windows lồng nhau.
2. Tải hình ảnh ISO lên kho dữ liệu của máy chủ ESXi vật lý. Gắn hình ảnh ISO này vào ổ đĩa CD/DVD của máy ảo ESXi7 trong cài đặt máy ảo của ESXi7-VM. Chọn tùy chọn “ Host Device ” trong cài đặt máy ảo của máy ảo Windows XP lồng nhau khi tạo máy ảo lồng nhau mới. Tùy chọn “Host Device” cho ổ đĩa CD/DVD được máy ảo sử dụng sẽ kích hoạt chế độ pass-through và kết nối máy ảo với ổ đĩa CD/DVD vật lý của máy chủ ESXi vật lý. Vì máy chủ ESXi 7.0.3 của chúng ta là máy ảo trong trường hợp ảo hóa lồng nhau của VMware, tùy chọn ” Host device ” sẽ kết nối ổ đĩa CD/DVD ảo của ESXi7-VM với ổ đĩa CD/DVD ảo của một máy ảo lồng nhau.

Ưu điểm của phương pháp thứ hai là bạn không cần sử dụng không gian datastore trên máy ảo ESXi, có thể lưu trữ tất cả các tệp ISO tại một vị trí duy nhất và hiệu suất tổng thể sẽ tốt hơn một chút. Tôi sử dụng phương pháp thứ hai trong hướng dẫn này để giải thích cấu hình ảo hóa lồng nhau của ESXi.

Tải tệp hình ảnh ISO cài đặt Windows XP lên kho dữ liệu (datastore11 trong trường hợp của chúng ta) giống như cách bạn đã làm với tệp hình ảnh ISO ESXi 7.0.3 trong vSphere Client.

1. Truy cập Datastores.
2. Chọn kho dữ liệu cần thiết.
3. Nhấp vào tab Files .
4. Nhấp vào Upload files.
5. Chọn tệp ISO cần thiết, nhấp vào Open, và đợi cho đến khi tệp ISO được tải lên kho dữ liệu.

Chỉnh sửa cài đặt của ESXi7-VM (chúng tôi sử dụng VMware vSphere Client cho mục đích này).

1. Chọn CD/DVD drive 1.
2. Chọn tùy chọn Datastore ISO file .
3. Nhấp vào Browse trong phần CD/DVD Media và chọn hình ảnh ISO Windows nằm trên datastore.
4. Đảm bảo các ô chọn sau được chọn: Connected, Connect At Power On.

Tạo máy ảo lồng nhau

Đăng nhập vào giao diện web của VMware Host Client cho máy chủ ESXi 7 ảo ( 192.168.101.131 trong trường hợp của tôi).
Truy cập Virtual Machines trong bảng Navigator và nhấp vào Create / Register VM.

Trình hướng dẫn tạo máy ảo mới sẽ mở ra trong VMware Host Client.

1) Chọn loại tạo

Chọn Create a new virtual machine. Nhấp vào Next ở mỗi bước của trình hướng dẫn để tiếp tục.

2) Chọn tên và hệ điều hành khách

Chỉ định tên duy nhất cho máy ảo và hệ điều hành. Tôi chọn các thông số sau.

• Tên máy ảo: WindowsXP
• Khả năng tương thích: ESXi 7.0 U2 virtual machine
• Họ hệ điều hành khách: Windows
• Phiên bản hệ điều hành khách: Microsoft Windows XP Professional (32-bit)

Nếu bạn muốn cài đặt một hệ điều hành khách khác trên máy ảo, hãy chọn hệ điều hành phù hợp trong các tùy chọn.

3) Chọn bộ lưu trữ

Chọn kho dữ liệu mà bạn đã tạo trước đó trên máy chủ ảo ESXi. Tôi chọn ds-nested01 để lưu trữ các tệp máy ảo.

4) Tùy chỉnh cài đặt

Cấu hình phần cứng máy ảo và các tùy chọn máy ảo bổ sung.

Tôi chọn:

• CPU: 1 CPU
• Bộ nhớ: 512 MB RAM (chọn tối đa 3,3 GB RAM cho Windows XP 32 bit)
• Ổ cứng: 8 GB
• Cấu hình ổ đĩa: Thin provisioned

Ổ đĩa CD/DVD 1: Thiết bị chủ

Bạn có thể giữ nguyên các giá trị mặc định cho các cài đặt khác.

5) Sẵn sàng hoàn tất

Kiểm tra cấu hình của máy ảo lồng nhau, và nếu mọi thứ đều chính xác, nhấp vào Finish.

Bật nguồn máy ảo lồng nhau trên ESXi 7.0.3. Máy ảo sẽ khởi động từ hình ảnh ISO được gắn vào máy ảo ESXi 7.0.3 ảo. Cài đặt hệ điều hành khách trên máy ảo lồng nhau. Bạn có thể nhấp vào bản xem trước màn hình máy ảo để mở bảng điều khiển máy ảo và tương tác với hệ điều hành khách qua giao diện web.

Sau khi cài đặt hệ điều hành khách trên máy ảo lồng nhau, hãy cài đặt VMware Tools. Nếu bản phân phối ESXi của bạn không chứa hình ảnh ISO có VMware Tools, bạn có thể tải xuống hình ảnh cài đặt VMware Tools từ trang web chính thức của VMware. Đọc bài viết này để biết thông tin chi tiết về Cài đặt VMware Tools.

Sau khi cài đặt VMware Tools, mạng của máy ảo lồng nhau sẽ hoạt động bình thường. Hãy thử ping một máy ảo lồng nhau từ máy chủ ESXi vật lý của bạn và ngược lại.

Sao chép máy ảo ESXi

Sau khi cấu hình ESXi trên một máy ảo, bạn có thể cần triển khai thêm các máy ảo ESXi trên máy chủ ESXi vật lý của mình. Bạn cũng có thể triển khai một thiết bị vCenter Server lồng nhau và một máy ảo có lưu trữ chia sẻ (ví dụ: FreeNAS) để kiểm tra các tính năng đa dạng của vSphere, bao gồm các tính năng cụm.

Bạn luôn có thể cài đặt ESXi trên một máy ảo mới từ đầu, nhưng bạn có thể cần thực hiện thao tác này thường xuyên nếu cần triển khai nhiều máy ảo ESXi giống hệt nhau. Đó là lý do tại sao giải pháp tốt hơn là cấu hình một máy ảo ESXi và nhân bản máy ảo này. Tuy nhiên, bạn cần thực hiện một số bước bổ sung để tạo các bản sao máy ảo hoạt động đúng cách.

1. Thay đổi địa chỉ MAC của VMkernel bằng cách truy cập chạy lệnh trong ESXCLI. esxcli system settings advanced set -o /Net/FollowHardwareMac -i 1
2. Xóa bản ghi UUID khỏi tệp ` esx.conf ` vì các giá trị UUID phải duy nhất trên các máy chủ.
   Bản ghi UUID hệ thống được lưu trữ trong tệp ` /etc/vmware/esx.conf
3. `. Mở tệp này và xóa dòng bắt đầu bằng ` /system/uuid
4. `. Tắt máy ảo ESXi gốc. Bây giờ bạn có thể sao chép máy ảo ESXi. Một UUID mới sẽ được tạo ra khi bạn khởi động máy ảo (bao gồm cả bản sao của máy ảo) lần tiếp theo. Sau khi đã khởi động các bản sao máy ảo ESXi, hãy thay đổi cài đặt mạng trên chúng (địa chỉ IP, tên máy chủ, v.v.).

Bây giờ bạn đã biết cách sử dụng ảo hóa lồng nhau của VMware trong thực tế và cách triển khai môi trường ảo với ảo hóa lồng nhau ESXi. Bạn có thể áp dụng ý tưởng tương tự để triển khai môi trường lồng nhau với các hypervisor khác.

Ảo hóa lồng nhau trên VMware Workstation được giải thích chi tiết hơn trong các bài viết blog về Phòng thí nghiệm tại nhà VMware 6.7 và Phòng thí nghiệm tại nhà VMware 7.0.

Bạn cũng có thể đọc về Ảo hóa lồng nhau cho Hyper-V và Cách cài đặt ESXi trên máy ảo Hyper-V.

Tìm hiểu thêm về bảo mật dựa trên ảo hóa Hyper-V và cách khắc phục lỗi VMware không hỗ trợ ảo hóa lồng nhau trên máy chủ này . Bạn có thể triển khai Hyper-V trên một máy ảo (VM) chạy trên ESXi và chạy các máy ảo lồng nhau trên một máy chủ Hyper-V ảo.

Kết luận

Ảo hóa lồng nhau là tính năng cho phép bạn chạy các máy ảo bên trong các máy ảo khác. Bài viết này đã trình bày về ảo hóa lồng nhau của VMware và giải thích cách triển khai một máy chủ ESXi ảo với một máy ảo Windows lồng nhau. Các bước quan trọng nhất trong việc cấu hình ảo hóa lồng nhau trên ESXi là kích hoạt ảo hóa hỗ trợ phần cứng cho hypervisor khách và cấu hình chính sách bảo mật trên bộ chuyển mạch ảo để đảm bảo hoạt động mạng đúng cách. Bạn có thể sao lưu các máy ảo hypervisor và máy ảo lồng nhau đang chạy trên máy ảo ESXi như bình thường. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp sao lưu máy ảo VMware đáng tin cậy, hãy thử NAKIVO Backup & Replication.

Hãy thử NAKIVO Backup & Replication

Đăng ký dùng thử miễn phí để khám phá tất cả các tính năng bảo vệ dữ liệu của giải pháp. Dùng thử miễn phí trong 15 ngày. Không có giới hạn về tính năng hay dung lượng. Không cần thẻ tín dụng.

Dùng thử miễn phí