How to Run ESXi from a USB Flash Drive

August 27, 2019

by Michael Bose

要件

USBフラッシュ ドライブまたは SD フラッシュ カードから ESXi を実行することが確実な場合、次のシステム要件に留意してください：

• 最小 1 GB の USB フラッシュ ドライブまたは SD (Secure Digital) フラッシュ カード (8 GB 以上のフラッシュ ドライブ/カードを推奨).
• ホストまたは VM で 4 GB の RAM が必要。 ESXi および仮想マシンを実行するには、8 GB 以上の RAM を推奨します。
• フラッシュ カード/ドライブは ESXi でサポートされている必要があります。

その他の要件は、標準 ESXi インストールと同じです。

ログ ファイルの保存

何らかの問題や障害が生じた場合の診断にログ ファイルは重要なものです。 ディスクレスサーバに ESXi をインストールした場合、サーバ再起動後のログはデフォルトで保存されないことに注意してください。 VMwareにサポートバンドルを送信する場合は、ログが必要です。 ESXi ログの種類と保存方法の詳細については、このブログ記事の ESXi インストールに関するセクションで後述します。

USB フラッシュドライブに ESXi をインストールするプロセス

物理サーバに USB フラッシュドライブに ESXi をインストールする前に、USB パススルー機能を使って VMware Workstation VM に USB フラッシュドライブに ESXi をインストールする練習ができます。 VMware Home Labに関するブログ記事で紹介されているように、新しいVMを作成します。 一般的なESXiのインストールは、このブログポストで説明されています。 スクリーンショットを含む詳細なチュートリアルは、この2つのブログポストを参照してください。 今日のチュートリアルは、USBデバイスへのESXiのインストールに重点を置いています。 VMware Workstation上で動作するVMの例で、USBフラッシュドライブにESXi 6.7をインストールする方法を探ってみましょう。 物理サーバへのインストールアルゴリズムとよく似ているので、VMware Workstationに関連するいくつかのアクションを省略することができます。 VMware Workstationをお持ちでない場合は、VMware Playerをご使用ください。

物理サーバー上で USB フラッシュ ドライブから ESXi を実行するための一般的なアルゴリズムです。

• 空の USB フラッシュ ドライブ / SD フラッシュ カードを挿入
• ESXi インストール メディア (CD または USB フラッシュ ドライブ) を挿入
• ESXi インストール メディアから起動
• 空の USB フラッシュ ドライブをパーティションします。 パーティションをフォーマットし、ESXiをインストール
• サーバを再起動し、UEFI/BIOSで、カードリーダーに挿入したUSBフラッシュドライブまたはSDカードを最初の起動デバイスとして選択します。
• ESXiサーバーを使用します。

ステップごとにUSBフラッシュドライブにESXiをインストールして実行しましょう：

1. 物理サーバまたはVMware Workstationを実行しているコンピュータのUSBポートにUSBフラッシュドライブを挿入します。 サーバーに使用されるマザーボードには、USB ポートまたは SD カードを挿入するためのスロット (内蔵カード リーダー) が内蔵されているものがあることに注意してください。 SD カードを使用する利点は、カード上の物理スイッチャーでフラッシュ カードの読み取り専用モードをオン/オフできることです。 VMware Workstation で VM を作成します (File > New virtual machine)。 VM には、USB コントローラーと仮想 CD/DVD ドライブが必要です (これらはデフォルトで作成されます)。

a) VMware ESXi ディストリビューションのインストーラー ISO ディスクイメージを選択します。

b) ゲスト OS として VMware ESXi 6.x を選択します。

c) 仮想マシン名を設定します。

d) プロセッサ構成で 2 つのプロセッサを設定します。

e) メモリ設定で 8192 MB （以上） の仮想メモリに設定します。

f) 必要なネットワークモード、たとえば NAT を選択します。

g) I/O コントローラタイプの設定で推奨値を使用します。

h) 推奨ディスクの種類を選択します。

i) 新しい仮想ディスク、たとえば20GBのディスクを作成します（このステップは新しいVMの作成ウィザードで必要です – このステップはスキップできません）。

j) この仮想ディスクを削除して、USBフラッシュドライブだけをESXiインストールに使用することができます。 仮想マシンの設定を編集し、以前に作成した仮想ディスクを選択し、削除をクリックします。

k) VM の詳細オプションで、ファームウェアタイプとして UEFI が選択されていることを確認します (VM > Settings > Options > Advanced).

3.Power on the VM and boot from the ESXi installer ISO image.

4Xi インストーラ ISO イメージから起動します。 VM の電源を入れた直後に F2 キーを押して、VM の仮想 UEFI/BIOS で、ブート デバイスを選択できます。 USBフラッシュドライブがVMに接続されていることを確認します。 USBフラッシュドライブを仮想マシンに接続するには、VM > Removable devices > Your Flash Drive Name > Connect (Disconnect from Host).

4.Install ESXi.

a) Welcome 画面で Enter を押して続けます

b) F11 キーで License Agreement を受け入れます

c) インストールまたはアップグレードする ESXi をディスクとして選択してください。 これは非常に重要なステップです。 USB フラッシュ ドライブが認識されたら、ESXi をインストールするストレージ デバイスとしてこのドライブを選択し、Enter を押してインストールを続行します。

ESXi 6.7 インストーラーによって USB フラッシュ ストレージ デバイスが認識されないことがよくあります。 新しい vmkusb ドライバがリリースされ、xhci、ehci-hcd、usb-uhci、usb、usb-storage などの従来の USB ドライバの代わりに、すべての USB ホスト コントローラーおよび USB デバイスにデフォルトで使用されるようになりました。 この場合、次の操作を実行して、ESXi インストーラによるレガシー USB ドライバを使用し、USB ストレージ デバイスを認識します。

ESXi を実行している仮想マシンまたは物理サーバ (USB フラッシュ ドライブが接続されているマシン) を再起動します。

ESXi インストール メディアから起動すると 5 秒の遅延時間があります。 Shift+O を押して、追加のブート オプションを手動で入力します。

デフォルトでは、次のブート パラメーターが入力されています:

cdromBoot runweasel

この文字列に preferVMklinux=TRUE パラメーター を追加して Enter キーを押してください。

ESXi をインストールするディスクの選択に進む前に、説明したすべての手順 (a, b, c) を繰り返します。 ESXiをインストールするUSBストレージデバイスを選択し、Enterキーを押して続行します。

d) US Defaultなどのキーボードレイアウトを選択します。

e) rootパスワードを入力します。

f) F11キーを押してESXiインストールを確認してESXiがインストールされるまで待ちます。

g) インストールメディアを外して、インストール完了後にEnterキーを押してESXiマシン (VM) をリブートしてください。 VM設定のハードウェアオプションで、仮想CD/DVDドライブのConnect at power onのチェックボックスをオフにすることができます。

5. USBフラッシュドライブにインストールしたESXiを起動した後、ESXiインストール時にUSBドライバを手動で選択した場合は、ESXiコンソール（コマンドラインインターフェイスはトラブルシューティング > Enable ESXi Shellで有効にできます）を有効にします（それ以外はこの手順を飛ばしてください）

Alt+F1キーを押してESXiコンソールに入って、ルートログインとパスワードを入力してください。

USB 設定を持続させるために 3 つのコマンドを実行します。

esxcli system settings kernel set -s preferVmklinux -v FALSE

esxcli system module set –enabled=false -m vmkusb

reboot

その後、あなたの ESXi ホストは USB デバイスを適切に検索できるようになるはずです。

USB フラッシュ ドライブへの ESXi インストールの特徴

ESXi をスタンドアロンのハード ディスク ドライブ (HDD)、ソリッド ステート ドライブ (SSD)、または RAID (Redundant Array of Independent Disks) ストレージにインストールすると、ディスク パーティションの標準セットが ESXi インストーラーによってインストール先のディスク ドライブ/アレイに作成されます。 ESXi 4.x以降では、MBR (Master Boot Record) パーティションスキームの代わりにGPT (GUID Partition Table) が使用されます。 ポイントは、インストール先にUSBメモリ/カードを使用した場合にESXiが判断し、USBメモリ/カードにログを保存するためのパーティションを作成しない点です。 これは、ログデータを集中的かつ定期的に書き込むためで、USBメモリは極端に集中的にデータを書き込むことを想定しておらず、ハードディスクドライブのような耐久性はないためです。 ESXi はロード中にコンピュータのメモリ内に RAM ディスクを作成し、ESXi の動作に必要なシステムファイルをその RAM ディスクに保存します。 ESXi を再起動またはシャットダウンすると、RAM ディスクに保存されているすべてのデータが削除されます（システム構成は、必要に応じて ESXi をインストールしたディスクに保存されます）。

USBフラッシュドライブから ESXi を実行すると、一時ディレクトリが RAM ディスクに作成されてログファイルがそのディレクトリに書き込み、サーバの再起動またはシャットダウン後にログが削除されます。 ESXi がさまざまなケースでどのようにパーティションを作成するかを調べてみましょう。

1-GB ドライブへの ESXi のインストール

1-GB USB フラッシュ ドライブに ESXi をインストールすると、次のパーティションが作成されます。 ブートローダーのある最小のパーティション

5. ハイパーバイザーのオペレーティングシステムのイメージ。 ESXiハイパーバイザーの機能に必要なすべてのファイルは、この固定サイズのパーティションに格納されます。

6. 代替ハイパーバイザーOSイメージは、このパーティションに格納されます。 このブートバンクは、ESXi のアップデートまたはアップグレードに失敗した場合に必要となり、正常に動作していた以前の ESXi バージョンにロールバックできるようになります。 アップデート/アップグレード後、ESXiは以前のオペレーティングシステムイメージのデータを削除せず、パーティション#6に古いイメージを保存します。 ESXi起動中にShift+Rを押して、ロードするESXiバージョンを選択できます。

7. PSOD (Purple Screen of Death) の場合にコアダンプを保存するパーティション。

8. VMware Toolsの入ったディスクイメージとフロッピーイメージを含むパーティション。

5 と 6 のパーティションには、圧縮 s.v00 ファイルで ESXi 起動中は圧縮されていないハイパーバイザーOS イメージが含まれています。 /（root）, /etc, /libなどのシステムディレクトリは、RAM上にのみ配置されています。 ESXi がシャットダウンまたは再起動する予定である場合、システム設定の変更は state.tgz ファイルに保存されます。 このファイルの編集については、ESXi の root パスワードの変更に関するブログ記事で検討しました。

8GBドライブ（またはそれ以上）へのESXi のインストール

ESXi のインストールに使用するインストール先ハード ディスク ドライブの容量が 8GB以上の場合、追加パーティションをインストール先ディスク上に作成します。

2. ログファイルを格納するスクラッチパーティション

3. 残りのすべてのディスク領域は、VM ファイルやその他のファイルを格納するデータストアとして使用されます

9. 2 番目のパーティションは、PSOD の場合のコアダンプを格納するために使用されます。 このパーティションは、ESXi 5以降に作成されています。5 サーバーに搭載されるメモリの容量が大きくなり、110 MB では最近の ESXi サーバーのコアダンプのサイズに満たない場合があるため (コアダンプが 110 MB に収まらない場合がある)。

8 GB 以上の USB フラッシュドライブまたは SD カードに ESXi をインストールする場合、#2 および #3 パーティションを作成しないようにしました。 ログを保存するためのScratchディレクトリは、RAMドライブにある/tmp/scratchディレクトリにリンクされています。 10GBのハードディスクドライブと16GBのUSBメモリにインストールしたESXiサーバでパーティションを確認してみましょう。 どちらのESXi VMもVMware Workstation上で動作しています。 Alt+F1 を押して ESXi のコンソールを開き、コマンドを実行します:

partedUtil getptbl /dev/disks/mpx.vmhba0 :C0 :T0 :L0

出力は以下のスクリーンショットに表示されています。 上の画像では、10GBの仮想ハードディスクに作成されたESXiが使用する8つのパーティションがすべて表示されています。 下の画像では、ESXi インストーラーが 16GB の USB フラッシュ ドライブ上に作成した 6 つのパーティションのみが表示されています。

また、各パーティションのサイズも確認することができます。

ls -lh /dev/disks/mpx*

検討した各ESXiサーバの/ディレクトリの内容を一覧すると、HDDにインストールしたESXiのスクラッチディレクトリが該当のディスクパーティションにリンクされていることが確認できます。 USB フラッシュ ドライブにインストールされた ESXi のスクラッチ ディレクトリは、RAM ドライブ上にある一時的な /tmp/scratch ディレクトリにリンクされています (ディスクなしサーバー/VM の場合)。

ls -lh /

USB フラッシュ ドライブでインストールされた ESXi サーバーの新しい HDD、SSD または RAID を取り付ける場合、スクラッチ ディレクトリは新しく取り付けられた永続ドライブを使用することになります。 この状況を、構成にハード ディスクがない USB フラッシュ ドライブ上にインストールされた ESXi を実行している仮想マシンで再現してみましょう。

VM > 設定に進み、ハードウェア タブの [追加] をクリックして、[ハード ディスク] を選択します。 20GBの仮想ハードディスクを追加します。

次に、VMware Host ClientのWebインターフェイスを開き、ディスクを初期化し、そのディスクに新しいVMFSデータストアを作成します。

変更を有効にするために ESXi ホストを再起動し、コンソールで / ディレクトリの内容を確認します。

ls -lh /

これでログは永続ストレージに保存されました。

あなたは VMware Host Client で syslog 設定を手動で編集することも可能です。 これを行うには、ホスト > 管理 > システム > 詳細設定に移動し、:

ScratchConfig.CurrentScratchLocation

Edit をクリックして、ログ ファイルの保存に使用するディレクトリのパスを設定します。たとえば、:

/vmfs/volumes/5d55402f-7d9215ec-9bd0-000c29ba653e/.locker

ここでアドレスのハッシュは、パーティション (ボリューム) ID (識別子) です。

ディスクレス ESXi ホストが USB フラッシュ ドライブから起動し、サーバーにハード ディスクをインストールしたくない場合 (たとえば、SAN や NAS などの共有ストレージを ESXi サーバーに iSCSI で接続している場合)、ネットワーク内に Syslog サーバーを構成して、システム ログをその持続ストレージ上に保存することが可能です。 VMware vSphere Syslog Collector.

Core dump

Core dump は、ESXi システム ログと同様に、エラー修正に必要な重要情報を含んでおり、複雑な問題を解決するためにサポート チームに提供することが可能です。 vSAN を有効にせずに実行している ESXi ホストの場合、DRAM （動的ランダムアクセスメモリ） 1TB ごとに、コアダンプパーティションに 2.5 GB の空き容量を確保する必要があります。 512 GB 以上の RAM を搭載した ESXi サーバを vSAN ノードとして使用する場合、コアダンプの保存に使用される標準の 2.5 GB パーティション (#9) のサイズより大きくなり、コアダンプがこのパーティションに収まらないことがあります。 この場合、コア ダンプ パーティション サイズを大きくする必要があります。代わりに、別のディスク ドライブ上のコア ダンプ パーティションを使用するように ESXi ホストを再設定するか、ネットワーク内の別のホストに vmkernel コア ダンプを格納する ESXi Dump Collector を使用するように構成します。

vSAN traces

vSAN が ESXi ホストに有効になっていると、（syslog にはない） vSAN traces という別のタイプのログが存在します。 vSANトレースはsyslogと同様に、ESXiがUSBフラッシュドライブ／SDカード（ディスクレスサーバの場合）にインストールされている場合はRAMディスク上の一時ディレクトリに保存され、ESXiサーバのシャットダウンやリブート後に削除されます。

vSANトレースログの保存先ディレクトリは、コマンド:

esxcli vsan trace get

How to Back Up ESXi Installed on a USB Flash Drive

このブログ記事の最初で述べたように、USBフラッシュドライブまたはSDカードにインストールしたESXiを簡単に複製することは、このタイプのESXi導入におけるメリットと言えます。 ESXiが入ったUSBフラッシュドライブをクローンする方法を実例で見てみましょう。 ESXi がインストールされている USB フラッシュ ドライブをクローンするために、ESXi サーバをシャットダウンする必要があります。

ESXi がインストールされている USB フラッシュ ドライブをイメージにクローンする

ESXi がインストールされている USB フラッシュ ドライブを Linux マシンに接続します（この例では Ubuntu VM が使用されています）。

以下のコマンドのいずれかを使用して、Linux マシンに接続されている USB デバイスの名前を確認します。

dmesg | grep -i usb

dmesg | grep -i ‘attached’

/dev/sdd/ がこの場合の USB フラッシュ ドライブとなります。 あなたの場合、USB デバイスの名前は異なるかもしれません。

lsblk コマンドで、アタッチされたブロック デバイスを一覧表示できます。 クローン作成前に正しいデバイスが選択されていることを確認するために、USB フラッシュ ドライブで ESXi が使用するパーティションを一覧表示してみましょう:

lsblk | grep sdd

この目的のためには fdisk も使用できます：

fdisk -l /dev/sdd

さて、必要な入力パラメーターがわかったところで、ローレベル dd ユーティリティを用いて USB フラッシュからイメージ ファイルにクローンを作成しましょう。 イメージ ファイルの名前は esxi-flash.img で、このファイルは現在のディレクトリにあります。

Warning! dd ユーティリティを使用する際は、間違えると取り返しのつかないデータ損失が発生し、その後データを復元できないので、注意してください。img bs=4M status=progress

Where:

if – 入力ファイル

of – 出力ファイル

bs=4M – ブロック サイズ (4 MB)

status=progress – 進捗バーの表示に使用するステータス

Erasing a USB flash drive

ここで、USB フラッシュ ドライブを消去し、イメージからそのフラッシュ ドライブの ESXi ハイパーバイザーを回復しようとしましょう。 USB フラッシュ ドライブ内のすべてのデータを完全に消去するには、USB ストレージ デバイスの全容量をゼロで埋める必要があります。 これは、dd ユーティリティと、出力がゼロの無限のストリームである /dev/zero 疑似デバイスを使用して行うこともできます。 また、この方法は、ESXi を実行するために USB フラッシュ・ドライブを使用しない場合に、USB フラッシュ・ドライブを消去するために使用できます。 たとえば、他に空いている USB フラッシュ ドライブがあるため、この USB フラッシュ ドライブを消去する必要がない場合は、この手順を省略できます。

dd if=/dev/zero of=/dev/sdd status=progress

デバイス上のデータが消去されるまで数分間待機します。

これで、USB フラッシュ ドライブ上にパーティションがないことが確認できるはずです。

fdisk -l /dev/sdd

イメージから USB フラッシュ ドライブ上の ESXi を復元/クローンする

それでは、あらかじめ dd ユーティリティを使って準備した ESXi イメージ ファイルから空の USB フラッシュ ドライブに ESXi を復元してみましょう。 入力ファイルとしてイメージを使用し、出力ファイルとして USB フラッシュ ドライブの名前を使用します (/dev/sdd は、現在の例では必要な USB デバイスの名前です).

dd if=./esxi-flash.img of=/dev/sdd bs=4M status=progress

fdisk -l /dev/sdd

イメージから USB フラッシュ ドライブへのデータ書き込み処理が完了したら、USB フラッシュ ドライブを ESXi が動作するマシンに接続し、マシンをパワーオンしてください。 おめでとうございます。

まとめ

本日のブログポストでは、USB ストレージデバイスから ESXi を実行する際の最も関連性の高い機能を取り上げました。 USB フラッシュ ドライブ/カードへの ESXi のインストールは、従来のハード ディスク ドライブへの ESXi のインストールに代わる VMware ESXi-supported の方法として考えることができます。 USBフラッシュドライブへのESXiのインストールは、HDDやSSDを使用したRAIDストレージと比較すると、信頼性が低くなる可能性があります。 USBフラッシュデバイスからのESXiのブート時間は、SSDやHDDからのブート時間よりも長く、高可用性クラスタにとって重要である可能性があります。 USBデバイスからESXiを起動しても問題ない場合は、システムログ、コアダンプ、vSANトレースを持続ストレージに保存して、診断やVMwareサポートへの問い合わせができるように設定することを忘れないでください。 ESXi を USB フラッシュドライブから実行している環境では、ESXi が起動する USB フラッシュドライブのクローンを作成することを検討してください。 このようなクローンは、ESXi のバックアップとして使用することができます。

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