معرفی ESXi: هایپروایزر قدرتمند برای مجازی سازی سرور

ESXi چیست و در کجای زیرساخت قرار می‌گیرد؟

ESXi یک هایپروایزر نوع اول است که به طور مستقیم روی سخت‌افزار سرور نصب می‌شود و بدون نیاز به سیستم عامل میزبان، ماشین‌های مجازی را اجرا می‌کند. این نرم‌افزار به عنوان یک برج مراقبت عمل می‌کند که زمان و مسیر را میان ماشین‌های مجازی مدیریت می‌کند و از تداخل آن‌ها جلوگیری می‌نماید.

با نصب ESXi، سرور فیزیکی به میزبان یا Host تبدیل می‌شود و ESXi به طور مستقیم با پردازنده، حافظه، کنترلر دیسک و کارت شبکه ارتباط برقرار می‌کند. به همین دلیل به آن هایپروایزر نوع اول یا Bare-metal گفته می‌شود.

---

نام‌ها و نقش‌ها در خانواده VMware

• ESXi: هایپروایزر اصلی که روی سرور فیزیکی نصب می‌شود و مسئولیت اجرای ماشین‌های مجازی را بر عهده دارد.
• vCenter Server: ابزار مدیریت متمرکز که قابلیت‌هایی مانند vMotion، HA و DRS را امکان‌پذیر می‌کند.
• vSphere: پلتفرم مجازی‌سازی سرور که شامل ESXi و vCenter به عنوان اجزای اصلی است.
• VMware Host Client: رابط وب برای مدیریت یک میزبان منفرد.
• VCF و VVF: بسته‌های اشتراکی VMware Cloud Foundation و VMware vSphere Foundation که جایگزین لایسنس‌های قدیمی شده‌اند.

---

معماری ESXi: پنج لایه اصلی

۱. VMkernel: هسته اختصاصی

قلب ESXi، هسته اختصاصی VMkernel است که بر خلاف کرنل لینوکس، با ابزارهای اختصاصی VMware ساخته شده است. وظایف اصلی VMkernel شامل زمان‌بندی پردازنده، مدیریت حافظه ماشین‌های مجازی، دسترسی به دیسک و شبکه با درایورهای اختصاصی ESXi و اجرای عامل میزبان (hostd) برای ارتباط با Host Client و vCenter می‌شود.

ESXi با درایورهای اختصاصی خود، سازگاری سخت‌افزاری را تضمین می‌کند. بنابراین، سازندگان سرور ماتریس سازگاری و تصاویر نصب سفارشی را ارائه می‌دهند که پیش از خرید یا ارتقا باید بررسی شوند.

۲. VMM و فایل‌های ماشین مجازی

برای هر ماشین مجازی، یک ناظر ماشین مجازی یا VMM اجرا می‌شود که با کمک افزونه‌های سخت‌افزاری پردازنده، دستورات سیستم عامل مهمان را به طور مستقیم روی پردازنده واقعی اجرا می‌کند. از دید ESXi، هر ماشین مجازی مجموعه‌ای از فایل‌ها است که شامل پیکربندی (vmx)، دیسک مجازی (vmdk) و فایل‌های لاگ و Snapshot می‌شود. این ساختار، انتقال و بکاپ‌گیری را ساده می‌کند.

۳. ذخیره‌سازی: دیتاستور و VMFS

فایل‌های ماشین‌های مجازی روی دیتاستور ذخیره می‌شوند که از فایل سیستم VMFS استفاده می‌کند. این فایل سیستم برای نگهداری ماشین‌های مجازی بهینه شده است. گزینه‌های دیگر شامل NFS، vSAN و vVols هستند. در یک سرور اختصاصی، معمولاً چند دیسک محلی با کنترلر RAID یک دیتاستور VMFS ایجاد می‌کنند که انتخاب سطح مناسب RAID بر کارایی نهایی تأثیر می‌گذارد.

۴. شبکه: سوئیچ مجازی و آداپتور VMkernel

ماشین‌های مجازی از طریق سوئیچ مجازی به کارت شبکه فیزیکی متصل می‌شوند. سوئیچ استاندارد، ترافیک را به ماشین‌های مجازی مناسب هدایت می‌کند و سوئیچ توزیع شده، با نیاز به vCenter، رفتار یک سوئیچ واحد را روی همه میزبان‌های مرتبط نشان می‌دهد.

---

ابزارهای مدیریت ESXi

• DCUI (Direct Console User Interface): کنسول متنی سرور که برای تنظیمات اولیه مانند پیکربندی IP مدیریتی، تغییر رمز عبور root و عیب‌یابی اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• VMware Host Client: رابط وب میزبان که ابزار اصلی برای مدیریت و ایجاد ماشین‌های مجازی در نسخه رایگان ESXi است.
• ESXi Shell و SSH: خط فرمان و دستورات esxcli که به صورت پیش‌فرض غیرفعال هستند و تنها در صورت نیاز فعال می‌شوند. این ابزارها برای مدیریت پیشرفته و رفع مشکلات خاص کاربرد دارند.
• vCenter و PowerCLI: ابزارهای قدرتمند برای مدیریت متمرکز چندین میزبان و خودکارسازی فرایندهای تکراری از طریق اسکریپت‌نویسی.

---

چرا ESXi جایگزین ESX کلاسیک شد؟

نسخه قدیمی‌تر هایپروایزر سروری VMware، یعنی ESX کلاسیک، دارای یک Service Console بود که محیط لینوکسی با دسترسی کامل به هسته سیستم بود. ESXi این لایه را حذف کرد و مدیریت را به APIها سپرد تا سطح حمله به سرور کاهش یابد و ابعاد نرم‌افزار کوچک‌تر شود. این تغییر، ESXi را به یک نرم‌افزار سبک‌تر و ایمن‌تر تبدیل کرد که بیشتر شبیه یک فرم‌ور است تا یک نرم‌افزار سنتی.

---

جذابیت ESXi برای تیم‌ها

انتخاب ESXi به دلیل مزایای زیر برای تیم‌ها جذاب است:

• سربار کم: حذف سیستم عامل عمومی زیر هایپروایزر، باعث افزایش سهم منابع برای ماشین‌های مجازی می‌شود.
• ایزوله‌سازی ذاتی: طبق مستندات امنیتی vSphere، جداسازی پردازنده، حافظه و دستگاه‌ها در معماری ESXi یکپارچه شده است.
• Snapshot پیش از تغییر: امکان گرفتن تصویر لحظه‌ای از سیستم قبل از اعمال تغییرات مهم، امنیت و قابلیت بازگشت را در صورت بروز خطا فراهم می‌کند.
• مسیر رشد روشن: امکان شروع از یک میزبان تنها و سپس گسترش با vCenter و اشتراک مناسب به کلاستر.

---

مناسب برای چه تیم‌هایی؟

ESXi برای سازمان‌هایی که با اکوسیستم VMware آشنایی دارند یا از قبل لایسنس vSphere را در اختیار دارند، گزینه مناسبی است. اگر نیاز به چند ماشین مجازی ساده با بودجه محدود دارید، Proxmox VE گزینه سبک‌تری خواهد بود.

---

مقایسه ESXi با Hyper-V و Proxmox VE

ESXi تنها هایپروایزر نوع اول در بازار نیست. جدول زیر تفاوت‌های پایه را نشان می‌دهد:

---

نسخه‌ها و لایسنس پس از Broadcom

پایان فروش لایسنس دائمی و دو بسته اصلی

Broadcom در دسامبر ۲۰۲۳ اعلام کرد که فروش لایسنس دائمی را متوقف کرده و محصولات تنها به صورت اشتراکی عرضه می‌شوند. همچنین، سبد محصولات به دو بسته اصلی محدود شد: VMware Cloud Foundation برای زیرساخت کامل سازمانی و VMware vSphere Foundation برای سازمان‌های کوچک‌تر و متوسط. لایسنس‌های دائمی خریداری شده معتبر باقی می‌مانند، اما تمدید پشتیبانی و اشتراک آن‌ها دیگر فروخته نمی‌شود. بنابراین، سازمان‌هایی که از نسخه‌های قدیمی استفاده می‌کنند، باید برنامه‌ریزی مهاجرت به نسخه‌های جدیدتر را در دستور کار خود قرار دهند.

نسخه رایگان و محدودیت‌های آن

در این گذار، نسخه رایگان vSphere Hypervisor برای شاخه‌های 6.x، 7.0 و 8.0 در وضعیت پایان عرضه عمومی قرار گرفت. سپس در آوریل ۲۰۲۵، دانلود نسخه رایگان ESXi 8.0 Update 3e از پورتال Broadcom دوباره ممکن شد، اما با محدودیت‌هایی که استفاده عملیاتی از آن را دشوار می‌کند:

• حداکثر ۸ vCPU برای هر ماشین مجازی و ۲ پردازنده فیزیکی در هر میزبان.
• بدون اتصال به vCenter و در نتیجه بدون امکانات vMotion، DRS و HA.
• بدون پشتیبانی از بکاپ‌گیری مبتنی بر VADP که بسیاری از ابزارهای بکاپ سازمانی به آن وابسته هستند.
• بدون پشتیبانی رسمی Broadcom و تنها برای استفاده غیرعملیاتی.

بر اساس KB شماره 399823، تعداد ماشین‌های مجازی در این نسخه تنها به منابع سخت‌افزار محدود است و برای آزمایشگاه، آموزش و تست نرم‌افزار طراحی شده است، نه برای ارائه خدمات به مشتریان.

---

انتخاب نسخهٔ مناسب ESXi؛ راهنمای جامع

۳. لایسنس بر پایهٔ هسته؛ حداقل ۱۶ هسته برای هر پردازنده

اشتراک VCF و VVF بر اساس هسته‌های فیزیکی پردازنده‌های میزبان محاسبه می‌شود. طبق مستندات Broadcom، برای هر پردازنده حداقل ۱۶ هسته باید لایسنس شود. به عنوان مثال، سروری با دو پردازنده ۱۴ هسته‌ای، در عمل ۲۸ هسته دارد، اما هزینه لایسنس بر اساس ۳۲ هسته محاسبه می‌شود. هنگام انتخاب سرور، علاوه بر تعداد سوکت و هسته، هزینه اشتراک را نیز در نظر بگیرید.

۴. حداقل سخت‌افزار مورد نیاز برای ESXi 8

• پردازنده ۶۴ بیتی با حداقل دو هسته و فعال بودن بیت NX/XD در BIOS
• روشن بودن Intel VT-x یا AMD-V برای اجرای ماشین‌های ۶۴ بیتی
• حداقل ۸ گیگابایت حافظه؛ برای محیط عملیاتی معمولاً ۱۲ گیگابایت یا بیشتر توصیه می‌شود
• یک یا چند کارت شبکه گیگابیتی یا سریع‌تر
• دیسک بوت پایدار با حداقل ۳۲ گیگابایت؛ حجم ۱۲۸ گیگابایت یا بیشتر بهتر است

نکته مهم: در مستندات این نسخه، نگهداری پارتیشن ESX-OSData روی فلش USB یا کارت SD منسوخ شده است. برای نصب تازه، از دیسک داخلی استفاده کنید. این اعداد تنها به هایپروایزر مربوط بوده و منابع ماشین‌های مجازی جداگانه محاسبه می‌شوند.

۵. نسخه ۹؛ قابلیت‌های جدید و پردازنده‌های کنار گذاشته‌شده

Broadcom نسخه VMware Cloud Foundation 9.0 را در ۱۷ ژوئن ۲۰۲۵ منتشر کرد. مهم‌ترین قابلیت‌های هایپروایزر این نسخه، لایه‌بندی حافظه روی NVMe است که صفحات حافظه ماشین‌ها را میان DRAM و دیسک NVMe محلی تقسیم می‌کند. همچنین پشتیبانی از فناوری‌های حفاظت حافظه AMD SEV-SNP و Intel TDX اضافه شده است.

با این حال، همه سرورها به نسخه ۹ راه پیدا نمی‌کنند. طبق مستندات Broadcom، سری Xeon E5-2600 v4 در خانواده ۹ پشتیبانی نمی‌شود، نسل Cascade Lake منسوخ شده و Skylake-SP در نسخه‌های بعدی کنار گذاشته می‌شود. قبل از هر ارتقا، نسل پردازنده میزبان را با فهرست پشتیبانی تطبیق دهید.

جدول مقایسه نسخه رایگان و اشتراکی

اگر بین نسخه رایگان و خرید اشتراک مردد هستید، این جدول تفاوت‌های کلیدی را نشان می‌دهد:

---

مزایا و محدودیت‌ها؛ ارزیابی صادقانه

• کرنل اختصاصی و کم‌حجم با ایزوله‌سازی قوی میان ماشین‌ها
• اکوسیستم بالغ شامل ابزارهای بکاپ، پایش و تصویرهای نصب سفارشی سازندگان سرور
• رابط وب Host Client برای مدیریت ساده یک میزبان
• قابلیت‌های سازمانی مثل vMotion و HA در اشتراک‌های تجاری

• هزینه اشتراک و قانون کف ۱۶ هسته، بودجه پروژه‌های کوچک را تحت فشار قرار می‌دهد.
• نسخه رایگان محدود است، پشتیبانی رسمی ندارد و تنها برای استفاده غیرعملیاتی مجاز است.
• فهرست سخت‌افزار سازگار محدود بوده و پردازنده‌های قدیمی در نسخه‌های جدید کنار گذاشته می‌شوند.
• تغییرات پی‌درپی سیاست فروش، برنامه‌ریزی بلندمدت را دشوار می‌کند.

نکته مهم: Snapshot جایگزین بکاپ نیست. Snapshot روی همان دیتاستور ماشین ذخیره می‌شود؛ بنابراین در صورت از دست رفتن دیسک یا آرایه RAID، Snapshot نیز از بین می‌رود. برای داده‌های مهم، بکاپ مستقل و خارج از دیتاستور ضروری است.

---

سناریوی واقعی: تجمیع سه سرویس روی یک سرور

فرض کنید مدیر فناوری اطلاعات یک شرکت قصد دارد نرم‌افزار حسابداری ویندوزی، وب‌سایت لینوکسی و یک محیط آزمایشی را روی یک سرور اختصاصی از هم جدا کند. معمولاً اولین گزینه نسخه رایگان ESXi است، اما این نسخه برای محیط عملیاتی مناسب نیست و قابلیت بکاپ مبتنی بر VADP را ندارد.

راهکار منطقی این است: ابتدا نسل سرور را با ماتریس سازگاری سازنده و فهرست پردازنده‌های پشتیبانی‌شده تطبیق دهید، سپس هزینه اشتراک را با در نظر گرفتن قانون ۱۶ هسته محاسبه کنید. اگر هزینه از بودجه پروژه فراتر رود، دو گزینه باقی می‌ماند: کاهش تعداد هسته‌های لایسنس‌شده با انتخاب سرور مناسب‌تر یا استفاده از Proxmox VE یا Hyper-V. در هر صورت، بکاپ مستقل و IP جداگانه برای سرویس‌های عمومی از ابتدا در طرح در نظر گرفته شود.

---

سه پرسش کلیدی پیش از انتخاب نسخه

• آیا نسل پردازنده سرور و کارت شبکه در فهرست سازگاری نسخه هدف قرار دارد؟
• آیا سرویس‌ها واقعاً به vCenter، vMotion و HA نیاز دارند یا یک میزبان تنها کافی است؟
• آیا هزینه اشتراک بر پایه هسته، با در نظر گرفتن کف ۱۶ هسته برای هر پردازنده، در بودجه جا می‌شود؟

---

پرسش‌های رایج دربارهٔ ESXi

VMware و رابطه‌اش با ESXi چیست؟

VMware، شرکت توسعه‌دهندهٔ ESXi، vCenter و پلتفرم vSphere است. این شرکت از نوامبر ۲۰۲۳ تحت مالکیت Broadcom قرار گرفته و محصولاتش با برند VMware by Broadcom به بازار عرضه می‌شوند. ESXi، محصول پایهٔ این خانواده، با vCenter ترکیب شده و قابلیت‌های مدیریت متمرکز و سازمانی را ارائه می‌دهد.

آیا نسخهٔ رایگان ESXi هنوز وجود دارد؟

بله، اما با محدودیت‌های فراوان. Broadcom در آوریل ۲۰۲۵، با انتشار ESXi 8.0 Update 3e، دانلود نسخهٔ رایگان را امکان‌پذیر کرد. این نسخه تنها برای ۸ vCPU در هر ماشین و ۲ پردازندهٔ فیزیکی در هر میزبان قابل استفاده است. همچنین، به vCenter متصل نمی‌شود، قابلیت بکاپ VADP ندارد، پشتیبانی رسمی ندارد و صرفاً برای استفاده‌های غیرعملیاتی مناسب است.

آیا ESXi بر پایهٔ لینوکس ساخته شده است؟

خیر. طبق راهنمای امنیت vSphere، ESXi بر پایهٔ کرنل لینوکس یا توزیع عمومی لینوکس ساخته نشده است. این محصول از کرنل اختصاصی VMkernel بهره می‌برد که شباهت‌هایی به خط فرمان لینوکس دارد، اما امکان نصب نرم‌افزارهای معمول لینوکس را نمی‌دهد.

لایسنس‌دهی نسخهٔ ESXi بر چه مبنایی است؟

اشتراک VCF و VVF بر پایهٔ هسته‌های فیزیکی پردازنده محاسبه می‌شوند. طبق KB شمارهٔ 313548، حداقل ۱۶ هسته برای هر پردازنده لازم است. بنابراین، سروری با دو پردازندهٔ ۸ هسته‌ای، ۳۲ هسته محاسبه می‌شود، حتی اگر مجموع هسته‌هایش ۱۶ باشد. برای اطلاع از قیمت روز، به فروشندهٔ مجاز مراجعه کنید.

سخت‌افزار مورد نیاز برای ESXi 8 چیست؟

حداقل نیازها شامل پردازندهٔ ۶۴ بیتی با دو هسته و پشتیبانی از NX/XD، فعال بودن VT-x یا AMD-V، حداقل ۸ گیگابایت حافظه (توصیه می‌شود برای محیط عملیاتی ۱۲ گیگابایت یا بیشتر)، دیسک بوت پایدار ۳۲ گیگابایتی (بهتر است ۱۲۸ گیگابایت) و یک کارت شبکهٔ گیگابیتی یا سریع‌تر است. بوت از فلش USB و کارت SD در این نسخه منسوخ شده است.

کدام یک بهتر است: ESXi یا Proxmox VE؟

انتخاب بین این دو بستگی به نیازهای شما دارد. ESXi با اکوسیستم سازمانی بالغی همراه است، اما نسخهٔ عملیاتی آن اشتراکی و بر پایهٔ هسته است. در مقابل، Proxmox VE متن‌باز است، روی Debian ساخته شده، ماشین مجازی KVM و کانتینر LXC را پشتیبانی می‌کند و برای تیم‌های آشنا با لینوکس و با بودجهٔ محدود گزینهٔ مناسبی است.

آیا می‌توان ESXi را روی سرورهای نسل قدیمی نصب کرد؟

از نظر فنی، در بسیاری از موارد امکان‌پذیر است، اما پشتیبانی نسخه‌های جدید محدود است. ماتریس سازندگان، نسل‌های قدیمی را تنها تا نسخه‌های قدیمی‌تر ESXi پشتیبانی می‌کنند. به عنوان مثال، پشتیبانی عمومی vSphere 7.0 در ۲ اکتبر ۲۰۲۵ به پایان رسید و سری Xeon E5-2600 v4 در خانوادهٔ ۹ پشتیبانی نمی‌شود. برای سرویس عملیاتی بلندمدت، نسل‌های تازه‌تر مطمئن‌تر هستند.

آیا هر ماشین مجازی می‌تواند IP عمومی جداگانه داشته باشد؟

بله. برای این کار، IP اضافی را از ارائه‌دهنده تهیه کنید، کارت شبکهٔ ماشین را به پورت گروه شبکهٔ عمومی وصل کنید و آدرس، ماسک و دروازه را داخل سیستم عامل مهمان تنظیم نمایید. اگر دیتاسنتر فیلتر MAC دارد، این موضوع را با پشتیبانی هماهنگ کنید.

---

جمع‌بندی؛ ESXi برای چه کسانی انتخاب مناسبی است؟

ESXi، یک هایپروایزر نوع اولی با کرنل اختصاصی VMkernel است که مستقیماً روی سخت‌افزار نصب می‌شود و منابع سرور را میان ماشین‌های مجازی تقسیم می‌کند. این محصول، پایهٔ پلتفرم vSphere است که با vCenter، قابلیت مدیریت متمرکز را ارائه می‌دهد. دیتاستور با VMFS، سوئیچ مجازی و آداپتورهای VMkernel نیز ستون‌های ذخیره‌سازی و شبکهٔ آن را تشکیل می‌دهند.

پس از مالکیت Broadcom، لایسنس دائمی جای خود را به اشتراک بر پایهٔ هسته داده است. نسخهٔ رایگان تنها برای تست و آموزش مناسب بوده و نسخهٔ ۹ بخشی از پردازنده‌های قدیمی را کنار گذاشته است. برای بسیاری از سناریوها، Hyper-V و Proxmox VE جایگزین‌های قابل بررسی هستند.

سه معیار برای تصمیم‌گیری: سازگاری نسل سرور با نسخهٔ هدف، هزینهٔ واقعی اشتراک با قانون کف ۱۶ هسته و نیاز یا عدم نیاز واقعی به vCenter. اگر این سه معیار هم‌جهت باشند، ESXi می‌تواند انتخاب درستی باشد.

اگر پرسش‌های بیشتری دربارهٔ نسخه‌ها یا لایسنس دارید، می‌توانید در بخش نظرات مطرح کنید تا بررسی و پاسخ داده شود.