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Die Virtualisierungstechnologie ist einer der Eckpfeiler der modernen Computerinfrastruktur von heute. Dank Vorteilen wie Serverkonsolidierung, Ressourcenoptimierung, hoher Verfügbarkeit und Notfallwiederherstellung können Unternehmen ihre Kosten senken und ihre betriebliche Effizienz steigern. VMware ESXi ist ein in diesem Bereich herausragender Hypervisor, der zum Industriestandard geworden ist. In diesem umfassenden Leitfaden werden wir detailliert untersuchen, was ESXi ist, wie es installiert, konfiguriert und verwaltet wird.

1. Einführung in ESXi: Grundlegende Konzepte und Vorteile

1.1. Was ist ein Hypervisor?

Ein Hypervisor ist eine Software, die es ermöglicht, mehrere virtuelle Maschinen (VMs) auf einem physischen Server auszuführen. Durch die Abstraktion der Hardware ermöglicht er jeder VM, ihr eigenes Betriebssystem und ihre Anwendungen unabhängig auszuführen. Es gibt zwei grundlegende Hypervisor-Typen:

• Typ 1 (Bare-Metal): Läuft direkt auf der Hardware. ESXi fällt in diese Kategorie. Bietet höhere Leistung und Sicherheit.
• Typ 2 (Hosted): Läuft auf einem Betriebssystem (Windows, Linux, macOS). VMware Workstation und Oracle VirtualBox sind Beispiele. Bietet einfachere Installation und Verwendung, aber die Leistung ist geringer als bei Typ 1.

1.2. Definition und Bedeutung von ESXi

VMware ESXi ist ein Typ-1-Hypervisor (Bare-Metal), der von VMware entwickelt wurde. Er läuft direkt auf der physischen Serverhardware und ermöglicht das Erstellen, Verwalten und Ausführen virtueller Maschinen. ESXi bildet die Grundlage der vSphere-Plattform und bietet Unternehmen eine leistungsstarke und zuverlässige Lösung zur Virtualisierung ihrer Serverinfrastruktur.

1.3. Die wichtigsten Vorteile von ESXi

• Serverkonsolidierung: Reduziert die Hardwarekosten, indem mehrere physische Server auf einem einzigen ESXi-Server zusammengefasst werden.
• Ressourcenoptimierung: Optimiert die Ressourcennutzung, indem Hardware-Ressourcen (CPU, Speicher, Storage) dynamisch zwischen virtuellen Maschinen aufgeteilt werden.
• Hohe Verfügbarkeit: Dank Funktionen wie VMware vSphere HA (High Availability) wird die Geschäftskontinuität erhöht, indem virtuelle Maschinen im Falle eines Ausfalls eines physischen Servers automatisch auf einen anderen Server verschoben werden.
• Zentrale Verwaltung: Bietet die Möglichkeit, ESXi-Server und virtuelle Maschinen zentral mit VMware vCenter Server zu verwalten.
• Einfache Sicherung und Wiederherstellung: Die einfache Sicherung und Wiederherstellung virtueller Maschinen vereinfacht Notfallwiederherstellungsprozesse.
• Erweiterte Sicherheit: ESXi verfügt über eine sicherheitsorientierte Architektur und erhöht die Sicherheit durch die Isolierung virtueller Maschinen.

2. ESXi-Installation: Schritt-für-Schritt-Anleitung

2.1. Hardwareanforderungen

Bevor Sie ESXi installieren, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Server die Mindesthardwareanforderungen erfüllt. Die aktuellsten Anforderungen finden Sie auf der offiziellen VMware-Website, aber im Allgemeinen sind sie wie folgt:

• CPU: Mindestens 64-Bit, x86-kompatibler Prozessor
• Speicher (RAM): Mindestens 4 GB RAM (8 GB oder mehr empfohlen)
• Speicher: Mindestens 8 GB Festplattenspeicher für die Installation von ESXi (SSD empfohlen)
• Netzwerkadapter: Mindestens ein Gigabit-Ethernet-Adapter
• BIOS/UEFI: Das BIOS/UEFI des Servers muss Virtualisierungstechnologien (Intel VT-x oder AMD-V) unterstützen und aktiviert haben.

2.2. ESXi ISO-Datei herunterladen

Um ESXi zu installieren, müssen Sie zuerst die ESXi ISO-Datei von der VMware-Website herunterladen. Möglicherweise müssen Sie ein VMware-Konto erstellen und eine kostenlose Evaluierungslizenz erhalten.

2.3. Installationsmedium vorbereiten

Nachdem Sie die ESXi ISO-Datei heruntergeladen haben, müssen Sie ein Installationsmedium erstellen. Dies kann ein bootfähiges USB-Laufwerk oder eine DVD sein. Sie können Tools wie Rufus oder Etcher verwenden, um die ISO-Datei auf das USB-Laufwerk zu schreiben.

2.4. ESXi-Installation

Nachdem Sie das Installationsmedium vorbereitet haben, starten Sie Ihren Server von diesem Medium. Der ESXi-Installationsassistent wird gestartet. Befolgen Sie die Schritt-für-Schritt-Anweisungen:

1. Lizenzvereinbarung akzeptieren: Lesen und akzeptieren Sie die Lizenzvereinbarung.
2. Installationsdatenträger auswählen: Wählen Sie den Datenträger aus, auf dem ESXi installiert werden soll. Beachten Sie, dass der Inhalt des Datenträgers gelöscht wird.
3. Tastaturlayout auswählen: Wählen Sie Ihr Tastaturlayout aus.
4. Root-Passwort festlegen: Legen Sie das Root-Passwort fest, das für den Zugriff auf den ESXi-Server verwendet wird. Stellen Sie sicher, dass Sie ein sicheres Passwort wählen.
5. Installation bestätigen: Überprüfen Sie die Installationseinstellungen und bestätigen Sie sie.

Nach Abschluss der Installation wird der Server neu gestartet. Ihr ESXi-Server ist nun betriebsbereit.

2.5. Nachinstallationskonfiguration

Nach der Installation müssen Sie den ESXi-Server konfigurieren. Sie können sich mit einem Webbrowser mit dem ESXi Host Client verbinden. Geben Sie dazu die IP-Adresse des Servers in Ihren Browser ein (z. B. https://192.168.1.100). Melden Sie sich mit dem Root-Benutzernamen und -Passwort an.

Im ESXi Host Client können Sie die folgenden Konfigurationen vornehmen:

• Netzwerkeinstellungen: Konfigurieren Sie die IP-Adresse, die Netzwerkmaske, das Standardgateway und die DNS-Server.
• Speicher: Erstellen Sie Datenspeicher (Datastore). Diese Datenspeicher werden verwendet, um die Festplattenabbilder der virtuellen Maschinen zu speichern.
• Benutzer und Gruppen: Erstellen Sie zusätzliche Benutzer und Gruppen.
• Sicherheit: Konfigurieren Sie die Sicherheitseinstellungen.

3. ESXi-Konfiguration: Netzwerk und Speicher

3.1. Netzwerkkonfiguration

Die Netzwerkkonfiguration eines ESXi-Servers ist entscheidend, damit virtuelle Maschinen auf das Netzwerk zugreifen und mit anderen Servern kommunizieren können. ESXi verwaltet die Netzwerkverbindung virtueller Maschinen mithilfe von virtuellen Switches (vSwitch).

3.1.1. Virtuelle Switches (vSwitch)

Ein vSwitch ist ein virtuelles Äquivalent eines physischen Switches. Er ermöglicht es virtuellen Maschinen, miteinander und mit dem physischen Netzwerk zu kommunizieren. In ESXi gibt es drei Arten von vSwitches:

• Standard vSwitch: Läuft auf einem einzelnen ESXi-Server.
• Verteilter vSwitch: Wird zentral über mehrere ESXi-Server verwaltet (erfordert vCenter Server).
• Privater vSwitch: Ermöglicht nur die Kommunikation zwischen virtuellen Maschinen auf demselben ESXi-Server. Kein Zugriff auf das physische Netzwerk.

3.1.2. Portgruppen

Portgruppen werden verwendet, um Ports auf einem vSwitch zu gruppieren. Jede Portgruppe kann eine bestimmte VLAN-ID oder Sicherheitsrichtlinie haben. Virtuelle Maschinen greifen auf das Netzwerk zu, indem sie sich mit einer Portgruppe verbinden.

3.1.3. VMkernel-Adapter

VMkernel-Adapter werden verwendet, damit der ESXi-Server selbst auf das Netzwerk zugreifen kann. Für verschiedene Zwecke können separate VMkernel-Adapter erstellt werden, z. B. für Verwaltungsdatenverkehr, vMotion-Datenverkehr, iSCSI-Datenverkehr und NFS-Datenverkehr.

3.2. Speicherkonfiguration

Die Speicherkonfiguration eines ESXi-Servers wird verwendet, um die Festplattenabbilder virtueller Maschinen zu speichern. ESXi unterstützt verschiedene Speicherprotokolle:

• Lokaler Speicher: Festplatten, die direkt mit dem ESXi-Server verbunden sind (SATA, SAS, SSD).
• iSCSI: Blockbasierter Speicher über ein IP-Netzwerk.
• NFS: Dateibasierter Speicher über ein IP-Netzwerk.
• Fibre Channel: Blockbasierter Speicher über ein dediziertes Netzwerk.

3.2.1. Datenspeicher (Datastore)

Datenspeicher sind logische Einheiten, die zum Speichern von Festplattenabbildern (VMDK-Dateien) und anderen Dateien virtueller Maschinen verwendet werden. ESXi unterstützt verschiedene Datenspeichertypen:

• VMFS: Ein VMware-spezifisches Dateisystem. Der am häufigsten verwendete Datenspeichertyp.
• NFS: Ein freigegebenes Netzwerkverzeichnis, das über das NFS-Protokoll verwendet wird.
• vSAN: Die softwaredefinierte Speicherlösung von VMware.

3.2.2. LUNs und Ziele (für iSCSI)

Wenn Sie iSCSI verwenden, müssen Sie LUNs (Logical Unit Number) und Ziele (Targets) konfigurieren. Eine LUN repräsentiert ein Festplattenvolume auf einem iSCSI-Speichergerät. Das Ziel ist die IP-Adresse und Portnummer des iSCSI-Speichergeräts.

4. Erstellung und Verwaltung virtueller Maschinen

4.1. Erstellung virtueller Maschinen

Um eine virtuelle Maschine auf ESXi zu erstellen, können Sie den ESXi Host Client oder vCenter Server verwenden. Die Schritte zum Erstellen einer virtuellen Maschine mit dem ESXi Host Client sind wie folgt:

1. Melden Sie sich beim ESXi Host Client an.
2. Klicken Sie auf die Registerkarte "Virtuelle Maschinen".
3. Klicken Sie auf die Schaltfläche "VM erstellen / registrieren".
4. Wählen Sie die Option "Eine neue virtuelle Maschine erstellen" und klicken Sie auf "Weiter".
5. Geben Sie der virtuellen Maschine einen Namen, wählen Sie eine Kompatibilitätsoption und wählen Sie eine Betriebssystemfamilie und -version aus. Klicken Sie auf "Weiter".
6. Wählen Sie den Datenspeicher aus, in dem die virtuelle Maschine gespeichert werden soll. Klicken Sie auf "Weiter".
7. Konfigurieren Sie die CPU-, Speicher-, Festplatten- und Netzwerkeinstellungen, die der virtuellen Maschine zugewiesen werden sollen. Klicken Sie auf "Weiter".
8. Überprüfen Sie die Einstellungen und klicken Sie auf "Fertig stellen".

4.2. Verwaltung virtueller Maschinen

Sie können den ESXi Host Client oder vCenter Server verwenden, um virtuelle Maschinen zu verwalten. Sie können die folgenden Operationen ausführen:

• Starten, Stoppen, Neustarten und Anhalten der virtuellen Maschine.
• Zugriff auf die Konsole der virtuellen Maschine.
• Zuweisen von Ressourcen (CPU, Speicher, Festplatte) zur virtuellen Maschine.
• Konfigurieren der Netzwerkeinstellungen für die virtuelle Maschine.
• Sichern und Wiederherstellen der virtuellen Maschine.
• Klonen und Erstellen von Vorlagen für die virtuelle Maschine.

4.3. Leistungsüberwachung virtueller Maschinen

Die Überwachung der Leistung virtueller Maschinen ist wichtig, um die Ressourcennutzung zu optimieren und Probleme zu erkennen. Der ESXi Host Client und vCenter Server bieten Tools zur Überwachung von Leistungskennzahlen virtueller Maschinen, wie z. B. CPU-Auslastung, Speicherauslastung, Festplatten-I/O und Netzwerkverkehr.

5. ESXi-Sicherheit: Best Practices

5.1. Verwenden Sie starke Passwörter

Verwenden Sie starke und eindeutige Passwörter für den Zugriff auf den ESXi-Server und die virtuellen Maschinen. Legen Sie komplexe Passwörter für das Root-Passwort und andere Benutzerkonten fest.

5.2. Aktivieren Sie die Firewall

Verhindern Sie unbefugten Zugriff auf den Server, indem Sie die ESXi-Firewall aktivieren. Öffnen Sie nur bestimmte Ports für die erforderlichen Dienste.

5.3. Installieren Sie regelmäßig Updates

VMware veröffentlicht regelmäßig Sicherheitsupdates für ESXi. Schließen Sie Sicherheitslücken und schützen Sie Ihren Server, indem Sie diese Updates regelmäßig installieren.

5.4. Konfigurieren Sie die Zugriffskontrolle

Gewähren Sie nur autorisierten Benutzern Zugriff auf den ESXi-Server und die virtuellen Maschinen. Stellen Sie mithilfe der rollenbasierten Zugriffskontrolle (RBAC) sicher, dass Benutzer nur auf die Ressourcen zugreifen können, die sie benötigen.

5.5. Überwachen Sie die Protokolle

Überwachen Sie regelmäßig die Protokolle des ESXi-Servers und der virtuellen Maschinen, um verdächtige Aktivitäten zu erkennen und Sicherheitsverletzungen zu verhindern.

6. ESXi-Verwaltung: vCenter Server

6.1. Was ist vCenter Server?

VMware vCenter Server ist eine Anwendung, die zur zentralen Verwaltung mehrerer ESXi-Server und virtueller Maschinen verwendet wird. vCenter Server bietet die folgenden Vorteile:

• Zentrale Verwaltung: Möglichkeit, mehrere ESXi-Server über eine einzige Schnittstelle zu verwalten.
• Hohe Verfügbarkeit: Automatische Verschiebung virtueller Maschinen auf einen anderen Server mit vSphere HA (High Availability).
• Ressourcenmanagement: Automatische Verteilung von Ressourcen mit vSphere DRS (Distributed Resource Scheduler).
• Erweiterte Überwachung und Berichterstattung: Überwachung und Berichterstattung von Leistungsmetriken.
• Automatisierung: Automatisierung von Aufgaben mit PowerCLI.

6.2. vCenter Server Installation

Um vCenter Server zu installieren, müssen Sie die vCenter Server ISO-Datei von der VMware-Website herunterladen. Folgen Sie dem Installationsassistenten, um vCenter Server auf einem Windows-Server oder als vCenter Server Appliance (vCSA) zu installieren.

6.3. vCenter Server Konfiguration

Nach der Installation von vCenter Server müssen Sie die ESXi-Server zu vCenter Server hinzufügen. Sie können auch Ihre virtuelle Maschineninfrastruktur organisieren, indem Sie Objekte wie Rechenzentren, Cluster und Ressourcenpools erstellen.

6.4. Verwaltung mit vCenter Server

Mit vCenter Server können Sie virtuelle Maschinen erstellen, verwalten, überwachen und verschieben. Sie können auch erweiterte Funktionen wie vSphere HA, vSphere DRS und vSphere vMotion konfigurieren.

Tabellen

Tabelle 1: Hypervisor-Vergleich

Tabelle 2: ESXi-Speicherprotokolle

Code-Beispiele

Virtuelle Maschine mit PowerCLI starten

# Geben Sie den Namen der virtuellen Maschine an
$VMName = "MyVM"

# Starten Sie die virtuelle Maschine
Start-VM -VM $VMName

Auflisten der Netzwerkschnittstelle mit ESXi Shell

# Melden Sie sich bei der ESXi Shell an

# Listen Sie die Netzwerkschnittstellen auf
esxcfg-nics -l

Wichtige Punkte

• ESXi ist ein Typ-1 (Bare-Metal) Hypervisor.
• ESXi bildet die Grundlage der vSphere-Plattform.
• vCenter Server wird verwendet, um mehrere ESXi-Server zentral zu verwalten.
• Sicherheit ist bei der ESXi-Verwaltung von entscheidender Bedeutung.
• Regelmäßige Updates und Firewall-Konfiguration sind wichtig.

Schritt-für-Schritt-Anleitungen

Hinzufügen einer Festplatte zu einer virtuellen Maschine mit dem ESXi Host Client

1. Melden Sie sich beim ESXi Host Client an.
2. Klicken Sie auf die Registerkarte "Virtuelle Maschinen" und wählen Sie die virtuelle Maschine aus, der Sie eine Festplatte hinzufügen möchten.
3. Wählen Sie im Menü "Aktionen" die Option "Einstellungen bearbeiten".
4. Wählen Sie im Dropdown-Menü "Neues Gerät hinzufügen" die Option "Festplatte".
5. Konfigurieren Sie die Größe, den Typ und den Speicherort der neuen Festplatte.
6. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Speichern".

Beispiele aus der Praxis und Fallstudien

Beispiel 1: Ein Einzelhandelsunternehmen konsolidierte 10 physische Server auf 2 ESXi-Servern mit ESXi. Dadurch wurden 80 % der Hardwarekosten eingespart und der Energieverbrauch deutlich reduziert.

Beispiel 2: Ein Finanzinstitut stellte mit vSphere HA eine hohe Verfügbarkeit seiner kritischen Anwendungen sicher. Wenn ein Server ausfiel, wurden die virtuellen Maschinen automatisch auf einen anderen Server verschoben, um die Geschäftskontinuität zu gewährleisten.

Visuelle Erklärungen

(Textbeschreibung): Ein Schema, das zeigt, dass ein ESXi-Server auf Hardware läuft und virtuelle Maschinen unabhängig voneinander auf dieser Hardware laufen. Jede virtuelle Maschine läuft mit ihrem eigenen Betriebssystem und ihren eigenen Anwendungen. ESXi abstrahiert die Hardware und ermöglicht es virtuellen Maschinen, Hardware-Ressourcen gemeinsam zu nutzen.

Häufig gestellte Fragen

Ist ESXi kostenlos?

VMware bietet eine kostenlose Version von ESXi an. Die kostenlose Version hat jedoch einige Einschränkungen (z. B. kann sie nicht mit vCenter Server verwaltet werden). Für Produktionsumgebungen wird die Verwendung einer lizenzierten Version empfohlen.

Auf welcher Hardware kann ich ESXi verwenden?

ESXi unterstützt eine breite Palette von Serverhardware. Es ist jedoch wichtig, die Hardware-Kompatibilitätsliste (HCL) von VMware zu überprüfen. Diese Liste zeigt die mit ESXi kompatible Hardware.

Kann ich ESXi ohne vCenter Server verwalten?

Ja, Sie können einen einzelnen ESXi-Server mit dem ESXi Host Client verwalten. Es wird jedoch empfohlen, vCenter Server zu verwenden, um mehrere ESXi-Server zu verwalten.

Ergebnis und Zusammenfassung

VMware ESXi ist eine leistungsstarke und zuverlässige Lösung im Bereich der Virtualisierung. Dank Vorteilen wie Serverkonsolidierung, Ressourcenoptimierung, hoher Verfügbarkeit und zentraler Verwaltung ermöglicht es Unternehmen, ihre Kosten zu senken und ihre betriebliche Effizienz zu steigern. In diesem Leitfaden haben wir detailliert untersucht, was ESXi ist, wie es installiert, konfiguriert und verwaltet wird. Durch die effektive Nutzung von ESXi können Sie das Potenzial Ihrer IT-Infrastruktur maximieren.