VMware ESX 與 ESXi：主要差異概覽
根據最新統計數據,VMware 佔據全球伺服器虛擬化市場超過 75% 的份額,這使該公司成為該領域公認的領導者,其競爭對手則遠遠落後。VMware 虛擬化平台(hypervisor)讓您即使在預算範圍內,也能將最耗費資源的應用程式進行虛擬化。 如果您剛開始接觸 VMware 軟體,可能已經遇到過看似永無止境的 ESX 與 ESXi 之爭。
這兩種 VMware 虛擬化平台架構皆專為"裸機"安裝而設計,即直接部署於實體伺服器之上(不需運行作業系統)。本文旨在闡明兩者之間的差異。
ESXi 代表什麼？它是如何誕生的？
如果您對 VMware 產品線已有一定了解,您可能聽說過 ESXi 與 ESX 不同,是免費提供的。這導致了一種普遍的誤解,認為相較於 ESXi 伺服器,ESX 伺服器能提供更高效且特點更豐富的解決方案。然而,這種看法並不完全正確。
ESX 是 ESXi 的前身。最後一個同時包含 ESX 和 ESXi 虛擬化架構的 VMware 版本是 vSphere 4.1("vSphere")。自 2010 年 8 月發布以來,ESXi 便取代了 ESX。VMware 宣布將從其經典的虛擬化架構 ESX 過渡到更輕量級的解決方案 ESXi。
ESX 與 ESXi 之間的主要差異在於:ESX 基於 Linux 控制台作業系統,而 ESXi 則提供伺服器設定選單,並獨立於任何通用作業系統運作。供您參考,ESX 這個名稱是 Elastic Sky X,而新加入的字母 “i” 在 ESXi 中,"Xi"代表"整合(integrated)"。順帶一提,您可能會感興趣的是,在 2004 年的早期開發階段,ESXi 在內部被稱為"VMvisor"("VMware Hypervisor"),直到三年後才改名為"ESXi"。自 2011 年 7 月發布的第 5 版本起,僅保留 ESXi 這個名稱。
ESX 與 ESXi:主要差異
總體而言,ESX 與 ESXi 虛擬化平台的功能性實質上並無二致。兩者的關鍵差異在於架構與營運管理。若要簡要概括 VMware 版本的比較,ESXi 在安全性、可靠性及管理方面均更勝一籌。 此外,如前所述,ESXi 並不依賴於任何作業系統。VMware 強烈建議目前仍運行經典 ESX 架構的用戶遷移至 ESXi。根據 VMware 的文件說明,若要將版本升級至 4.1 以上,並充分發揮虛擬化平台的功能優勢,此遷移步驟是必要的。
ESX 中的主控台作業系統
如前所述,ESX 架構仰賴基於 Linux 的主控台作業系統(COS)。這正是 ESX 與 ESXi 之間的關鍵差異,因為後者運作時並不需要 COS。在 ESX 中,主控台作業系統的功能在於啟動伺服器,然後將 vSphere 虛擬機器管理程式載入記憶體中。 然而,由於這僅是其唯一功能,此後便不再需要 COS。除了控制台作業系統的角色相當有限之外,它也對 VMware 及其使用者帶來了某些挑戰。在確保其安全性與維護方面,COS 對需求時間與精力相當多。其部分限制如下:
- 與基於 ESX 的環境相關的大部分安全問題,皆源於 COS 中的漏洞;
- 啟用第三方代理程式或工具可能會帶來安全風險,因此應予以嚴格監控;
- 若啟用在 COS 中執行,第三方代理程式或工具將與虛擬機器管理程式爭奪系統資源。
在 ESXi 中(該技術最初於 VMware 3.5 發布版本推出),虛擬機器管理程式不再依賴外部作業系統,而是直接從開機裝置載入至記憶體中。消除 COS(控制層作業系統)這一設計在許多方面都帶來了好處:
- 組件數量的減少,讓您能夠建構出安全且嚴格受控的架構;
- 開機映像檔的大小已縮小;
- 部署模式變得更加靈活且敏捷,這對於擁有大量 ESXi 主機的基礎架構而言大有裨益。
由此可見,在 ESX 與 ESXi 的比較討論中,關鍵在於 ESXi 架構的推出解決了 ESX 所面臨的部分挑戰,從而提升了平台的安全性、效能與可靠性。
ESX 與 ESXi:後者的基本特點
時至今日,ESXi 仍是一款"裸機"虛擬化平台,能在硬體與系統作業系統之間建立虛擬化層。ESXi 的關鍵優勢之一,在於它能在不斷增長的資源容量需求與成本效益之間取得平衡。透過有效區分可用硬體資源,ESXi 提供了更智慧的硬體運用方式。 簡而言之,ESXi 讓您能將多台伺服器整合至更少的實體機器上。這不僅能降低 IT 管理負擔,還能減少資源需求(特別是在空間與電力消耗方面),進而協助您節省總體成本。
以下是 ESXi 部分關鍵特點的簡要概述:
佔用空間較小
ESXi 可視為 ESX 的輕量版本。簡而言之,"佔用空間"指的是軟體(在此語境下指虛擬化程式)所佔用的記憶體量。 以 ESXi 6.7 為例,其佔用記憶體僅約 130 MB,而 ESXi 6.7 的 ISO 映像檔大小則為 325 MB。相較之下,ESXi 6 的記憶體佔用量約為 155 MB。
靈活的配置模型
VMware 提供了一項工具,協助使用者了解特定產品的建議配置限制。為了正確部署、設定及運作實體或虛擬設備,建議您不要超過產品所支援的限制。藉此,VMware 提供了支援幾乎任何規模應用的解決方案。 在 ESXi 6.7 中,每台虛擬機器最多可配備 256 個虛擬 CPU、6 TB 記憶體、2 GB 顯示記憶體等。虛擬磁碟的大小上限為 62 TB。
強化安全性
VMware 提供多種工具與特點,用以保護 ESXi 主機免於未經授權的存取及濫用。自 6.5 發布版本起,您已可對虛擬機器進行加密,包括其檔案、虛擬磁碟檔案及核心轉儲檔案。透過 VMware 靈活的基於角色的存取控制機制,您可以為基礎架構中的所有使用者定義存取政策。 此外,涵蓋網路流量、合規性警示、防火牆活動及作業系統變更的稽核記錄功能,更能讓您更有效地監控基礎架構。
豐富的生態系統
VMware 生態系統支援廣泛的第三方硬體、產品、客體作業系統及服務。舉例來說,您可以將第三方管理應用程式與 ESXi 主機搭配使用,從而大幅降低基礎架構管理的複雜度。VMware 的一項工具"全球支援服務"(GSS)可協助您判斷特定技術問題是否與第三方硬體或軟體有關。
使用者友善的體驗
自 6.5 發布起,vSphere Client 已推出 HTML5 版本,大幅提升了使用者體驗。該版本同時推出了 vSphere 命令列介面 (vSphere CLI),讓您能夠從任何可存取指定網路與系統的機器上執行基本管理指令。若用於開發目的,您可以使用 REST基於 API 的解決方案,從而優化應用程式配置、條件存取控制、自助服務目錄等功能。
結論
回到 VMware ESX 與 ESXi 的比較,這兩款虛擬化平台在功能性和效能方面相當相似,至少在 4.1 版本的比較中是如此;然而,在架構和營運管理方面,兩者卻截然不同。由於 ESXi 不像 ESX 那樣依賴通用作業系統,這為您提供了解決許多安全性和可靠性問題的機會。 VMware 鼓勵遷移至 ESXi 架構;根據其文件說明,遷移過程可在不造成虛擬機器停機的情況下進行,儘管此過程確實需要仔細的準備。
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