VMware ESXi (ранее ESX ) — это гипервизор корпоративного класса типа 1 , разработанный VMware , дочерней компанией Broadcom , для развертывания и обслуживания виртуальных компьютеров . Как гипервизор типа 1, ESXi не является программным приложением , которое устанавливается в операционной системе (ОС); вместо этого он включает и интегрирует жизненно важные компоненты ОС, такие как ядро . [5]
После версии 4.1 (выпущенной в 2010 году) VMware переименовала ESX в ESXi . ESXi заменяет Service Console (элементарную операционную систему) на более тесно интегрированную ОС. ESX/ESXi является основным компонентом в программном комплексе VMware Infrastructure . [6]
Название ESX возникло как сокращение от Elastic Sky X. [ 7] [8] В сентябре 2004 года замена ESX получила внутреннее название VMvisor , но позже была изменена на ESXi (поскольку «i» в ESXi означало «интегрированный»). [9] [10]
ESX работает на голом железе (без запуска операционной системы) [11] в отличие от других продуктов VMware. [12] Он включает в себя собственное ядро. В историческом VMware ESX ядро Linux запускалось первым [13] и затем использовалось для загрузки различных специализированных компонентов виртуализации, включая ESX, который также известен как компонент vmkernel. [14] Ядро Linux было основной виртуальной машиной; оно вызывалось консолью сервиса. В обычном режиме выполнения vmkernel работал на голом компьютере, а консоль сервиса на основе Linux работала как первая виртуальная машина. VMware прекратила разработку ESX в версии 4.1 и теперь использует ESXi, которая вообще не включает в себя ядро Linux. [15]
VMkernel — это микроядро [ 16] с тремя интерфейсами: аппаратным обеспечением, гостевыми системами и служебной консолью (консольной ОС).
vmkernel напрямую управляет ЦП и памятью, используя сканирование перед выполнением (SBE) для обработки специальных или привилегированных инструкций ЦП [17] [18] и SRAT (таблицу распределения системных ресурсов) для отслеживания выделенной памяти. [19]
Доступ к другому оборудованию (например, сетевым устройствам или устройствам хранения) осуществляется с помощью модулей. По крайней мере некоторые из модулей происходят от модулей, используемых в ядре Linux . Для доступа к этим модулям дополнительный модуль, называемый vmklinuxреализует интерфейс модуля Linux. Согласно файлу README, «Этот модуль содержит слой эмуляции Linux, используемый vmkernel». [20]
vmkernel использует драйверы устройств: [20]
Эти драйверы в основном соответствуют тем, что описаны в списке совместимого оборудования VMware . [21] Все эти модули попадают под GPL . Программисты адаптировали их для работы с vmkernel: VMware Inc. изменила загрузку модулей и некоторые другие незначительные вещи. [20]
В ESX (но не ESXi) Service Console — это рудиментарная операционная система общего назначения, которая в основном используется в качестве начальной загрузки для ядра VMware, vmkernel, а во вторую очередь — в качестве интерфейса управления. Обе эти функции Console Operating System устарели с версии 5.0, поскольку VMware переходит исключительно на модель ESXi. [22] Service Console, по сути, является операционной системой, используемой для взаимодействия с VMware ESX и виртуальными машинами, работающими на сервере.
В случае аппаратной ошибки vmkernel может поймать исключение Machine Check Exception. [23] Это приводит к отображению сообщения об ошибке на фиолетовом диагностическом экране. В разговорной речи это называется фиолетовым диагностическим экраном или фиолетовым экраном смерти (PSoD, ср. синий экран смерти (BSoD)).
При отображении фиолетового диагностического экрана vmkernel записывает отладочную информацию в раздел дампа ядра. Эта информация вместе с кодами ошибок, отображаемыми на фиолетовом диагностическом экране, может быть использована службой поддержки VMware для определения причины проблемы.
Раньше VMware ESX был доступен в двух основных типах: ESX и ESXi, но начиная с версии 5 поддержка оригинального ESX была прекращена в пользу ESXi.
ESX и ESXi до версии 5.0 не поддерживают Windows 8/Windows 2012. Эти операционные системы Microsoft могут работать только на ESXi 5.x или более поздней версии. [24]
VMware ESXi, версия ESX с меньшим размером, не включает в себя ESX Service Console. До того, как Broadcom приобрела VMware, она была доступна — без необходимости покупки лицензии vCenter — в виде бесплатной загрузки от VMware, с некоторыми отключенными функциями. [25] [26] [27]
ESXi означает «ESX интегрированный». [28]
VMware ESXi изначально был компактной версией VMware ESX, которая позволяла использовать меньший объем диска в 32 МБ на хосте. Благодаря простой консоли конфигурации для сетевой конфигурации и удаленному клиентскому интерфейсу VMware Infrastructure Client Interface это позволяет выделять больше ресурсов гостевым средам.
Существуют две версии ESXi:
Один и тот же носитель может быть использован для установки любого из этих вариантов в зависимости от размера целевого носителя. [29] Можно обновить ESXi до VMware Infrastructure 3 [30] или до VMware vSphere 4.0 ESXi.
Первоначально называвшийся VMware ESX Server ESXi edition, после нескольких доработок продукт ESXi в конечном итоге стал VMware ESXi 3. Затем последовали новые редакции: ESXi 3.5, ESXi 4, ESXi 5 и (по состоянию на 2015 год [обновлять]) ESXi 6.
Кристоф Хеллвиг, разработчик ядра Linux, подал в суд на VMware. Судебный процесс начался 5 марта 2015 года. Утверждалось, что VMware незаконно присвоила части ядра Linux, [31] [32] и после отклонения иска судом в 2016 году Хеллвиг объявил, что подаст апелляцию. [33]
Апелляция была рассмотрена в феврале 2019 года и вновь отклонена немецким судом на основании несоблюдения «процессуальных требований к бремени доказывания истца». [34]
На последнем этапе судебного процесса в марте 2019 года Высший земельный суд Гамбурга также отклонил иск по процессуальным основаниям. После этого VMware официально заявила, что удалит спорный код. [35] За этим последовало отзыв Хеллвигом своего иска и воздержание от дальнейших судебных исков. [36]
Следующие продукты работают совместно с ESX:
Сетевое соединение между хостами ESX и работающими на нем виртуальными машинами основано на виртуальных сетевых картах (внутри виртуальной машины) и виртуальных коммутаторах. Последний существует в двух версиях: «стандартный» vSwitch, позволяющий нескольким виртуальным машинам на одном хосте ESX совместно использовать физическую сетевую карту, и «распределенный vSwitch», где vSwitch на разных хостах ESX вместе образуют один логический коммутатор. Cisco предлагает в своей линейке продуктов Cisco Nexus Nexus 1000v , расширенную версию стандартного распределенного vSwitch. Nexus 1000v состоит из двух частей: модуля супервизора (VSM) и виртуального модуля Ethernet (VEM) на каждом хосте ESX. VSM работает как виртуальное устройство в кластере ESX или на выделенном оборудовании (серия Nexus 1010), а VEM работает как модуль на каждом хосте и заменяет стандартный dvS (распределенный виртуальный коммутатор) от VMware.
Конфигурация коммутатора выполняется на VSM с использованием стандартного интерфейса командной строки NX-OS . Он предоставляет возможности создания стандартных профилей портов, которые затем могут быть назначены виртуальным машинам с помощью vCenter.
Между стандартным dvS и N1000v есть несколько отличий; одно из них заключается в том, что коммутатор Cisco, как правило, полностью поддерживает сетевые технологии, такие как агрегация каналов LACP , или в том, что коммутатор VMware поддерживает новые функции, такие как маршрутизация на основе физической нагрузки NIC. Однако основное отличие заключается в архитектуре: Nexus 1000v работает так же, как и физический коммутатор Ethernet, в то время как dvS полагается на информацию из ESX. Это имеет последствия, например, для масштабируемости, где предел Каппа для N1000v составляет 2048 виртуальных портов против 60000 для dvS.
Nexus1000v разработан в сотрудничестве между Cisco и VMware и использует API dvS. [41]
Поскольку VMware ESX является лидером на рынке виртуализации серверов, [42] поставщики программного и аппаратного обеспечения предлагают ряд инструментов для интеграции своих продуктов или услуг с ESX. Примерами являются продукты Veeam Software с приложениями для резервного копирования и управления [43] и плагином для мониторинга и управления ESX с помощью HP OpenView , [44] Quest Software с рядом приложений для управления и резервного копирования, а большинство основных поставщиков решений для резервного копирования имеют плагины или модули для ESX. Использование Microsoft Operations Manager (SCOM) 2007/2012 с пакетом управления Bridgeways ESX дает пользователю представление о состоянии центра обработки данных ESX в реальном времени.
Поставщики оборудования, такие как Hewlett Packard Enterprise и Dell, включают инструменты для поддержки использования ESX(i) на своих аппаратных платформах. Примером может служить модуль ESX для платформы управления OpenManage компании Dell. [45]
VMware добавила веб-клиент [46] начиная с версии 5, но он будет работать только на vCenter и не содержит всех функций. [47] vEMan [48] — это приложение Linux, которое пытается заполнить этот пробел. Вот лишь несколько примеров: существует множество сторонних продуктов для управления, мониторинга или резервного копирования инфраструктур ESX и виртуальных машин, работающих на них. [49]
По состоянию на сентябрь 2020 года известны следующие ограничения VMware ESXi 7.0 U1.
Некоторые максимальные значения в ESXi Server 7.0 могут повлиять на проектирование центров обработки данных: [50] [51]
С точки зрения производительности виртуализация налагает затраты на дополнительную работу, которую должен выполнить ЦП для виртуализации базового оборудования. Инструкции, которые выполняют эту дополнительную работу, и другие действия, требующие виртуализации, как правило, находятся в вызовах операционной системы. В немодифицированной операционной системе вызовы ОС вносят наибольшую часть «накладных расходов» виртуализации. [ необходима цитата ]
Паравиртуализация или другие методы виртуализации могут помочь в решении этих проблем. VMware разработала интерфейс виртуальной машины для этой цели, и некоторые операционные системы в настоящее время [обновлять]поддерживают его. Сравнение полной виртуализации и паравиртуализации для ESX Server [52] показывает, что в некоторых случаях паравиртуализация намного быстрее.
При использовании расширенных сетевых возможностей с использованием распределенного виртуального коммутатора Cisco Nexus 1000v применяются следующие сетевые ограничения: [41]
Независимо от типа используемого виртуального SCSI-адаптера существуют следующие ограничения: [53]
(таблица распределения системных ресурсов) — таблица, которая отслеживает память, выделенную виртуальной машине.
-видимому, «i» в ESXi означает Integrated (интегрированный), вероятно, из-за того, что эта версия ESX может быть встроена в небольшой фрагмент флэш-памяти на серверном оборудовании.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )