VMware ESXi、vSphere 與 vCenter:全面比較
VMware 提供種類繁多的產品,要理解它們各自不同的使用情境可能會讓人感到不知所措。在這篇部落格文章中,我們將探討 VMware 環境中三種常用技術之間的差異:
- vSphere 是 VMware 的 Enterprise 虛擬化平台,也是雲端基礎架構(包括私有雲)的基礎。VMware vSphere 包含 ESXi 主機和 vCenter Server。
- vCenter Server 這是用於管理 vSphere 環境(包括 ESXi 主機和虛擬機器)的集中式平台,可用於為使用者指派角色、建立新的虛擬機器、搜尋清單等。
- ESXi 是一種虛擬機器管理程式,可支援虛擬機器(VM)的部署與運作。
必須注意的是,任何關於 ESXi、vSphere 與 vCenter 的比較,都應先提出一項重要提醒:這些技術是相輔相成的,而非彼此的替代品。
什麼是 VMware vSphere?
根據 VMware 的定義,vSphere 是一套企業級虛擬化平台。事實上,vSphere 是 VMware 整套虛擬化產品與特點的品牌名稱。此解決方案讓您能夠建置可靠且具有韌性的基礎架構,不僅能滿足幾乎所有業務需求,還能控制在預算範圍內。
vSphere 的功能性極大程度地協助現有資料中心轉型至雲端運算,提供了一種在不犧牲效能的前提下,將硬體利用率從 5% 至 15% 提升至 80% 甚至更高的方法。vSphere 的優勢之一在於其能夠優化資源消耗、減少非預期的停機時間,並徹底消除因儲存裝置及伺服器維護所造成的停機時間。
以下是 vSphere 功能性的簡要概述:
- 虛擬資料中心管理:輕鬆建立與管理多台虛擬機器。
- 遷移:執行工作負載的即時遷移,並在無停機的情況下維護您的資料中心。
- 靈活性:利用 vSphere 和 VMware 技術堆疊,以及 OpenStack 或 VMware 的 Integrated OpenStack 附加元件等開源框架,建置符合您需求的環境。
- 支援偏遠位置:只需最少的在地 IT 支援,即可管理您的遠端辦公室。
若要全面介紹 vSphere 的功能性與特點,恐怕得另撰一篇部落格文章。VMware 將 vSphere 稱為現代軟體定義資料中心(SDDC)的"核心",它讓您能夠在橫跨多雲的共通環境中,執行、管理、連接並保護您的應用程式。
vSphere 與 ESXi:虛擬化平台與虛擬機器管理程式
ESXi 是一種虛擬化平台(hypervisor),亦即一種虛擬化軟體,可讓您利用單一實體主機來建立、執行及管理多台虛擬機器。ESXi 直接安裝於實體機器上,這意味著它屬於第一類虛擬化平台(Type-1 hypervisor),亦稱為裸機虛擬化平台。與其前身(ESX)不同,ESXi 的運作獨立於任何通用作業系統,這不僅大幅提升安全性,也簡化了管理流程。 此外,ESXi 的架構讓您能夠加速部署並 設定 流程。
如前所述,ESXi 的主要優點之一在於其提供的高度安全性。就功能性與效能而言,ESX 與 ESXi 相當。兩者的差異在於架構。 在 ESXi 中,基於 Linux 的服務主控台已被新的遠端命令列介面所取代。這使得 ESXi 8 的磁碟佔用空間減少至 228 MB 以下(相較於 ESX 3 的 2 GB)。進而,較小的佔用空間可讓您降低整體的攻擊面。隨著 ESXi 5.0 的發布,ESX 已被淘汰。
運行 ESXi 的實體機器的處理與記憶體資源之虛擬化表示,稱為"主機"。兩個或多個 ESXi 主機可組合成一個叢集。您可以動態地將運行 ESXi 的機器加入或移出叢集,並將主機與叢集的處理與記憶體資源劃分為層級化的資源池。
什麼是 VMware vCenter Server?
VMware vCenter Server 提供虛擬基礎架構的集中式管理。您可以透過單一控制台或基於網頁的使用者介面來管理主機和虛擬機器,這不僅能提升可視性,也有助於預防錯誤。 部署 vCenter 可解鎖 VMware vSphere 中的進階特點,這些特點在使用獨立的 ESXi 主機時無法使用。
即使在管理大型基礎架構時,vCenter Server 也能協助您優化例行作業與日常任務。透過此功能性,您可深入了解環境中關鍵元件的配置狀況。基於 HTML 5 的 vSphere Client 讓您能透過任何瀏覽器存取 vSphere 的關鍵功能。
總體而言,您可以執行數百個工作負載,從而減少管理同等規模實體環境所需的工作量。此外,vCenter Server 現已採用 VMware 自家的基於 Linux 的 Photon OS 系統,無需再進行第三方修補程式或升級。vCenter Server 的部分關鍵特點包括:
- 單一登入:讓使用者在首次登入後,無需再次驗證即可存取 vCenter Server 執行個體。
- 資產清單搜尋:一鍵即可存取您的虛擬機器、主機、資料存放區和網路。
- 擴充性與可擴展性:單一 vCenter Server(v9.0)執行個體最多可管理 2,500 台主機和 40,000 台虛擬機器。 設定
High Availability(HA) 以及Distributed Resource Scheduler(DRS) 群集。 - 警示與通知:自動啟動必要的流程,以預防或處理新出現的問題。
- 主機設定檔: 擷取主機的配置(包括網路、儲存及安全性設定),以便將其部署至其他主機。
- VMware Lifecycle Manager(前身為 vSphere Update Manager):透過集中安裝修補程式和更新套件,來更新及升級 ESXi 主機。
vCenter Server 的特點清單相當龐大。您可以為 vCenter 安裝附加元件,並設定 vSphere 叢集, 啟用 分散式虛擬交換器, vSAN 以及 vVols 以及部署 NSX 在 VMware vSphere 中全面運用這些功能。總體而言,其主要優點在於能對您的整體基礎架構進行集中化且主動式的管理,協助您滿足業務不斷增長的需求。

ESXi、vSphere 與 vCenter:它們之間的互動關係
vSphere 是 VMware 整個雲端運算虛擬化平台的名稱。其宗旨在於協助您將底層實體硬體的資源進行虛擬化與整合,並為您的資料中心提供虛擬資源池。
反過來說,ESXi 和 vCenter Server 是 vSphere 的兩個組成部分。ESXi 作為虛擬化程式,是直接在實體伺服器上運行的虛擬化層。其核心功能是將主機的資源(例如 CPU、記憶體和儲存容量)抽象化為多個虛擬機器。vCenter Server 則可視為配置、配置和管理虛擬基礎架構的中央樞紐。 vCenter Server 的功能性允許您控制存取權限、監控效能並設定通知。若要遠端連線至 vCenter Server,您可以使用 HTML5 版 vSphere Client。這讓您能夠透過瀏覽器或其他作業系統存取 vCenter Server。
下方的 ESXi、vSphere 與 vCenter 比較表提供了完整的摘要。
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VMware ESXi |
VMware vCenter |
VMware vSphere |
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類型 |
第一類虛擬機器管理程式 |
管理軟體 |
產品套件(平台) |
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角色 |
可直接安裝於實體硬體上 |
提供對多個 ESXi 主機和虛擬機的集中式管理 |
VMware 虛擬化平台的統稱(包含 ESXi + vCenter + 附加元件) |
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部署 |
安裝於實體伺服器上 |
作為 vCenter Server 裝置 (VCSA) 部署於虛擬機器上 |
以套裝形式購買/取得授權 |
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功能性 |
在單一實體主機上執行並管理虛擬機器 |
叢集的集中式控制、資源調度、 |
將虛擬化管理程式與管理特點整合至單一虛擬化平台 |
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授權範圍 |
按 CPU/核心授權 |
按每個執行個體授權(或包含在 vSphere 套件中) |
每版本授權 ( |
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管理範圍 |
僅限主機層級管理(基本網頁介面/命令列介面) |
具備進階特點的多主機、多叢集管理 |
根據所選版本,定義可用的特點 |
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使用情境 |
在單一伺服器或小型獨立環境中執行虛擬機器 |
管理多個 ESXi 主機、叢集及 Enterprise 特點 |
一個可跨資料中心縮放的Enterprise級虛擬化環境 |
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特點範例 |
虛擬機器建立、基本資源分配、快照(有限) |
vMotion, |
上述所有內容,加上生態系統整合(備份 API、儲存、網路、自動化) |
經驗顯示,即使安裝了大量應用程式,大多數實體伺服器仍未被充分利用。VMware vSphere 解決了這個問題,讓您能夠更有效地分配資源。單一實體伺服器可用於建立多個獨立的虛擬機器,每個虛擬機器皆可運行不同的作業系統與應用程式。同樣地,您甚至可以將整個基礎架構虛擬化,即使該基礎架構由數百台相互連線的實體伺服器和儲存裝置所組成。
結論
了解 ESXi、vSphere 與 vCenter 之間的差異,有助於您更有效地設計、管理及優化虛擬環境。每個 VMware 元件皆有其獨特的功能,但它們相互協作,共同構建出一個統一的虛擬化平台。透過適當的組合,企業能夠提升其 IT 基礎架構的效率、可擴展性與管控能力。