伺服器維運

ESXi 是什麼:與 vSphere、vCenter 的關係及版本選擇

ESXi 是 VMware 的一型 Hypervisor:不用先裝 Windows 或 Linux,直接裝在伺服器硬體上,把一台物理機切成多台虛擬機器。管理多台 ESXi 要用 vCenter,ESXi 加 vCenter 合稱 vSphere。新伺服器選版本,先查硬體在不在相容列表裡,再看授權和 vCenter 的版本。

作者 頂聯產品團隊發布於 5 分鐘閱讀

ESXi 是 VMware 的一型 Hypervisor(裸金屬虛擬化層):不需要先裝 Windows 或 Linux,直接裝在伺服器硬體上,自己管理 CPU、記憶體、硬碟和網路卡,再把這些資源分給多台虛擬機器。它和 vSphere、vCenter 的關係是:ESXi 是裝在每台伺服器上的虛擬化系統,vCenter 是集中管理多台 ESXi 的平台,vSphere 是 ESXi 加 vCenter 的套件名稱,也是授權名稱。平時說“裝一台 vSphere”,實際裝的就是 ESXi。

ESXi 是一型 Hypervisor:直接裝在伺服器上

Hypervisor 分兩種:一型直接執行在硬體上,二型執行在一個普通作業系統之上。ESXi 屬於一型,VMware Workstation 屬於二型。少了宿主作業系統這一層,硬體資源幾乎全部留給虛擬機器,宿主系統打補丁、裝軟體、中毒這類事情也不會波及虛擬機器。

ESXi 有幾個和普通伺服器系統不同的地方:

  • 不是 Linux。核心是 VMware 自研的 VMkernel,命令列環境非常精簡,不能用 apt、yum 裝軟體,日常操作靠 esxcli 和 vim-cmd,驅動和元件以 VIB 包安裝。早年的 ESX 帶一個基於 Linux 的服務控制檯,從 vSphere 5.0 起只剩 ESXi。
  • 只認相容列表裡的硬體。網路卡、陣列卡、HBA 都要有 ESXi 的原生驅動,普通 Linux 能識別的硬體,ESXi 不一定能識別。
  • 啟動盤要求變了。7.0 起採用新的系統分割槽佈局,建議用 32 GB 以上的本地持久儲存(SSD、M.2 盤或陣列卡上的邏輯盤)做啟動盤,只用 SD 卡或 U 盤啟動的方式已不推薦。

裝好以後,有五個入口可以管理它:

入口 怎麼進 用來做什麼
DCUI 直接控制檯 伺服器顯示器或 BMC 遠端控制檯,按 F2 登入 配管理 IP、VLAN、DNS,重啟管理代理,開啟 SSH
Host Client 瀏覽器開啟 https://管理IP/ui 單台主機的日常管理:建虛擬機器、上傳 ISO、看效能和日誌
ESXi Shell 與 SSH 預設關閉,在 DCUI 的 Troubleshooting Options 或 Host Client 的“服務”裡開啟 用 esxcli、vim-cmd 排查問題
vSphere Client 瀏覽器開啟 vCenter 的位址 集中管理多台主機和叢集功能
API 與 PowerCLI vSphere API 指令碼化批次操作

在機房裡,DCUI 那塊黃灰色的螢幕最關鍵:管理 IP 配錯、管理網口接錯,Host Client 就打不開,只能從控制檯修。託管在遠端機房的 ESXi 主機,務必先把 BMC 配好、能遠端看到螢幕,再動管理網路。

ESXi、vCenter、vSphere 是什麼關係

vSphere(套件與授權的名稱,不是某一個軟體)
├── vCenter Server:管理平台,以虛擬機器形式執行(vCenter Server Appliance)
│     提供統一登入、vMotion、HA、DRS、範本、分散式交換器
│     透過 TCP 443 管理下面每一台 ESXi,ESXi 經 UDP 902 回報心跳
├── ESXi 主機 A(物理伺服器)── 虛擬機器 1、虛擬機器 2 ……
├── ESXi 主機 B(物理伺服器)── 虛擬機器 3、虛擬機器 4 ……
└── ESXi 主機 C(物理伺服器)── 虛擬機器 5,vCenter 本身也常跑在某台主機上

“ESXi 和 vSphere 的區別”可以用這張表回答:

對比項 ESXi vCenter Server vSphere
是什麼 虛擬化系統 管理平台 套件與授權的名稱
裝在哪裡 每台物理伺服器 一台虛擬機器,通常執行在某台 ESXi 上 不單獨安裝
管理範圍 本機 多台 ESXi 與叢集 —
負責什麼 執行虛擬機器,管理本機的儲存和網路 線上遷移、故障重啟、負載均衡、範本、統一許可權 ESXi 與 vCenter 能力的總和
缺了它會怎樣 沒有地方跑虛擬機器 每台主機只能單獨登入,叢集功能全部不可用 —

兩條實際維運中要記住的規則:

  1. vCenter 的版本不能低於它管理的 ESXi。升級順序永遠是先升 vCenter,再升 ESXi;跨大版本的組合,以 Broadcom 的產品互操作性矩陣為準。
  2. vCenter 停機不等於虛擬機器停機。vCenter 當機或升級期間,虛擬機器照常執行,已經配置好的 HA 也照常生效,只是暫時做不了遷移、克隆和叢集配置變更。

一台 ESXi 裡有什麼:儲存、網路和虛擬機器檔案

  • 資料儲存(Datastore):放虛擬機器檔案的地方,可以是本地盤或 SAN 上格式化成 VMFS 的卷,也可以是掛載的 NFS(支援 NFS 3 和 4.1),或者 vSAN。路徑統一在 /vmfs/volumes/ 下。
  • 虛擬機器檔案:.vmx 是配置,.vmdk 是磁碟描述檔案,實際資料在 -flat.vmdk 裡,vmware.log 是這台虛擬機器的日誌,做快照會多出 -000001.vmdk 這樣的增量盤。
  • 網路:物理網口叫 vmnic0、vmnic1,掛在虛擬交換器(vSwitch)上;虛擬機器連線的是帶 VLAN 號的連接埠組;主機自己的管理 IP 配在 VMkernel 網路卡 vmk0 上。

開啟 SSH 後,下面幾條命令能快速摸清一台陌生的 ESXi:

vmware -vl                         # 版本、build 號和 Update 級別
esxcli system version get          # 同上,格式便於指令碼解析
esxcli hardware platform get       # 伺服器廠商、型號、序列號
esxcli network nic list            # 物理網路卡、驅動、速率和鏈路狀態
esxcli storage core adapter list   # 儲存控制器及驅動
esxcli storage filesystem list     # 資料儲存型別(VMFS、NFS)、容量和剩餘空間
vim-cmd vmsvc/getallvms            # 本機所有虛擬機器及其 .vmx 路徑

排查完記得在 Host Client 裡把 TSM-SSH 服務停掉。機房防火牆要為 ESXi 放行的連接埠如下,和 BMC 一樣,只對管理網開放,不要暴露在公網:

連接埠 協議 用途 方向
443 TCP Host Client、vSphere API,vCenter 管理主機 管理網到 ESXi
902 TCP、UDP 虛擬機器遠端控制檯;ESXi 向 vCenter 傳送心跳 雙向
22 TCP SSH,預設關閉 管理網到 ESXi
8000 TCP vMotion 遷移流量 ESXi 之間
2049、3260 TCP 存取 NFS、iSCSI 儲存 ESXi 到儲存

ESXi 版本時間線:6.7、7.0、8.0 和 9.x

版本 釋出時間 通用支援結束 主要變化 新部署建議
6.7 2018 年 4 月 2022 年 10 月 15 日,技術指導期 2023 年 11 月 15 日結束 最後一個提供 Windows 版 vCenter 的版本 不要再裝,存量主機儘快遷移
7.0 2020 年 4 月 2025 年 10 月 2 日 移除舊式 vmklinux 驅動,只支援原生驅動;啟動盤改用新分割槽佈局;vCenter 只剩裝置版 不要新裝
8.0 2022 年 10 月 2027 年 10 月 11 日 去掉一批老 CPU 的支援,支援 DPU;8.0 U3e 起提供免費版 可選,裝最新的 Update 和補丁
9.0、9.1 9.0 於 2025 年 6 月隨 VCF 9.0 釋出,9.1 於 2026 年 5 月釋出 以 Broadcom 產品生命週期頁面為準 隨 VCF、VVF 9 套件交付,對 CPU 和驅動的要求進一步提高 硬體在相容列表裡、訂閱包含 9.x 時選它

版本號的讀法:8.0 U3 表示 8.0 的第 3 個更新(Update),U3e 這樣帶字母的是更新之後的補丁版本,精確到哪一次構建要看 build 號。過了通用支援期,就不再有新的補丁和安全更新;技術指導期只提供自助文件,同樣沒有補丁。

新上架的伺服器選哪個版本

按下面的順序篩,前一步不透過就不用看後面:

  1. 查硬體相容性。在 Broadcom Compatibility Guide 裡分別查伺服器整機型號、CPU 系列、網路卡和陣列卡(或 HBA)在目標版本下是否列出。整機列了但網路卡沒列,照樣可能裝完沒網。
  2. 看授權。訂閱允許使用哪些版本,以授權說明為準;免費版從 8.0 U3e 開始提供,限非生產用途,能下載哪些版本以 Broadcom 支援門戶為準。
  3. 對齊 vCenter。新主機要加入現有叢集,版本不能高於現有 vCenter;叢集計劃整體升級時,先升 vCenter。
  4. 確認周邊軟體。備份軟體、監控系統、儲存陣列外掛和第三方驅動都要宣告支援目標版本,備份軟體跟進新版本往往需要時間。
  5. 叢集內保持一致。同一叢集的主機用同一版本和補丁級別;不同代 CPU 的主機放在一個叢集裡做 vMotion,要開啟 EVC(增強型 vMotion 相容性),基線按最老的那代 CPU 設定。

兩種常見情況:

  • 新採購的伺服器:相容列表裡通常 8.0 和 9.x 都有。單獨新建的叢集、授權允許,就直接用 9.x;要併入現有的 8.0 叢集,先跟著叢集裝 8.0 的最新 Update,等整個叢集統一規劃升級。
  • 利舊的老伺服器:常常只出現在 7.0 或更早版本的相容列表裡。7.0 已過通用支援期,不建議為了裝上 ESXi 硬用老版本,這類機器改做 KVM 虛擬化平台或者備份儲存節點更合適。

在管理系統裡怎麼落地

ESXi 的裝機和網路配置幾乎都要在控制檯完成,在機房裡就是靠 BMC。IPMI 遠端管理裡可以掛載 ESXi 的 ISO、設定從虛擬光碟機啟動,並在瀏覽器的 VNC 控制檯裡走完安裝、在 DCUI 裡配管理 IP 和 VLAN,不必到現場接顯示器。對 IDC 來說,獨服客戶想自己裝 ESXi 做虛擬化的情況也不少:Toplink DCIM 的重灌映象裡包含 VMware ESXi,服務商開放後,客戶可以在客戶自助端選映象自助重灌,重灌前要先輸入手機上的一次性動態口令(OTP),防止誤點或帳號被盜後機器被重灌。

常見問題

ESXi 和 Proxmox VE 有什麼區別?

兩者都能把一台伺服器切成多台虛擬機器。ESXi 是 VMware 的閉源產品,生產使用要訂閱,只認相容列表裡的硬體;Proxmox VE 基於 Debian 和 KVM,開源免費,付費訂閱提供企業軟體源和技術支援,硬體支援跟隨 Linux 核心。已有 vSphere 叢集和授權的環境多用 ESXi,預算有限或硬體型號較雜的場景常用 Proxmox VE。

ESXi 現在免費嗎?

有條件地免費。免費版在 2024 年 2 月下線,2025 年 4 月隨 ESXi 8.0 U3e 迴歸,名稱是 vSphere Hypervisor:只限非生產用途,不能接入 vCenter,單台虛擬機器最多 8 個 vCPU,沒有官方技術支援。生產環境需要訂閱。

ESXi 可以裝在普通桌上型電腦上嗎?

能不能裝上,取決於網路卡和儲存控制器有沒有驅動。不少桌上型電腦的板載 Realtek 網路卡不在支援範圍內,安裝時會提示找不到網路卡;即使裝上,這種組合也不受官方支援,只適合做實驗。

ESXi 的管理 IP 怎麼改?

在伺服器控制檯按 F2 登入 DCUI,進入 Configure Management Network,在 IPv4 Configuration 裡改 IP、掩碼和閘道器,VLAN 也在這裡設定,按 Esc 退出時確認重啟管理網路。遠端修改前先確認 BMC 控制檯能看到螢幕,改錯了還能改回來。

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