Virtualiseren met VMware ESXi op een HPE MicroServer

Met software als VMware Workstation en Oracle Virtualbox kun je hardware virtualiseren om besturingssystemen te testen. Met ESXi doe je dat met bijvoorbeeld een HPE MicroServer dichter op de fysieke hardware. 

Het snel even uitproberen van een nieuwe Linux-distributie of het testen van bepaalde instellingen van een Windows-installatie kan op een pc makkelijk door een andere pc te virtualiseren met software zoals VMware Workstation of Oracle VirtualBox. Daarmee simuleer je de hardware van een pc softwarematig in een eigen omgeving, waarbinnen je een besturingssysteem installeert. Alle aanroepen van dat besturingssysteem naar de (virtuele) hardware, zoals netwerk- en usb-poorten, worden door het virtualisatieprogramma dan omgezet naar aanroepen van de echte hardware. Dat principe werkt op zich prima, maar er zit dus wel een vertragende tussenlaag in.

Er zijn ook virtualisatieoplossingen die de tussenlaag tot een minimum beperken. Daarbij wordt er geen compleet besturingssysteem tussen de gevirtualiseerde pc en de fysieke hardware geïnstalleerd, maar alleen de broodnodige omgeving om de systeemaanroepen van de gevirtualiseerde systemen zo dicht mogelijk op de (server)hardware te krijgen. Voorbeelden van dergelijke oplossingen zijn de opensource Proxmox VE en VMware ESXi. Daarmee wordt de performance van de gevirtualiseerde systemen een stuk hoger, zodat deze oplossingen ook productief te gebruiken zijn.

In dit artikel gaan we aan de slag met VMware ESXi. Dat is een zogeheten bare-metal hypervisor die rechtstreeks op de serverhardware geïnstalleerd wordt. Op een en dezelfde server kun je meerdere systemen virtualiseren, die wel allemaal hun schijfruimte en geheugen toebedeeld moeten krijgen. Het spreekt dan ook voor zich dat het aantal te installeren virtuele systemen en hoe soepel die draaien afhankelijk is van de hardware van de server waarop de virtualisatieoplossing draait, terwijl die oplossing zelf amper resources kost.

De processor van de server moet al die systemen wel tegelijk aankunnen – vaak zijn meerdere processors in een dezelfde server een voordeel. En ook het geheugen moet ruim genoeg zijn om meerdere systemen parallel te kunnen draaien. Hier geldt duidelijk: hoe meer, des te beter.

Kijk in geval van twijfel van tevoren even bij de VMware Compatibility Guide of je systeem voldoet aan de eisen. Voor ESXi-versie 8 zijn die eisen met name wat de processor(s) betreft hoger dan voor versie 7, maar wellicht dat je met die eerdere versie voor normaal gebruik ook prima uit de voeten kunt.

We hebben voor dit artikel een HPE MicroServer Gen10 Plus v2 gebruikt, die met zijn Pentium Gold G6405, vier gigabit-netwerkpoorten en vier SATA-bays prima geschikt is voor een dergelijke klus – zie ook onze review. Daar kun je maximaal 64 GB aan ECC-RAM in kwijt. In andere workshops kun je lezen hoe je de MicroServer als fileserver kunt gebruiken met TrueNAS of als back-upserver met bijvoorbeeld Windows Server 2022.

ESXi is op de website van VMware niet makkelijk te vinden. Dat komt doordat ESXi een onderdeel is van vSphere. Op de betreffende pagina staat helemaal onderaan een DOWNLOAD NOW-knop. Je moet eerst een account aanmaken om de software daarna te kunnen registreren. Heb je dat gedaan, dan kun je de image ‘VMware vSphere Hypervisor (ESXi ISO)’ downloaden. Bij de License Information op de webpagina staat een licentiesleutel, die heb je na het installeren nodig om ESxi te activeren.

Het iso-bestand van versie 8 Update 1 zet je op een usb-stick – die hoeft geen al te grote opslagruimte te hebben omdat de iso nog geen 600 MB groot is. Het programma balenaEtcher kun je daar niet voor gebruiken omdat die ‘Missing partition table’ meldt, maar met de standaardinstellingen van Rufus kan het wel – ook al krijg je de melding dat het om een verouderde versie van menu.c32 gaat.

Stop de geprepareerde usb-stick in een van de usb-poorten van de MicroServer en druk tijdens het opstarten op F11 voor het bootmenu. Selecteer het betreffende usb-medium (bij ons ‘Front USB 1’). Daarna gaat de ESXi-installer aan het werk.

Na het voorbereidende werk en het starten van de services (met name de xorg-service vergt even tijd). Met F11 accepteer je de gebruiksvoorwaarden, waarna er gescand wordt op aanwezige hardware. Selecteer de schijf waar je ESxi op wilt installeren en bevestig die keuze met Enter. Het toetsenbord mag op US Default blijven staan.

Voer een wachtwoord voor het rootaccount in. Dat moet uit minstens acht tekens bestaan met een mix van groot en klein en cijfers en letters. Na nog een laatste druk op F11 gaat het eigenlijke installeren beginnen. Als dat achter de rug is, verwijder je de usb-stick en herstart je de MicroServer. Na het herstarten krijg je te zien via welk ip-adres je de server kunt benaderen. Daarna hoef je niet meer fysiek bij die server te zijn, die kun je ergens neerzetten waar je er het minst last van hebt.

Na het installeren kun je de rest afhandelen via een browser op een ander apparaat.

Ga met je browser naar het ip-adres van de server om de webinterface tevoorschijn te toveren. Log in als gebruiker root met het bij het installeren ingestelde wachtwoord. Als eerste zie je de melding dat je ESXi in ‘evaluation mode’ draait. Ga via het linker menu-item Manage naar het tabblad Licensing en klik op ‘Assign license’. Vul in het venster de licentiesleutel in die je van de website van VMware gekopieerd hebt. Daarna kun je ESXi voor onbeperkte tijd gebruiken.

Activeer de licentiesleutel om ESXi voor onbeperkte tijd te kunnen gebruiken.

Er is meteen al een datastore aangemaakt: datastore1. Het gaat hier te ver om alle mogelijkheden van de Storage- en Networking-opties te behandelen. Je kunt meerdere schijven aan datastores toevoegen en de server een vast ip-adres geven – praktisch om zo de webinterface altijd makkelijk te kunnen benaderen. Het is handig om je iso-images op een (kleine) schijf te zetten en de virtuele machines op een grotere – en dat eventueel in een RAID-opstelling te doen om de kans op dataverlies te minimaliseren. Daarnaast kun je meerdere gebruikers en rollen aanmaken.

Voor je eerste virtualisatie ga je in het linkermenu naar Virtual Machines en klik je rechts op ‘Create / Register VM’. Bij ‘Select creation type’ kies je ‘Create a new virtual machine’. Klik op NEXT om een naam op te geven (let op: je krijgt aan het eind een foutmelding als je een punt in de naam gebruikt, dan moet je weer van voren af aan beginnen) en om wat voor virtuele machine het gaat.

Dit zijn de basisinstellingen voor een virtuele Ubuntu-installatie.

Bij ‘Select storage’ kies je de datastore waar de virtuele pc op geïnstalleerd moet worden. Bij ‘Customize settings’ kun je de virtuele hardware configureren. Bij ‘CD/DVD Drive 1’ moet je ‘Datastore ISO file’ selecteren uit het drop-down menu voor een Ubuntu-iso-bestand. Dat iso-bestand moet je vervolgens eerst uploaden bij ‘CD/DVD Media’. Klik bij de ‘Datastore browser’ op Upload en selecteer het Ubuntu-bestand op de pc waarop je aan het werk bent. Na het uploaden selecteer je het bestand om als virtuele cd/dvd gebruikt te worden.

Upload je iso-bestanden naar de server om er een besturingssysteem mee te kunnen installeren.

In het overzicht van de virtuele machines staat dan je eerste virtuele pc – in dit geval een Ubuntu-installatie. Klik erop en start hem met ‘Power on’. Er verschijnt een kleine preview van wat er op de virtuele pc gebeurt. Als je daar op klikt, krijg je een browserconsole met daarin het scherm van de virtuele machine. Daar kun je normaal in werken. Bij Console kun je kiezen voor ‘Open console in new window’, waarmee je een nieuw schaalbaar browservenster krijgt met daarin de schermweergave van de virtuele machine.

In het previewvenster zie je het scherm van de virtuele machine.

Heb je VMware Workstation op je pc geïnstalleerd, dan heb je de mogelijkheid om met ‘Console / Launch remote console’ de schermweergave daarin te openen. Je kunt ook VMRC (VMware Remote Console) van de website van VMware downloaden (op het moment van schrijven was dat versie 12.03) en die installeren. Ook daar is een account voor nodig, maar dat heb je inmiddels al.

Als je de console dan opent met ‘Launch remote console’ krijg je de vraag of je de Remote Console wilt openen. Vink aan dat dit altijd toegestaan is, waarna de remote console gestart wordt. De foutmelding dat het certificaat niet volledig is kun je negeren met ‘Toch verbinding maken’. Met de optie ‘Weergeven in volledig scherm’ krijg je de schermweergave van de op de server draaiende virtuele machine op je eigen scherm – of op welk scherm van een apparaat dat netwerktoegang tot de server heeft dan ook.

VMware ESXi lijkt zijn tijd al vooruit te zijn met de optie om Windows 12 te installeren.

Met de Remote Console kun je de schermweergave van de virtuele machine op je eigen scherm laten zien en hem op die manier bedienen.

Je kunt allerlei soorten virtuele machines aanmaken. Naast Windows, Mac of Linux als gastfamilie te selecteren kun je zeker bij Linux allerlei verschillende soorten distributies laten installeren, zoals CentOS, Debian, Oracle, Red Hat en SUSE. Grappig detail: bij Windows kun je zelfs Windows 12 al selecteren!

VMware ESXi lijkt zijn tijd al flink vooruit te zijn met de optie om Windows 12 te installeren.

Voor het installeren van Windows 11 moet je nog een extra stap nemen, anders meldt het installatieproces dat de pc niet voldoet aan de minimale systeemvereisten. Vink bij het aanmaken van de virtuele machine de optie ‘Enable Windows Virtualization Based Security’ aan. Minder grappig detail: om Windows 11 te kunnen gebruiken moet je tijdens het installeren de registersleutel BypassTPMCheck met de DWORD32-waarde 1 aanmaken. ESXi heeft namelijk geen Trusted Platform Module, dan moet je overstappen naar vSphere, die wel een vTPM ondersteunt voor een fysieke TPM 2.0-emulatie.

Door de mogelijkheid om snapshots van een virtuele machine te maken kun je altijd terugkeren naar een eerdere (stabiele) toestand. Werk je lokaal met VMware Workstation, dan kun je virtuele machines in OVF- en OVA- formaat op de server importeren. Andersom kun je een virtuele machine op de server exporteren naar VMDK/NVRAM – al dan niet inclusief de bijbehorende iso-images.

Het werken met virtuele machines is met VMware ESXi overzichtelijk te houden. Als de server zoals onze HPE MicroServer over voldoende capaciteit beschikt qua processor(s) en geheugen, dan kun je aardig wat virtuele machines tegelijk productief laten draaien, alsof ze allemaal op een eigen fysieke pc geïnstalleerd zijn.

ESXi is ook een handige manier om bijvoorbeeld snel even een Linux-distributie uit te proberen zonder daar meteen een aparte pc voor te hoeven reserveren of er systeemresources op je eigen pc voor op te moeten offeren. Je kunt zo’n virtuele machine daarbij gescheiden houden van de rest van je netwerk, zodat je ook geen risico loopt malware te introduceren.

Het programma HWinfo geeft op een virtuele Windows 11-machine aan op een Pentium Gold G6405 te draaien met een Intel 440 BX-moederbord en Intel 82440BX-chipset. Het commando inxi onder Linux bevestigt die gegevens. Van de gigabit-netwerk snelheid blijft zo’n 980 Mbit/s over bij een rechtstreekse test – dichter op de hardware kun je bijna niet meer komen.

In deze workshop hebben we slechts een paar basismogelijkheden kunnen behandelen. Ga er zelf mee aan de slag om meer opties uit te proberen.

De besturingssystemen in de virtuele machines herkennen de fysieke hardware van de server.