Projektdokume Projektdokumentatio Projektdokumentation ... - De-Fra
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Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren<br />
hochverfügbaren<br />
Virtualisierungsumgebung Virtualisierungsumgebung mittels mittels VMware VMware ESXi 5.1 und VMware<br />
vSphere High Availability<br />
Ausbildungsbetrieb<br />
Stadtwerke <strong>Fra</strong>nkfurt am Main<br />
Holding GmbH<br />
Kurt-Schumacher<br />
Schumacher-Str. Str. 8<br />
60311 <strong>Fra</strong>nkfurt am Main<br />
<strong>Projektdokume</strong>ntation<br />
<strong>Projektdokume</strong>ntation<br />
Autor:<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
<strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Fachinformatiker Fachinformatiker für für Systemintegration<br />
Systemintegration<br />
Abschlussjahrgang:<br />
Abschlussjahrgang:<br />
Sommer Sommer 2013<br />
2013<br />
Bearbeitungszeitraum:<br />
Bearbeitungszeitraum<br />
25.03.2013 – 05.04.2013<br />
Auszubildender<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Ehrsamer Weg 47<br />
35398 Gießen<br />
Ident-Nummer: Nummer: 660988
Inhaltsverzeichnis<br />
1.<br />
Seite<br />
Einleitung ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................ 4<br />
1.1. Unternehmen ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
..........................................................<br />
.......................... 4<br />
1.2. Abteilungsumfeld ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
....................................................<br />
.................... 4<br />
1.3. Projektumfeld umfeld ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
..........................................................<br />
.......................... 4<br />
1.4. Schnittstellen ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
...........................................................<br />
........................... 5<br />
2. Erläuterung der verwendeten Software ................................................................<br />
................................ ................................<br />
...................................................<br />
................... 5<br />
2.1. VMware ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................... ................................ 5<br />
2.2. Open-E ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
..................................... ................................ 5<br />
3. Projektbeschreibung ................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
................................................ ................ 6<br />
3.1. Analyse der Projektanforderungen ................................................................<br />
................................ ................................<br />
.........................................................<br />
......................... 6<br />
3.2. Ist-Zustand Zustand ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
...............................................................<br />
............................... 6<br />
3.3. Soll-Konzept Konzept ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
.............................................................<br />
............................. 6<br />
3.4. Änderungen gegenüber dem Projektantrag ................................<br />
................................................................<br />
................................ ........................................... ................................ 6<br />
3.5. Geplanter Ablauf des Projektes ................................................................<br />
................................ ................................<br />
...............................................................<br />
............................... 7<br />
4. Projektressourcen ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
....................................................<br />
.................... 9<br />
4.1. Hardware ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................. ................................ 9<br />
4.2. Software ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................ 10<br />
4.3. Kosten ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
.................................... ................................ 11<br />
4.3.1. Erläuterung ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
....................................................<br />
.................... 11<br />
4.3.2. Kostenaufstellung ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
.......................................... .......... 11<br />
5. Projektrealisierung ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................ ................ 12<br />
5.1. Physikalischer Aufbau ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
............................................ ............ 12<br />
5.2. Einrichtung inrichtung der ESXi Hypervisor ................................................................<br />
................................ ................................<br />
............................................................<br />
............................ 13<br />
5.2.1. Erstellen der RAID RAID-Partitionen Partitionen ................................................................<br />
................................ ................................<br />
......................................................<br />
...................... 13<br />
5.2.2. Installation des ESXi ESXi-Betriebssystems<br />
Betriebssystems ................................<br />
................................................................<br />
................................ ........................................... ........... 13<br />
5.3. Einrichtung des Storage Servers ................................................................<br />
................................ ................................<br />
............................................................<br />
............................ 13<br />
5.3.1. Erstellen der RAID RAID-Partitionen Partitionen ................................................................<br />
................................ ................................<br />
......................................................<br />
...................... 13<br />
5.3.2. Installation des Open Open-E-DSS-Betriebssystems<br />
Betriebssystems ................................<br />
..............................................................<br />
.............................. 13<br />
5.3.3. Einrichtung dder<br />
er Speicherfreigabe ................................................................<br />
................................ ................................<br />
.................................................. .................. 14<br />
5.4. Einrichtung des Laptops ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
........................................ ................................ 14<br />
5.4.1. Netzwerkeinstellungen ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
.................................. ................................ 14<br />
5.4. 5.4.2. Installation des vSphere vSphere-Clients Clients ................................................................<br />
................................ ................................<br />
....................................................<br />
.................... 14<br />
5.5. Installation des vCenter vCenter-Servers ................................................................<br />
................................ ................................<br />
...........................................................<br />
........................... 14<br />
5.5.1. Installation des Hostbetriebssystems ................................<br />
................................................................<br />
................................ ............................................ ............ 14<br />
5.5.2. Installation der vCenter vCenter-Software Software ................................................................<br />
................................ ................................<br />
................................................. ................. 15<br />
5.6. Installation des Domain Controllers ................................................................<br />
................................ ................................<br />
......................................................<br />
...................... 15<br />
5.7. Einrichtung des vCenters ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
....................................... ................................ 15<br />
5.7.1. Login ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ..............................................................<br />
.............................. 15<br />
5.7.2. Erstellung eines Datacenters ................................................................<br />
................................ ................................<br />
.........................................................<br />
......................... 16<br />
5.7.3. Aktivierung der Lizenz ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................... ................................ 16<br />
5.7.4. Anlegen eines Clusters ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
.................................. ................................ 16<br />
5.7.5. Hinzufügen der Hypervisor in den Cluster ................................<br />
................................................................<br />
.................................... ................................ 16<br />
5.8. Hinzufügen des Storage Servers ................................................................<br />
................................ ................................<br />
............................................................<br />
............................ 17<br />
5.9. Verschieben der VMs ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
............................................ ............ 19<br />
5.10. Aktivierung von vSphere vSphere-HA ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................. ................................ 19<br />
5.11. Installation einer Test Test-VM<br />
................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
..................................... ................................ 19<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Seite2von Seite 32
6. Kontrolle und Testphase ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
........................................ ................................ 20<br />
6.1. Simulation eines Serverausfalls ................................................................<br />
................................ ................................<br />
.............................................................<br />
............................. 20<br />
6.2. Störungsbeseitigung ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
.............................................. .............. 20<br />
6.3. Abschließender Test ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
.............................................. .............. 21<br />
6.3.1. Schritt chritt 1 ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
.........................................................<br />
......................... 21<br />
6.3.2. Schritt 2 ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
.........................................................<br />
......................... 21<br />
6.3.3. Schritt 3 ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
.........................................................<br />
......................... 21<br />
7. Projektabschluss ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
....................................................<br />
.................... 22<br />
7.1. Ergebnisse Ergebnisse................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ..............................................................<br />
.............................. 22<br />
7.2. Soll-Ist-Vergleich rgleich ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
....................................................<br />
.................... 23<br />
7.2.1. Zeitenvergleich Zeitenvergleich der der ausgeführten ausgeführten Tätigkeiten Tätigkeiten ................................<br />
..............................................................<br />
.............................. 23<br />
7.2.2. Erläuterung zum Soll Soll-Ist-Vergleich Vergleich ................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................ ................ 23<br />
7.3. Übergabe des Projektes ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
........................................ ................................ 24<br />
8. Anhang ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
.................................. ................................ 25<br />
a) Betriebliche Dokumentation ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................. ................................ 25<br />
b) Unterschiede zwischen HA, FT und DRS ................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................ ................ 25<br />
c) Schwachstellen des Systems ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................. ................................ 26<br />
d) Zusätzliche Bilder ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................... ................... 27<br />
e) Glossar ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................... ................................ 28<br />
f) Quellenverzeichnis ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
................................................ ................ 30<br />
g)<br />
Literatur ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
......................................... ................................ 30<br />
Webseiten ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
..................................... ................................ 30<br />
Bilderverzeichnis ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................... ................... 31<br />
h) Tabellenverzeichnis ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
............................................... ............... 31<br />
i) Kundendokumentation ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
......................................... ................................ 32<br />
Anmerkung:<br />
Kursiv ursiv geschriebene Begriffe dieser dieser Dokumentation Dokumentation werden werden im Anhang e)-Glossar Glossar ab Seite 28 erklärt.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Seite3von Seite 32
1. Einleitung<br />
1.1. Unternehmen<br />
Die Die Stadtwerke Stadtwerke <strong>Fra</strong>nkfurt <strong>Fra</strong>nkfurt am am Main, Main, verwaltet verwaltet durch durch die die Stadtwerke Stadtwerke Holding Holding GmbH<br />
GmbH GmbH, ist ein 100- 100<br />
prozentiges prozentiges Tochterunternehmen Tochterunternehmen der der Stadt Stadt <strong>Fra</strong>nkfurt <strong>Fra</strong>nkfurt am am Main. Main. Die Die Stadtwerke Stadtwerke <strong>Fra</strong>nkfurt <strong>Fra</strong>nkfurt am am Main<br />
Main<br />
Holding GmbH hält wiederru wiederrum m m diverse diverse Anteile Anteile an an den den unten unten aufgelisteten<br />
a aufgelisteten<br />
Gesellschaften<br />
Gesellschaften. . Offizielle<br />
Ausbildungs Ausbildungsstelle stelle für Auszubildende dieses Verbunds ist ist die die Holding Holding GmbH, GmbH, jedoch jedoch wird wird im im Voraus<br />
Voraus<br />
bereits bereits festgelegt, festgelegt, in in welcher welcher Firma Firma die die Auszubildenden Auszubildenden eingesetzt eingesetzt werden.<br />
werden.<br />
Das folgende Projekt Projekt wird wird für für die die Verkehrsgesellschaft Verkehrsgesellschaft <strong>Fra</strong>nkfurt <strong>Fra</strong>nkfurt am am Main Main mbH mbH u<br />
u uund<br />
in ihrem Umfeld<br />
durchgeführt.<br />
Die Die Verkehrsgesellschaft Verkehrsgesellschaft <strong>Fra</strong>nkfurt <strong>Fra</strong>nkfurt am am Main Main mbH, mbH, im im Folgenden Folgenden nur nur noch noch VGF VGF genannt, genannt, ist ist Betreiber<br />
Betreiber<br />
der Straßenbahnen und U UU-Bahnen<br />
Bahnen Bahnen im im Raum Raum <strong>Fra</strong>nkfurt <strong>Fra</strong>nkfurt und und hat hat außerdem außerdem Anteile Anteile an an der<br />
der<br />
Serviceleistung im Busverkehr. Sie ist somit ein ein wichtiger wichtiger Teil Teil der städtischen Infrastruktur <strong>Fra</strong>nkfurts.<br />
Die VGF hat ca. 2000 Mitarbeiter Mitarbeiter, , 350 350 Schienenfahrzeuge Schienenfahrzeuge und und 170 170 Busse.<br />
Busse.<br />
1.2. Abteilungsumfeld<br />
Dieses Dieses Projekt Projekt wird wird innerhalb innerhalb der der Abteilung Abteilung NT32.32(Fachteam NT32.32(Fachteam Nachrichtentechnik)<br />
Nachrichtentechnik) durchgeführt.<br />
durch<br />
Aufgabenbere<br />
Aufgabenbereiche iche dieser Abteilung sind unter anderem nderem das Einrichten und Administrieren diverser<br />
Server Server und und Switches, Switches, Betrieb Betrieb und und Erweiterung Erweiterung von von WLAN-Netzen WLAN Netzen sowie Verwaltung der<br />
Virtualisierungsumgebung.<br />
irtualisierungsumgebung. Es werden ca ca. . 150 UU-Bahn<br />
Bahn Stationen Stationen und und Betriebshöfe Betriebshöfe betreut.<br />
betreut.<br />
1.3. Pro Projektumfeld jektumfeld<br />
Das Das folgende folgende Projekt Projekt wird wird in in einer einer abgeschotteten abgeschotteten Testumgebung Testumgebung zunächst zunächst provisorisch provisorisch aufgebaut.<br />
aufgebaut.<br />
Dafür Dafür dient dient ein ein Serverraum Serverraum in in der der Leitstelle Leitstelle der der VGF. VGF. Durch Durch die die Abschottung Abschottung sind sind keinerlei keinerlei Server<br />
Server<br />
oder Dienste des Firmenintranets involviert. Im Abschluss chluss an an dieses dieses Projekt Projekt soll soll die die Testumgebung Testumgebung zu<br />
zu<br />
Versuchszwecken Versuchszwecken weiter weiter betrieben betrieben werden. werden. Nach Nach einem einem anstehenden anstehenden Umbau Umbau der der Räumlichkeiten<br />
Räumlichkeiten<br />
werden alle Server einen festen Standort bekommen.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 01 - Firmenanteile<br />
Seite4von Seite 32
1.4. Schnittstellen<br />
Projekttätigkeit<br />
Projektausführender<br />
Projektbetreuer<br />
Projektbetreuer<br />
Sachgebietsleiter Nachrichtentechnik<br />
Abteilungsleiter Systemtechnik<br />
Ausbildungsleiter<br />
Ausbildungsleiter/Projektbetreuer<br />
/Projektbetreuer<br />
Ausbildungsleiter<br />
Ausbildungsleiter/ / Projektbetreuer<br />
2. Erläuterung der verwendeten Software<br />
Zum Zum besseren besseren Verständnis Verständnis der der folgenden folgenden Kapitel Kapitel wird wird hier hier nun nun eine eine kurze kurze Erklärung Erklärung über über VMware<br />
VMware<br />
und Open Open-E abgegeben.<br />
2.1. VMware<br />
VMware ist ist der der weltweit weltweit führende führende Anbieter Anbieter für für Virtualisierungssoftware. Virtualisierungssoftware. Unter Unter Virtualisierung<br />
Virtualisierung<br />
versteht versteht man man eine eine Methode, Methode, auf auf einem einem physikalischen physikalischen Host-System System mehrere Betriebssysteme<br />
parallel auszuführen. Hierzu Hierzu gibt gibt es es diverse diverse Methoden. Methoden. Von Von einfachen einfachen Programmen Programmen auf<br />
auf<br />
Softwareebene bis hin zu sehr ausgereiften pass pass-through through Techniken, Techniken, die die direkte direkte Hardware-<br />
Hardware<br />
ansteuerung nsteuerung nsteuerung erlauben. erlauben. Speziell Speziell für für die die hohen hohen Anforderungen Anforde rungen großer Infrastrukturen und<br />
Rechenzentren hat VMware die Plattform vSphere entwickelt. Zum Erstellen einer vSphere-<br />
Umgebung Umgebung wird wird in in diesem diesem Projekt Projekt ein ein spezielles spezielles Betriebssystem Betriebssystem namens namens ESXi in der Version 5.1<br />
genutzt. Dies ist ist ein ein sehr sehr minimalistisches minimalistisches Betriebssystem, Betriebssystem, welches welches installiert<br />
installiert weniger als 200MB<br />
Speicher benötigt (Baremetal). Verwaltet Verwaltet werden werden diese diese durch durch die die Software Software VMware vCenter. .<br />
2.2. Open Open-E<br />
Für ür das Projekt wird ein zentraler entraler Speicher benötigt benötigt. . Die D Wahl fiel auf das iSCSI Protokoll und das<br />
Betriebssystem iebssystem DSS(Data (Data Storage Software) Software) der der Firma Firma Open-E. Open . Verwendet wird die Version V6, da<br />
diese auch im Produktivsystem genutzt wird wird. Bei Open- -E DSS handelt ees<br />
s sich um ein reines Storage<br />
Betriebssystem. Betriebssystem. Es Es arbeitet arbeitet mit mit einem einem minimalen minimalen Linux-Kernel Linux Kernel und kann als NAS oder SAN mit<br />
verschiedenen verschiedenen Protokollen Protokollen auf auf diverser diverser Hardware Hardware betrieben betrieben werden. werden. Es ist hoch performant und<br />
fürStorage Storage Server optimiert optimiert.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
Name<br />
<strong>Fra</strong>nkhauser <strong>De</strong>nnis<br />
Höfler<br />
Kildau<br />
Eller<br />
Schmidt<br />
Acker<br />
Reddieß<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Vorname<br />
Christian<br />
Thomas<br />
Tobias<br />
Christian<br />
Andreas<br />
Roland<br />
Abteilung<br />
H2-PE<br />
NT32.32<br />
NT32.32<br />
NT32.3<br />
NT32<br />
H2-PE<br />
H2-PE<br />
Seite5von Seite 32
3. Projektbeschreibung<br />
Durch ein Gespräch mit dem Auftraggeber, den den Mitarbeitern Mitarbeitern der der Abteilung NT32.32 NT32.32, wurden<br />
folgende folgende Anforderungen Anforderungen und und Gegebenheiten Gegebenheiten für für das das Projekt Projekt ermittelt.<br />
ermittelt.<br />
3.1. Analyse der Projektanforderungen<br />
Ziel dieses Projekte Projektes s s ist ist es, es, eine eine einsatzfähige einsatzfähige Testumgebung Testumgebung des des vSphere vSphereHigh vSphere vSphereHigh<br />
High Availability AvailabilityClusters<br />
Availability<br />
einzurichten. inzurichten. Hiermit soll eine h hhochverfügbare<br />
ochverfügbare ochverfügbare Laufzeitumgebung Laufzeitumgebung für für virtuelle virtuelle Maschinen Maschinen gescha geschaffen gescha<br />
werden. werden. Nach Nach einem einem simulierten simulierten Ausfall Ausfall eines eines Servers Servers sollen sollen die die betroffenen betroffenen VMs auf einem zweiten<br />
Server neu gestartet werden. Start Start der der Projektbearbeitung Projektbearbeitung ist der 25.3.2013, Zeitpunkt der<br />
Projektübergabe jektübergabe ist der 05.04.2013.<br />
3.2. Ist Ist-Zustand<br />
Vorhanden sind drei physikalische Server. Server. Ein Ein Speicherserver, Speicherserver, im im Folgenden Storage Server genannt,<br />
und zwei Hostserver Hostserver, welche welche die die Rechenleistung Rechenleistung für für die die virtuellen virtuellen Maschinen Maschinen zur zur Verfügung Verfügung stellen.<br />
stellen.<br />
Diese Server nennt man auch Hypervisor Hypervisor. . Zur Zur Herstellung Herstellung der de der<br />
Verbindung wi wird rd ein Switch eingesetzt.<br />
<strong>De</strong>r Swich und alle Server sin sind d d zu zu Beginn Beginn des des Projektes Projektes unkonfiguriert<br />
unkonfiguriert. unkonfiguriert<br />
unkonfiguriert.<br />
. Sie stammen aus dem Inventar<br />
der VGF und wurde nicht speziell für dieses Projekt angeschafft. angeschafft<br />
Die VGF betreibt zurzeit eine ähnliche hochverfügb<br />
hochverfügbare are Virtualisierungsumgebung, Virtua lisierungsumgebung, jedoch mit drei<br />
Hostservern und drei Storage Servern. ervern. ervern. Die Die Anbindung Anbindung an an das das SAN wurde hier mit Fibre Channel (FC)<br />
realisiert. Das Produktivsystem dient diente gelegentlich gelegentlich als als Referenz Referenz für für dieses dieses Projekt.<br />
Projekt.<br />
3.3. Soll Soll-Konzept Konzept<br />
Da Da die die Virtualisierungsumgebung Virtualisierungsumgebung des des Produktivsystems Produktivsystems viele viele wichtige wichtige Server Server und und Dienste Dienste hostet, hostet, ist<br />
ist<br />
es riskant riskant, neue neue Konfigurationen Konfigurationen oder oder Updates Updates direkt direkt am am laufenden laufenden System System zu zu testen. testen. Es Es ist ist also also Ziel<br />
dieses dieses Projektes, Projektes, eine eine eigenständige eigenständige Testumgebung Testumgebung zu zu schaffen, schaffen, in in der der sämtliche sämtliche Szenarien Szenarien gefahrlos<br />
gefahrlos<br />
getestet werden können. Aufgrund Aufgrund der der Vergleichbarkeit Vergleichbarkeit mit mit dem dem Produktivsystem Produktivsystem ist ist es es deshalb<br />
deshalb<br />
unabdingbar<br />
unabdingbar, die identische Software zu nutzen. (VMware vSphere und Open Open-E DSS DSS)<br />
3.4. Änderungen Änderungen gegenüber gegenüber dem dem Projektantrag<br />
Projektantrag<br />
Während des Projekt Projektes sind folgende olgende olgende Änderungen Änderungen eingetreten:<br />
eingetreten:<br />
• Es musste ein Domain Controller aufgesetzt aufgesetzt werden.<br />
werden.<br />
• Die geplante Projektzeit wurde um zwei Stunden überschritten.<br />
Die Gründe nde für für diese diese Änderungen Änderungen werden werden an an gegebener gegebener Stelle Stelle in dieser Dokumentation erläutert.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Seite6von Seite 32
3.5. Geplanter Ablauf des Projekt Projektes<br />
1<br />
1.1<br />
1.2<br />
2<br />
2.1<br />
2.2<br />
2.3<br />
3<br />
3.1<br />
3.2<br />
3.3<br />
3.4<br />
3.5<br />
3.6<br />
3.7<br />
3.8<br />
3.9<br />
3.10<br />
3.11<br />
3.12<br />
4<br />
4.1<br />
4.2<br />
4.3<br />
5<br />
5.1<br />
5.2<br />
5.3<br />
Alle Alle Arbeitsschritte Arbeitsschritte sowie sowie das das Anlegen Anlegen dieser dieser <strong>Projektdokume</strong>ntation <strong>Projektdokume</strong>ntation werden werden vom<br />
vom<br />
Projektausführenden <strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser ausgeübt.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
Projektphasen<br />
<strong>De</strong>finitionsphase<br />
Analyse der Projektanforderungen<br />
Auftraggebergespräch<br />
Planungsphase<br />
Feststellung ellung des Ist Ist-Zustands<br />
Ausarbeitung des Soll Soll-Konzepts Konzepts<br />
Erstellung eines Projektablaufplans<br />
Durchführungsphase<br />
RAID Konfiguration der Server<br />
Installation des Storage Storage-Servers Servers<br />
Installation der Hypervisor<br />
Netzwerkkonfigurationen der Server<br />
Einrichtung Einrichtung des des iSCSI iSCSI auf auf dem dem Storage Storage Server<br />
Server<br />
Installation und Einrichtung von VMware vSphere<br />
Installation Installation eines eines virtuellen virtuellen Windows Windows Server Server 2008R2<br />
2008R2<br />
Installation von VMware vCenter<br />
Einrichtung des vCenters und A AAktivierung<br />
ktivierung der Lizenzen<br />
Konfiguration der der vSphere vSphere High High Availability<br />
Availability<br />
Installation des Test Test-Betriebssystems<br />
Betriebssystems<br />
Auftauchende Probleme beheben<br />
Kontrolle und Testphase<br />
Test des Zugriffs auf die virtuellen Server<br />
Fehler eines Servers simulieren<br />
Auswertung Auswertung und und Protokollierung Protokollierung der der Testergebnisse<br />
Testergebnisse<br />
Abschlussphase<br />
Übergabe des Projektes<br />
Soll/Ist st-Vergleich<br />
<strong>Projektdokume</strong>ntation<br />
Gesamt<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Stunden<br />
2,5<br />
1<br />
1,5<br />
2,5<br />
0,5<br />
1<br />
1<br />
16<br />
1<br />
0,5<br />
2<br />
1<br />
1,5<br />
1<br />
1,5<br />
1<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
2<br />
2,5<br />
1<br />
0,5<br />
1<br />
11,5<br />
1<br />
0,5<br />
10<br />
35<br />
Tabelle 01 - Geplante Projektphasen<br />
Seite7von Seite 32
35 Stunden<br />
5 Stunden 10 Stunden 15 Stunden 20 Stunden 25 Stunden 30 Stunden<br />
Projektphasen Stunden<br />
1 <strong>De</strong>finitionsphase 2,5<br />
1.1 Analyse der Projektanforderungen 1<br />
1.2 Auftraggebergespräch 1,5<br />
2 Planungsphase 2,5<br />
2.1 Feststellung des Ist-Zustands 0,5<br />
2.2 Ausarbeitung des Soll-Konzepts 1<br />
2.3 Erstellung eines Projektablaufplans 1<br />
3 Durchführungsphase 18<br />
3.1 RAID Konfiguration der Server 1<br />
3.2 Installation des Storage-Servers 0,5<br />
3.3 Installation des 1. Hypervisor 2<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 002<br />
- Zeitplanung<br />
Seite8von Seite 32
4. Projekt Projektressourcen ressourcen<br />
4.1. Hardware<br />
Bezeichnung der Hardware<br />
Wortmann Terra Server<br />
Wortmann Terra Server<br />
RECT Storage 3780B16 3780B16-N<br />
HP ProBook<br />
Cisco 2960G -24 TS - L<br />
Diverse Kabel<br />
Die beiden Wortmann Terra Server Serverwerden werden im im Folgenden Folgenden auch auch ESXi ESXi, Hypervisor oder gelegentlich<br />
auch nur Host genannt. Die Die Bezeichnung Bezeichnung ergibt ergibt sich sich aber aber immer immer aus aus dem dem Zusammenhang.<br />
Zusammenhang.<br />
Da das HP ProBook ProBookder der einzige physikalische Konfigurationscomputer<br />
ist, , wird diese diesesnur mit Laptop<br />
bezeichnet.<br />
Zur besseren Übersicht siehe Abbildung 03 - Verbindungsübersicht Verbindungsübersicht auf Seite 12.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
Daten<br />
2x Intel Xeon E5420<br />
2,5GHz<br />
4GB RAM<br />
5x 70GB Festplatte<br />
2X Gigabit Ethernet<br />
2x Intel Xeon E5420<br />
2,5GHz<br />
4GB RAM<br />
5x 70GB Festplatte<br />
2X Gigabit Ethernet<br />
2x Intel Xeon E5506<br />
2,13GHz<br />
12GB RAM<br />
4x 2TB Festplatte<br />
10x 500GB Festplatte<br />
4x Gigabit Ethernet<br />
Intel i5 2520M<br />
2,5GHz<br />
4GB RAM<br />
500 GB Festplatte<br />
2X Gigabit Ethernet<br />
24 Port<br />
Cat-5e 5e S/FTP<br />
Stromkabel<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Tabelle 02 - Hardware<br />
Seite9von Seite 32
4.2. Software<br />
Name der Software<br />
Open-E DSS<br />
VMware ware ESXi<br />
vSphere Client<br />
vCenter<br />
Microsoft SQL Server<br />
Windows Server 2008R2<br />
Microsoft Domain Controller<br />
Windows XP<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
Funktion<br />
Betriebssystem Betriebssystem für für Storage Storage Server<br />
Betriebssystem Betriebssystem der der VMware VM Hypervisor<br />
Client zum AAufschalten<br />
ufschalten auf einen<br />
Hypervisor oder auf das vCenter<br />
Zentrale Verwaltungssoftware Verwaltungssoftware für für alle<br />
alle<br />
Hypervisor<br />
Datenbankserver, Datenbankserver, wird wird zur zur Installation<br />
Installation<br />
von vCenter benötigt<br />
Serverbetriebssystem etriebssystem von von Microsoft<br />
Microsoft<br />
Rolle Rolle eines eines (Microsoft)Servers, (Microsoft)Serv<br />
(Microsoft)Servers,<br />
wird zur<br />
Installation und KKonfiguration<br />
onfiguration von<br />
vCenter und und HA HA benötigt<br />
benötigt<br />
Client Betriebssystem Betriebssystem für für Testzwecke<br />
Testzwecke<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Tabelle 03 - Software<br />
Seite10 10von 32
4.3. Kosten<br />
4.3.1. Erläuterung<br />
Eine Eine genaue genaue Kostenaufstellung Kostenaufstellung für für Lizenzen Lizenzen und und Hardware Hardware ist ist leider leider nicht nicht möglich, möglich, da da die die speziellen<br />
speziellen<br />
Konditionen der VGF und Mainova nicht veröffentlicht werden werden dürfen. dürfen. Diese Diese Kosten Kosten sind sind hier hier mit mit drei<br />
drei<br />
Sternen *** gekennzeichnet. Mit GK gekennzeichnete gekennzeichnete Kosten Kosten wurden wurden über über die die Gemeinkosten Gemeinkosten de der de<br />
Abteilung Abteilung NT32.32 NT32.32 abgerechnet abgerechnet und und können können nicht nicht speziell speziell für für dieses dieses Projekt Projekt angegeben angegeben werden. werden.Alle werden.<br />
drei Server Server sind sind bereits bereits abgeschrieben abgeschrieben und und werden werden im im Inventar Inventar mit mit 11€<br />
1 geführt.<br />
4.3.2. Kostenaufstellung<br />
Personalkosten: nalkosten:<br />
Arbeitsstunde Azubi(13,49 Azubi(13,49€) €) X 335h<br />
Hardwarekosten:<br />
1 Wortmann Terra Server<br />
1 Wortmann Terra Server<br />
1 RECT Storage ST ST-3780B16 3780B16-N<br />
Cisco 2960G -24 TS – L<br />
HP ProBook Laptop<br />
Netzwerk Netzwerk- und Stromkabel<br />
Softwarekosten<br />
Open-E DSS 6 Enterprise 16TB<br />
VMware vCenter 5 Essentials<br />
(1 Instanz, 6 CPUs, 3 Hypervisor Hypervisor) )<br />
Microsoft Windows Server 2008R2<br />
Microsoft Windows XP SP3<br />
Gesamtkosten:<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
=<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
472,15 €<br />
472,15 €<br />
3 €<br />
1 €<br />
1 €<br />
1 €<br />
***<br />
GK<br />
GK<br />
***<br />
***<br />
***<br />
GK<br />
GK<br />
475,15 €<br />
Tabelle 04 - Kostenaufstellung<br />
Seite11 11von 32
5. Projektrealisierung<br />
5.1. Physikalischer Aufbau<br />
Zunächst Zunächst wurden wurden die die drei drei Server Server und und der der Switch Switch provisorisch provisorisch auf auf einem einem freien freien Platz Platz in in der der Leitstelle<br />
Leitstelle<br />
der der VGF VGF aufgebaut. aufgebaut. Die Die Konstellation Konstellation und und Verkabelung Verkabelung ist ist in in folgendem folgendem Schaubild Schaubild dargestellt.<br />
dargestellt.<br />
Da das Testnetz zur zur Zeit Zeit der der Installation Installation noch noch vom vom eigentlichen eigentlichen Firmennetz Firmennetz abgeschottet abgeschottet sein sein muss musste, muss<br />
war lediglich lediglich der der Laptop Laptop zur zur Verwaltung Verwaltung in in beiden beiden Netzen Netzen integriert. integriert. Die Hypervisor Hypervisorbesitzen besitzen aus<br />
Performanzgrün<br />
Performanzgründen den eine dedizierte Ethernetverbindung zum Storage Server.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 03 - Verbindungsübersicht<br />
Seite12 12von 32
5.2. Einrichtung der ESXi Hypervisor<br />
5.2.1. Erstellen der RAID RAID-Partitionen Partitionen<br />
Bevor das Betriebssystem auf beide Hypervisor installiert installiert werden werden konnte, konnte, musste<br />
mussten zunächst die<br />
RAID-Controller Controller Controller der der Server Server eingerichtet eingerichtet werden. werden. Hierzu Hierzu diente dient eine einfache grafische Oberfläche im<br />
BIOS der Raid-Controller Controller. . Hier wurde ein RAID-1, , also eine 1:1 Spieg Spiegelung Spieg aus zwei 69618MB- 69618MB<br />
Festplatten Festplatten erstellt. erstellt. Zunächst Zunächst wird wird hierbei hierbei eine eine Disk Disk Group Group definiert definiert und und anschließend anschließend das<br />
das RAID-Level RAID<br />
zugeteilt.<br />
Dieser Arbeitsschritt wurde auf auf beiden beiden Servern Servern identisch identisch ausgeführt.<br />
ausgeführt.<br />
Eine beispielhafte eispielhafte Ansicht die dieses ses RAID RAID-BIOS BIOS befindet befindet sich sich im im Anhang Anhang unter unter d)-Zusätzliche Zusätzliche Bilder S. 27<br />
5.2.2. Installation des ESXi ESXi-Betriebssystems<br />
Betriebssystems<br />
Die Installation der Betriebssoftware au auf f den Hostservern erfolgte mittels CD und war sehr simpel, da<br />
das ESXi nur sehr wenige lokale Einstellungsmöglichkeiten Einstellungsmöglichkeiten bietet. bietet. Es<br />
Es wurden lediglich<br />
Netzwerkeinstellungen und Passworteingaben abgefragt. abgefragt Nach ach der Installation erschien eine<br />
minimale Oberflächee,<br />
welche welche die die Daten Daten des des Servers Servers anzeigte. anzeigte. Alle A lle weiteren Einstellungen erfolg erfolgten erfolg<br />
dann über die vSphere vSphere-Client-Software. Software.<br />
Auch dieser Schritt wurde auf auf beiden beiden Servern Servern ausgeführt.<br />
ausgeführt.<br />
5.3. Einrichtung des Storage Serverss<br />
5.3.1. Erstellen der RAID-Partitionen Partitionen<br />
Da imStorage Storage Server Servereinanderer RAID-Controller Controller verbaut ist als in den Hostserver Hostservern, , gestaltete sich<br />
hier hier das das Konfigurieren Konfigurieren der der RAIDs RAIDs etwas etwas anders, anders, im im Grunde Grunde sind sind die die Einstellungen<br />
Einstellungen aber sehr ähnlich.<br />
Auf diesem Server wurden zwei RAID RAID-Partitionen Partitionen angelegt:<br />
angelegt:<br />
• RAID 1 mit 2x558GB 2x558GBfür für das Betriebssystem<br />
• RAID 5 mit 3x 3x558GB GB als Partition zur Freigabe<br />
Dies ergibt Nettospeichergröße<br />
Nettospeichergrößenn<br />
von von 558GB 558GB und und 1116GB. 1116GB<br />
Diese Diese Konfiguration Konfiguration wurde wurde nur nur beispielhaft beispielhaft für für dieses dieses Projekt Projekt gewählt gewählt und und ist ist erweiterbar.<br />
erweiterbar.<br />
Auch dieses RAID RAID-BIOS BIOS ist im Anhang unter d) d)-Zusätzliche Zusätzliche Bilder Seite 27 abgebildet abgebildet.<br />
5.3.2. Installation des Open Open-E--DSS-Betriebssystems<br />
Betriebssystems<br />
Das Betriebssystem Open Open-E DSS kann kann normalerweise normalerweise zwar zwar auch auch über über CD CD inst installiert inst installiert<br />
alliert werden, da der<br />
Storage Server jedoch kein CD CD-Laufwerk Laufwerk besit besitzt, zt, wurde wurde zur zur Installation Installation ein ein i<br />
interner nterner USB-Stick USB<br />
verwendet. Dieser USB USB-Stick Stick wird vom vom Hersteller Hersteller Open-E Open E vertrieben. Er wird direkt auf einen 9-<br />
poligen USB USB-Anschluss Anschluss auf dem Mainboard gesteckt.<br />
Es ist möglich, das das System System von von diesem diesem Datenträger Datenträger zu zu betreiben, betreiben, im Projektumfeld wurde er jedoch<br />
nur nur zur zur Installation Installation verwendet. verwendet. Auch Auch dieses dieses Betriebssystem Betriebssystem bietet bietet lokal lokal lediglich lediglich g<br />
g ggrundlegende<br />
rundlegende<br />
Einstellungen Einstellungen wie wie Netzwerkkonfigurationen Netzwerkkonfigurationen und und wird wird anschließend anschließend extern extern über über einen einen Browser<br />
Browser<br />
mittels seiner IP IP-Adresse Adresse aufgerufen und über über eine eine Weboberfläche Weboberfläche verwaltet.<br />
verwaltet.<br />
Ein Bild des Onboard Onboard-USB-Sticks Sticks Sticks befindet befindet sich sich im im Anhang Anhang unter unter d)-Zusätzliche Zusätzliche Bilder Seite 27.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Seite13 13von 32
5.3.3. Einrichtung der Speicherfreigabe<br />
Auf Auf der der Weboberfläche Weboberfläche des des DSS DSS wurde wurde zunächst zunächst die die Freigabe Freigabe-Partition Freigabe Partition einer Volume Volume-Group<br />
Volume<br />
zugewiesen. Die Dies war war nötig, nötig, damit damit das das System System den den Speicher Speicher formatieren formatieren und und fr<br />
fr freigeben eigeben kann. Damit<br />
der Storage Server eindeutig identifiziert w wwerden<br />
erden konnte, konnte, generierte generierte er er einen einen iSCSI iSCSI-Namen:<br />
Iqn.2013 Iqn.2013-04:open-e01.target0 e01.target0<br />
Dieser iSCSI iSCSI-Name Name wird auch Target Target-Name Name Name genannt, genannt, da da der der Speicherserver Speicherserver das das Ziel Ziel für für iSCSI iSCSI-Befehle<br />
iSCSI<br />
ist.Die freigegebene<br />
reigegebene Volume-Group roup roup kann kann außerdem außerdem in in weitere weitere Teile( Teile(LUNs) Teile( ) untergliedert werden. In<br />
diesem diesem Fall Fall wurde wurde der der gesamte gesamte Speicherplatz Speicherplatz der der Volume-Group00 Volume Group00 unter der Nummer LUN0<br />
freigegeben.<br />
Aus Sicherheitsgründe<br />
Sicherheitsgründen n n wurde wurde außerdem außerdem noch noch eine eine Liste Liste mit mit zugriffsberechtigten zugriffsberechtigten IPs IPs in in den<br />
den<br />
Einstellungen von Target0 eingetragen. H HHierbei<br />
ierbei ierbei handelt handelt es es sich sich lediglich lediglich um um die die beiden beiden IPs IPs der<br />
der<br />
Hypervisor 192.168.1.1 und 192.168.2.1.<br />
5.4. Einrichtung des Laptops<br />
5.4.1. Netzwerkeinstellungen<br />
<strong>De</strong>r <strong>De</strong>r Laptop Laptop benötigte benötigte Zugriff Zugriff auf auf das das interne interne Firmennetz, Firmennetz, sowie sowie auf auf das das Testnetz, Testnetz, da da die die Installations-<br />
Installations<br />
dateien und Images mages auf auf einer einer Netzwerkfreigabe Netzwerkfreigabe im im Firmennetz Firmennetz bereitgestellt bereitgestellt wurden. wurden. Dazu Dazu wurde<br />
wurde<br />
eine eine zweite zweite Netzwerkkarte Netzwerkkarte per per USB USB angeschlossen angeschlossen und und für für das das Netzwerk Netzwerk der der Testumgebung<br />
Testumgebung<br />
eingerichtet.<br />
5.4.2. Installation des vSphere vSphere-Clients<br />
<strong>De</strong>r vSphere vSphere-Client Client Client wurde wurde mit mit einer einer einfachen einfachen Installationsroutine Installationsroutine wie wie eine eine gewöhnliche gewöhnliche Software<br />
Software<br />
auf auf dem dem Laptop Laptop installiert. installiert. Die Die Installationsdatei Installationsdatei hierfür hierfür kann kann auf auf der der VMware<br />
VMware VMware-Homepage Homepage<br />
heruntergeladen heruntergeladen werden. werden. Nach Nach der der Installation Installation war war der der Login durch Eingabe der IP und den<br />
Authentifizierungsdaten auf einem Hypervisor möglich.<br />
5.5. Installation des vCenter vCenter-Servers Servers<br />
5.5.1. Installation des Hostbetriebssystems<br />
VMware VMware-vCenter ist ist eine eine installierbare installierbare Software Software und und benötigt benötigt ein<br />
ein<br />
Hostbetriebssystem. Hostbetriebssystem. Dafür Dafür wurde wurde ein ein virtueller virtueller Windows Windows Server<br />
Server<br />
2008R2 2008R2 eingerichtet. eingerichtet. Zunächst Zunächst musste musste mittels mittels einer einer Routine Routine von<br />
von<br />
vSphere eine neue vvirtuelle<br />
irtuelle irtuelle Maschine Maschine auf auf dem dem Hypervisor Hypervisor angelegt<br />
werden. werden. Hierbei Hierbei können können die die Größe Größe des des Arbeitsspeichers Arbeitsspeichers und und weitere<br />
weitere<br />
Werte Werte der der virtuellen virtuellen Hardware Hardware angepasst angepasst werden. werden. Die Die Installation Installation des<br />
des<br />
Betriebssystems Betriebssystems geschah geschah durch durch Einbinden Einbinden eines eines DVD-Images. DVD . Nun<br />
kann im vSphere vSphere-Client Client ( (Abbildung Abbildung 004)<br />
der Hypervisor(oben oben) ) und die<br />
darauf laufende VM VM( (unten) ) erkannt werden.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 004-<br />
vSphere Client<br />
Seite14 14von 32
5.5.2. IInstallation<br />
nstallation der vCenter vCenter--Software<br />
Während der vCenter vCenter-Software Softwareinstallation wurde auch der benötigte SQL-Server Server auf die virtuelle<br />
Maschine Maschine installiert. installiert. Die Die Installationsroutine Installationsroutine erfasste erfasste außerdem außerdem die die An Anzahl An Anzahl<br />
zahl der zu verwaltenden<br />
Hypervisor und VMs um um anschließend anschließend die die Grundeinstellung Grundeinstellung des des vCenter vCenters vCenter darauf zu optimieren.<br />
Während der Installation trat dadurch eine eine Fehlermeldung Fehlermeldung auf(Siehe auf auf(Siehe<br />
Abbildung 05). . Nach einigen<br />
Tests ohne Domain haben haben viele viele Zugriffe Zugriffe zwischen zwischen ESXi, ESX , vCenter vCenter, der SQL-Datenbank Datenbank und dem<br />
vSphere--Client<br />
Client nicht ordnungsgemäß funktionier funktioniert. . Es wurde wu daher entschieden entschieden,noch noch einen Domain<br />
Controller Controllereinzurichten<br />
einzurichten. . Anschließend funktionierte die Authentifizierung einwandfrei.<br />
5.6. Installation des Domain Controllers<br />
Zur Installation des Domain Controllers wurde wurde ein ein weiterer weiterer virtueller virtueller Server Server 2008R2 2008R2 erstellt. erstellt. Auf<br />
Auf<br />
diesem wurde anschließend die Rolle des Domain Controllers aktiviert. Es wurden keine weiteren<br />
Einstellungen Einstellungen an an der der Domäne Domäne vorgenommen. vorgenommen. <strong>De</strong>r <strong>De</strong>r Server Server übernahm übernahm zusätzlich sätzlich die Funktionen des<br />
Zeitservers und des DNS DNS-Servers. .<br />
<strong>De</strong>r Name Name(FQDN) der erstellten Domain lautete: VMware-Test.test<br />
VMware<br />
5.7. Einrichtung des vCenters<br />
5.7.1. Login<br />
Das Das vCenter vCenter wird wird über über den den vSphere vSphere Client Client verwaltet verwaltet und und der der Login<br />
Login<br />
gestaltet gestaltet sich sich wie wie bei bei einem einem einzelnen einzelnen Hypervisor. Hypervisor. Das Das vCenter<br />
vCenter<br />
enthielt zunächst keinerlei Server, Datacenter oder Cluster. Siehe<br />
(Abbildung Abbildung 06).<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
Abbildung 05 - Fehlermeldung fehlende Domain<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 06 - vCenter ohne Server<br />
Seite15 15von 32
5.7.2. Erstellung eines Datacenters<br />
Im vCenter wurden nun die beiden Hypervisor per IP hinzugefügt<br />
um um sie sie dort dort zu zu verwalten. verwalten. Sie Sie werden werden logisch logisch in in einem<br />
einem<br />
Verwaltungsobjekt, Verwaltungsobjekt, dem dem sogenannten sogenannten Datencenter Datencenter oder ode<br />
Datacenter Datacenter, zusammengefasst. Hiermit Hiermit werden werden z.B. z.B. Standorte<br />
Standorte<br />
oder Abteilungen dargestellt.<br />
5.7.3. Aktivierung der Lizenz<br />
Abbildung 07 - Datacenter<br />
Nach dem Hinzufügen der Server wurde nun mittels Lizenzschlüssel die Lizenz im vCenter für alle<br />
Hosts und VMsgemeinsam gemeinsam freigeschaltet.<br />
5.7.4. Anlegen eines Clusters<br />
Nachdem Anlegen des Datacenter Datacenters konnte konnte darin darin ein ein weiteres weiteres Verwaltungsobjekt Verwaltungsobjekt namens<br />
namens<br />
Clusterangelegt angelegt werden werden. . . In In diesem diesem Objekt Objekt werden werden Hypervisor Hypervisor zur Ausfallsicherheit<br />
zusammengefasst. In einem Cluster können können verschiedene verschiedene Funktionen Funktio nen aktiviert werden:<br />
High Availability (HA)<br />
Fault Tolerance (FT)<br />
Distributed Resources Scheduler (DRS)<br />
Die Die Unterschiede Unterschiede dieser dieser drei drei Funktionen Funktionen werden werden im im Anhang Anhang a)-Unterschiede Unterschiede zwischen HA, FT und DRS<br />
genauer erklär.<br />
Ein Clustercontainer enthält auße außerdem rdem rdem noch noch Einstellungen Einstellungen zum zum Verhalten Verhalten der der Hypervisor<br />
Hypervisor und VMs im<br />
Falle eines Ausfalls. Zum Beispiel ob, und welche VM auf einem anderen Host neu gestartet werden<br />
soll. Da alle Funktionen jedoc jedoch ein gemeinsames Speicherlaufwerk benötigen benötigen, wurde zunächst keine<br />
Funktion im Cluster aktiviert aktiviert.<br />
5.7.5. Hinzufügen der Hypervisor in den Cluster<br />
Nach Nach Anlegen Anlegen eines eines Clusters Clusters werden werden die die Hosts Hosts lediglich lediglich in in dessen<br />
dessen<br />
Objekt hinzugefügt und sind so Teil des Clusters Clusters. . Je nach Einstellung<br />
und Lizenz ist es eventuell nötig nötig, laufende VMs abzuschalten.<br />
Anhand der Struktur kann nun erk erkannt annt werden werden, , dass eine VM nicht<br />
länger direkt einem Hypervisor zugewiesen ist. Vergleiche dazu<br />
Abbildung 08 - HA-Cluster Cluster und Abbildung 07 - Datacenter Datacenter.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 08 - HA- -Cluster<br />
Seite16 16von 32
5.8. Hinzufügen des Storage Servers ervers<br />
Um die ooptimale<br />
ptimale Performanz zu gewährleisten, wurde der Storage torage Server mit je einer direkten<br />
1000Mbit 1000Mbit/s Ethernetverbindung Ethernetverbindung an an die die beiden beiden Hypervisor Hypervisor angeschlossen. Diese musste nun auf<br />
jedem Hypervisor eingerichtet werden. Dazu Dazu war war es es zunächst zunächst nötig, nötig nötig,<br />
ein virtuelles Netz mittels eines<br />
virtuellen virtuellen Switches Switches zu zu erstellen. erstellen. Hier Hier wurde wurde nun nun die die physikalische physikalische Netzwerkkarte Netzwerkkarte „angeschlossen“<br />
„angeschlossen“<br />
und mit einer statischen IP versehen. <strong>De</strong>s Weiteren musste ein virtueller Speicheradapter am<br />
virtuellen Netz angeschlossen we werden. Folgende Abbildung veranschaulicht die zwei virtuellen<br />
Switche, Switche, welche welche an an je je einer einer physikalischen physikalischen Netzwerkkarte Netzwerkkarte angeschlossen angeschlossen sind. sind. VMs<br />
VMs sind dem oberen<br />
Switch Switch und und somit somit deroberen deroberen Netzwerkkarte Netzwerkkarte zugeteilt. zugeteilt. Das Das untere untere Netz Netz ist ist ausschließlich<br />
ausschließlich für die iSCSI-<br />
Anbindung nbindung zuständig.<br />
Die untere vvirtuelle<br />
irtuelle Netzwerkkarte ist ist ein ein spezieller spezieller iSCSI-Adapter, iSCSI Adapter, welcher sich einen eindeutigen<br />
iSCSI-Namen Namen generiert generiert. Wurde hier nun die die IP IP des des Storage Storage Servers angegeben, wurde die iSCSI- iSCSI<br />
Verbindung initiiert und das SAN aufgebaut.<br />
Die folgende olgende Darstellung zeigt den den automatisch automatisch generierten, generierten, eindeutigen eindeutigen iSCSI iSCSI-Namen(IQN IQN) des<br />
virtuellen Speicheradapters von Hypervisor1(172.24.14.2).<br />
1(172.24.14.2).<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 009-<br />
virtuelle Netzwerke<br />
Abbildung 10 - Speicheradapter<br />
Seite17 17von 32
Anschließend musste im Menü „Speicher“ die iSCSI iSCSI-Verbindung Verbindung und die zuvor erstellte LUN0 LUN des<br />
Speicherservers noch als Speicher eingebunden eingebunden werden. werden Wurde die iSCSI iSCSI-Verbindung Verbindung erfolgreich<br />
hergestellt, ist der iSCSI iSCSI-Name des Storage Servers Servers auswählbar.<br />
auswählbar.<br />
Nachdem Einbinden der derLUN wurden nun nun die die interne interne Festplatte Festplatte des Servers und das externe SAN als<br />
Speicher angezeigt.<br />
Alle Arbeitsschritte aus Kapitel 5.8 wurden anschließend anschließend auf auf Hypervisor Hypervisor 2 wiederholt.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 11 - LUN einbinden<br />
Abbildung 12 - Eingebundene Datenspeicher<br />
Seite18 18von 32
5.9. Verschieben der VMs<br />
Nach Einrichtung des SANs mussten alle VMs VMs, , die die sich sich noch noch lokal lokal auf auf den den Hosts Hosts befanden befanden auf auf den<br />
den<br />
Netzwerkspeicher Netzwerkspeicher verschoben verschoben werden. werden. Dies Dies ist ist wichtig wichtig für für vSphere-HA vSphere HA, , da jeder Host auf alle Dateien<br />
der VMs Zugriff haben muss. Das Verschieben gestaltete sich mittels sogenannter Migrate-Funktion<br />
von vSphere sehr einfach und schnell.<br />
5.10. Aktivierung von vSphere vSphere-HA<br />
Als alle VMs auf den Storage Server Server verschoben verschoben waren, waren, wurde im Cluster vSphere vSphere-HA aktiviert. aktivier Die<br />
Hypervisor handelten anschließend anhand anhand eines eines Algorithmus(bezogen Algorithmus(bezogen u. A. auf Hardware-<br />
Kapazitäten) apazitäten) einen Masterserver aus. Dieser Dieser Masterserver Masterserver überwacht überwachte überwacht nun die Funktionen der<br />
anderen Server. In diesem Beispiel wurde der der Server Server mit mit der der IP IP 172.24.14.2 172.24.14.2 Masterserver. Masterserver. Im Laufe<br />
verschiedener verschiedener Tests Tests während während des des Projektes Projektes wechselte wechselte der der Master Master des des Öfteren.<br />
5.11. Installation einer Test Test-VM<br />
Theoretisch hätte de der simulierte Ausfall auch mit der bereits installierten VM vCenter oder dem<br />
Domain Controller durchgeführt werden können. können. Jedoch Jedoch benötigte ötigte der vCenter vCenter-Server Server durch den<br />
vCenter-Dienst<br />
viel Zeit zum Booten und bei bei Ausfall Ausfall des des Domain Domain Controllers Controllers entstehen entstehen oft oft Firewall Firewall- Firewall<br />
oder Authentifizierungsprobleme<br />
Authentifizierungsprobleme. <strong>De</strong>s Weiteren verfügen beide Hypervisor einen sehr geringen<br />
Arbeitsspeicher<br />
Arbeitsspeicher(4GB) (4GB), , , was was Startvorgänge Startvorgänge zusätzlich zusätzlich verlangsamt. verlangsamt. Um Um diese diese FFaktoren<br />
F Faktoren<br />
aktoren auszuschließen,<br />
wurde eine dritte VM erstellt. erstellt. Die Die Wahl Wahl fiel fiel auf auf das das schlanke schlanke Betriebssystem Betriebssystem Windows XP. Auf die<br />
Einzelheiten der Installation des Systems wird an dieser Stelle verzichtet.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
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Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
März/April März/April 2013<br />
2013<br />
Abbildung 13 - HA-Master, Master, HA HA-Slave Slave<br />
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6. Kontrolle und Testphase<br />
6.1. Simulation eines Serverausfalls<br />
Nach der Implementierung wurden wurden die die beiden beiden Server Server DC01 DC01 und und vCenter vCenter auf den Hypervisor ESXi01<br />
und die Testmaschine WinXP auf Hypervisor ES ESXi02 verschoben. verschoben . Anschließend wurde ESXi02<br />
physikalisch vom Netzwerk getrennt. Im vCenter konnte konnte man man den den Ausfall Ausfall der der Hostmaschine Hostmaschine sowie<br />
sowie<br />
den Ausfall der VM registrieren. Jedoch startete die VM nicht nich t wie erwartet auf ESX ESXi01 neu.<br />
6.2. Störungsbeseitigung<br />
Nach längerer Recherche im Internet wurden drei Fehler beseitigt.<br />
1. Die Die Netzadapter Netzadapter des des Virtuellen Virtuellen Netzwerkes Netzwerkes müssen müssen auf auf beiden beiden Hosts Hosts gleich gleich heißen, heißen, damit damit die<br />
die<br />
virtuelle Netzwerkkarte der VM auch auch auf auf einem einem anderen anderen Host Host zugeordnet werden kann.<br />
2. Obwohl die VM WinXP WinXP direkt direkt auf auf dem dem Storage Storage Server erstellt wurde, war in den<br />
Einstellungen noch die lokale Fest Festplatte platte platte von von ESXi02 ESXi02 eingebunden. eingebunden. Dies Dies führte führte dazu, dazu, dass<br />
dass<br />
aufgrund unterschiedlicher Ressourcen Ressourceneinträge die die VM VM nicht nicht verschoben verschoben werden werden konnte. konnte. Zur<br />
Zur<br />
Lösung Lösung des des Problems Problems musste musste die die lokale lokale Festplatte Festplatte lediglich lediglich aus aus den den Einstellungen Einstellungen der der VM<br />
VM<br />
gelöscht werde werden.<br />
3. <strong>De</strong>s Weiteren haben sich die Windows Windows-Maschinen Maschinen und und der der Storage<br />
Storage Server mit dem<br />
Zeitserver Zeitserver(NTP NTP) von von DC01 DC01 synchronisiert, synchronisiert, die die beiden beiden Hypervisor<br />
Hypervisor jedoch nicht. Trotz<br />
definiertem NTP-Server riefen riefen diese diese nicht nicht die die korrekte korrekte Urzeit Urzeit ab ab und und hatten hatten so so eine eine geringe<br />
Zeitdifferenz. Zeitdifferenz. Aufgrund Aufgrund dieser dieser Differenz Differenz wurde wurde die die VM<br />
VM nicht verschoben verschoben. . Nach einem<br />
genauen manuellen Zeita Zeitabgleich bgleich funktionierte funktionierte die vSphere High Availability und die VM<br />
wurde nach Kontaktverlust mit dem Hostserver auf auf dem dem zweiten zweiten Server Server neu neu gestartet.<br />
gestartet.<br />
Vor allem der dritte Fehler war nur sehr schwer auszumachen, auszu , da die Zeitdifferenz nur einige<br />
Sekunden betrug.<br />
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(HA)<br />
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Abbildung 14 - Fehlermeldung des HA<br />
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6.3. Abschl Abschließender ießender Test<br />
Nach Nach Beseitigung Beseitigung der der Störungen Störungen wurde wurde der der Test Test wie wie folgt folgt durchgeführt<br />
durchgeführt:<br />
durchgeführt<br />
6.3.1. Schritt 1<br />
Auf Abbildung 15 unter r dem Eintrag Host<br />
rechts unten ist zu erkennen, dass das Test Test-<br />
System zunächst auf Host 172.24.14.3<br />
ausgeführt wurde.<br />
6.3.2. Schritt 2<br />
Die Netzwerkverbindung<br />
des Hosts wurde getrennt.<br />
Das System erkannte den<br />
Ausfall und die betroffenen<br />
VMs sofort.<br />
6.3.3. Schritt 3<br />
Hypervisor 1 (172.24.14.2) übernahm das das Hosting Hosting der der VM VM und fuhr diese neu hoch. Man fand sie<br />
anschließend anschließend in in der der Übersicht Übersicht der der virtuellen virtuellen Maschinen Maschinen von von Hypervisor Hypervisor 1.<br />
1.<br />
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(HA)<br />
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Abbildung 15 - Konfiguration vor Ausfall<br />
Abbildung 16 - Erkennung des Ausfalls<br />
Abbildung 17 - VM wurde verschoben<br />
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7. Projektabschluss<br />
7.1. Ergebnisse<br />
Das Projekt wurde mit dem erwarteten Ergebnis Ergebnis abgeschlossen. abgeschlossen. Die Die Hochverfügbarkeit Hochverfügbarkeit der<br />
der<br />
Maschinen ist gegeben gegeben, ein Ausfall von Hard Hard-<br />
oder oder Software Software stellt stellt ein ein geringeres geringeres Risiko Risiko dar.<br />
dar.<br />
Die Erkennung des Ausf Ausfalls alls alls eines eines Servers Servers geschieht geschieht in in Sekunden. Sekunden. Die Die Geschwindigkeit, Geschwindigkeit, mit mit der der die<br />
die<br />
VMs VMs neu neu gestartet gestartet werden werden hängt hängt von von deren deren Priorität, Priorität, der der Rechenleistung Rechenleistung der der Server Server und und von von der<br />
der<br />
Geschwindigkeit der Storage Storage-Anbindung Anbindung Anbindung ab. ab. In In diesem diesem Fall Fall war war die die die die XP XP-VM XP VM in ca. 30 Se Sekunden kunden neu<br />
gestartet und einsatzbereit.<br />
Da Da es es sich sich hierbei hierbei um um eine eine Testumgebung Testumgebung handelt, handelt, wurden wurden einige Risiken isiken bewusst in Kauf<br />
genommen. Es Es würde würde den den Umfang Umfang dieses dieses Projektes Projektes überschreiten, überschreiten, alle alle Fehlerquellen Fehlerquellen zu zu minimieren,<br />
minimieren,<br />
jedoch befindet sich im Anhang u uunter<br />
c)--Schwachstellen<br />
Schwachstellen des Systems eine kurze Auflistung der<br />
gravierendsten Schwachstellen.<br />
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(HA)<br />
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2013<br />
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7.2. Soll Soll-Ist-Vergleich Vergleich<br />
7.2.1. Zeit Zeitenvergleich vergleich der ausgeführten Tä Tätigkeiten<br />
Phasen<br />
<strong>De</strong>finitionsphase<br />
Analyse der Projektanforderungen<br />
Auftraggebergespräch<br />
Planungsphase<br />
Feststellung llung des Ist Ist-Zustands Zustands<br />
Ausarbeitung des Soll Soll-Konzepts<br />
Erstellung eines Projektablaufplans<br />
Durchführungsphase<br />
RAID Konfiguration der Server<br />
Installation des Storage Storage-Servers<br />
Installation des 1. Hypervisor<br />
Installation des 2. Hypervisor<br />
Netzwerkkonfigurationen der Server<br />
Einrichtung des iSCSI auf dem Storage Server<br />
Installation und Einrichtung von VMware vSphere<br />
Installation eines virtuellen Windows Server 2008R2<br />
Installation eines Domain Co Controlle ntrollers<br />
Installation von VMware vCenter<br />
Einrichtung des vCenters und Aktivierung der Lizenzen<br />
Konfiguration der vSphere High Availability<br />
Installation des Test Test--Betriebssystems<br />
Betriebssystems<br />
Auftauchende Probleme beheben<br />
Kontrolle und Testphase<br />
Test des Zugriffs auf die virtuellen Server<br />
Fehler eines Servers simulieren<br />
Auswertung und Protokollierung der Testergebnisse<br />
Abschlussphase<br />
Übergabe des Projektes<br />
Soll/Ist-Vergleich Vergleich<br />
<strong>Projektdokume</strong>ntation<br />
Gesamt<br />
7.2.2. Er Erläuterung zum Soll-Ist Ist-Vergleich<br />
Durch das zusätzliche Aufsetzen des desDomain Domain Controllers Controller dauerte das Projekt insgesamt länger als<br />
geplant. geplant. Manche Manche Handlungsschritte Handlungsschritte konnten konnten jedoch jedoch schneller schneller ausgeführt ausgeführt werden werden als als zuvor zuvor gedacht.<br />
gedacht.<br />
Somit Somit ergab ergab sich sich letztendlich letztendlich eine eine Gesamtzeit Gesamtzeit von von 37 3 Stunden. Diese lag 2 Stunden über der<br />
geplanten Projektzeit.<br />
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(HA)<br />
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Geplante Benötigte<br />
Stunden Stunden Differenz<br />
2,5 2,5<br />
0<br />
1 1<br />
0<br />
1,5 1,5<br />
0<br />
2,5 2,5<br />
0<br />
0,5 0,5<br />
0<br />
1 1<br />
0<br />
1 1<br />
0<br />
16 18,5 +1,5<br />
1 1<br />
0<br />
0,5 1 +0,5<br />
1 1<br />
0<br />
1 1<br />
0<br />
1 0,5 -0,5<br />
1,5 2 +0,5<br />
1 1<br />
0<br />
1,5 1 -0,5<br />
0 1,5 +1,5<br />
1 1<br />
0<br />
2 1,5 -0,5<br />
1,5 1 -0,5<br />
1 1<br />
0<br />
2 3<br />
+1<br />
2,5 2 -0,5<br />
1 0,5 -0,5<br />
0,5 0,5<br />
0<br />
1 1<br />
0<br />
11,5 12,5 +1<br />
1 1<br />
0<br />
0,5 0,5<br />
0<br />
10 11<br />
+1<br />
35 37<br />
+2<br />
Tabelle 05 - Zeitenvergleich<br />
Seite23 23von 32
7.3. Über Übergabe gabe des Projekt Projektes<br />
Zur Übergabe des Projekt Projektes s an die Abteilung 32.32 wurden die einzelnen Handlungsschritte während<br />
einer einer Besprechung Besprechung genauestens genauestens erklärt. erklärt. Wichtig Wichtig hierbei hierbei waren waren vor vor allem allem die die aufgetretenen aufgetretenen Fehler<br />
Fehler<br />
und deren Lösung, da sie eventuell später zu einer einer schnelleren schnelleren Problembeseitigung Problembeseitigung am am Produktiv-<br />
Produktiv<br />
System ystem ystem dienen dienen können. können. Auch Auch die die Parallelen Parallelen und und Unterschiede Unterschiede zum zum Produktivsystem Produktivsystem wurden<br />
wurden<br />
besprochen um die Testmöglichkeiten Testmöglichkeiten in in der der neuen neuen Umgebung Umgebung zu zu erfassen.<br />
erfassen.<br />
Es wurde eine Passwortliste und eine Kundendokumentation Kundendokumentation an die Abteilung NT32.32 übergeben.<br />
Diese ese enthielt eine kurze kurze Anleitung Anleitung zum zum Erstellen Erstellen einer einer vSphere vSphere Virtualisierungsumgebung.<br />
Virtualisierungsumgebung.<br />
Die Dokumentation befindet s ssich<br />
ich im Anhang i)- Kundendokumentation<br />
Kundendokumentation.<br />
Kundendokumentation<br />
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(HA)<br />
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2013<br />
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8. Anhang<br />
a) Betriebliche Dokumentation<br />
Eine genaue Beschreibung der b bbetrieblichen<br />
etrieblichen etrieblichen Dokumentation Dokumentation und und des des Produktivsystems Produktivsystems darf darf aus<br />
aus<br />
Sicherheitsgründen hier nicht gegeben werden. Das zugewiesene ugewiesene Subnetz Subnetz 172.24.14.0 172.24.14.0 wurde wurde jedoch<br />
jedoch<br />
folgendermaßen folgendermaßen in in der der internen internen Netzdokumentation Netzdokumentation aufgenommen.<br />
aufgenommen.<br />
b) Unterschiede zwischen HA, FT und DRS<br />
High Availability (HA)<br />
Bei vSphere HA wird eine vvirtuelle<br />
irtuelle irtuelle Maschine Maschine von von einem einem ESXi ESXi Hypervisor ausgeführt. Sie liegt dabei<br />
auf einem zentralen Storage Server Server auf auf den den andere andere Hypervisor Hypervisor zugreifen zugreifen können. können. Fällt Fällt nun nun entweder<br />
entweder<br />
die Verbindung vom Hypervisor zum SAN oder oder die die Verbindung Verbindung vom vom Hypervisor Hypervisor zu zu den den anderen anderen Hosts<br />
Hosts<br />
aus, wird die Virtuelle Maschine Maschine von von einem einem anderen anderen Host Host übernommen und auf ihm neu gestartet. Je<br />
nach nach Performance Performance der der Hardware Hardware und und Auslastung Auslastung der der Server Server kann kann dies dies innerhalb innerhalb von von Minuten Minuten oder<br />
oder<br />
Sekunden Sekunden geschehen. geschehen. Die Die virtuelle virtuelle Maschine Maschine wird wird jedoch jedoch wie wie bei bei einem ein em Reset zurückgesetzt.<br />
Fault Tolerance (FT)<br />
Mit der Option Fault Tolerance von VMware vSphere wird eine VM komplett gespiegelt ausgeführt.<br />
Das bedeutet zwei oder mehr Server hosten hosten gleichzeitig gleichzeitig dieselbe Maschine. Die VMs werden bei<br />
Ausfall Ausfall eines eines Hosts Hosts nicht nicht neu neu gestartet, gestartet, sondern sondern laufen laufen auf auf den den restlichen restlichen Hosts Hosts weiter. weiter. Dies Dies erhöht<br />
erhöht<br />
zwar zwar die die Verfügbarkeit Verfügbarkeit enorm, enorm, jedoch jedoch ist ist deutlich deutlich mehr mehr Rechenleistung Rechenleistung nötig nötig als als bei bei HA, HA, da da jede jede VM<br />
VM<br />
mehrfach ausgeführt wird.<br />
Distributed Ressource Scheduler (DRS)<br />
Hierbei Hierbei handelt handelt es es sich sich um um einen einen automatischen automatischen Lastenausgleich Lastenausgleich der der Hypervisor<br />
Hypervisor Hypervisor. . Das System<br />
entscheidet selbstständig, welche VM auf auf welchem welchem Host Host ausgeführt wird. Dies kann auch während<br />
des Tagesgeschäfts mehrfach wechseln.<br />
Alle Alle drei drei Methoden Methoden bieten bieten zusätzlich zusätzlich die die Möglichkeit Möglichkeit bestimmte bestimmte VMs VMs zu priorisieren oder genauere<br />
Einstellungen Einstellungen bei bei Ausfall Ausfall zu zu konfigurieren. konfigurieren. Man Man kann kann also also bei bei einem einem schwerwiegenden Ausfall nur<br />
wichtige Produktivsysteme wie Domain Controller oder oder Datenbankserver Datenbankserver weiter weiter betreiben, betreiben, währen während währen<br />
laufzeit-irrelevante irrelevante irrelevante Anwendungen Anwendungen wie wie Webserver Webserver oder oder Daily-Backups Daily Backups zunächst vernachlässigt<br />
werden.<br />
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(HA)<br />
Abbildung 18 - Dokumentation des Subnetzes<br />
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c) Schwachstellen des Systems<br />
• Eine of offensichtliche fensichtliche fensichtliche Schwachstelle Schwachstelle ist ist in in diesem diesem Aufbau Aufbau der der einzelne einzelne Storage<br />
Storage Server. Er stellt<br />
ein Single Point of Failure (SPOF) ) ) dar, dar, bei bei einem einem Fehler Fehler dieses dieses Servers Servers fallen fallen alle alle Hypervisor<br />
Hypervisor<br />
und VMs aus.<br />
• Ein Ein weiterer weiterer Schwachpunkt Schwachpunkt ist ist hier hier die die Netzwerkanbindung Netzwerkanbindung über über nur nur einen einen Switch Switch und und eine<br />
eine<br />
Netzwerkkarte. Netzwerkkarte. Diese Diese Warnungen Warnungen findet findet man man auch auch in in der der Übersicht Übersicht des des vCenters.<br />
vCenters.<br />
In der Praxis wird hierbei ein r rredundantes<br />
edundantes edundantes Array Array mit mit mehreren mehreren Storages Storages aufgebaut aufgebaut um um die<br />
die<br />
Verfügbarkeit Verfügbarkeit des des Datenspeichers Datenspeichers zu zu gewährleisten.<br />
gewährleisten.<br />
Bei Netzwerk Netzwerken werden werden mit mit vermaschten vermaschten Verbindungen Verbindungen und und Protokollen Protokollen wie<br />
wie Spaning-Tree<br />
Spaning<br />
redundante Routen gebildet.<br />
• Die Die Stromversorgung Stromversorgung der der Hardware Hardware ist ist zurzeit zurzeit mit mit nur nur einer einer Phase Phase abgesi<br />
abgesi abgesichert. chert. Bei einer<br />
Überspannung Überspannung oder oder einem einem Stromausfall Stromausfall würde würde das das System System ausfallen. ausfallen. Wichtige Wichtige Hardware<br />
Hardware<br />
wird wird daher daher in in der der Regel Regel mit mit mehreren mehreren Netzteilen Netzteilen an an verschiedene verschiedene Phasen Phasen angeschlossen<br />
angeschlossen<br />
oder per USV USV(Unterbrechungsfreie (Unterbrechungsfreie (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) Stromversorgung abgesichert.<br />
• Die Die langsame langsame 1GBit/s 1GBit/s Anbindung Anbindung der der Hypervisor Hypervisor an an den den Storage Storage Server Server wird wird durch durch den<br />
den<br />
großen Ethernet Ethernet-Overhead Overhead zusätzlich zusätzlich gedrosselt. gedrosselt. Hier Hier sollte sollte 10GBit/s 10GBit/s Ethernet Ethernet oder oder Fibre<br />
Fibre<br />
Channel verwendet verwendet werden werden um um die die Zugriffszeiten Zugriffszeiten zu zu minimieren.<br />
minimieren.<br />
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(HA)<br />
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d) Zusätzliche Bilder<br />
RAID-BIOS BIOS der Hypervisor<br />
RAID-BIOS BIOS des Storage Servers<br />
Open-E E DSS Onboard Onboard-USB-Stick<br />
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(HA)<br />
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e) Glossar<br />
BIOS · Basic Input Output System.<br />
Ein auf der Hardware gespeicherte<br />
gespeichertes s s minimales minimales Betriebssystem Betriebssystem zur zur Verwaltung erwaltung eines Geräts. Zu finden auf z.B.<br />
Mainboards, Grafikkarten und RAID RAID-Controllern. Controllern.<br />
Cluster · Ein Ein Zusammenschluss Zusammenschluss mehrerer mehrerer Geräte. Geräte. z.B z.B Switches Switches oder oder Server. Ser ver. Meist zur Lastverteilung oder Ausfallsicherheit.<br />
Domain Controller · Server, Server, der der eine eine Domain, Domain, in in diesem diesem Fall Fall eine eine Microsoft Microsoft Domain Domain mit mit dem dem ADDS ADDS Service, Service, hostet. hostet. Dies Dies ist<br />
ist<br />
ein Verzeichnisdienst.<br />
DSS · Betriebssystem von Open Open-E. E. Speziell für Storage Se Server rver optimiert.<br />
ESXi · Hypervisor Hypervisor-Betriebssystem Betriebssystem Betriebssystem vom vom VMware. VMware. Wird Wird für für vSphere vSphere verwendet.<br />
verwendet.<br />
FC · Siehe Fibre Channel Channel.<br />
FibreChannel · Auf Auf Lichtwellenleitern Lichtwellenleitern basierende basierende Schnittstelle Schnittstelle für für Speichernetzwerke(SAN). Speichernetzwerke(SAN). Nutzt Nutzt das das FC<br />
FC FC-P P Protokoll.<br />
High Availability Availability(HA)· Funktion Funktion von von VMware VMware vSphere vSphere zur zur Verfügbarkeitserhöhung Verfügbarkeitserhöhung virtuel virtueller virtuel er Server.<br />
Host· Gerät, Gerät, das das Rechenleistung Rechenleistung für für bestimmte bestimmte Dienste Dienste zur zur Verfügung Verfügung stellt. stellt. In In diesem diesem Fall Fall die die Hypervisor.<br />
Hypervisor.<br />
Hostserver · Siehe Host.<br />
Hypervisor · Host, der seine Rechenleistung in in einer einer Virtualisierungsumgebung Virtualisierungsumgebung zur zur Verfügung Verfügung stellt.<br />
stellt.<br />
Image · Virtuelle Virtuelle CD, CD, DVD DVD oder oder Festplatte, Festplatte, die die als als Datei Datei in in ein ein virtuelles virtuelles Laufwerk Laufwerk gemou gemountet gemou wird.<br />
IQN · Siehe iSCSI iSCSI-Name.<br />
iSCSI · Verfahren um das SCSI(Small Computer System Interface) Interface)-Proktokoll Proktokoll über ü ber TCP zu nutzen. Wird für kostengünstige<br />
SANs verwendet.<br />
iSCSI-Name Name · Ein automatisch generierter Name der der die die Einmaligkeit Einmaligkeit des des iSCSI-Geräts iSCSI Geräts garantiert garantiert.<br />
LUN · · Logical Logical Unit Unit Number. Number. Zuordnungsnummer Zuordnungsnummer eines eines speziellen speziellen iSCSI iSCSI Volumes.<br />
Volumes.<br />
NAS · Ein Speicherser Speicherserver, ver, ver, der der seine seine Daten Daten auf auf Dateiebene Dateiebene in in einem einem Netzwerk Netzwerk freigibt.<br />
freigibt.<br />
NTP-Server Server · Siehe Zeitserver.<br />
Open-E · Hersteller des DSS DSS-Betriebssystems.<br />
Betriebssystems.<br />
Overhead · Von Von einem einem Protokoll Protokoll erzeugter erzeugter Netzwerkverkehr, Netzwerkverkehr, der der nicht nicht zur zur Übertragung Übertragung genutzt genutzt werden werden kann.<br />
kann.<br />
RAID · Verbund aus mehreren Festplatten, um ein einen en gewissen gewissen Vorteil Vorteil zu zu erhalten(Geschwindigkeit, erhalten (Geschwindigkeit, Ausfallsicherheit,<br />
größere Speichervolumes)<br />
Speichervolumes).<br />
RAID-Level Level · Art eines RAID RAID-Verbundes. Verbundes. Verbundes. z.B. z.B. Level Level 1 1 für für eine eine 1:1 1:1 Spiegelung, Spiegelung, Raid Raid 0 0 für für einen einen Zusammenschluss Zusammenschluss mehrerer<br />
mehrerer<br />
Festplatten Festplatten oder oder Raid Raid 5 5 für für eine eine Mischung Mischung aus aus Ausfallsicherheit Ausfallsicherheit und und größerem Speicherplatz.<br />
<strong>De</strong>nnis <strong>Fra</strong>nkhauser<br />
Identnummer: 660988<br />
Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
B<br />
C<br />
D<br />
E<br />
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H<br />
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SAN · Methode, um Festplatten über ein spezielles Netzwerk Netzwerk mit mit Servern Servern zu zu verbinden. verbinden. Wird Wird in in hochperformanten<br />
hochperformanten<br />
Serverumgebungen rverumgebungen eingesetzt, der Z ZZugriff<br />
ugriff ugriff geschieht geschieht blockbasiert. blockbasiert. Siehe Siehe Fibre Fibre Channel Channel oder oder iSCSI.<br />
iSCSI.<br />
SinglePointofFailure · Schwachstelle in einem Hard Hard- oder oder Softwareaufbau. Softwareaufbau. <strong>De</strong>r <strong>De</strong>r Ausfall Ausfall einer einer Komponen<br />
Komponen Komponente te hat den Aufall der<br />
gesamten, oder zumindest einer Teilumgebung zur Folge.<br />
Spaning-Tree Tree · Protokoll Protokoll um um ein ein vermaschtes vermaschtes Ethernetnetzwerk Ethernetnetzwerk zu zu realisieren, realisieren, ohne ohne Schleifen Schleifen in in der der Topologie Topologie zu<br />
zu<br />
verursachen. verursachen. Bei Bei Ethernet Ethernet muss muss eine eine Route Route durch durch ein ein Netz Netz immer immer eindeutig eind eindeutig<br />
sein.<br />
SPOF · Siehe Single Point of Failure Failure.<br />
SQL · Datenbanksprache, Datenbanksprache, die die von von den den meisten meisten Datenbankservern Datenbankservern verwendet verwendet wird. wird. Enthält Enthält einheitliche einheitliche Befehle Befehle zum<br />
zum<br />
Abfragen und Bearbeiten von Datensätzen.<br />
Storage · Ein Speicherserver oder Storage ist ein Serve Server, r, der der auf auf das das Speichern Speichern von von Daten Daten spezialisiert spezialisiert ist. ist. Diese Diese Server<br />
Server<br />
haben meist viele Festplatten und nutzen Raid Raid-Controller Controller und und spezialisierte spezialisierte Betriebssysteme.<br />
Betriebssysteme.<br />
U<br />
UnterbrechungsfreieStromversorgung · Ersatzstromversorgung, Ersatzstromversorgung, die die vor vor Ausfall Ausfall der der Stromversorgun<br />
Stromversorgun<br />
Stromversorgung g schützt. In diversen<br />
Ausführungen Ausführungen zu zu finden. finden. Oft Oft mit mit Akkumulatoren, Akkumulatoren, im im Serverumfeld Serverumfeld aber aber auch auch mit mit Dieselaggregaten Dieselaggregaten oder<br />
oder<br />
Masseschwungscheiben.<br />
USV · Siehe Unterbrechungsfreie Stromversorgung<br />
Stromversorgung.<br />
vCenter · Software von VMware zum Verwalten mehrerer Hypervis Hypervisor. or.<br />
VM · Virtuelle Maschine.<br />
VMware · Größter Hersteller von diverser Virtualiseriungssoftware<br />
Virtualiseriungssoftware.<br />
vSphere · Virtualiserungsumgebung Virtualiserungsumgebung von von VMware, VMware, spezialisiert spezialisiert für für Firmenumgebungen Firmenumgebungen und und Rechenzentren.<br />
Rechenzentren.<br />
Zeitserver · Ein Serverdienst<br />
Serverdienst, , , der der seine seine Uhrzeit Uhrzeit an an alle alle anderen anderen Geräte Geräte im im Netzwerk Netzwerk synchronisiert um auf allen eine<br />
einheitliche Uhrzeit zu gewährleisten.<br />
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Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
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f) Quellen Quellenverzeichnis verzeichnis<br />
Literatur<br />
Installations Installations- und Einrichtungshandbuch für vSphere<br />
http://pubs.vmware.com/vsphere<br />
http://pubs.vmware.com/vsphere-51/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere<br />
51/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere<br />
51/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere-esxi<br />
51/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere esxi-vcenter-server server-<br />
51-installation installation-setup setup-guide.pdf<br />
vSphere Verfügbarkeit - ESXi 5. vCenter Server 5.1<br />
http://pubs.vmware.com/vsphere<br />
http://pubs.vmware.com/vsphere-51/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere<br />
51/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere<br />
51/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere-esxi<br />
51/topic/com.vmware.ICbase/PDF/vsphere esxi-vcenter-server server<br />
51-availability availability-guide.pdf guide.pdf<br />
Open-E E Quick Start<br />
ftp://www.open<br />
ftp://www.open-e.com/download/documents/Quick_Start_DSS_V6_EN.pdf<br />
e.com/download/documents/Quick_Start_DSS_V6_EN.pdf<br />
e.com/download/documents/Quick_Start_DSS_V6_EN.pdf<br />
vSphere-Fehlerbehebungshandbuch<br />
Fehlerbehebungshandbuch<br />
http://www.ts<br />
http://www.ts-vm.de/index.php/downloads/category/4<br />
vm.de/index.php/downloads/category/4<br />
vm.de/index.php/downloads/category/4-vsphere-5-deutsch?download=43:vsphere<br />
deutsch?download=43:vsphere<br />
esxi-vcenter vcenter-server-550-troubleshooting<br />
troubleshooting-guide guide<br />
Webseiten<br />
http://www.vmware.com/de/products/datacenter<br />
http://www.vmware.com/de/products/datacenter-virtualization/vsphere/high<br />
virtualization/vsphere/high<br />
virtualization/vsphere/high-availability.html<br />
availability.html<br />
Stand 26. 26.03.2013<br />
http://en.wikipedia.org/wiki/VMware_vSphere<br />
Stand 26.03.2013<br />
http://www.anleitungen.lars<br />
http://www.anleitungen.lars-bronsert.de/?page_id=2135<br />
bronsert.de/?page_id=2135<br />
bronsert.de/?page_id=2135<br />
Stand 2.4.2013<br />
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Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
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g) Bilderverzeichnis<br />
Abbildung 01 - Firmenanteile ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
.................................................. .................. 4<br />
Abbildung 02 - Zeitplanung ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
.....................................................<br />
..................... 8<br />
Abbildung 03 - Verbindungsübersicht ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................... ................................ 12<br />
Abbildung 04 04- vSphere Client ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
................................................ ................ 14<br />
Abbildung 05 - Fehlermeldung fehlende Domain ................................................................<br />
................................ ................................<br />
................................................. ................. 15<br />
Abbildung 06 - vCenter ohne Server ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
..................................... ................................ 15<br />
Abbildung 07 - Datacenter ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
....................................................<br />
.................... 16<br />
Abbildung 08 - HA-Cluster Cluster ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
.....................................................<br />
..................... 16<br />
Abbildung 09 09- virtuelle Netzwerke ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
....................................... ................................ 17<br />
Abbildung 10 - Speicheradapter ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
............................................ ............ 17<br />
Abbildung 11 - LUN einbinden ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
.............................................. .............. 18<br />
Abbildung 12 - Eingebundene Datenspeicher ................................................................<br />
................................ ................................<br />
.......................................................<br />
....................... 18<br />
Abbildung 13 - HA-Master, Master, HA HA-Slave Slave ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
.................................... ................................ 19<br />
Abbildung 14 - Fehlermeldung des HA ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
.................................. ................................ 20<br />
Abbildung 15 - Konfiguration vor Ausfall ................................................................<br />
................................ ..............................................................<br />
.............................. 21<br />
Abbildung ng 16 - Erkennung des Ausfalls ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
................................. ................................ 21<br />
Abbildung 17 - VM wurde verschoben ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
.................................. ................................ 21<br />
Abbildung 18 - Dokumentation des Subnetzes ................................................................<br />
................................ ................................<br />
.....................................................<br />
..................... 25<br />
h) TTabellenverzeichnis<br />
abellenverzeichnis<br />
Tabelle 01 - Geplante Projektphasen ................................................................<br />
................................ ................................................................<br />
...................................... ................................ 7<br />
Tabelle 02 - Hardware ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
.............................................................<br />
............................. 9<br />
Tabelle 03 - Software Software................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................ ................................<br />
.............................................................<br />
............................. 10<br />
Tabelle 04 - Kostenaufstellung ................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
................................................................<br />
.............................................. .............. 11<br />
Tabelle belle 05 - Zeitenvergleich ................................<br />
................................................................<br />
................................................................<br />
................................<br />
.................................................. .................. 23<br />
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Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
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i) Kundendokumentation<br />
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Planung Planung und und Erstellung Erstellung einer einer hochverfügbaren hochverfügbaren Virtualisierungsumgebung<br />
mittels mittels VMware VMware ESXi ESXi 5.1 5.1 und und VMware VMware vSphere vSphere High High Availability Availability (HA)<br />
(HA)<br />
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