如何在家搭建一套自己的实验平台(1)

相信很多人希望有自己的实验环境,用来学习产品、验证设计、模拟故障等等,最近终于攒齐了所有硬件,搭起了 mini 数据中心。

0x00.如何选择合适的平台

学习 VMware 产品最快的方式是实践,而最容易得到的实验环境便是 VMware Hands On Lab ,此平台中有上百个实验,涉及 SDDC、云管、VDI、移动终端管理、虚拟化网络、超融合、云原生、 混合云等解决方案。虽然解决方案很全面,缺点也很明显:慢!有时间限制!无法自定义解决方案。

很多公司会有自己的服务器和网络,可以用于测试产品,但一般都是多人共享,会有很多限制。

最后便是自己搭建硬件环境,而自己搭建硬件环境又有两条路,使用二手服务器或者使用 PC

二手服务器价廉,扩展性强,几年前的服务器都可以支持至少128G内存、双 CPU、硬盘可以做 RAID、多网卡,对于单纯搭建实验环境来说足够。不过对于很多人来说,服务器放在哪里是个问题,体积很大、噪音很大、需要考虑散热,最终我没有选择这个方案,原因很简单,服务器买回来只适合做实验,用不着的时候就是废铁了

接下来,一个高配的 PC 应该就是最佳选择了,体积、重量、功耗、噪音都可以很低,娱乐实验两不误。等哪天不需要的时候,也可以二手出掉。

对于PC硬件的选择,总结如下:

最先考虑的是CPU,CPU线程数至少为 8,越多越好,支持的内存至少为 64G,这样一过滤,可选的基本只有i7或者至强系列处理器。

接着配合 CPU 看支持的主板,支持大容量内存的主板并不多。除此之外,也需要考虑扩展性,例如多少个 PCIE 插槽,有没有 M.2 接口(SSD硬盘的接口)或者 SATA3。另外很重要的一个小特性,网卡支持wake on lan。

内存选择上,容量大,稳定即可,如果确定了主板,内存型号和容量基本也确定了。

硬盘一定得有 SSD,最少500G,这会是运行虚拟机的一个瓶颈,建议选择nvme接口的,速度飞快。

HDD 建议配置,可以保存很多安装介质及其他个人文件,价廉且长寿(我的用了8年了,通电时间1.5w小时...)。

路由器,一定要选择一个多功能的家用路由器,支持端口映射、DDNS、远程管理等功能。

机箱、散热器等看个人爱好,静音即可。

显示器建议大屏,多任务处理会很方便。

其他外设等看个人爱好。

下面是我最终的配置。16年花了大概 4k 配了一台 PC,只有一个主机,硬盘利旧,鼠标键盘利旧,显示器先用公司的,安装好后就不需要显示器了。后来陆续又增加了硬盘、显示器、显卡、内存,小机箱已经塞满。

总的配下来,CPU 8个线程、64G内存、硬盘空间 1.2T,可以运行10来个较大的虚拟机,完整部署一套解决方案。

不过这套配置 CPU、主板存在瓶颈,最大只支持 64G DDR4 2133 内存,更优的方案是选择一个支持至强处理器的主板,内存 128 及以上最好,不过投入可能增加不少。

0x01.好了,有了硬件,然后呢?

很多人第一反应是装个ESXi,然后装虚拟机,实测下来,最稳妥的方案实际是装个Windows 10,然后运行 VMware Workstation 做嵌套。

在确定这个方案之前,试过装Windows Server运行 Hyper-v,想着运行虚拟机性能会好点,结果Windows Server不支持网卡,也找不到对应驱动;试装过 ESXi,同样很多兼容性问题,但最大的问题是管理不方便;试过装 Ubuntu,想着可以测试 KVM、容器等东西,实际发现 KVM 很不稳定,内存超用优化很差,几个虚拟机就会撑满内存,Ubuntu 下 workstation 同样内存超用优化较差,另外 Ubuntu 做这些高负荷实验真心不稳定。

在 Windows 10 下运行 Workstation 做嵌套有以下好处:

Windows 10 自己就能作为管理端,安装一些基础软件,例如scp、putty、powercli等。

workstation 内存超用的优化很不错,同时运行几个 ESXi 内存并不会增长多少。

workstation 支持链接克隆,创建虚拟机很节省空间。

环境抓包很方便。

能方便接入其他模拟器,例如GNS3、eNSP等。

0x02.物理网络环境

物理环境连接非常简单,从运营商网络下来连接到两个路由器上,最后接到 PC 上。

比较幸运的是我的运营商端路由器能够拿到公网地址,且可以进行主机映射的配置。也就意味着可以直接将内网的服务发放到公网上去。

家用路由器用来做无线桥接,以及配置 wake on lan功能,进行远程主机唤醒。

以上两个功能搭配后,可以实现按需唤醒(只能从睡眠状态唤醒,关机下不能唤醒),互联网远程桌面连接管理

如果运营商路由器不支持 NAT 配置,也可以使用远程开机神器替代 WOL,向日葵、Teamviewer 等替代 windows 远程桌面。

0x03. 虚拟化环境怎么建立?

一个完整的虚拟化环境需要三大件,计算、存储和网络,在一个嵌套的环境中,可以使用下列方法模拟出来:

最终的逻辑结构如下,看,一个小型 DC 出来了,可以去做实验了。

第一部分就写到这里,下一篇会介绍每个组件如何配置,相互之间如何协同工作。

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