VMware ESXi

VMware ESXi

Desarrollador(es)	VMware ( Broadcom )
Lanzamiento inicial	23 de marzo de 2001 ; hace 23 años ( 23-03-2001 )
Versión estable	8.0 Actualización 3b (compilación 24280767) [1] / 17 de septiembre de 2024 ; hace 38 días [2] ( 17-09-2024 )
Plataforma	IA-32 (x86-32) (descontinuado en 4.0 en adelante), [3] x86-64 , ARM [4]
Tipo	Hipervisor nativo (tipo 1)
Licencia	Propiedad
Sitio web	www.vmware.com/products/esxi-and-esx.html

VMware ESXi (anteriormente ESX ) es un hipervisor de tipo 1 de clase empresarial desarrollado por VMware , una subsidiaria de Broadcom , para implementar y dar servicio a computadoras virtuales . Como hipervisor de tipo 1, ESXi no es una aplicación de software que se instala en un sistema operativo (OS); en cambio, incluye e integra componentes vitales del SO, como un kernel . ^[5]

Después de la versión 4.1 (lanzada en 2010), VMware cambió el nombre de ESX a ESXi . ESXi reemplaza a Service Console (un sistema operativo rudimentario) con un sistema operativo más integrado. ESX/ESXi es el componente principal de la suite de software VMware Infrastructure . ^[6]

El nombre ESX se originó como una abreviatura de Elastic Sky X. [ ^{7] [8]} En septiembre de 2004, el reemplazo de ESX se llamó internamente VMvisor , pero luego se cambió a ESXi (ya que la "i" en ESXi significaba "integrado"). ^{[9] [10]}

ESX se ejecuta en hardware desnudo (sin ejecutar un sistema operativo) ^[11] a diferencia de otros productos VMware. ^[12] Incluye su propio núcleo. En el VMware ESX histórico, primero se iniciaba un núcleo Linux ^[13] y luego se usaba para cargar una variedad de componentes de virtualización especializados, incluido ESX, que también se conoce como el componente vmkernel. ^[14] El núcleo Linux era la máquina virtual principal; se invocaba mediante la consola de servicio. En tiempo de ejecución normal, el vmkernel se ejecutaba en la computadora sin hardware y la consola de servicio basada en Linux se ejecutaba como la primera máquina virtual. VMware abandonó el desarrollo de ESX en la versión 4.1 y ahora usa ESXi, que no incluye un núcleo Linux en absoluto. ^[15]

El vmkernel es un microkernel ^[16] con tres interfaces: hardware, sistemas invitados y la consola de servicio (SO de consola).

El vmkernel maneja la CPU y la memoria directamente, utilizando escaneo antes de la ejecución (SBE) para manejar instrucciones de CPU especiales o privilegiadas ^{[17] [18]} y SRAT (tabla de asignación de recursos del sistema) para rastrear la memoria asignada. ^[19]

El acceso a otro hardware (como dispositivos de red o de almacenamiento) se realiza mediante módulos. Al menos algunos de los módulos derivan de módulos utilizados en el núcleo de Linux . Para acceder a estos módulos, un módulo adicional llamado vmklinuximplementa la interfaz del módulo Linux. Según el archivo README, "Este módulo contiene la capa de emulación de Linux utilizada por el vmkernel". ^[20]

El vmkernel utiliza los controladores de dispositivo: ^[20]

1. neto/e100
2. neto/e1000
3. neto/e1000e
4. neto/bnx2
5. neto/tg3
6. net/forzado
7. red/pcnet32
8. Bloquear/CCISS
9. scsi/adp94xx
10. Scsi/aic7xxx
11. scsi/aic79xx
12. Scsi/ips
13. scsi/lpfcdd-v732
14. Scsi/megaraid2
15. scsi/mptscsi_2xx
16. scsi/qla2200-v7.07
17. Scsi/megaraid_sas
18. scsi/qla4010
19. scsi/qla4022
20. scsi/vmkiscsi
21. scsi/aacraid_esx30
22. scsi/lpfcdd-v7xx
23. scsi/qla2200-v7xx

Estos controladores son en su mayoría equivalentes a los descritos en la lista de compatibilidad de hardware de VMware . ^[21] Todos estos módulos están bajo la licencia GPL . Los programadores los han adaptado para que funcionen con el vmkernel: VMware Inc. ha cambiado la carga de módulos y algunas otras cosas menores. ^[20]

En ESX (y no en ESXi), la consola de servicio es un sistema operativo de propósito general vestigial que se utiliza principalmente como arranque para el kernel de VMware, vmkernel, y en segundo lugar como interfaz de administración. Ambas funciones del sistema operativo de la consola están en desuso a partir de la versión 5.0, ya que VMware migra exclusivamente al modelo ESXi. ^[22] La consola de servicio, a todos los efectos, es el sistema operativo que se utiliza para interactuar con VMware ESX y las máquinas virtuales que se ejecutan en el servidor.

En caso de un error de hardware, el vmkernel puede detectar una excepción de comprobación de máquina. ^[23] Esto da como resultado un mensaje de error que se muestra en una pantalla de diagnóstico violeta. Esto se conoce coloquialmente como pantalla de diagnóstico violeta o pantalla violeta de la muerte (PSoD, cf. pantalla azul de la muerte (BSoD)).

Al mostrar una pantalla de diagnóstico violeta, el vmkernel escribe información de depuración en la partición de volcado de memoria. El soporte de VMware puede utilizar esta información, junto con los códigos de error que se muestran en la pantalla de diagnóstico violeta, para determinar la causa del problema.

VMware ESX solía estar disponible en dos tipos principales: ESX y ESXi, pero a partir de la versión 5, el ESX original se suspendió en favor de ESXi.

Los sistemas operativos ESX y ESXi anteriores a la versión 5.0 no son compatibles con Windows 8/Windows 2012. Estos sistemas operativos de Microsoft solo pueden ejecutarse en ESXi 5.x o posterior. ^[24]

VMware ESXi, una versión de ESX que ocupa menos espacio, no incluye la consola de servicio ESX. Antes de que Broadcom adquiriera VMware, estaba disponible (sin necesidad de comprar una licencia de vCenter ) como descarga gratuita desde VMware, con algunas funciones deshabilitadas. ^{[25] [26] [27]}

ESXi significa "ESX integrado". ^[28]

VMware ESXi se originó como una versión compacta de VMware ESX que permitía un espacio de disco más pequeño de 32 MB en el host. Con una consola de configuración simple para la configuración principalmente de red y una interfaz de cliente de infraestructura de VMware basada en control remoto, esto permite dedicar más recursos a los entornos invitados.

Existen dos variantes de ESXi:

• VMware ESXi instalable
• Edición integrada de VMware ESXi

Se puede utilizar el mismo medio para instalar cualquiera de estas variaciones dependiendo del tamaño del medio de destino. ^[29] Se puede actualizar ESXi a VMware Infrastructure 3 ^[30] o a VMware vSphere 4.0 ESXi.

Originalmente llamado VMware ESX Server ESXi edition, luego de varias revisiones el producto ESXi finalmente se convirtió en VMware ESXi 3. Luego le siguieron nuevas ediciones: ESXi 3.5, ESXi 4, ESXi 5 y (a partir de 2015 ^[actualizar]) ESXi 6.

Christoph Hellwig, un desarrollador del núcleo Linux, ha demandado a VMware. La demanda comenzó el 5 de marzo de 2015. Se alegó que VMware se había apropiado indebidamente de partes del núcleo Linux ^{[31] [32]} y, tras una desestimación judicial en 2016, Hellwig anunció que presentaría una apelación ^{[33] .}

La apelación fue resuelta en febrero de 2019 y nuevamente desestimada por el tribunal alemán, sobre la base de no cumplirse "los requisitos procesales para la carga de la prueba del demandante". ^[34]

En la última fase del proceso, en marzo de 2019, el Tribunal Superior Regional de Hamburgo también rechazó la demanda por motivos de procedimiento. A continuación, VMware anunció oficialmente que eliminaría el código en cuestión. ^[35] Tras ello, Hellwig retiró su demanda y se abstuvo de emprender acciones legales. ^[36]

Los siguientes productos funcionan junto con ESX:

• vCenter Server permite la monitorización y gestión de múltiples servidores ESX, ESXi y GSX. Además, los usuarios deben instalarlo para ejecutar servicios de infraestructura como:
  • vMotion (transferencia de máquinas virtuales entre servidores sobre la marcha mientras están en funcionamiento, sin tiempo de inactividad) ^{[37] [38]}
  • svMotion, también conocido como Storage vMotion (transferencia de máquinas virtuales entre LUN de almacenamiento compartido sobre la marcha, sin tiempo de inactividad) ^[39]
  • vMotion mejorado, también conocido como evMotion (un vMotion y svMotion simultáneos, compatible con la versión 5.1 y posteriores)
  • Programador de recursos distribuidos (DRS) (vMotion automatizado basado en los requisitos/demandas de carga del host/VM)
  • Alta disponibilidad (HA) (reinicio de los sistemas operativos invitados de máquinas virtuales en caso de una falla física del host ESX)
  • Tolerancia a fallos (FT) (conmutación por error casi instantánea de una máquina virtual en caso de una falla física del host) ^[40]
• Converter permite a los usuarios crear máquinas virtuales compatibles con VMware ESX Server o Workstation a partir de máquinas físicas o de máquinas virtuales creadas con otros productos de virtualización. Converter reemplaza los productos "P2V Assistant" e "Importer" de VMware: P2V Assistant permitía a los usuarios convertir máquinas físicas en máquinas virtuales y Importer permitía importar máquinas virtuales de otros productos a VMware Workstation.
• vSphere Client (anteriormente VMware Infrastructure Client) permite supervisar y administrar una única instancia de servidor ESX o ESXi. Después de ESX 4.1, vSphere Client ya no estaba disponible desde el servidor ESX/ESXi, sino que se debía descargar desde el sitio web de VMware.

La conectividad de red entre los hosts ESX y las máquinas virtuales que se ejecutan en ellos se basa en NIC virtuales (dentro de la máquina virtual) y conmutadores virtuales. Estos últimos existen en dos versiones: el vSwitch "estándar", que permite que varias máquinas virtuales en un único host ESX compartan una NIC física, y el "vSwitch distribuido", en el que los vSwitches de diferentes hosts ESX forman juntos un conmutador lógico. Cisco ofrece en su línea de productos Cisco Nexus el Nexus 1000v , una versión avanzada del vSwitch distribuido estándar. Un Nexus 1000v consta de dos partes: un módulo supervisor (VSM) y en cada host ESX un módulo Ethernet virtual (VEM). El VSM se ejecuta como un dispositivo virtual dentro del clúster ESX o en hardware dedicado (serie Nexus 1010) y el VEM se ejecuta como un módulo en cada host y reemplaza un dvS (conmutador virtual distribuido) estándar de VMware.

La configuración del conmutador se realiza en el VSM mediante la interfaz de línea de comandos de NX-OS estándar . Ofrece capacidades para crear perfiles de puerto estándar que luego se pueden asignar a máquinas virtuales mediante vCenter.

Existen varias diferencias entre el dvS estándar y el N1000v; una de ellas es que el switch Cisco generalmente tiene soporte completo para tecnologías de red como la agregación de enlaces LACP o que el switch VMware admite nuevas funciones como el enrutamiento basado en la carga física de la NIC. Sin embargo, la principal diferencia radica en la arquitectura: Nexus 1000v funciona de la misma manera que un switch Ethernet físico, mientras que el dvS se basa en información de ESX. Esto tiene consecuencias, por ejemplo, en la escalabilidad, donde el límite Kappa para un N1000v es de 2048 puertos virtuales contra 60000 para un dvS.

El Nexus1000v se desarrolló en cooperación entre Cisco y VMware y utiliza la API de dvS. ^[41]

Debido a que VMware ESX es líder en el mercado de virtualización de servidores, ^[42] los proveedores de software y hardware ofrecen una gama de herramientas para integrar sus productos o servicios con ESX. Algunos ejemplos son los productos de Veeam Software con aplicaciones de backup y gestión ^[43] y un complemento para supervisar y gestionar ESX mediante HP OpenView , ^[44] Quest Software con una gama de aplicaciones de gestión y backup y la mayoría de los principales proveedores de soluciones de backup tienen complementos o módulos para ESX. El uso de Microsoft Operations Manager (SCOM) 2007/2012 con un paquete de gestión de Bridgeways ESX ofrece al usuario una visión del estado del centro de datos de ESX en tiempo real.

Los proveedores de hardware como Hewlett Packard Enterprise y Dell incluyen herramientas para respaldar el uso de ESX(i) en sus plataformas de hardware. Un ejemplo es el módulo ESX para la plataforma de administración OpenManage de Dell. ^[45]

VMware ha añadido un cliente web ^[46] desde la versión v5, pero funciona únicamente en vCenter y no contiene todas las funciones. ^[47] vEMan ^[48] es una aplicación Linux que intenta llenar ese vacío. Estos son solo algunos ejemplos: existen numerosos productos de terceros para administrar, monitorear o realizar copias de seguridad de las infraestructuras ESX y las máquinas virtuales que se ejecutan en ellas. ^[49]

A partir de septiembre de 2020, estas son las limitaciones conocidas de VMware ESXi 7.0 U1.

Algunos valores máximos en ESXi Server 7.0 pueden influir en el diseño de los centros de datos: ^{[50] [51]}

• RAM máxima del sistema invitado: 24 TB
• RAM máxima del sistema host: 24 TB
• Número de hosts en un clúster de alta disponibilidad o de Programador de recursos distribuidos: 96
• Número máximo de procesadores por máquina virtual: 768
• Número máximo de procesadores por host: 768
• Número máximo de CPU virtuales por núcleo de CPU física : 32
• Número máximo de máquinas virtuales por host: 1024
• Número máximo de CPU virtuales por máquina virtual tolerante a fallas: 8
• RAM máxima del sistema invitado por máquina virtual tolerante a fallas: 128 GB
• Tamaño máximo de volumen de VMFS5: 64 TB, pero el tamaño máximo de archivo es 62 TB - 512 bytes
• Memoria de vídeo máxima por máquina virtual: 4 GB

En términos de rendimiento, la virtualización impone un costo en el trabajo adicional que la CPU debe realizar para virtualizar el hardware subyacente. Las instrucciones que realizan este trabajo adicional y otras actividades que requieren virtualización tienden a estar en las llamadas del sistema operativo. En un sistema operativo no modificado, las llamadas del SO introducen la mayor parte de la "sobrecarga" de virtualización. ^{[ cita requerida ]}

La paravirtualización u otras técnicas de virtualización pueden ayudar a solucionar estos problemas. VMware desarrolló la interfaz de máquina virtual para este fin y algunos sistemas operativos ^[actualizar]la admiten actualmente. Una comparación entre la virtualización completa y la paravirtualización para el servidor ESX ^[52] muestra que, en algunos casos, la paravirtualización es mucho más rápida.

Al utilizar las capacidades de red avanzadas y extendidas mediante el conmutador virtual distribuido Cisco Nexus 1000v, se aplican las siguientes limitaciones relacionadas con la red: ^[41]

• 64 hosts ESX/ESXi por VSM (módulo supervisor virtual)
• 2048 interfaces Ethernet virtuales por VMware vDS (conmutador distribuido virtual)

• y un máximo de 216 interfaces virtuales por host ESX/ESXi

• 2048 VLAN activas (una se utilizará para la comunicación entre VEM y VSM)
• 2048 perfiles de puerto
• 32 NIC físicas por host ESX/ESXi (físico)
• 256 canales de puerto por VMware vDS (conmutador distribuido virtual)

• y un máximo de 8 canales de puerto por host ESX/ESXi

Independientemente del tipo de adaptador SCSI virtual utilizado, existen estas limitaciones: ^[53]

• Máximo de 4 adaptadores SCSI virtuales, uno de los cuales debe estar dedicado al uso del disco virtual
• Máximo de 64 LUN SCSI por adaptador

• Comparación de software de virtualización de plataformas
• Máquina virtual basada en kernel Linux KVM : una plataforma de hipervisor de código abierto
• Hyperjacking  : técnica para comprometer el software del hipervisor
• Proxmox Virtual Environment : un competidor gratuito y de código abierto de VMware ESX de Proxmox Server Solutions GmbH
• Hyper-V : un competidor de VMware ESX de Microsoft
• Dispositivo virtual
• Imagen de disco virtual
• Maquina virtual
• Sistema de archivos VMFS de VMware
• Virtualización x86
• Xen : una plataforma de hipervisor de código abierto

• Página del producto VMware ESXi
• Historial de versiones y números de compilación de ESXi
• Imagen VMware ESXI para servidores HPE