VMware ESXi

VMware ESXi

開発者	VMware (ブロードコム)
初回リリース	2001年3月23日; 23年前 ( 2001-03-23 )
安定リリース	8.0 アップデート 3b (ビルド 24280767) [1] / 2024年9月17日; 13日前[2] ( 2024-09-17 )
プラットフォーム	IA-32 (x86-32) (4.0以降では廃止)、[3] x86-64、ARM [4]
タイプ	ネイティブハイパーバイザー（タイプ1）
ライセンス	独自
Webサイト	www.vmware.com/products/esxi-and-esx.html

VMware ESXi（旧称ESX）は、ブロードコムの子会社であるVMwareが仮想コンピュータの導入と提供のために開発したエンタープライズクラスのタイプ1ハイパーバイザーです。タイプ1ハイパーバイザーであるESXiは、オペレーティングシステム（OS）にインストールされるソフトウェアアプリケーションではなく、カーネルなどの重要なOSコンポーネントを含んでおり、統合されています。^[5]

バージョン4.1（2010年リリース）以降、VMwareはESXをESXiに改名しました。ESXiはサービスコンソール（基本的なオペレーティングシステム）をより密接に統合されたOSに置き換えます。ESX/ESXiはVMware Infrastructure ソフトウェアスイートの主要コンポーネントです。^[6]

ESXという名前はElastic Sky Xの略語として生まれました。^{[7] [8]} 2004年9月、ESXの代替は社内でVMvisorと呼ばれていましたが、後にESXiに変更されました（ESXiの「i」は「integrated」の略語であるため）。^{[9] [10]}

ESX は、他の VMware 製品とは異なり、ベア メタル(オペレーティング システムを実行せずに) ^[11]で実行されます。 ^{[12] ESX には独自のカーネルが含まれています。歴史的な VMware ESX では、最初に}Linux カーネルが起動され^[13]、次にさまざまな特殊な仮想化コンポーネント (vmkernel コンポーネントとも呼ばれる ESX を含む) をロードするために使用されました。^[14] Linux カーネルは主要な仮想マシンであり、サービス コンソールによって呼び出されました。通常の実行時には、vmkernel はベア コンピュータ上で実行され、Linux ベースのサービス コンソールが最初の仮想マシンとして実行されました。VMware はバージョン 4.1 で ESX の開発を中止し、現在は Linux カーネルをまったく含まない ESXi を使用しています。^[15]

VMカーネルは、ハードウェア、ゲストシステム、サービスコンソール（コンソールOS）の3つのインターフェースを備えた マイクロカーネル^{[16]です。}

VMkernelはCPUとメモリを直接処理し、実行前スキャン（SBE）を使用して特別なCPU命令や特権CPU命令を処理します^{[17] [18]} 。また、SRAT（システムリソース割り当てテーブル）を使用して割り当てられたメモリを追跡します^{[19] 。}

他のハードウェア（ネットワークやストレージデバイスなど）へのアクセスは、モジュールを使用して行われます。少なくとも一部のモジュールは、 Linuxカーネルで使用されるモジュールから派生しています。これらのモジュールにアクセスするには、と呼ばれる追加のモジュールがvmklinuxLinuxモジュールインターフェイスを実装します。READMEファイルによると、「このモジュールには、vmkernelで使用されるLinuxエミュレーションレイヤーが含まれています。」^[20]

vmkernelはデバイスドライバを使用する: ^[20]

1. ネット/e100
2. ネット/e1000
3. ネット/e1000e
4. ネット/bnx2
5. ネット/tg3
6. ネット/強制
7. ネット/pcnet32
8. ブロック/CCISS
9. SCSI/ADP94xx の
10. SCSI/AIC7xxx の
11. SCSI/AIC79xx
12. SCSI/IPS
13. SCSI/LPFCDD-V732 の仕様
14. scsi/メガレイド2
15. SCSI/MPTScsi_2xx ...
16. SCSI/QLA2200-v7.07 より
17. scsi/メガレイド_sas
18. SCSI/QLA4010
19. SCSI/QLA4022 の
20. SCSI/VMkiSCSI
21. SCSI/aacraid_esx30 の
22. SCSI/LPFCDD-V7xx
23. SCSI/QLA2200-V7xx

これらのドライバは、VMwareのハードウェア互換性リストに記載されているものとほぼ同等です。^[21]これらのモジュールはすべてGPLの対象です。プログラマーは、これらをvmkernelで実行できるように適応させました。VMware社は、モジュールの読み込みとその他のいくつかの小さな変更を加えました。^[20]

ESX（ESXi ではない）では、サービス コンソールは、VMware カーネル (vmkernel) のブートストラップとして最もよく使用され、管理インターフェイスとして二次的に使用される、残存する汎用オペレーティング システムです。これらのコンソール オペレーティング システム機能は両方とも、VMware が ESXi モデルにのみ移行するため、バージョン 5.0 から廃止されています。^[22] サービス コンソールは、事実上、VMware ESX およびサーバー上で実行される仮想マシンと対話するために使用されるオペレーティング システムです。

ハードウェアエラーが発生した場合、vmkernelはマシンチェック例外をキャッチすることができます。^[23]その結果、紫色の診断画面にエラーメッセージが表示されます。これは口語的に紫色の診断画面、または紫色の死の画面（PSoD、ブルースクリーンオブデス（BSoD）を参照）として知られています。

紫色の診断画面が表示されると、vmkernel はコア ダンプ パーティションにデバッグ情報を書き込みます。この情報は、紫色の診断画面に表示されるエラー コードとともに、VMware サポートが問題の原因を特定するために使用できます。

VMware ESX は、以前は ESX と ESXi の 2 つの主な種類がありましたが、バージョン 5 では、元の ESX は廃止され、代わりに ESXi が採用されました。

バージョン5.0より前のESXおよびESXiはWindows 8/Windows 2012をサポートしていません。これらのMicrosoftオペレーティングシステムはESXi 5.x以降でのみ実行できます。^[24]

VMware ESXi は ESX の小型版であり、ESX サービス コンソールは含まれていません。Broadcom が VMware を買収する前は、vCenterライセンスを購入することなく、一部の機能が無効になった状態で VMware から無料でダウンロードできました。^{[25] [26] [27]}

ESXiは「ESX統合」の略です。^[28]

VMware ESXi は、ホスト上のディスク フットプリントを 32 MB に縮小した VMware ESX のコンパクト バージョンとして誕生しました。主にネットワーク構成用のシンプルな構成コンソールとリモート ベースの VMware Infrastructure Client インターフェイスにより、より多くのリソースをゲスト環境に割り当てることができます。

ESXi には 2 つのバリエーションがあります。

• VMware ESXi インストール可能
• VMware ESXi 組み込みエディション

ターゲットメディアのサイズに応じて、同じメディアを使用してこれらのいずれかのバリエーションをインストールできます。^[29] ESXiをVMware Infrastructure 3 ^[30]またはVMware vSphere 4.0 ESXiにアップグレードできます。

当初は VMware ESX Server ESXi エディションという名前でしたが、数回の改訂を経て、ESXi 製品は最終的に VMware ESXi 3 になりました。その後、ESXi 3.5、ESXi 4、ESXi 5、そして (2015 年現在^{[アップデート]}) ESXi 6 という新しいエディションが続きました。

VMwareはLinuxカーネル開発者のChristoph Hellwig氏に訴えられた。訴訟は2015年3月5日に始まった。VMwareがLinuxカーネルの一部を不正に流用したと主張され、^{[31] [32]} 2016年に裁判所が訴訟を却下した後、Hellwig氏は控訴すると発表した。^[33]

控訴は2019年2月に決定され、ドイツの裁判所は「原告の立証責任に関する手続き上の要件」を満たしていないとして再び棄却した。^[34]

2019年3月の訴訟の最終段階では、ハンブルク高等地方裁判所も手続き上の理由で請求を却下した。これを受けて、VMwareは問題のコードを削除すると公式に発表した。^[35]これに続いて、ヘルヴィグは訴訟を取り下げ、それ以上の法的措置を控えた。^[36]

以下の製品は ESX と連携して動作します。

• vCenter Server を使用すると、複数の ESX、ESXi、GSX サーバーの監視と管理が可能になります。さらに、次のようなインフラストラクチャ サービスを実行するには、ユーザーがこれをインストールする必要があります。
  • vMotion（サーバが稼働している間に、ダウンタイムなしでサーバ間で仮想マシンを転送する）^{[37] [38]}
  • svMotion別名 Storage vMotion (共有ストレージLUN間で仮想マシンをオンザフライで転送、ダウンタイムなし) ^[39]
  • 拡張 vMotion、別名 evMotion (vMotion と svMotion の同時実行、バージョン 5.1 以降でサポート)
  • 分散リソース スケジューラ (DRS) (ホスト/VM の負荷要件/需要に基づく自動化された vMotion)
  • 高可用性 (HA) (物理 ESX ホストに障害が発生した場合の仮想マシン ゲスト オペレーティング システムの再起動)
  • フォールトトレランス（FT）（物理ホスト障害発生時のVMのほぼ瞬時のステートフルフェイルオーバー）^[40]
• Converter を使用すると、物理マシンまたは他の仮想化製品で作成された仮想マシンから、VMware ESX Server または Workstation と互換性のある仮想マシンを作成できます。Converter は、VMware の「P2V Assistant」および「Importer」製品に代わるものです。P2V Assistant では、物理マシンを仮想マシンに変換でき、Importer では、他の製品から VMware Workstation に仮想マシンをインポートできました。
• vSphere Client (旧称 VMware Infrastructure Client) を使用すると、ESX または ESXi サーバーの単一インスタンスの監視と管理が可能になります。ESX 4.1 以降、vSphere Client は ESX/ESXi サーバーから利用できなくなり、VMware Web サイトからダウンロードする必要があります。

ESX ホストとその上で実行されている VM 間のネットワーク接続は、仮想 NIC (VM 内) と仮想スイッチに依存します。後者には 2 つのバージョンがあります。1 つは「標準」vSwitch で、単一の ESX ホスト上の複数の VM が物理 NIC を共有できます。もう 1 つは「分散 vSwitch」で、異なる ESX ホスト上の vSwitch が 1 つの論理スイッチを形成します。Cisco は、Cisco Nexus製品ラインで、標準分散 vSwitch の高度なバージョンであるNexus 1000vを提供しています。Nexus 1000v は、スーパーバイザ モジュール (VSM) と各 ESX ホスト上の仮想イーサネット モジュール (VEM) の 2 つの部分で構成されています。VSM は、ESX クラスタ内または専用ハードウェア (Nexus 1010 シリーズ) 上で仮想アプライアンスとして実行され、VEM は各ホスト上のモジュールとして実行され、VMware の標準 dvS (分散仮想スイッチ) を置き換えます。

スイッチの設定は、標準のNX-OS CLI を使用して VSM 上で行われます。標準のポート プロファイルを作成し、それを vCenter を使用して仮想マシンに割り当てることができます。

標準の dvS と N1000v にはいくつかの違いがあります。1 つは、Cisco スイッチが一般にLACPリンク アグリゲーションなどのネットワーク テクノロジーを完全にサポートしていること、または VMware スイッチが物理 NIC 負荷に基づくルーティングなどの新機能をサポートしていることです。ただし、主な違いはアーキテクチャにあります。Nexus 1000v は物理イーサネット スイッチと同じように動作しますが、dvS は ESX からの情報に依存しています。これは、たとえばスケーラビリティに影響を及ぼし、N1000v の Kappa 制限は 2048 仮想ポートであるのに対し、dvS では 60000 です。

Nexus1000vはシスコとVMwareの共同開発であり、dvSのAPIを使用しています。 ^[41]

VMware ESX はサーバー仮想化市場のリーダーであるため、^[42]ソフトウェアおよびハードウェア ベンダーは自社の製品やサービスを ESX と統合するためのさまざまなツールを提供しています。例としては、バックアップおよび管理アプリケーションを備えたVeeam Softwareの製品^[43]や、HP OpenView を使用して ESX を監視および管理するためのプラグイン^{[44] 、さまざまな管理およびバックアップ アプリケーションを備えた} Quest Software などがあります。また、ほとんどの主要なバックアップ ソリューション プロバイダーは、ESX 用のプラグインまたはモジュールを提供しています。Microsoft Operations Manager (SCOM) 2007/2012 を Bridgeways ESX 管理パックとともに使用すると、ユーザーはリアルタイムの ESX データセンターのヘルス ビューを利用できます。

Hewlett Packard EnterpriseやDellなどのハードウェアベンダーは、自社のハードウェアプラットフォーム上でESX(i)の使用をサポートするツールを提供しています。一例として、DellのOpenManage管理プラットフォーム用のESXモジュールがあります。^[45]

VMwareはv5以降Webクライアント^[46]を追加しましたが、これはvCenterでのみ動作し、すべての機能を備えているわけではありません。^[47] vEMan ^[48]は、そのギャップを埋めようとしているLinuxアプリケーションです。これらはほんの一例です。ESXインフラストラクチャとそこで実行されるVMを管理、監視、またはバックアップするためのサードパーティ製品は数多くあります。^[49]

2020 年 9 月現在、VMware ESXi 7.0 U1 の既知の制限事項は次のとおりです。

ESXi Server 7.0のいくつかの最大値はデータセンターの設計に影響を与える可能性がある: ^{[50] [51]}

• ゲストシステムの最大 RAM: 24 TB
• ホストシステムの最大 RAM: 24 TB
• 高可用性または分散リソース スケジューラ クラスタ内のホスト数: 96
• 仮想マシンあたりの最大プロセッサ数: 768
• ホストあたりの最大プロセッサ数: 768
• 物理CPU コアあたりの仮想 CPU の最大数: 32
• ホストあたりの仮想マシンの最大数: 1024
• フォールト トレラント仮想マシンあたりの仮想 CPU の最大数: 8
• フォールト トレラント仮想マシンあたりの最大ゲスト システム RAM: 128 GB
• VMFS5 の最大ボリュームサイズ: 64 TB、ただし最大ファイルサイズは 62 TB -512 バイト
• 仮想マシンあたりの最大ビデオメモリ: 4 GB

パフォーマンスの点では、仮想化は、基礎となるハードウェアを仮想化するために CPU が実行しなければならない追加作業のコストを課します。この追加作業を実行する命令、および仮想化を必要とするその他のアクティビティは、オペレーティング システム コールに含まれる傾向があります。変更されていないオペレーティング システムでは、OS コールが仮想化の「オーバーヘッド」の大部分を占めます。^{[引用が必要]}

準仮想化やその他の仮想化技術は、これらの問題の解決に役立つ可能性があります。VMware はこの目的のために仮想マシン インターフェイスを開発し、現在一部のオペレーティング システムがこれをサポートしています。ESX Server ^[52]の完全仮想化と準仮想化^{[アップデート]}を比較すると、準仮想化の方がはるかに高速なケースがあることがわかります。

Cisco Nexus 1000v分散仮想スイッチを使用して高度で拡張されたネットワーク機能を使用する場合、次のネットワーク関連の制限が適用されます。^[41]

• VSM (仮想スーパーバイザ モジュール) あたり 64 台の ESX/ESXi ホスト
• VMware vDS (仮想分散スイッチ) あたり 2048 個の仮想イーサネット インターフェイス

• ESX/ESXiホストあたり最大216の仮想インターフェース

• 2048 個のアクティブ VLAN (1 つは VEM と VSM 間の通信に使用)
• 2048 ポート プロファイル
• ESX/ESXi（物理）ホストあたり32個の物理NIC
• VMware vDS (仮想分散スイッチ) あたり 256 個のポート チャネル

• ESX/ESXiホストあたり最大8つのポートチャネル

使用される仮想SCSIアダプタの種類に関係なく、次の制限があります。^[53]

• 最大 4 つの仮想 SCSI アダプタ。そのうち 1 つは仮想ディスク専用にする必要があります。
• アダプタあたり最大 64 個の SCSI LUN

• プラットフォーム仮想化ソフトウェアの比較
• KVM Linuxカーネルベースの仮想マシン– オープンソースのハイパーバイザープラットフォーム
• ハイパージャッキング – ハイパーバイザーソフトウェアを侵害する手法
• Proxmox Virtual Environment – Proxmox Server Solutions GmbH の VMware ESX の無料のオープン ソース競合製品
• Hyper-V – Microsoft の VMware ESX の競合製品
• 仮想アプライアンス
• 仮想ディスクイメージ
• 仮想マシン
• VMware の VMFS
• x86 仮想化
• Xen – オープンソースのハイパーバイザープラットフォーム

• VMware ESXi 製品ページ
• ESXi リリースとビルド番号の履歴
• HPE サーバー向け VMware ESXi イメージ