VMware ESXi 完整教程：从零开始到虚拟化部署

目录

1. 什么是 VMware ESXi？
2. ESXi 与其他 VMware 产品的区别
3. ESXi 的系统要求
4. 如何获取和安装 ESXi
5. 首次连接与配置 (vSphere Client/Web Client)
6. 核心概念：数据中心、主机、集群、数据存储、虚拟机
7. 创建第一台虚拟机
8. 虚拟机管理（电源、快照、克隆等）
9. 数据存储管理
10. 网络配置
11. 备份与恢复
12. 常见问题与最佳实践
13. 学习资源

什么是 VMware ESXi？

VMware ESXi 是一款裸机型虚拟化监控程序，你可以把它想象成直接安装在物理服务器硬件上的一层轻量级、高性能的操作系统。

• 裸机型：它直接运行在服务器硬件之上，不需要先安装一个宿主操作系统（如 Windows Server 或 Linux），这减少了资源开销，提高了性能、稳定性和安全性。
• 虚拟化监控程序：它的核心任务是创建和管理虚拟机，它将物理服务器的 CPU、内存、硬盘、网络等资源进行抽象和池化，然后分配给各个虚拟机使用。

ESXi 就是把你昂贵的服务器变成一台“超级电脑”，可以同时运行几十台甚至上百台独立的“小电脑”（虚拟机）。

ESXi 与其他 VMware 产品的区别

为了更好地理解 ESXi，你需要知道它在 VMware 产品家族中的位置：

ESXi 是虚拟化的“发动机”，vCenter 是“中央控制室”，我们这个教程主要围绕免费的 ESXi 展开。

ESXi 的系统要求

在安装之前,请确保你的硬件符合要求。

• CPU：必须支持硬件虚拟化技术，如 Intel VT-x 或 AMD-V，这是硬性要求，必须在 BIOS/UEFI 中启用。
• 内存：建议至少 4GB，推荐 8GB 或更多，以运行多个虚拟机。
• 存储：
  • 至少需要 1GB 的可用空间用于安装 ESXi 本身。
  • 需要额外的存储空间来存放虚拟机文件（.vmdk），这可以是本地硬盘、USB 硬盘，或者更推荐的网络存储。
• 网络：至少一块物理网卡。
• 硬件兼容性：VMware 提供了硬件兼容性列表，确保你的服务器硬件（特别是存储控制器和网卡）在列表中，可以避免很多驱动问题，可以在 VMware 官网查询。

如何获取和安装 ESXi

下载 ESXi 镜像

1. 访问 VMware 官网下载页面：https://customerconnect.vmware.com/en/downloads/info/slug/datacenter_cloud_infrastructure/vmware_esxi/7_0
2. 选择你需要的版本（最新的 8.x 或 7.x 系列）。
3. 接受许可协议,下载 .iso 镜像文件。

创建可启动安装介质

1. 使用刻录软件（如 Rufus, Ventoy, 或 UltraISO）将 .iso 文件写入一个 8GB 或以上 的 U 盘。
2. 将制作好的 U 盘插入目标服务器的 USB 端口。

安装 ESXi

1. 开启服务器,进入 BIOS/UEFI，确保从 U 盘启动。
2. 从 U 盘启动后，你会看到 ESXi 的安装界面。
3. 按提示选择语言和键盘布局。
4. 同意最终用户许可协议：按 F11 键。
5. 选择或创建安装目标：
   • 系统会扫描可用的磁盘,选择一块容量足够的硬盘。
   • 警告：此操作会清除硬盘上的所有数据！
   • 按回车键确认。
6. 配置管理网络：这是安装过程中的关键步骤。
   • IP 地址：为 ESXi 主机分配一个静态 IP 地址。
   • 子网掩码：根据你的网络环境填写。
   • 默认网关：路由器的 IP 地址。
   • DNS 服务器：DNS 服务器的 IP 地址。
   • 主机名：为你的 ESXi 主机起一个名字。
   • 按回车键确认。
7. 设置 root 密码：root 是 ESXi 的超级管理员账户，请设置一个强密码并牢记。
8. 开始安装：确认所有设置无误后，按回车键开始安装。
9. 安装完成后,系统会提示你移除 U 盘并重启。

首次连接与配置

安装完成后,你需要一个客户端来管理 ESXi。

使用 vSphere Client (HTML5 Web Client) - 推荐 这是目前最主流、最方便的方式。

1. 在你的电脑上,打开浏览器（推荐 Chrome 或 Firefox）。
2. 在地址栏输入 https://<你的ESXi主机IP地址>，https://192.168.1.100。
3. 浏览器会提示你信任该站点的安全证书,点击“高级”，继续访问”。
4. 输入用户名 root 和你刚才设置的密码，登录。

登录成功后,你将看到一个简洁的管理界面，可以在这里查看主机状态、创建和管理虚拟机等。

使用 ESXi Host Client 这是一个更轻量级、更专注于单主机管理的客户端。

1. 在浏览器地址栏输入 https://<你的ESXi主机IP地址>/ui。
2. 登录后,你会看到一个更传统、更详细的界面，适合进行底层配置。

核心概念

在开始创建虚拟机之前,必须理解这几个核心概念：

• 数据中心：在 vSphere 中，最高级别的容器，用来组织你的所有 IT 资源（主机、虚拟机、网络、存储），一个 vSphere 环境通常只有一个数据中心。
• 主机：就是安装了 ESXi 的物理服务器，它是虚拟机运行的物理平台。
• 集群：将多台 ESXi 主机组成一个集群，集群可以实现高级功能，如高可用性 和动态资源调度，确保业务连续性。
• 数据存储：存放虚拟机文件（配置文件、虚拟磁盘、快照等）的地方，它可以是一个本地硬盘，也可以是网络存储，如 NFS、iSCSI 或 FC SAN。
• 虚拟机：在 ESXi 上运行的“软件计算机”，它包含虚拟的 CPU、内存、硬盘和网卡，并安装有自己的操作系统（如 Windows Server, Ubuntu 等）。

创建第一台虚拟机

让我们通过 vSphere Client (HTML5) 创建一台虚拟机。

1. 登录 vSphere Client，选择你的主机。
2. 在右侧操作面板,点击 “创建/注册虚拟机”。
3. 选择名称和客户操作系统：
   • 名称：给你的虚拟机起一个有意义的名字，如 Web-Server-01。
   • 放置位置：选择你的主机。
   • 客户操作系统：选择与你要安装的系统匹配的类型和版本（Microsoft Windows Server 2025 (64-bit)）。
4. 选择存储：
   • 数据存储：选择一个用于存放虚拟机文件的数据存储，如果你有多个，可以根据性能或容量选择。
   • 兼容性：通常默认即可。
5. 选择兼容性：默认选择 ESXi 7.0 and later 即可。
6. 自定义硬件：这是最关键的一步，配置虚拟机的硬件规格。
   • CPU：分配核心数量。
   • 内存：分配内存大小（MB 或 GB）。
   • 硬盘：点击 “添加新设备” -> “新硬盘”。
     • 磁盘大小：设置虚拟硬盘的大小。
     • 磁盘 provisioning：
       • 厚置备延迟置零：创建时立即分配所有空间，性能最好，但初始化时间长。
       • 精简置备：按需分配空间，节省空间，但可能出现“空间爆炸”问题（虚拟机占用空间超过实际数据大小）。推荐初学者使用此选项。
   • 网络：点击 “添加新设备” -> “网络适配器”。
     • 网络：选择一个虚拟交换机，如果你的主机只有一块网卡，默认会创建一个 VMkernel Network (Management) 交换机，你可以直接选择它，或者创建一个新的用于业务流量的网络。
   • CD/DVD 驱动器：选择 “数据存储 ISO 文件”，然后浏览并选择你上传到数据存储中的操作系统 ISO 镜像文件，这样就不需要物理光驱了。
7. 完成：检查所有配置，点击 “完成”。

创建完成后,虚拟机列表中会出现你的新虚拟机，右键点击它，选择 “电源” -> “打开电源”，虚拟机就会启动，然后你就可以通过控制台连接到它，开始安装操作系统了。

虚拟机管理

• 电源控制：右键虚拟机，可以执行“打开电源”、“关闭电源”、“重启”、“挂起”等操作。
• 控制台：点击虚拟机名称，在摘要页面的右上角有“打开控制台”按钮，可以像操作真实电脑一样操作虚拟机。
• 快照：
  • 作用：在虚拟机某个状态下保存一个“副本”或“存档”，如果后续操作导致系统出现问题，可以快速恢复到这个状态。非常适合软件测试、系统更新前备份。
  • 操作：右键虚拟机 -> “快照” -> “拍摄快照”，可以添加快照名称和描述。
  • 恢复：右键虚拟机 -> “快照” -> “恢复到此快照”。警告：此操作会覆盖快照之后的所有更改！
• 克隆：
  • 作用：基于现有的虚拟机创建一个完全相同或相似的副本，非常适合快速部署多台配置相同的虚拟机。
  • 操作：右键虚拟机 -> “克隆”，可以选择“创建完整克隆”（独立的新虚拟机）或“创建链接克隆”（依赖父虚拟机，节省空间）。

数据存储管理

• 查看存储：在“存储”部分，你可以看到所有数据存储的总容量、已用空间、可用空间等信息。
• 上传文件：在“数据存储浏览器”中，你可以将 ISO 镜像文件、驱动程序等上传到数据存储，供虚拟机使用。
• 扩容：如果物理硬盘空间不足，你可以为数据存储添加新的物理磁盘（对于本地存储）或扩容 LUN（对于 SAN 存储）。

网络配置

ESXi 的网络由虚拟交换机管理。

• vSwitch (虚拟交换机)：在 ESXi 主机上创建的逻辑交换机，用于连接虚拟机和物理网络。
• Port Group (端口组)：在 vSwitch 上创建的逻辑端口组，用于定义虚拟机的网络策略，如 VLAN 标签、流量限制等。

简单网络配置示例：

1. 在“主机” -> “网络”部分，点击“虚拟交换机”。
2. 点击“添加标准交换机”。
3. 为 vSwitch 命名（如 vSwitch0）。
4. 选择要关联的物理网卡（物理网卡将作为 vSwitch 的上行链路）。
5. 创建完成后,点击“端口组”。
6. 点击“添加端口组”，命名为 VM-Network，并选择关联的 vSwitch。
7. 在创建虚拟机时,你就可以选择这个 VM-Network 端口组了。

备份与恢复

ESXi 本身不提供备份功能，你需要使用第三方备份软件，常见的方案有：

• 基于虚拟机文件的备份：
  • 原理：将虚拟机所有的文件（.vmdk, .vmx, .nvram 等）完整地复制一份，这是最简单的方式。
  • 工具：可以使用 rsync、robocopy（Windows）等命令行工具，或者专业的备份软件如 Veeam Backup & Replication（有免费版）。
  • 优点：简单，恢复时只需将文件复制回原位置即可。
  • 缺点：通常需要虚拟机处于关机状态才能保证数据一致性。
• 基于快照的备份：
  • 原理：先为虚拟机创建一个快照，然后使用支持 VSS（Volume Shadow Copy Service，Windows）的备份软件在虚拟机内部进行应用一致性备份，备份完成后删除快照。
  • 优点：可以实现在线（无需关机）备份，保证数据一致性。
  • 缺点：对备份软件要求高，且长时间保留快照有一定风险。

常见问题与最佳实践

• 问题：无法连接到 ESXi 主机。
  • 排查：检查物理网络连接、防火墙设置（确保 443 端口开放）、ESXi 主机管理网络是否正常。
• 问题：创建虚拟机时报错“无法访问文件...”。
  • 排查：检查数据存储是否有足够空间，或权限是否正确。
• 最佳实践：
  1. 使用 vCenter：当主机数量超过 2-3 台时，强烈建议使用 vCenter Server 进行统一管理。
  2. 网络隔离：为不同用途（如管理、业务、存储、虚拟机迁移）创建独立的虚拟交换机和端口组。
  3. 存储分层：将性能要求高的虚拟机（如数据库）放在高性能存储上，将要求低的（如文件服务器）放在普通存储上。
  4. 定期备份：制定并执行严格的备份策略。
  5. 监控资源：关注 CPU、内存、存储、网络的使用率，及时扩容或优化。

学习资源

• 官方文档：VMware ESXi Documentation - 最权威、最全面的资料。
• VMware 博客：VMware Blogs - 获取最新技术动态和最佳实践。
• 实践是最好的老师：在自己的电脑上用 VMware Workstation/Fusion 创建一个虚拟机，然后在里面安装 ESXi，再在 ESXi 里创建虚拟机，这样成本最低，也最安全。