活用vSphere內建工具　搞定大量虛機部署管理

由於雲端運算的興起，讓IT的基礎架構與維運方式發生極大的變化，其中運算資源被徹底利用便是這項技術的最大價值，而這項技術所指的便是虛擬化平台，透過它所提供的虛擬化技術（Virtualization），才能夠使得實體主機中的各項資源如CPU、RAM、Storage、NIC等等得以被分割並調配給更多的虛擬機器來使用，進而發展出更具可靠性與快速的熱備援、冷備份以及線上移轉等應用。

無論所選擇的虛擬化平台為何，除了性價比的考量外，還必須評估維運工具的彈性設計，尤其是在擁有大量虛擬機器部署與管理的組織中。其中，VMware vSphere 7.0除了提供最強大的兩項主要管理工具vSphere Client與PowerCLI外，還有ESXCLI、DCLI等命令輔助管理工具，以及針對行動裝置所設計的vSphere Client App，可說是應有盡有。在企業私有雲平台的維運中，不同的管理工具除了可以因應不同情境的需要外，各自工具的使用往往也會內建許多實用的管理技法等著使用者去發覺。

在vSphere 7.0架構中，對於虛擬機器的管理，只要懂得善用基本的vSphere Client與PowerCLI管理工具，便可以解決大部分的管理需求，包括虛擬機器的部署、移轉、配置修改、網路設定等等。在接下來的實戰講解中，將依據不同的情境說明如何運用相關的工具與功能來解決所面臨的管理需求。

善用內容程式庫功能

所謂內容程式庫（Content Library），在vSphere的運作架構中，其實就是一個用來存放虛擬機器範本、vApp範本等檔案類型的儲存容器，這對於提升中大型以上規模的虛擬機器管理效率而言相當實用，因為它可讓不同地理位置中的vCenter Server執行個體之間共用其內容，加速對於虛擬機器與vApp的部署。

接著，就來建立一個內容程式庫。首先在vSphere Client的主功能選單中點選開啟「內容程式庫」頁面，並按下〔建立〕按鈕。如圖1所示，在「名稱和位置」頁面中輸入新內容程式庫的名稱，並選取所在的vCenter Server，然後按下〔下一頁〕按鈕。

在「設定內容程式庫」頁面中，可決定是否要針對本機內容程式庫發佈及啟用驗證功能，進一步還可以設定已訂閱的內容程式庫。設定完畢，按下〔下一頁〕按鈕。在「新增儲存區」頁面中，選取新內容程式庫所要存放的儲存區，並按下〔下一頁〕按鈕。最後，在「即將完成」頁面中確認上述步驟是否設定正確，再按下〔完成〕按鈕。回到「內容程式庫」頁面後，如圖2所示，便可以查看到剛剛所建立的內容程式庫。

完成內容程式庫的新增後，就可以在裡面存放虛擬機器範本或是OVA/OVF的範本，以供往後不同的需求情境來使用。首先，在資料中心節點的「虛擬機器範本」頁面內，針對要放入內容程式庫的範本，如圖3所示按下滑鼠右鍵，然後點選快速選單中的【複製到程式庫】。緊接著，便能夠設定所要存放的內容程式庫、範本名稱、附註，以及是否要在網路介面卡上保留MAC位址與額外組態，最後按下〔確定〕按鈕即可。

如果現行沒有可用的虛擬機器範本，則先完成安裝新虛擬機器，再到「虛擬機器」頁面中，針對此虛擬機器按下滑鼠右鍵，並依序點選【複製】→【做為範本複製到程式庫】。

如圖4所示，接下來在「基本資訊」頁面中設定範本類型，選擇【虛擬機器範本】或是【OVF】，然後按下〔NEXT〕按鈕。在「位置」頁面中，則選擇此範本要存放的內容程式庫，並按下〔NEXT〕按鈕。而「選取計算資源」頁面內，則選定負責運行的叢集或ESXi主機，在確認出現「相容性檢查成功」訊息後，按下〔NEXT〕按鈕。

在「選取儲存區」頁面中，選擇用以儲存範本檔案的資料存放區，值得注意的是，若有多個虛擬磁碟，還可以依實際需求來決定是否要針對個別的虛擬磁碟做設定，完成設定後按下〔NEXT〕按鈕。最後，在「檢閱」頁面中確認上述步驟設定無誤，再按下〔FINISH〕按鈕。

一旦在內容程式庫中存放了各式各樣的虛擬機器範本，往後對於虛擬機器的快速新增，便可以選擇透過資料中心或叢集節點來新增。執行之後，在「選取建立類型」頁面中，選取「從範本部署」並按下〔NEXT〕按鈕。如圖5所示，在「選取範本」頁面中，可以發現虛擬機器範本的來源可以是「內容程式庫」或「資料中心」，在此「內容程式庫」範例中，已經在不同的內容程式庫內存放了兩個範本。按下〔NEXT〕按鈕，繼續後面的設定。

在「選取名稱和資料夾」頁面中，輸入新虛擬機器的名稱並選擇置放位置。然後，勾選「自訂作業系統」，按下〔NEXT〕按鈕。如圖6所示，在「自訂客體作業系統」頁面中，可以選擇目前可用的自訂規格選項，選定後按下〔NEXT〕按鈕。接著，在「選取計算資源」頁面中選擇負責運行此虛擬機器的叢集或ESXi主機，在出現「相容性檢查成功」訊息後，按下〔NEXT〕按鈕。

在「檢閱詳細資料」頁面中，可以看到此範本的下載大小、磁碟大小以及額外組態等資訊。按下〔NEXT〕按鈕，來到「選取儲存區」頁面，這裡除了可以選擇存放此虛擬機器檔案的儲存區外，還能決定虛擬磁碟的格式，按下〔NEXT〕按鈕繼續。進入「選取網路」頁面後，將會看到此範本原先設定的虛擬網路，可以根據實際需求來變更虛擬網路。設定完畢，按下〔NEXT〕按鈕。最後，在「即將完成」頁面中，確認上述步驟設定正確無誤後按下〔FINISH〕按鈕，即可完成新虛擬機器的部署。

在前面有關於內容程式庫的管理中，其功能除了應用在虛擬機器的快速部署外，當虛擬機器範本的存放類型是選擇OVF之時，未來將可以在內容程式庫的「OVF與OVA範本」頁面中，如圖7所示針對此OVF範本執行「匯出項目」操作，然後把整個OVF虛擬機器範本部署至其他vSphere 7.0以上版本的架構中。

虛擬機器的簽出/簽入管理

以往大多只在網頁設計、程式設計以及文件管理系統中，才會看到簽出（Check Out）與簽入（Check In）功能，其目的是用來解決版本管理的需求。如今，在vSphere 7.0架構下由於有了內容程式庫（Content Library），因此也可以運用這項功能來管理虛擬機器。

步驟很簡單，首先在選定的內容程式庫中，選取位於「虛擬機器範本」頁面中的任一虛擬機器，然後按下頁面右方的〔從此範本簽出虛擬機器〕按鈕，便會開啟「名稱和位置」頁面，如圖8所示，便可以設定簽出後的虛擬機器名稱以及它所要置放的位置，設定好了之後按下〔下一頁〕按鈕。

在「選取計算資源」頁面中，為簽出的虛擬機器選定運行的叢集或ESXi主機。確認出現了「相容性檢查成功」訊息後，按下〔下一頁〕按鈕。而在「檢閱」頁面中，除了可以確認上述步驟設定正確與否，還可決定是否要在簽出後開啟虛擬機器電源，最後按下〔完成〕按鈕。在成功簽出虛擬機器後，回到內容程式庫頁面，如圖9所示，便可以看到剛剛簽出的虛擬機器範本狀態。

針對已簽出的虛擬機器，便可以開始進行客體作業系統的操作、軟體安裝、系統更新、系統配置的設定以及虛擬機器配置的修改等等。使用一段時間後，若希望此虛擬機器可以變成此範本的新版本，只要在此虛擬機器的頁面中，如圖10所示按下〔將虛擬機器簽入範本中〕按鈕即可。同樣的功能，也可以在上一步驟的內容程式庫頁面中來完成。

按下〔將虛擬機器簽入範本中〕按鈕後，便會出現「簽入虛擬機器」頁面，如圖11所示，在「簽入說明」欄位中建議管理員完整描述本次版本所異動的內容，再按下〔簽入〕按鈕。

成功完成虛擬機器的簽入任務後，便可以在此虛擬機器的範本頁面中，看到目前所有虛擬機器範本的各版本說明。從舊版本的虛擬機器範本選單中，可根據實際管理需求，如圖12所示點選【刪除版本】或【還原為此版本】，前者可以空出更多的儲存空間，至於後者則會以此舊版的虛擬機器配置來產生新版的虛擬機器範本，執行前必須輸入還原說明。

如果後悔了對於虛擬機器範本的簽出操作，只要在已簽出虛擬機器的右上方選單中，點選「捨棄簽出的虛擬機器」功能，便會出現警示訊息，再按下〔捨棄〕按鈕，即可成功刪除。

vSphere Distributed Switch應用技巧

在VMware vSphere架構下的虛擬網路配置大致可以區分為標準交換器（vSphere Standard Switch，vSS）和分佈式交換器（vDS，vSphere Distributed Switch）兩種類型。vSS的配置在單一台ESXi主機中就可以新增與使用，由於可以不用搭配vCenter Server進行管理，因此適用於部署規模較小的環境中。至於vDS，則必須要透過vCenter Server來統一新增與配置，因此適用於中大型的vSphere環境中。

在過去實戰講解的專文中，之所以鮮少是以vDS的配置來作為各種應用情境講解時的基礎網路，其主要原因有兩點。第一點是國內大多是以中小型企業為主的IT環境，即便一樣有部署vCenter Server，但由於ESXi主機通常都在三台以內，因此在維運管理上其實採用vSS便綽綽有餘。第二個原因則是想要選擇採用vDS的網路管理方式，還必須有VMware vSphere Enterprise Plus的授權才可以啟用。

為何在中大型的vSphere架構中應該使用vDS而非vSS呢？其實根本的原因是vDS與該虛擬交換器相關聯的所有ESXi主機的網路配置，提供了集中式的管理和監視，目的在於簡化虛擬化平台架構之網路的配置管理，因為不再需要手動完成相同的網路配置到每一台ESXi主機，光是這項優點就可以對於擁有超過十台以上ESXi主機的運行環境，節省掉不少網路配置的設定時間。

由於每一個vDS可以設定關聯的ESXi主機以及選擇要納入管理的實體網卡，因此也不是非得對於每一台ESXi主機的網路連線皆採用vDS不可。如圖13所示，在ESXi主機範例中，特別在「設定」→「網路」→「實體介面卡」頁面中，額外準備兩張尚未使用的實體介面卡，以便在後續實作中可以分配給所建立的vDS使用。至於其他現行的實體介面卡，則維持使用原有已配置好的vSS。請注意！此處已為其他兩台ESXi主機也完成了如上的配置準備。

準備好各ESXi主機的實體介面卡後，接下來就可以開始建立第一個vDS。開啟vSphere Client網站，到資料中心節點頁面中，依序點選「動作」選單中的【Distributed Switch】→【新增Distributed Switch】。

在「名稱和位置」頁面中，為新的vDS輸入一個新的名稱，並確認資料中心位置，然後按下〔下一頁〕按鈕。如圖14所示，切換至「選取版本」頁面後，自行選定要採用的Distributed Switch。至於各版本的新功能，則可點選「每個版本的功能」旁的小圖示進行查看，以現階段最新的7.0.2版本來說，便是添加LACP快速模式的功能。值得注意的是，從7.0.0版本開始，便已支援NSX分散式連接埠群組的功能，這對於未來要部署以軟體定義網路為主的NSX相當重要。再按下〔下一頁〕按鈕，繼續下一步驟。

在「設定組態」頁面中，如圖15所示，首先可設定連接埠的「上行數目」，這裡所說的上行數目就是在前面步驟中準備提供給vDS使用的實體介面卡數量。接著，決定是否要啟用Network I/O Control功能，以及是否要建立預設的連接埠群組，並輸入新連接埠群組的名稱。值得注意的是，對於網路流量的限制管理，vSS僅能夠做到輸出流量的限制，vDS則可以同時限制輸出與輸入流量的管理。設定好了之後，按下〔下一頁〕按鈕。

最後，在「即將完成」頁面中，可以檢閱到前面步驟中的各項設定，並會提供接下來建議的後續動作，確認無誤後，按下〔完成〕按鈕。完成vDS的建立後，在「Distributed Switch」子頁面中，將可以隨時開啟並進行修改。至於此vDS旗下的連接埠群組，同樣可以在「分散式連接埠群組」子頁面中，開啟「編輯設定」頁面進行修改。不過，接下來要示範的是在此分散式連接埠群組，如圖16所示，透過滑鼠右鍵功能選單來執行「新增VMkernel介面卡」功能，以便讓後續使用此分散式連接埠群組的虛擬機器，可以進行選定的服務流量傳輸（例如vMotion）。

在「選取主機」頁面中，可以加入所有相關聯的ESXi主機。按下〔下一頁〕按鈕，進入「設定VMkernel介面卡」頁面，如圖17所示，可選擇此VMkernel介面卡所要使用的服務流量，這裡以勾選「vMotion」為例，然後按下〔下一頁〕按鈕繼續。

在「IPv4設定」頁面中，可以自行決定要採用「自動取得IPv4設定」還是「使用靜態IPv4設定」，選擇完畢，按下〔下一頁〕按鈕。最後，在「即將完成」頁面中檢閱前面步驟中的各項設定，確認無誤後按下〔完成〕按鈕。

明白了分散式連接埠群組的VMkernel介面卡設定方法後，接著學習如何管理vDS所關聯的ESXi主機之配置。在「Distributed Switch」子頁面中，對於剛剛所新增的vDS按下滑鼠右鍵，然後點選快速選單中的【新增和管理主機】。隨後出現「選取工作」頁面，如圖18所示，由於是首次執行此設定，因此選擇「新增主機」，並按下〔NEXT〕按鈕。

在「選取主機」頁面中，將所有要連接使用此vDS的ESXi主機通通加入，再按下〔NEXT〕按鈕。在「管理實體介面卡」頁面中則點選「指派上行」。接著，將會開啟「選取上行」頁面，其中上行1與上行2，在這個範例中分別對應的就是實體介面卡的vmnic3與vmnic4。每次選取時，記得勾選「將此上行指派套用至其餘主機」。再次回到「管理實體介面卡」頁面，便可以看到每一台ESXi主機的vmnic3與vmnic4皆已加入此vDS所關聯的上行1與上行2。再按下〔NEXT〕按鈕，繼續設定。

在「管理VMkernel介面卡」頁面中，可以查看目前每一台ESXi主機的VMkernel介面卡，所連接使用的網路交換器與連接埠群組，對於這些現行vSS連接埠群組的使用，若想要進行移轉至vDS的分散式連接埠群組，則可以在選定後再點選「指派連接埠群組」，來開啟「選取網路」頁面。如圖19所示，在此便可以檢視到現行可用的分散式連接埠群組，在確認選取之前，先勾選「將此連接埠群組指派套用至其餘主機」設定，以便一次完成所有ESXi主機的配置修改。回到上一個頁面後，按下〔NEXT〕按鈕。

在「移轉虛擬機器網路」頁面中，可以檢視目前在各ESXi主機運行的虛擬機器，在此可以進一步針對個別的虛擬機器設定指派的連接埠群組。最後，在「即將完成」頁面中，將可檢視到即將在此vDS納入管理的主機數量、實體介面卡數量、虛擬機器介面卡數量等報告。確認無誤後，按下〔Finish〕按鈕。

由於在「新增和管理主機」步驟中有特別針對一台名為「Client01」虛擬機器，修改了使用vDS的分散式連接埠群組的網路，因此在此虛擬機器的「網路」頁面中，如圖20所示便可查看到其目前使用的分散式連接埠群組名稱，以及與此分散式連接埠群組相關聯的虛擬機器和主機數量。

如何批次移轉虛擬機器網路配置

對於虛擬機器的配置，若需要進行批次修改，在許多情境下是無法經由vSphere Client來完成，而必須改由透過PowerCLI執行特定的命令，並搭配一些較複雜的參數來完成，甚至於需要寫成一個Script來執行，例如批次修改選定虛擬機器的記憶體配置。

不過，接下來要介紹的這項管理操作，只需要在vSphere Client網站上就可以完成虛擬機器配置的批次修改，那就是虛擬機器網路。今天假如需要修改數十台虛擬機器的網路設定，讓原有連接vSS連接埠群組的設定，通通改為選定的vDS分散式連接埠，該怎麼做呢？很簡單！只要先開啟資料中心節點中的「網路」子頁面，然後如圖21所示先選定來源網路，再按下滑鼠右鍵，然後點選快速選單中的【將虛擬機器移轉至其他網路】。

如圖22所示，在「選取來源網路和目的地網路」頁面中，可以發現目前的來源網路名稱是系統預設的VM Network，而目的地網路則是選定先前範例中所建立的DPortGroup網路。設定完畢，按下〔NEXT〕按鈕繼續。

在「選取要移轉的虛擬機器」頁面中，如圖23所示便可以先從這個清單中看到所有使用這個網路的虛擬機器，若虛擬機器數量很多，還可以透過篩選器進行搜尋。完成連續選取虛擬機器後，再按下〔NEXT〕按鈕。

最後，在「即將完成」頁面中，確認上述步驟皆設定無誤，再按下〔FINISH〕按鈕。接下來，建議連到目的地的vDS網路中，查看目前連接使用此網路的虛擬機器清單是否正確。

如何排定虛擬機器的移轉任務

關於虛擬機器的移轉時機，通常是發生在主機資源不足或是主機需要停機維護時，才會安排在選定的黃道吉日再來進行相關操作。然而，其實可以讓這項虛擬機器的移轉任務，在選定的日期時間中自動執行，例如安排在周末的午夜時分自動執行此項任務，然後等到早上睡足並用完餐後，再從家中網路透過遠端連線方式來查看執行結果。

接著，就實際找一台虛擬機器來測試一下排程移轉的功能。在選定虛擬機器的節點中，點選至「設定」→「排定的工作」頁面，然後在「新增排定的工作」選單中點選【移轉】。如圖24所示，在「排程選項」頁面中，除了執行的時機是【一次】、【vCenter啟動後】、【每小時】、【每日】、【每週】以及【每月】外，還可設定執行的時間以及任務完成後，電子郵件傳送通知的收件人。必須注意的是，電子郵件的通知功能必須預先設定好vCenter Server的SMTP配置，才能夠正常發送。再按下〔NEXT〕按鈕，繼續後面的設定。

如圖25所示，在「選取移轉類型」頁面中，可以根據實際移轉需求選擇僅變更計算資源、僅變更儲存區、同時變更計算資源和儲存區、跨vCenter Server匯出。其中，最常見也是最快速的移轉方式是「僅變更計算資源」，此種做法可以選擇在平日用戶使用期間來執行即可，至於後三個選項則最好選擇在排定的離峰時間進行。值得注意的是「跨vCenter Server匯出」選項，這是過去版本所沒有的功能，透過它可以讓虛擬機器移轉至跨SSO網域的vCenter Server。設定好了之後，按下〔NEXT〕按鈕。

由於在上一步驟中選擇的是「僅變更計算資源」，因此在「選取計算資源」頁面中，便可以選擇目的地的ESXi主機，一旦選取後出現「相容性檢查成功」訊息，即可按下〔NEXT〕按鈕繼續。在接下來的「選取網路」頁面中，則決定是否要為移轉後的虛擬機器變更使用的網路，選擇完畢再按下〔NEXT〕按鈕。

在「選取vMotion優先順序」頁面，則可根據虛擬機器移轉任務的緊急程度來挑選，若是排定在離峰的時間執行，那麼肯定是選擇預設的「以高優先順序排程vMotion」，決定好了之後按下〔NEXT〕按鈕。最後在「即將完成」頁面中確認上述所有步驟設定，若設定無誤就按下〔FINISH〕按鈕。

完成上述有關於虛擬機器vMotion的排程任務後，便可以等待排程時間後的執行結果。根據前面操作步驟的配置，一旦排程任務成功執行後，選定的管理人員將會收到成功移轉虛擬機器的Email通知，並且可以如圖26所示在虛擬機器的「監控」→「工作和事件」→「事件」頁面中，查看到「移轉工作已成功完成」的事件訊息。

批次建立大量虛擬機器

vSphere 7.0架構中提供了豐富的管理工具，大致可區分為命令與圖形介面兩類，無論是熟悉哪一類的管理工具，皆可以進行虛擬機器的管理，不過若需要進行大量虛擬機器的批次新增，最好的做法則是善用vSphere Client圖形介面與PowerCLI命令介面的結合。怎麼做呢？且看接下來的實戰範例。

首先必須開啟vSphere Client網站上的資料中心節點，然後在「虛擬機器」→「虛擬機器範本」頁面中，如圖27所示，確認已經準備好後續批次建立虛擬機器的範本。若尚未建立，則請參考先前相關的實戰說明。

緊接著，點選開啟「原則和設定檔」中的「虛擬機器自訂規格」頁面，如圖28所示，在此同樣必須是已經準備好相關的虛擬機器自訂規格，以便讓批次新增虛擬機器的過程中，對於每一個虛擬機器的建立都有其對應的虛擬機器範本與規格。同樣地，若尚未建立虛擬機器自訂規格，請參考先前相關的實戰說明。

一旦準備好虛擬機器範本與虛擬機器自訂規格後，接下來就可以建立一個批次新增虛擬機器時所要參照的CSV檔案。如圖29所示，先輸入好每一個欄位名稱，由左至右依序是VMName、Template、VMHost，OSCustomizationSpec，然後再依序完成每一筆新虛擬機器的欄位值設定，分別是新虛擬機器名稱、虛擬機器範本名稱、ESXi主機名稱、虛擬機器自訂規格名稱。至於存檔的檔案名稱，在此輸入「VMTemplate.csv」。

完成VMTemplate.csv的建立之後，便可以如圖30所示透過以下命令與參數的執行來完成CSV檔案中所描述虛擬機器的新增：

$CSV = "C:\VMTemplate.csv"

$Description = "大量新增虛擬機器"

$VirtualMachines=Import-CSV $CSV

$VirtualMachines | %{ New-VM  -Name$_.VMName -Template $ (Get-Template  $_.Template) - VMHost $(Get-VMHost $_.VMHost) -OSCustomizationSpec $(Get-OSCustomizationSpec $_.OSCustomizationSpec) }

請注意！早期版本（vSphere 6.0）的Set-VM命令所支援的-Datastore參數，在如今的vSphere 7.0版本中已不支援。

待執行批次虛擬機器建立的任務完成後，就可以在目標ESXi主機節點的「虛擬機器」頁面中，查看到剛剛所有已陸續建立的虛擬機器，如圖31所示，並且將它們一一開啟電源開始運行。

若想在PowerCLI命令介面中直接啟動範例中所批次建立的所有虛擬機器，只要執行「Get-VM -Name VM0* | Start-VM」命令參數即可，還可以進一步執行「Get-VM -Name VM0* | where {$_.PowerState -eq "PoweredOn"}」命令來查詢它們的電源狀態。

結語

在VMware vSphere 7.0中光是懂得善用vSphere Client與PowerCLI的結合，來進行平日各項維運任務的管理，便可以算是一位優秀的IT人員，若能夠進一步學習ESXCLI與DCLI命令工具的使用，那可就是這個領域的專家了。然而，儘管vSphere 7.0所提供的各項維運工具已經如此強大，但仍有一些功能與管理機制需要更完善。

首先是功能面部分，若在vSphere Client的操作設計中，對於虛擬機器的各項配置能夠提供更多批次的管理功能，肯定可以讓許多不熟悉命令工具的IT人員直接受惠。接著是管理機制部分，對於平台維護人員帳戶的管理，除了有基礎操作權限的配置外，對於虛擬機器的新增、刪除、修改以及移動，若能夠添加結合上層管理人員的審核機制，相信對於在大型架構下的整體維運會更有保障。

＜本文作者：顧武雄，Microsoft MVP 2004-2016、MCITP與MCTS認證專家、台灣微軟Technet、TechDays、Webcast、MVA特約資深顧問講師、VMware vExpert 2016-217、IBM Unified Communications/Notes/Domino/Connections Certified。＞