آشنایی با VMware ESXi و مزایا و معایب آن

VMware ESXi یک مجازی‌ساز روی سرورهای فیزیکی است و آن را با نام “Hypervisor Type 1” هم می‌شناسیم. ESXi به‌طورمستقیم روی سخت‌افزار و بدون نیاز به سیستم‌عامل، نصب شده و کار می‌کند. اما اجازه دهید سوال «ESXi چیست» را زیر ذره‌بین قرار دهیم و مزایا و معایب آن را هم بررسی کنیم. همچنین مقایسه‌ای بین این مجازی‌ساز با سایر نسخه‌های محصولات مشابه مانند ESX، vSphere و XenServer را انجام دهیم تا به قابلیت‌های گسترده‌اش پی ببریم.

نرم افزار VMware ESXi چیست؟

VMware ESXi یک نرم‌افزار هایپروایزر Bare-metal است که روی سرورها نصب می‌شود. منظور از Bare-metal، لایه مجازی‌سازی است که به‌شکل‌مستقیم روی سخت‌افزار فیزیکی انواع سرور نصب می‌شود. این نوع هایپروایزر مستقل از هر سیستم‌عاملی عمل می‌کند و به آن اجازه می‌دهد تا چند ماشین مجازی (VM) را به‌طور موثر مدیریت کند.

اصطلاح “Elastic Sky X Integrated” به‌نام کامل VMware ESXi اشاره دارد که در آن “ESXi” از “Elastic Sky X” مشتق شده است و “i” مخفف “Integrated” است.

• Elastic Sky X: اسم اصلی محصول Hypervisor VMware که برای اولین‌بار با نام ESX (Elastic Sky X) در سال 2001 منتشر شد. این نام به‌دلیل جذابیت بازاریابی آن انتخاب شد که نشان‌دهنده انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری در مجازی‌سازی است.
• Integrated: اضافه شدن “Integrated” به نام ESXi که با انتشار vSphere 4.0 در سال 2009 معرفی شد، تغییر رویکرد مجازی‌سازی به یک معماری ساده‌تر را نشان می‌دهد. ESXi اجزای ضروری سیستم‌عامل را به‌صورت‌مستقیم در هایپروایزر ادغام می‌کند. به‌همین‌دلیل نیاز به کنسول سرویس جداگانه از بین می‌رود؛ چیزی‌که در نسخه‌های قبلی این نرم‌افزار، مانند ESX وجود داشت. این ویژگی، یک‌پارچه‌سازی عملکرد و امنیت را با کاهش سطح حملات شبکه و سربار منابع مرتبط‌با سیستم‌عامل‌های سنتی، افزایش می‌دهد.

مفاهیم مرتبط با VMware ESXi

برای ادامه آشنایی با این نرم‌افزار مجازی‌سازی سرور، باید با برخی مفاهیم آشنا شویم که لیست آن‌ها را در ادامه مشاهده خواهید کرد.

• ‫vsphere: به تنهایی یک نرم‌افزار نیست؛ بلکه مجموعه‌ای از برنامه‌های مجازی‌ساز VMware است که چند برنامه دیگر را دربرمی‌گیرد؛ ESXi، vCenter، vSphere Client.
• ‫ESXi: اصلی‌ترین بخش مجموعه vSphere و مجازی‌ساز سخت‌افزار سرور است. ESXi به‌شکل‌مستقیم روی سخت‌افزار سرور نصب می‌شود.
• ‫vSphere Client: برنامه مدیریت‌کننده مجموعه vsphere است که عملیات مدیریت مجازی‌ساز، منابع و ماشین‌های مجازی را ممکن می‌سازد. این برنامه  فقط روی سیستم‌عامل ویندوز قابل نصب و اجرا است و امکان استفاده از آن روی سیستم کاربر (کلاینت) وجود ندارد.
• ‫vCenter: همه دستورات مدیریت مجازی‌ساز را به‌وسیله برنامه ‫vSphere Client نمی‌توان اجرا کرد. به‌همین‌دلیل باید از برنامه مدیریت‌کننده vCenter استفاده کنیم. vCenter را روی یک ماشین مجازی ویندوزی که به‌وسیله VMware ESXi مجازی‌سازی شده‌است، نصب و استفاده می‌کنیم.

نرم افزار ESXi چه کاری انجام می دهد؟

VMware ESXi با هدف متعادل‌سازی نیازهای مشتریان خدمات هاست و کسب نتایج بهتر از کسب‌وکارشان، باعث صرفه‌جویی در مدیریت منابع محدود سرور می‌شود. ازجمله کارهایی که این نرم‌افزار می‌تواند انجام دهد شامل:

• ادغام سخت‌افزار با ظرفیت‌های بالاتری از CPU، RAM، گرافیک و سایر منابع
• افزایش عملکرد سرور با هدف کسب مزیت رقابتی و برجسته شدن میان سایر رقبا
• ساده کردن فرآیند مدیریت در واحد IT سازمان‌ها به‌واسطه متمرکز بودن پلتفرم
• کاهش هزینه‌های صرف‌شده برای توسعه منابع و خدمات مرکز هاستینگ
• کاهش منابع سخت‌افزاری مورد نیاز برای اجرای Hypervisor و افزایش کارایی سرور فیزیکی
• شکل‌دهی ترافیک سرور
• مدیریت بهینه حافظه
• دسترسی امنیتی مبتنی‌بر نقش کاربران VMware ESXi
• ثبت و حسابرسی به پروفایل کاربران و بررسی فعالیت‌های آن‌ها

مزایا و معایب ESXi 

در این بخش به مزایا و معایب VMware ESXi اشاره خواهیم کرد.

مزایای VMware ESXi

• حجم بسیار کم: ESXi یکی از کوچک‌ترین هایپروایزرها است که به حداقل RAM و فضای ذخیره‌سازی نیاز دارد. به‌عنوان مثال، ESXi 6.7 به‌طورتقریبی، 130 مگابایت حجم دارد که امکان استفاده از منابع و زمان نصب سریع‌تر را فراهم می‌کند.
• سادگی در استفاده: این نرم‌افزار یک رابط کاربرپسند برای مدیریت ماشین‌های مجازی در اختیار کاربران خود می‌گذارد تا تجربه کلی خوبی را برای او رقم بزند. علاوه‌براین، رابط خط فرمان (CLI) امکان مدیریت از راه دور و وظایف اولیه را برای مدیریت کامپیوترهای شبکه فراهم می‌کند.
• امنیت پیشرفته: ESXi دارای معماری مجازی‌سازی است که سطح حمله آن را کاهش می‌دهد. این ویژگی شامل رمزگذاری داخلی برای ماشین‌های مجازی، کنترل دسترسی مبتنی‌بر نقش و ثبت جامع گزارش فعالیت کاربران برای اهداف نظارتی و ممیزی است.
• عملکرد بالا: کارکرد مستقیم این نرم‌افزار روی سخت‌افزار، بدون وابستگی به سیستم‌عامل میزبان، به ESXi اجازه می‌دهد تا عملکرد بومی را به‌شکل بهینه‌ای به ماشین‌های مجازی خود ارائه دهد. این معماری از مقیاس‌پذیری بالا پشتیبانی می‌کند و تا 64 هسته CPU و 6 ترابایت رم را در خود جا می‌دهد.
• مدیریت منابع به‌شکلی بهینه و مقرون‌به‌صرفه: ESXi تخصیص کارآمد منابع را در بین ماشین‌های مجازی متعدد، افزایش استفاده از سخت‌افزار و کاهش هزینه‌های مرتبط‌با زیرساخت فیزیکی را امکان‌پذیر می‌کند. این قابلیت ایجاد آسان محیط‌های آزمایش و تولید را در اختیار علاقه‌مندان می‌گذارد تا فرآیندهای توسعه و استقرار ساده شوند.

معایب VMware ESXi

• گزینه‌های محدود برای پیکربندی: ESXi فایل‌های پیکربندی و گزینه‌های کمتری را در مقایسه‌با برخی از هایپروایزرهای دیگر ارائه می‌دهد. این نقطه ضعف ممکن است کاربران حرفه‌ای که به‌دنبال سفارشی‌سازی‌های خاص هستند، محدود کند.
• سربار عملکرد: درحالی‌که ESXi کارایی بالایی دارد، اما ممکن است سرباری روی عملکرد مرتبط‌با اجرای چند ماشین مجازی باشد؛ به‌خصوص اگر منابع به‌شکل فشرده مجازی‌سازی شده باشند. گاهی این سربار منجربه کاهش عملکرد در سناریوها و شبکه‌های خاص می‌شود.
• محدودیت در نسخه رایگان: نسخه رایگان ESXi فاقد ویژگی‌های خاص و کاربردی است؛ مانند مدیریت متمرکز از داشبورد vCenter. این محدودیت می‌تواند کاربرد VMware ESXi را در محیط‌های بزرگ‌تر و دیتاسنترهای عظیم دچار اختلال و ضعف کند. کاربران نمی‌توانند ماشین‌های مجازی را بین هاست‌های رایگان ESXi انتقال دهند یا از ویژگی‌های خوشه‌بندی در نسخه رایگان استفاده کنند.
• وابستگی به اکوسیستم VMware: ESXi با سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای مختلفی سازگار است؛ اما هم‌چنان پتانسیل کامل آن فقط زمانی ظاهر می‌شود که در اکوسیستم VMware به‌کار گرفته شود.

VMware ESXi چگونه کار می کند؟

VMware ESXi یک لایه مجازی‌سازی قوی بین سخت‌افزار و سیستم‌عامل فراهم می‌کند. ازآنجایی‌که مستقل است، هیچ سیستم‌عاملی روی سخت‌افزار قبل از نصب VMware ESXi لازم نیست. پس از نصب، می‌توانید هاست خود را مدیریت و نظارت کنید.

VMware ESXi سرور را به چند VM (ماشین مجازی) امن و متحرک که در کنار هم، روی یک سخت‌افزار اجرا می‌شوند، تقسیم می‌کند. هر VM یک سیستم کامل است که توسط لایه مجازی از دیگر سیستم‌ها جدا شده است. این انزوا مانع از تاثیرگذاری یک ماشین مجازی ناموفق بر دیگری می‌شود.

معماری Bare-metal به VMware ESXi، امکان کنترل منابع سرور اختصاص داده‌شده به هر ماشین مجازی را می‌دهد. بنابراین عملکرد روان به‌شکل‌بومی و مقیاس‌پذیری در سطح سازمانی به‌سادگی فراهم می‌شود. 

پیش نیازهای نصب VMware ESXi

VMware ESXi به یک کامپیوتر فیزیکی یا سرور با حداقل 4 گیگابایت رم، 2 CPU و 32 گیگابایت فضای ذخیره‎سازی نیاز دارد. بهترین پیکربندی ذخیره‌سازی حافظه برای این نرم‌افزار، RAID 1 است؛ چون کاهش خرابی درایو و از دست دادن داده‌ها را تضمین می‌کند. همچنین باید مجازی‌سازی سخت‌افزار را در سیستم اصلی ورودی/خروجی (BIOS) هاست خود روشن کنید تا ESXi به‌درستی کار کند.

هر VM شامل موارد زیر است:

• BIOS
• پردازنده‌ها
• حافظه
• میزان فضای ذخیره‌سازی درنظر گرفته‌شده
• شبکه‌سازی بین هاست‌ها و ارتباط با شبکه جامع

پس از ایجاد ماشین مجازی با VMware ESXi، می‌توانید یک سیستم‌عامل و نرم‌افزارها را مانند هر دستگاه محاسباتی دیگری، نصب و اجرا کنید.

تفاوت نسخه های ESX و ESXi چیست؟

تفاوت نسخه های ESX و ESXi به‌شرح زیر هستند:

تفاوت vSphere و VMware ESXi 

vSphere یک ابزار مدیریتی برای ماشین‌های مجازی و VMware ESXi یک مجازی‌ساز است. این دو تفاوت‌های دیگری هم با یکدیگر دارند که در جدول پایین، می‌توانید با جزئیات هرکدام را بخوانید.

 مقایسه VMware ESXi و XenServer

XenServer محصولی از شرکت Citrix Systems برای مجازی‌سازی سرور است که تفاوت‌هایی با VMware ESXi دارد. این تفاوت‌ها را در ادامه می‌خوانید.

کاربردهای VMware ESXi در سناریوهای واقعی

در سناریوهای متفاوت می‌توانیم از VMware ESXi استفاده کنیم که لیست آن‌ها را در ادامه مشاهده خواهید کرد.

یک‌پارچه‌سازی سرور

با ESXi می‌توانید چند سرور فیزیکی کم‌توان را به چند سرور مجازی بسیار کارآمد تبدیل کنید. با این کار امکان کاهش هزینه‌های سخت‌افزاری و مصرف انرژی هم ساده می‌شود.

مجازی‌سازی دسکتاپ

برای فعال کردن مجازی‌سازی ایستگاه کاری هاست خود، می‎‌توانید از ESXi استفاده کنید. این رویکرد به کارمندان شرکت هاستینگ اجازه می‌دهد تا از راه دور و از هر مکانی، به ایستگاه‌های کاری خود دسترسی داشته باشند.

توسعه و آزمایش برنامه

به‌منظور توسعه و آزمایش نرم‌افزارهای مختلف، می‌توانید از ESXi برای ساخت و کنترل محیط‌های sandbox استفاده کنید. این قابلیت می‌تواند به شما در افزایش کیفیت نرم‌افزار کمک کرده و احتمال خرابی تولید آن را کاهش دهد.

بازیابی فاجعه

پشتیبان‌‌گیری منظم از داده‌های ESXi قبل از وقوع فاجعه امکان‌پذیر است. با ویژگی Disaster Recovery می‌توانید به کاهش زمان خرابی و به‌حداقل رساندن اختلال در کسب‌وکارتان، در صورت بروز فاجعه کمک کنید.

بیشتر بخوانید: هاست لینوکس چیست؟ چه مزایا و امکاناتی دارد؟

اموزش نصب VMware ESXi

برای نصب VMware ESXi، ابتدا باید سخت‌افزارهای زیر را داشته باشید:

• CPU: اینتل نسل 6 به بالا یا AMD سری Zen نسل 2 به بالا؛
• حافظه رم: حداقل 8 گیگابایت؛ اما بیش‌از 12 گیگابایت برای اجرای ماشین‌های مجازی نیاز است؛
• فضای کافی روی HDD یا SSD: 32 گیگابایت

پس از بررسی قابلیت‌های سخت‌افزاری کامپیوتر یا سرور خود، عبارت «دانلود vsphere hypervisor» را در وب فارسی جست‌وجو و برنامه را دانلود کنید. همان‌طور که پیش‌تر گفتیم، برای استفاده از VMware ESXi، باید از مجموعه vSphere استفاده کنیم.

فرمت فایل دانلودشده “ISO” خواهد بود. این فایل را باید روی یک CD یا فلش مستقر کنید. بهترین برنامه برای استقرار این برنامه روی فلش، Rufus است.

پس از استقرار فایل ISO نرم‌افزار روی فلش یا CD، سیستم خود را Restart کنید تا منوی Boot نمایش داده شود. بسته‌به سیستم‌عامل سرور یا کامپیوترتان، باید از دکمه‌های F یا ESC برای انتخاب سخت‌افزار بوت‌کننده استفاده کنید.

اگر VMware ESXi را در مرحله قبل روی فلش مستقر کردید، سخت‌افزار Boot را روی فلش و اگر روی CD کار را پیش بردید، روی CD تنظیم کنید.

حال باید سیستم شما با نصب VMware ESXi بالا بیاید و مراحل نصب شروع شوند.

هنگام راه‌اندازی نصب، صفحه‌ای مشابه تصویر زیر را مشاهده خواهید کرد.

حال پنجره نصب را به‌شکل زیر می‌بینید:

در صفحه “End User License Agreement”، روی “Accept and Continue” کلیک کنید. این صفحه برای توافق با شرایط استفاده از نرم‌افزار است.

با انتخاب این گزینه، وارد صفحه بعد، یعنی “Select a Disc to Install or Upgrade” می‌شوید. در این صفحه دیسک موردنظرتان را برای ذخیره داده‌های نرم‌افزار انتخاب و روی “Continue” کلیک کنید.

پس از طی کردن این مراحل، باید زبان برنامه را انتخاب کنید. در پنجره “please select a keyboard layout”، کیبورد “US Default” را انتخاب کنید.

در پنجره بعدی، یعنی “Enter a root password” باید یک رمز عبور برای VMware ESXi در نظر بگیرید. این رمز را ترکیبی از حروف، اعداد و کاراکترهای خاص – مانند ! و & – بنویسید.

حال به مرحله “Confirm Install” رسیدیم که باید فرآیند نصب را تایید کنیم. در این مرحله روی “Install” کلیک کنید تا نصب شروع شود.

هنگام نصب، آدرس IP برنامه به‌شکل DHCP تنظیم می‌شود که بهترین شیوه برای اختصاص IP به ماشین مجازی نیست. بنابراین باید آن را به‌صورت دستی تنظیم کنیم.

پس از اتمام نصب و رسیدن به تنظیمات (Configuration) ماشین مجازی، باید از بخش “Configure Management Network”، آدرس روبه‌روی کادر “IPv4 Address” را تغییر دهیم. 

یک آی‌پی ثابت برای آن درنظر گرفته و DNS را هم در همین پنجره و بخش “DNS Configuration” تغییر دهید.

با طی کردن تمام این مراحل، نصب به پایان می‌رسد و می‌توانید وارد سیستم‌عامل خود شوید. 

اکنون برای وصل شدن به ماشین مجازی، باید از سیستم‌عامل‌تان – ممکن است ویندوز، مک یا لینوکس باشد؛ اما ما در این‌ مثال از ویندوز استفاده کردیم – مرورگر را باز کنید.

پس از باز کردن مرورگر، آدرس IP که در بخش قبل به ماشین مجازی اختصاص دادید را وارد کنید. 

ما از مرورگر کروم استفاده کردیم و هنگام مراجعه به آی‌پی ماشین مجازی، پیغامی مبنی‌بر امن نبودن ارتباط گرفتیم. این موضوع جای هیچ نگرانی ندارد؛ چون درحال‌حاضر VM شما به‌طورکامل پیکربندی نشده است. پس روی گزینه “Advanced” کلیک و دکمه “Proceed to …” را انتخاب کنید.

با انتخاب گزینه‌هایی که نام بردیم، به صفحه لاگین ماشین مجازی می‌رسید و با تصویری مشابه آن‌چه در زیر نشان دادیم، مواجه می‌شوید.

صفحه پیکربندی ماشین مجازی شما هم شکلی مشابه زیر را خواهد داشت.

اموزش نصب VMware ESXi در همین‌جا به پایان رسید و می‌توانید از ماشین مجازی خود استفاده کنید.

بیشتر بخوانید: ارائه راهکارهای رایانش ابری Cloud Computing – بررسی مهارت های مهم در رایانش ابری

آنچه در VMware ESXi خواندیم

مجازی‌سازی به‌ویژه با کمک VMware ESXi، زیرساخت‌های سرورهای مدرن را متحول کرده است تا کسب‌وکارها بتوانند با صرف بودجه کمتر برای خرید تجهیزات سخت‌افزاری، از سرورهای خود بیشترین بهره را ببرند. ESXi به‌دلیل طراحی جدید، اجرای تدابیر امنیتی تقویت‌شده و ویژگی‌های گسترده خود، به گزینه موردعلاقه برای بسیاری از کاربران حرفه‌ای شبکه‌های کامپیوتری تبدیل شده است. جذابیت این پلتفرم را می‌توانیم در قابلیت اطمینان، مقیاس‌پذیری و توانایی کار با طیف گسترده‌ای از تنظیمات سخت‌افزاری ببینیم.

شما کدام پلتفرم را برای مجازی‌سازی انتخاب می‌کنید؟ خوش‌حال می‌شویم تا در بخش نظرات این مقاله، نام پلتفرم و دلایل انتخاب‌تان را بخوانیم. 

سوالات متداولی که شما می‌پرسید

1. VMware ESXi چیست؟

ESXi نرم‌افزاری برای تبدیل یک سرور فیزیکی به چند هاست است.

2. VMware ESXi چه زمانی استفاده می‌شود؟

مجازی‌سازی، ساخت ماشین مجازی برای استقرار و توسعه نرم‌افزارهای تستی و بازیابی تنظیمات بهینه پیش‌از بروز فاجعه، از کاربردهای عمده VMware ESXi هستند.

3. مزایای VMware ESXi چیست؟

سادگی در استفاده، مدیریت بهینه ماشین‌ها در یک پلتفرم جامع و امنیت پیشرفته، ازجمله مزایای VMware ESXi هستند.

منابع:

vmware

C#Corner

Cloud Infrastructure Services