How to Run ESXi from a USB Flash Drive

Muitos de nós sabem que o ESXi pode ser instalado não só a partir de um disco CD, mas também a partir de uma unidade flash USB de arranque. Além disso, uma unidade flash USB pode ser usada não apenas como mídia de instalação – o ESXi também pode ser instalado em uma unidade flash USB ou cartão flash SD e inicializado a partir desses dispositivos removíveis (você provavelmente notou que alguns servidores têm um leitor de cartões e um slot para cartões flash SD, além das portas USB). Os prós e contras dessa abordagem, os requisitos para instalação do ESXi em unidades flash USB e os recursos do processo de instalação são abordados no post do blog de hoje, que consiste nos tópicos a seguir:

• Vantagens e desvantagens ao executar o ESXi a partir de unidades flash USB
• Requisitos para executar o ESXi a partir de unidades flash USB
• Armazenamento de arquivos de log ao executar o ESXi a partir de unidades flash USB
• O processo de instalação do ESXi numa drive flash USB
• As características de executar o ESXi a partir de uma drive flash USB
• Como fazer backup do ESXi instalado numa drive flash USB

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Vantagens e desvantagens

Existem vantagens e desvantagens que você deve conhecer antes de tomar a decisão de executar o ESXi a partir de uma unidade flash USB.

Poupança de custos. Os discos com interface SAS não são exatamente de baixo preço. Se você quiser instalar o ESXi em um disco ou array de discos autônomo, você deve esperar encontrar custos adicionais. Usando uma unidade flash USB para executar o ESXi pode economizar na compra de discos adicionais.

Facilidade de manutenção quando você precisa substituir os discos usados para uma datastore. Você pode substituir os discos de datastore sem reinstalar o ESXi, pois o ESXi está instalado em uma unidade flash USB (cartão SD). Nos casos em que o ESXi é instalado em um disco que é usado também como datastore, você pode precisar reinstalar o ESXi em um novo disco ou clonar o sistema ESXi instalado em um novo disco.

Upgrades e instalações podem ser feitas muito mais facilmente. Clone seu flash USB, e atualize o ESXi. Se algo der errado, basta substituir a unidade flash USB para a unidade flash pela versão ESXi previamente instalada que funciona corretamente (sem gastar tempo para voltar para a versão anterior). Mesmo que você precise reinstalar o ESXi na sua unidade flash USB, você não precisa copiar os dados da dataastore. Portanto, é necessário menos tempo e esforço para fazer isso.

ESXi o tempo de inicialização é maior quando o ESXi é instalado em um dispositivo USB ou cartão flash. Devido ao fato do ESXi ser carregado completamente na RAM de um computador, a entrada/saída não é reduzida durante o funcionamento regular do ESXi. Um pen drive/cartão é usado apenas para carregar ESXi e salvar arquivos de configuração quando for necessário. Este tipo de uso do flash não é muito intensivo, permitindo que o flash drive esteja em uso por bastante tempo neste modo de operações de leitura/escrita. O tempo de inicialização pode ser crítico para servidores ESXi rodando em um cluster de alta disponibilidade onde até mesmo um minuto adicional gasto no carregamento do ESXi pode ser crítico no ambiente de produção.

Requisitos

Se você tiver certeza de que deseja executar o ESXi a partir de uma unidade flash USB ou de um cartão flash SD, você deve ter em mente os requisitos do sistema:

• Mínimo 1-GB de unidade flash USB ou um cartão flash SD (Secure Digital) (recomenda-se uma unidade flash/cartão flash 8-GB ou maior).
• Um host ou VM com 4GB de RAM. Mais de 8 GB de RAM é recomendado para executar ESXi e máquinas virtuais.
• Um cartão flash/drive deve ser suportado pelo ESXi.

Outros requisitos são os mesmos que aqueles em vigor para a instalação padrão do ESXi.

Armazenamento de arquivos de log

Arquivos de log são importantes para o diagnóstico, caso surjam alguns problemas ou falhas. Esteja ciente de que quando você instala o ESXi em um servidor sem disco, os logs não são salvos por padrão após uma reinicialização do servidor. Se você vai enviar um pacote de suporte para o VMware, os logs são necessários. Os detalhes sobre os diferentes tipos de logs ESXi e como salvá-los são explicados posteriormente neste post de blog na seção sobre instalação do ESXi.

O processo de instalação do ESXi em uma unidade flash USB

Antes de instalar o ESXi em uma unidade flash USB em seu servidor físico, você pode praticar a instalação do ESXi em uma unidade flash USB em uma VMware Workstation VMware usando o recurso USB Pass-through. Crie um novo VM como mostrado no post do blog sobre o VMware Home Lab. A instalação geral do ESXi é abordada neste post do blog. Consulte esses dois posts do blog para ver um passo-a-passo detalhado com capturas de tela. O tutorial de hoje tem ênfase na instalação do ESXi em dispositivos USB. Vamos explorar a instalação do ESXi 6.7 em uma unidade flash USB em um exemplo de uma VM rodando em uma estação de trabalho VMware. É bastante similar ao algoritmo de instalação de um servidor físico, então você pode pular algumas ações relacionadas à VMware Workstation. Se você não tiver uma estação de trabalho VMware, use o VMware Player.

O algoritmo geral para executar o ESXi a partir de uma unidade flash USB em um servidor físico:

• Inserir uma unidade flash USB / cartão flash SD vazio
• Inserir uma mídia de instalação ESXi (CD ou unidade flash USB)
• Boot a partir da mídia de instalação ESXi
• Particionar a unidade flash USB vazia, formate as partições e instale ESXi
• Reboot o servidor, e em UEFI/BIOS, selecione a unidade flash USB ou cartão SD inserido no leitor de cartões como o primeiro dispositivo de inicialização.
• Utilize o seu servidor ESXi.

Laiba instalar e executar o ESXi numa drive flash USB passo a passo:

1. Insira uma unidade flash USB em uma porta USB em seu servidor físico ou em um computador executando uma estação de trabalho VMware. Observe que algumas placas-mãe usadas para servidores têm uma porta USB embutida ou um slot para inserção de cartões SD (um leitor de cartões embutido). A vantagem de usar cartões SD é ter a capacidade de ligar/desligar o modo somente leitura para o cartão flash com o switcher físico no cartão.

2. Crie uma VM no VMware Workstation (Arquivo > Nova máquina virtual). Uma VM deve ter um controlador USB e um drive de CD/DVD virtual (eles são criados por padrão). No novo assistente de criação de VM, defina os parâmetros necessários.

a) Selecione a imagem de disco ISO do instalador de sua distribuição VMware ESXi.

b) Selecione VMware ESXi 6.x como um sistema operacional convidado.

c) Defina o nome da máquina virtual.

d) Defina dois processadores na configuração do processador.

e) Defina 8192 MB (ou mais) de memória VM nas configurações de memória.

f) Selecione o modo de rede necessário, por exemplo, NAT.

g) Use o valor recomendado nas configurações do tipo de controlador de E/S.

h) Selecione o tipo de disco recomendado.

i) Crie um novo disco virtual, por exemplo, um disco de 20 GB (este passo é necessário no assistente de criação da Nova VM – você não pode pular este passo).

j) Você pode remover este disco virtual e usar apenas a sua unidade flash USB para instalação do ESXi. Edite as configurações da máquina virtual, selecione o disco virtual criado antes e clique em Remove.

k) Certifique-se de que UEFI está selecionado como o tipo de firmware nas opções avançadas da VM (VM > Configurações > Opções > Avançado).

3. Ligue a VM e inicialize a partir da imagem ISO do instalador do ESXi. Você pode pressionar F2 logo após ligar a VM, e na UEFI/BIOS virtual da VM, selecione o dispositivo de boot. Certifique-se de que a unidade flash USB está ligada à sua VM. Para conectar a unidade flash USB a uma máquina virtual, vá até VM > Dispositivos removíveis > Nome da sua unidade flash > Conectar (Desconecte do host).

4. Instalar ESXi.

a) Pressione Enter na tela de boas-vindas para continuar

b) Pressione F11 para aceitar o contrato de licença

c) Selecione um disco para instalar ou atualizar o ESXi. Este é um passo muito importante. Se sua unidade flash USB for reconhecida, selecione esta unidade como o dispositivo de armazenamento para instalar o ESXi e pressione Enter para continuar a instalação.

Amavelmente um dispositivo de armazenamento flash USB não é reconhecido pelo instalador do ESXi 6.7.

>

>Isso porque o VMware alterou os drivers USB do ESXi 6.5 em comparação com o ESXi 6.0. O novo driver vmkusb foi lançado e é usado por padrão para todos os controladores de host USB e dispositivos USB em vez de drivers USB antigos como xhci, ehci-hcd, usb-uhci, usb, usb-storage. Nesse caso, execute as seguintes operações para usar os drivers USB antigos pelo instalador do ESXi e reconhecer seu dispositivo de armazenamento USB:

Reboot a máquina virtual ou servidor físico executando ESXi (uma máquina à qual uma unidade flash USB está conectada).

Existe um atraso de 5 segundos ao inicializar a partir da mídia de instalação do ESXi. Pressione Shift+O para inserir opções de inicialização adicionais manualmente.

Por padrão, os seguintes parâmetros de inicialização são inseridos:

cdromBoot runweasel

Você deve adicionar o parâmetro preferVMklinux=TRUE a esta string e pressionar Enter.

Repetir todos os passos explicados (a, b, c) antes de seleccionar um disco para instalar ESXi.

Agora a sua unidade flash USB deve ser mostrada. Selecione o dispositivo de armazenamento USB para instalar o ESXi e pressione Enter para continuar.

d) Selecione um layout de teclado, por exemplo, US Default.

e) Digite uma senha root

f) Pressione F11 para confirmar a instalação do ESXi e aguarde até que o ESXi seja instalado.

g) Remova a mídia de instalação, então pressione Enter e reinicialize a máquina ESXi (uma VM) após finalizar a instalação. Você pode desmarcar a checkbox Connect at power on para uma unidade de CD/DVD virtual nas opções de hardware das configurações da VM.

5. Após inicializar o ESXi instalado na unidade flash USB, ative o console ESXi (a interface de linha de comando pode ser ativada em Troubleshooting > Enable ESXi Shell) se você tiver selecionado manualmente um driver USB durante a instalação do ESXi (caso contrário, pule este passo).

Pression Alt+F1 para entrar no console ESXi, digite o login e a senha de root.

Executar três comandos para tornar as configurações USB persistentes:

esxcli system settings kernel set -s preferivVmklinux -v FALSE

esxcli system module set –enabled=false -m vmkusb

reboot

Após isso, seu host ESXi deve ser capaz de localizar os dispositivos USB corretamente.

Faatures of Installing ESXi on a USB Flash Drive

Quando ESXi é instalado em uma unidade de disco rígido (HDD), drive de estado sólido (SSD) ou armazenamento RAID (Redundant Array of Independent Disks) independente, um conjunto padrão de partições de disco é criado pelo instalador do ESXi em uma unidade/array de disco de destino. A partir do ESXi 4.x, o GPT (GUID Partition Table) é utilizado em vez do esquema de partição MBR (Master Boot Record). A questão é que o ESXi determina quando um drive/cartão flash USB é usado como destino para instalação e uma partição usada para armazenar registros não é criada no drive/cartão flash USB. Isso ocorre porque os dados dos registros estão sendo escritos de forma intensa e regular, e a unidade flash USB não se destina à escrita de dados extremamente intensiva e não é tão duradoura quanto uma unidade de disco rígido. Durante o carregamento, o ESXi cria um disco RAM na memória do computador e armazena os arquivos de sistema necessários para o funcionamento do ESXi nesse disco RAM. Quando o ESXi é reiniciado ou desligado, todos os dados armazenados no disco RAM são apagados (a configuração do sistema é salva no disco onde o ESXi foi instalado, se necessário).

Se você executar o ESXi a partir de uma unidade flash USB, um diretório temporário é criado no disco RAM, os arquivos de log são gravados nesse diretório, e após reiniciar ou desligar o servidor, os logs são apagados. Vamos explorar como o ESXi cria partições em diferentes casos.

Instalando o ESXi em uma unidade 1-GB

Se você instalar o ESXi em uma unidade flash USB 1-GB, as seguintes partições serão criadas.

1. A menor partição com o carregador de inicialização.

5. A imagem do sistema operacional hypervisor. Todos os arquivos necessários para o funcionamento do hipervisor ESXi são armazenados nesta partição de tamanho fixo.

6. A imagem alternativa do sistema operacional hipervisor é armazenada nesta partição. Este banco de inicialização é necessário em caso de atualização ou atualização sem sucesso do ESXi, permitindo que você volte para uma versão anterior do ESXi que estava funcionando corretamente. Após a atualização/atualização, o ESXi não remove os dados da imagem do sistema operacional anterior e preserva a imagem antiga na partição #6. Você pode pressionar Shift+R durante a inicialização do ESXi e selecionar a versão ESXi para carregar.

7. A partição para armazenar um dump do núcleo em caso de PSOD (Purple Screen of Death).

8. A partição que contém imagens de disco com VMware Tools e imagens de disquete.

Partições #5 e #6 contêm a imagem do sistema operacional hypervisor que é um arquivo s.v00 comprimido que é descomprimido durante a inicialização do ESXi. Os diretórios / (root), /etc, /lib e outros diretórios do sistema estão localizados apenas na RAM. Quando o ESXi está planejado para desligar ou reiniciar, as configurações do sistema são salvas no arquivo state.tgz. Nós examinamos a edição deste arquivo no post do blog sobre a alteração da senha do ESXi root.

Instalando o ESXi em um drive 8-GB (ou maior)

Se o disco rígido de destino usado para instalar o ESXi tiver uma capacidade igual a 8 GB ou mais, então partições adicionais são criadas no disco de destino.

2. A partição scratch para armazenar arquivos de log.

3. Todo o espaço restante em disco é usado como datastore para armazenar arquivos VM e outros arquivos.

9. A segunda partição é usada para armazenar uma descarga de núcleo no caso de PSOD. Esta partição tem sido criada desde ESXi 5.5 porque a capacidade de memória instalada nos servidores está crescendo e 110 MB pode ser menor que o tamanho do dump do núcleo do servidor ESXi moderno (um dump do núcleo pode não caber em 110 MB).

Se o ESXi estiver instalado em uma unidade flash USB ou cartão SD cujo tamanho seja 8 GB ou mais, as partições #2 e #3 não serão criadas. O diretório Scratch usado para armazenar logs está ligado ao diretório /tmp/scratch que está localizado na unidade RAM. Vamos verificar as partições nos servidores ESXi instalados em uma unidade de disco rígido de 10 GB e uma unidade flash USB de 16 GB. Ambas as nossas VMs ESXi estão rodando na estação de trabalho VMware. Pressione Alt+F1 para abrir o console no ESXi e execute o comando:

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

A saída é exibida na captura de tela abaixo. Na imagem superior, você pode ver todas as 8 partições utilizadas pela ESXi que são criadas no disco rígido virtual de 10 GB. Na imagem inferior, você pode ver apenas 6 partições criadas pelo instalador ESXi na unidade flash USB 16-GB.

Você também pode verificar o tamanho de cada partição.

ls -lh /dev/discos/mpx*

Se você listar o conteúdo do diretório / em cada servidor ESXi considerado, você verá que o diretório scratch do ESXi instalado no disco rígido está ligado à partição de disco apropriada. O diretório scratch do ESXi instalado em uma unidade flash USB está ligado a um diretório /tmp/scratch temporário que está localizado na unidade RAM (em um servidor/VM sem disco).

ls -lh /

Se você anexar uma nova unidade de disco rígido, unidade de estado sólido ou RAID ao seu servidor ESXi instalado em uma unidade flash USB, o diretório scratch usará a unidade persistente recém anexada. Vamos reproduzir essa situação para nossa máquina virtual rodando ESXi instalada na unidade flash USB que não tem nenhum disco rígido em sua configuração.

Vá para VM > Settings e clique em Add in the Hardware tab, depois selecione Hard Disk. Adicione um disco rígido virtual de 20 GB.

Depois abra a interface web do VMware Host Client, inicialize o disco e crie um novo datastore VMFS nesse disco.

Reboot your ESXi host to make changes take effect and check the content of the / directory in the console:

ls -lh /

Agora seus logs são salvos no seu armazenamento persistente.

Você pode editar as configurações do syslog manualmente no VMware Host Client. Para fazer isso, vá até Host > Gerenciar > Sistema > Configurações avançadas e selecione:

ScratchConfig.CurrentScratchLocation

Click Edit e configure o caminho para o diretório usado para armazenar arquivos de log, por exemplo:

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

Onde o hash no endereço é o identificador (ID) da partição (volume).

Se o seu anfitrião ESXi sem disco for iniciado a partir de uma unidade flash USB, e não quiser instalar discos rígidos no servidor (por exemplo, se utilizar armazenamento partilhado como SAN ou NAS ligado via iSCSI ao seu servidor ESXi), pode configurar um servidor Syslog na sua rede e armazenar os registos do sistema nesse armazenamento persistente. É possível configurar o VMware vSphere Syslog Collector.

Core dump

Core dump, assim como os logs do sistema ESXi, contém informações importantes que são necessárias para corrigir erros e podem ser fornecidas à equipe de suporte para a resolução de problemas complexos. Para um host ESXi rodando sem habilitar o vSAN, para cada 1TB de DRAM (memória de acesso aleatório dinâmico), a partição coredump deve ter 2,5 GB de espaço disponível. Se você usar um servidor ESXi que tenha mais de 512 GB de RAM e seja usado como o nó vSAN, o core dump pode ser maior que o tamanho da partição padrão 2.5-GB (#9) usada para armazenar um core dump, e o core dump não caberá nessa partição. Neste caso, o tamanho da partição coredump deve ser aumentado; alternativamente, a máquina ESXi deve ser reconfigurada para usar uma partição coredump em outro drive de disco, ou configurada para usar o ESXi Dump Collector para armazenar vmkernel coredumps em outra máquina na rede.

vSAN traces

Se o vSAN estiver habilitado para uma máquina ESXi, há mais um tipo de logs chamado vSAN traces (que não são parte dos logs do syslogs). Como os logs syslogs, os vestígios de vSAN são armazenados em um diretório temporário no disco RAM se o ESXi estiver instalado em uma unidade flash USB/SD card (para um servidor sem disco), e são apagados após o desligamento ou reinicialização do servidor ESXi.

Você pode verificar o diretório no qual os logs de rastreamento vSAN são salvos com o comando:

esxcli vsan trace get

Como fazer backup do ESXi instalado em uma unidade flash USB

Como mencionado no início deste post do blog, a facilidade de clonar o ESXi instalado em uma unidade flash USB ou cartão SD é a vantagem desse tipo de implantação do ESXi. Vamos ver como clonar um flash drive USB que contenha ESXi em um exemplo prático. Você deve desligar seu servidor ESXi para clonar a unidade flash USB na qual ESXi está instalado.

Clonar uma unidade flash USB com ESXi em uma imagem

Conectar sua unidade flash USB na qual ESXi está instalado em uma máquina Linux (uma VM Ubuntu é usada neste exemplo).

Verifique o nome do seu dispositivo USB ligado à máquina Linux usando qualquer um destes comandos:

dmesg | grep -i usb

dmesg | grep -i ‘attached’

/dev/sdd/ é a nossa unidade flash USB neste caso. No seu caso, o nome do dispositivo USB pode ser diferente.

Você pode listar seus dispositivos de bloco anexados com o comando lsblk. Vamos listar as partições usadas pelo ESXi em nossa unidade flash USB para ter certeza que o dispositivo correto está selecionado antes da clonagem:

lsblk | grep sdd

É possível também usar o fdisk para este propósito:

fdisk -l /dev/sdd

Agora, uma vez que você conheça todos os parâmetros de entrada necessários, clone o flash USB para o arquivo de imagem usando o utilitário dd de baixo nível. O nome do arquivo de imagem é esxi-flash.img e este arquivo está localizado em nosso diretório atual.

Aviso! Tenha cuidado ao trabalhar com o utilitário dd porque um erro pode causar perda irreversível de dados após a qual os dados não podem ser restaurados.

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

Where:

if – um ficheiro de entrada

of – um ficheiro de saída

bs=4M – um tamanho de bloco (4 MB)

status=progress – um estado usado para mostrar a barra de progresso

Erasing a USB flash drive

Vamos apagar a unidade flash USB e tentar recuperar o hipervisor ESXi nessa unidade flash a partir da imagem. A fim de apagar completamente todos os dados na unidade flash USB, você deve preencher toda a capacidade do dispositivo de armazenamento USB com zeros. Isso também pode ser feito com o utilitário dd e o pseudo dispositivo /dev/zero cuja saída é um fluxo infinitivo de zeros. Você também pode usar este método para apagar sua unidade flash USB quando você não quiser mais usar esta unidade flash para executar o ESXi. Se você não precisa apagar esta unidade flash USB porque você tem outro dispositivo flash USB livre (por exemplo), você pode pular este passo.

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

Espere alguns minutos até que os dados do seu dispositivo sejam apagados.

Agora você não deve ver nenhuma partição na sua unidade flash USB.

fdisk -l /dev/sdd

Recuperar/Clonectar ESXi numa unidade flash USB a partir da imagem

Vamos restaurar ESXi para uma unidade flash USB vazia a partir do arquivo de imagem ESXi preparado anteriormente usando o utilitário dd. Use a imagem como arquivo de entrada, e o nome da sua unidade flash USB como arquivo de saída (/dev/sdd é o nome do dispositivo USB necessário no exemplo atual).

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

Como de costume, pode verificar as partições com fdisk:

fdisk -l /dev/sdd

Após o processo de escrita de dados da imagem para a unidade flash USB estar completo, ligue a unidade flash USB à sua máquina na qual ESXi deve funcionar, e ligue a máquina. Parabéns! Agora você sabe como fazer backup e restaurar ESXi instalado em uma unidade flash USB.

Conclusion

O post do blog de hoje cobriu as características mais relevantes da execução ESXi a partir de um dispositivo de armazenamento USB. A instalação do ESXi em unidades flash USB / cartões pode ser considerada como uma alternativa suportada pelo VMware ESXi para a instalação tradicional do ESXi em unidades de disco rígido. A instalação do ESXi em uma unidade flash USB pode ser menos confiável quando comparada ao uso de armazenamento RAID com HDDs ou SSDs. O tempo de inicialização do ESXi a partir de um dispositivo flash USB é maior do que a partir de uma SSD ou HDD, o que pode ser crítico para clusters de alta disponibilidade. Se você tiver certeza de que pode executar o ESXi a partir de um dispositivo USB sem qualquer preocupação, não se esqueça de configurar os logs do sistema de salvamento, os despejos do núcleo e os traços de vSAN para armazenamento persistente para poder realizar diagnósticos e entrar em contato com o suporte da VMware. Se você executar o ESXi a partir de unidades flash USB em seu ambiente, considere a clonagem de uma unidade flash USB a partir da qual o ESXi é inicializado. Tal clone pode ser usado como um backup do ESXi.