一步步实现SDDC--多角色服务器部署

实验摘要：

1>创建一台虚拟机

2>虚拟机安装VMware Tools(针对Windows操作系统)

 

正文：

通过之前的两篇文字，相信各位已经了解ESXI服务器的部署和基本配置。

在今天的讨论中，我们将完成迷你SDDC环境中，第一台虚拟机的部署工作。

这台虚拟机将作为整个SDDC环境的域控制器ADDC，域名解析服务器DNS，时钟同步服务器NTP Server，动态主机设置协议服务器DHCP Server和路由器Router，我将其称呼为“多角色服务器”

 

主题：迷你SDDC环境搭建

任务2：多角色服务器虚拟机部署

 

首先，我们先来看看一台普通Windows 10桌面操作系统的故事：

一台普通的台式机，上面运行着Windows10桌面操作系统，用户安装了许多应用，包括Microsoft Word和Chrome浏览器；台式机的CPU和内存满足这些应用的计算处理需求，台式机通过网卡连接到家用宽带网络，用户在网上冲浪后，将收集到的信息记录在Word文档中，存放在台式机的一块硬盘上。

在之前的讨论中，我们已经了解到，VMware ESXI也是一个操作系统，并且是服务器虚拟化操作系统。

一台普通的服务器，上面运行着ESXI6.7U1服务器虚拟化操作系统，用户安装了许多虚拟机，包括Windows和CentOS；服务器的CPU和内存满足这些虚拟机的计算处理需求，服务器通过网卡连接到数据中心网络，虚拟机提供业务的同时，将收集到的系统日志记录在本地磁盘，存放在服务器后端的LUN中。

由此可见，在ESXI上部署一台虚拟机，就和在Windows操作系统上安装一个微信相类似，他们的对应关系也非常雷同。

一个典型的虚拟机部署流程，包括以下几个步骤：

• 通过Host Client访问ESXI管理界面

• 上传Windows Server 2008R2的安装镜像到ISO文件夹

• 选中进入Virtual Machine界面，点击Create/Register VM

• 选择Create a new virtual machine，创建一台新的虚拟机

• 定义虚拟机命名为ADDC，这里强调一点，请尽量避免使用包括空格、中文在内的特殊符号，建议使用大小写英文字母和数字；除了定义虚拟机命名外，还需要定义该虚拟机的操作系统版本和兼容性版本

• 选择将虚拟机ADDC存放在数据存储LOCDS-V587-ESXI-01上

• 定义虚拟机的硬件分配，包括2vCPU，4GB内存，40GB硬盘

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这里特别需要注意2点：vCPU的设置和硬盘置备方式

以Windows10操作系统为例，该版本最多支持2个物理CPU；当管理员需要为一台Windows10操作系统的虚拟机分配4vCPU的时候，它有3种不同的分配方式：

4Sockets，1Core per Socket

2Sockets，2Core per Socket

1Sockets，4Core per Socket

很明显，如果选择第1种分配方式，操作系统只能识别到2vCPU，因此在分配vCPU的时候，一定要注意虚拟机操作系统本身的限制。而这个限制与服务器虚拟化产品无关，无论是用VMware的ESXI，还是微软的Hyper-V，思杰的XenServer，或者开源的KVM，都无法避免这个问题。

对于硬盘而言，制备方式包括精简置备和厚置备，由于迷你SDDC环境的硬盘空间有限，因此我们选择精简置备方式

在精简置备模式下，虚拟机VMDK占用的空间大小=实际使用的空间大小；如果使用厚置备，虚拟机VMDK将立刻占用后端VMFS数据存储40GB空间

我们再来举个例子，说说什么叫置零。

假如我们在使用Windows操作系统的时候，误删了一个文件，并且清空了回收站。虽然文件消失不见了，但是可以通过一些工具，把文件找回来。前提是这个文件在硬盘中的空间没有被新的数据覆盖掉。换言之，如果黑客获得了一块存放过机密信息数据的硬盘，通过工具，黑客是可以找回硬盘中的敏感数据文件的。为了避免出现这种风险，安全管理员会将硬盘全部置零，把之前文件的数据全部覆盖掉。

立刻置零和延迟置零的区别，就在于是否在分配硬盘的同时，进行置零操作

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• 选择为虚拟机添加1块虚拟网卡VNIC，网卡类型建议选择VMXNET3，同时将该虚拟机上联到External这个虚拟机端口组

• 确认虚拟机各项设置无误后，点击Finish，开始创建操作

• 如果在创建虚拟机后，需要对硬件分配进行调整，比如将40GB硬盘扩容到60GB，可以在选择虚拟机后，点击Actions-Edit Settings，编辑设置实现

  这其中也包括给虚拟机的DVD光驱挂载之前我们上传的安装镜像

• 展开CD/DVD Drive选项，选择Datastore ISO file，挂载之前上传的Windows Server 2008R2安装镜像，并勾选Connect at power on

 

• 等待虚拟机的配置文件更新，选中ADDC虚拟机，点击Power On，开启电源

• 在开启虚拟机电源后，选择Console-Open browser console

  当然，如果客户端安装了VMRC或者VMware Workstation，可以选择Launch remote console选项

• 在打开的Console界面，完成Windows操作系统的安装工作

• 需要特别注意的一点，在选择安装Windows Server操作系统的时候，建议“完全安装”；“服务器核心安装”的操作系统是没有UI图形界面的，只有命令行

• 等待Windows安装完成

• 在Windows Server第一次正常启动的时候，系统会提示设置管理员密码

 

• 由于为虚拟机分配的是VMXNET3类型的VNIC，因此在没有安装VMware Tools的情况下，系统是无法识别到该网卡的

• 点击Console页面右上角的Actions-Guest OS-Install VMware Tools；ESXI会自动将VMware Tools的安装镜像挂载给虚拟机的DVD

• 点击“运行setup64.exe”

• 建议选择完整安装，因为VMCI Drive必须通过“完整安装”的方式安装在虚拟机操作系统，VMCI在NSX的一些使用场景中非常重要

 

 

 

 

• 在完成VMware Tools的安装后，必须重启操作系统才能生效配置

  而VMware Tools的修改、更新或者卸载，同样需要重启操作系统

• 在完成VMware Tools安装后，还有一系列的操作系统初始化工作

  首先选择更改计算机名

• 更改计算机名后，必须要重启才能生效

• 选择“稍后重新启动”

• 开启Windows Server的远程桌面访问，对于学习环境，可以选择“允许运行任意版本远程桌面的计算机连接”

• 关闭Windows自带的防火墙

• 给虚拟机分配IP地址：172.20.9.1/24

  特别注意，不设置默认网关

• 禁用系统自带的IPv6

• 完成上述所有配置后，选择重启Windows Server操作系统

• 通过Windows10管理主机测试Windows Server 2008R2的网络连通性，确认之前的一系列配置生效

至此，现在的迷你SDDC环境实际拓扑就是下面的样子：

这是迷你SDDC的第1台虚拟机，在后面的文章中，我们将以虚拟机的形式部署3台ESXI服务器，1台vCenter和1台NSX Manager。

无论是基于Windows操作系统，还是Linux操作系统，管理员在创建虚拟机的同时，不会再被硬件兼容性或者驱动的问题所困扰。因为在实际的应用场景中，虚拟化架构师会设计服务器采用供应商OEM的ESXI镜像来满足兼容性和驱动的要求。

一台普通的台式机，通过服务器虚拟化技术可以承载至少6台虚拟机的业务。对于一台普通的机架或者刀片式服务器来说，更是可以承载数十台甚至更多的虚拟机。

因此，通过我们连续3天的演示，可以得出至少2个结论：

1. 服务器虚拟化解耦了上层操作系统与下层物理设备的依赖性

2. 服务器虚拟化可以大大提高物理服务器的资源利用率

这也是服务器虚拟化带给企业最大的收益。

本系列接下来的环境中，我将陆续推出vCenter、vSAN、NSX的部署和配置内容。在此之前，我们将一起完成ADDC这台虚拟机包括域控制器、DNS服务器、NTP服务器和路由器的角色部署工作。

 

 

实验摘要：

1>安装并配置活动目录域控制器 [难度★ 复杂度★★]

     安装DNS域名解析服务器 [难度★ 复杂度★]

2>配置域组策略 [难度★ 复杂度★★★]

3>配置DNS的主机记录和反向记录 [难度★ 复杂度★]

 

 

正文：

在上一篇的内容中，我们完成了迷你SDDC环境中第一台虚拟机的安装及基本配置。在文章的最后，我提及ADDC这台虚拟机承载了许多角色，包括域控制器、DNS服务器、NTP服务器和路由器。

无论是传统的数据中心，还是软件定义的数据中心SDDC，都有一些必不可少的基础架构服务器，这其中包括：

• NTP服务器：用以规范和统一数据中心内所有物理设备、虚拟机和其他终端的时间

• DNS服务器：用以解析企业内部和公网域名

• 域控制器：通过微软的活动目录AD，对成员服务器和用户等实现统一的管理

我们的迷你SDDC环境中，这些必不可少的服务器功能都通过一台ADDC虚拟机实现。

在今天的讨论中，我将向大家演示，如何将一台普通的Windows Server服务器，部署成林中的第一台域控制器和DNS服务器。

 

主题：迷你SDDC环境搭建

任务3：多角色服务器部署域控制器和DNS服务器角色

 

在完成ADDC这台虚拟机的安装和基本配置后，我们称呼这台虚拟机叫“独立服务器”。

管理员在独立服务器上安装活动目录后，就可以提升它为“域控制器”。

如果一台独立服务器加入某一个域后，就成为这个域的“成员服务器”，管理员在成员服务器上安装活动目录后，它同样可以提升为“域控制器”。

由此可见，独立服务器、成员服务器和域控制器的关系如下：

后续的演示内容，就是将ADDC提升为域控制器的操作步骤。

• 我们已经开启了ADDC服务器的远程桌面功能，通过mstsc远程桌面访问ADDC

• 输入正确的用户名和密码

• 第一次远程桌面访问的时候，需要接受计算机RDP证书

• 在控制台点击“添加角色”或者打开服务器管理器，点击“添加角色”

 

• 为ADDC添加“Active Directory域服务”角色

• 添加角色向导会自动安装与活动目录相关的功能，如.net framework3.5.1功能

• 等待添加角色向导完成活动目录角色的添加，在安装结果页面，点击运行“域服务安装向导”

  如果关闭了角色向导，也可以在Windows命令行输入dcpromo.exe，将独立服务器提升为域控制器

• 开始AD域服务安装向导

• 由于是完全新建的环境，我们选择“在新林中新建域”

  从逻辑上来说，独立服务器不可能是已经加入到任何域的成员服务器，只能选择“在新林中新建域”选项

• 成员服务器如果选择“向现有域添加域控制器”，相当于已经有多台域控制器的前提下，添加新的域控制器

• 成员服务器如果选择“在现有林中新建域”，相当于创建一个子域，并成为这个子域的第一台域控制器

• 定义根域的FQDN，即一般情况下我们所说的域名，如eccomat.local

• 在创建域控制器的同时，为ADDC添加DNS服务器角色

• 在确认各项设置无误后，点击下一步，开始安装DNS服务器角色和提升成为域控制器的进程

• 等待域服务安装向导完成

• 确认域服务安装向导正确完成，没有任何报错

• 在提升成为域控制器后，必须重启ADDC虚拟机操作系统

在ADDC正常重启后，这台独立服务器就已经成为域eccomat.local中的第一台域控制器和DNS服务器；细心的朋友也会发现，ADDC还自动成为了一台NTP服务器，所有加入到eccomat.local域的成员服务器，均会向ADDC发起时钟同步请求。

 

主题：迷你SDDC环境搭建

任务4：通过组策略定义域用户密码复杂度和有效期

 

通过AD的组策略，管理员可以集中式地管理域中的用户和计算机，比如：

• 通过定义一条计算机策略，可以设置所有计算机账户的密码复杂度

• 通过定义一条用户策略，可以设置所有用户在登录计算机的时候，自动运行若干脚本，如挂载网盘和文件夹重定向等

• 在一台域控制器部署后，默认会安装“组策略管理”工具，管理员可以在管理工具中找到并且打开它，实现统一的组策略管理

• 比如，系统有一条默认的“Default Domain Policy”，我们可以通过这条组策略定义计算机策略，实现对账户密码复杂度等一系列密码相关的集中设置

  特别注意：这条“Default Domain Policy”绝对不可以删除！

• 针对迷你SDDC演示环境，可以选择取消密码复杂度，设置密码永不过期

根据应用对象，组策略可以分为“计算机策略”和“用户策略”，每次更新组策略后，管理员可以通过Windows命令行立刻生效组策略

使用命令：> gpupdate /force

• 对于计算机策略，必须重启计算机操作系统后才能生效

• 对于用户策略，必须重新登录账户后才能生效

 

主题：迷你SDDC环境搭建

任务5：配置DNS主机解析记录和反向解析记录

 

在完成DNS服务器角色搭建后，还需要配置主机解析记录和反向解析记录后，才能正常解析域名

在“一步步实现SDDC--学习平台环境的搭建(1)”章节的最后，我定义了服务器主机名为v587-esxi-01.eccomat.local，在没有定义解析条目的情况下，域中的计算机是无法通过域名方式访问这台ESXI主机管理界面的

DNS解析记录的配置很简单，一般情况下，只需要配置主机解析记录和反向解析记录即可，目前暂时不需要配置SRV记录等

• 运行“新建区域向导”，创建反向解析记录区域

• 选择创建一个“主要区域”

• 选择复制区域数据到所有DNS服务器

• 创建IPv4反向查找区域

• 定义反向查找区域的IP地址，即172.20.10.0网段

• 选择“只允许安全的动态更新”

• 完成区域向导配置

• 在正向查找区域eccomat.local，新建一条主机记录

• 添加172.20.9.21 v587-esxi-01.eccomat.local解析记录，并勾选“创建相关的指针PTR记录”，即同时创建反向解析记录

• 等待条目创建完成

 

完成上述DNS解析条目配置后，所有将DNS服务器指向ADDC的计算机都可以正常解析v587-esxi-01.eccomat.local域名

 

在结束今天的讨论之前，还有一件必须要做的事情：

在安装ADDC虚拟机的章节，我们关闭了Windows操作系统的防火墙，但是在完成域活动目录安装后，计算机的域网络防火墙被自动开启了

因此，我们还需要关闭域网络的防火墙

• 在控制面板页面，关闭域网络防火墙

 

经过几天的部署，我们的迷你SDDC环境现行拓扑如下：

 

在明天的讨论中，我们将继续完成ADDC其他角色的部署工作，包括NTP服务器、路由器和DHCP服务器。这些部署工作难度不大，但略显繁琐；同时也是一个SDDC演示环境中非常关键的角色。

 

实验摘要：

1>安装并配置NTP服务器角色 [难度★复杂度★★]

2>安装并配置基于Windows Server的路由器角色 [难度★复杂度★★]

3>安装DHCP服务器角色 [难度★复杂度★]

 

正文：

在上一篇文章中，我们已经完成ADDC这台虚拟机的“域控制器”和“DNS服务器”角色的安装；在今天的讨论中，我将向大家演示如何完成NTP服务器角色、DHCP服务器角色和基于Windows Server的路由器角色的部署。

 

主题：迷你SDDC环境搭建

任务6：部署NTP服务器角色

 

在开始今天的任务之前，首先要在ESXI上创建新的3个端口组，分别是：

• MGMT-172.20.10.0/24网段：用于包括ESXI管理地址、vCenter和NSX Manager的管理地址

• VTEP-172.20.11.0/24网段：用于NSX Overlay网络的传输

• PHYSICAL-172.20.12.0/24网段：用于模拟数据中心物理网络

• 在ESXI管理界面，点击“Add port group”，创建一个新的虚拟机端口组

• 命名为MGMT，用于ESXI等基础架构服务器(虚拟机)管理地址

 

• 依次完成VTEP和PHYSICAL两个虚拟机端口组的创建工作

 

细心的朋友一定会发现，当一台独立服务器或者成员服务器被提升为域控制器后，默认就是一台NTP服务器，对域中的所有成员服务器提供时间同步服务。

但是基于Windows Server的NTP服务器无法满足一些基于Linux操作系统的服务器NTP同步的需求，如VMware的vRealize Operation Manager、Cisco的Unified Communication Manager等；因此我建议使用Meinberg这个软件来创建一台NTP服务器。

• 运行Meinberg安装程序

• 选择软件的安装路径，默认即可

• 建议在安装NTP服务的同时，创建开始菜单和管理工具

• 定义NTP服务器的上游时间同步服务器，建议选择Asia；同时勾选“Add local clock as a last resort reference, Stratum 2”，声明本服务器为NTP时钟同步源

• 如果对Linux的NTPD熟悉的朋友，可以阅读配置文件，或者通过对配置文件的配置，来更新NTP服务器角色

 

• 建议选择“Use SYSTEM account”来启用NTP服务，同时勾选禁用Windows Server本身NTP相关的服务“Disable other Time Services eventually installed”

• 等待NTP服务器软件安装完成，NTP Server服务启动

• 点击Finish，完成并退出Meinberg安装程序

一般情况下，完成Meinberg软件的安装后，每当Windows Server操作系统重启，NTP Server服务会自动启动，提供包括ESXI和后续安装部署的vCenter、NSX Manager在内的服务器(虚拟机)时间同步；但是我一般建议再继续安装NTP Time Server Monitor软件，实现对NTP Server服务的可视化管理(UI界面)

• 运行NTP Time Server Monitor安装程序

• 选择软件的安装路径，默认即可

• 根据提示，逐条点击Next，执行下一步操作即可

 

 

• 等待两个软件安装进程完成后，可以在桌面上看到“NTP Time Server Monitor”图标，双击运行后可以实现对NTP Server服务的可视化管理

 

 

接下来，我们将完成迷你SDDC环境中模拟数据中心网络的搭建工作，由于我们将整个SDDC环境压缩在一台ESXI的服务器内，因此只能通过一台软件的路由器(ADDC虚拟机)实现多个网段之间的三层路由功能。

 

主题：迷你SDDC环境搭建

任务7：部署基于Windows Server的路由器角色

 

我们将要ADDC部署成为路由器，必须将ADDC连接到所有需要三层路由的网络，包括MGMT、VTEP和PHYSICAL三个虚拟机端口组

• 选中ADDC虚拟机，编辑虚拟机设置

• 添加三块VMXNET3类型的虚拟网卡，分别连接到MGMT、VTEP和PHYSICAL三个虚拟机端口组

 

 

• 在点击Save，完成虚拟机配置的更新后，还需要再次确认这几块网卡的顺序；如图所示，四块虚拟网卡分别上联到External、VTEP、PHYSICAL和MGMT四个虚拟机端口组

• 回到ADDC操作系统，在控制面板下的网络连接界面，可以看到四块网卡

• 根据虚拟机VNIC的顺序和命名，建议重新命名这四块网卡，便于管理

• 根据迷你SDDC环境的设计拓扑，更新MGMT、VTEP和PHYSICAL三块网卡的网络地址：

• MGMT：172.20.10.1/24，不配置网关；DNS：172.20.9.1；禁用IPv6

• VTEP：172.20.11.1/24，不配置网关；DNS：172.20.9.1；禁用IPv6

• PHYSICAL：172.20.12.1/24，不配置网关；DNS：172.20.9.1；禁用IPv6

此时，几个不同的网段之间，尚不能实现三层路由，还需要为ADDC部署路由器的角色。

• 在服务器管理器界面，选择“添加角色”

• 添加“网络策略和访问服务”角色

• 在角色服务界面，勾选“路由”和“远程访问服务”

• 等待服务器角色安装完成

  安装路由服务角色，不需要重启ADDC操作系统

• 管理员可以将Routing and Remote Access添加到桌面，便于后期对于路由器角色的管理

• 右键ADDC，选择“配置和启用路由和远程访问”功能

• 在开启的“安装向导”界面，点击下一步

• 选择“自定义配置”

• 勾选“LAN路由”，将ADDC互联的四个虚拟机端口组网络三层打通，实现跨网段的通信

• 完成安装向导后，服务器将自动完成路由服务的创建

• 在弹出的“路由和远程访问启动服务”对话框中，选择“启动服务”

• 等待路由服务正常启动

• 点击完成，退出安装向导

• 路由和远程访问管理器的IPv4界面的“常规”标签页下，可以看到几个不同网段之间已经实现了三层互通

• 默认情况下，由于Windows10操作系统是无法与172.20.10.0/24等新增加的三个虚拟机端口组网络互通的；我们通过Windows命令行，添加三条静态路由(在SDDC的开篇文章中，我们并没有为172.20.9.150定义默认网关)：

  > route add 172.20.10.0 mask 255.255.255.0 172.20.9.1

  > route add 172.20.11.0 mask 255.255.255.0 172.20.9.1

  > route add 172.20.12.0 mask 255.255.255.0 172.20.9.1

• 在完成静态路由的添加后，Windows10(172.20.9.150)可以和其他网络三层互通

• SSH访问V587-ESXI-01操作系统命令行

• 确认迷你SDDC环境内部已经实现了多网段之间的三层路由互通

还记得我们在配置V587-ESXI-01基本网络设置的时候，定义了DNS服务器为172.20.9.1么？

现在通过命令行验证DNS服务和三层路由是否都正常运行

• 测试ESXI解析addc.eccomat.local

 

明天我们将创建一台vCenter用于迷你SDDC环境内软件定义的计算、网络和存储的一站式管理；并且向大家演示如何利用vCenter实现ESXI的自动化部署。在Auto Deploy章节，需要有一台DHCP服务器，为相关ESXI分配网络地址。

 

主题：迷你SDDC环境搭建

任务8：部署DHCP服务器角色

 

接下来的时间，我将演示如何部署一台DHCP服务器角色：

• 运行“添加角色”向导

• 选择添加“DHCP服务器”角色

• 在所有三层网络中，只需要为172.20.10.0/24，即MGMT网络启用DHCP动态地址分配

• 指定DNS服务器地址和域名

• 选择“此网络上的应用程序不需要WINS”

• 为172.20.10.0/24设置DHCP自动分配IP地址的资源池

  在Auto Deploy环节，我们将用到2个172.20.10.0/24的地址

• 不需要添加其他的DHCP作用域

• 不开启DHCPv6无状态模式

• 使用域管理员eccomat\administrator授权ADDC DHCP服务器

• 确认各项参数设置无误，点击安装，开始DHCP服务器角色的部署进程

• 等待DHCP服务器角色安装完成

• 管理员可以将管理工具-DHCP添加到桌面，便于后期管理包括作用域、地址租用等功能

• 在Auto Deploy章节，我们将完成DHCP作用域设置

 

完成ADDC的所有角色部署后，现在的迷你SDDC环境拓扑有了不小的变化，其实V587-ESXI-01这台微型计算机就好像是一个容器，把一个完整的数据中心囊括其中：

• V587-ESXI-01：数据中心边界，内含计算资源、存储资源、网络资源

• External网络：模拟数据中心到Internet出口

• MGMT网络：数据中心内设备的管理网络，包括ESXI管理地址、vCenter和NSX Manager管理地址等

• VTEP网络：Overlay网络，用于传输封装的VXLAN(NSX-V)或者Geneve(NSX-T)数据包

• PHYSICAL网络：生产网络，相当于企业内网，模拟数据中心内部网络环境

• ADDC虚拟机：模拟一台核心网关，用于路由上述所有的三层网络；模拟四台服务器，包括域控制器、DNS服务器、NTP服务器和DHCP服务器

在后续的文章中，我们将正式开启包括vCenter、vSAN和NSX等一系列VMware SDDC基础架构层产品的安装、部署和配置演示。在明天的讨论中，我们首先部署基础架构层的核心-VMware vCenter。