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如何让虚拟机直接挂载ESXi物理硬盘

在VMware ESXi中，通过RDM（原始设备映射）技术将物理硬盘直接映射给虚拟机，绕过文件系统层，常用于数据恢复或高性能存储需求场景。

虚拟机挂载ESXi物理硬盘：专业操作指南与关键注意事项

在VMware ESXi环境中，有时需要让虚拟机直接访问宿主机上的物理硬盘（而非虚拟磁盘文件VMDK），例如处理遗留数据、运行特定硬件依赖的软件或进行高性能存储访问，实现此目标主要有两种技术：Raw Device Mapping (RDM) 和 PCIe设备直通，以下提供详细、安全的操作指南。

方法一：使用Raw Device Mapping (RDM)

RDM允许虚拟机绕过VMFS文件系统,直接以映射方式访问物理磁盘或LUN，分为物理兼容模式（性能更优，支持SCSI锁定）和虚拟兼容模式（兼容性更好）。

操作步骤（ESXi命令行操作）：

  1. 识别目标物理硬盘：

    ls -l /vmfs/devices/disks/  # 列出所有磁盘设备

    重点关注以 t10. 或 naa. 开头的标识符（如 t10.ATA_____Samsung_SSD_870_EVO_1TB_______________ABC123456__），记录目标硬盘的完整路径（如 /vmfs/devices/disks/t10.ATA...）。

    如何让虚拟机直接挂载ESXi物理硬盘 第1张

  2. 创建RDM映射文件：

    vmkfstools -z /vmfs/devices/disks/<目标硬盘标识符> /vmfs/volumes/<你的数据存储名称>/<你的虚拟机目录>/<映射文件名>.vmdk
    • -z: 创建物理兼容模式RDM（-r 创建虚拟兼容模式）。
    • <目标硬盘标识符>: 步骤1中找到的完整路径。
    • <你的数据存储名称>: 存放RDM映射文件的数据存储名（如 datastore1）。
    • <你的虚拟机目录>: 目标虚拟机所在目录名。
    • <映射文件名>.vmdk: 自定义的RDM映射文件名（如 myPhysicalDiskRDM.vmdk）。

  3. 将RDM映射文件添加到虚拟机：

    • 关闭目标虚拟机。
    • 在ESXi Web Client或vCenter中：
      • 右键虚拟机 -> 编辑设置。
      • 点击 “添加新设备” -> “现有硬盘”。
      • 浏览到步骤2创建的 .vmdk 映射文件并添加。
      • 根据需要调整SCSI控制器类型（通常LSI Logic SAS或VMware Paravirtual兼容性较好）。
      • 确认保存更改。

  4. 在虚拟机操作系统中识别磁盘：

    • 启动虚拟机。
    • 在虚拟机操作系统内（如Windows磁盘管理、Linux fdisk -l 或 lsblk）：
      • 新磁盘会作为未初始化/未分区的磁盘出现。
      • 重要： 初始化、分区、格式化操作仅影响该物理硬盘，请务必确认目标盘！

RDM关键注意事项与兼容性

项目 物理兼容模式RDM 虚拟兼容模式RDM
性能 ⭐⭐⭐⭐⭐ (最优)
SCSI锁支持 (支持集群如WSFC)
快照支持
VMotion支持
vSphere版本 所有支持RDM的版本 所有支持RDM的版本
适用场景 高性能需求、集群 需快照、一般直连

方法二：PCIe设备直通（适用于NVMe/SATA控制器）

若物理硬盘通过专用控制器（如HBA卡、NVMe SSD）连接，可将整个控制器直通给虚拟机，虚拟机获得完全控制权。

操作步骤：

  1. 启用ESXi主机直通功能：

    • 在ESXi Web Client -> 主机 -> 管理 -> 硬件 -> PCI设备。
    • 找到连接目标硬盘的控制器（如 LSI SAS 9207-8i, Intel NVMe Controller）。
    • 点击 “切换直通”，状态变为 “活动”。
    • 重启ESXi主机 使更改生效。

  2. 将直通设备添加到虚拟机：

    • 关闭目标虚拟机。
    • 编辑虚拟机设置 -> 添加新设备 -> PCI设备。
    • 选择已启用直通的控制器。
    • 保存更改。

  3. 在虚拟机操作系统中识别磁盘：

    • 启动虚拟机。
    • 虚拟机操作系统会直接检测到连接到该控制器的所有物理硬盘（如同本地安装）。
    • 进行初始化、分区、格式化操作（操作直接影响物理硬盘）。

核心安全警告与最佳实践

  1. 数据备份至上： 操作物理硬盘前，务必对目标硬盘和虚拟机进行完整备份！ 误操作将导致永久性数据丢失。
  2. 独占访问风险： RDM或直通的物理硬盘无法被ESXi主机和其他虚拟机同时访问，挂载后该硬盘在ESXi中不可见。
  3. 快照限制： 物理兼容模式RDM 不支持快照，直通硬盘上的数据不受虚拟机快照保护。
  4. 精准识别磁盘： 使用 ls /vmfs/devices/disks/ 和 esxcli storage core device list 反复确认目标硬盘标识符，误选磁盘（如系统盘）将导致灾难性后果。
  5. 虚拟机操作系统准备： 确保虚拟机OS有对应驱动（尤其直通控制器时，如Linux需内核支持）。
  6. 性能考虑： RDM物理模式性能最优，PCIe直通通常更优（尤其NVMe），避免用于启动盘。
  7. 适用场景：
    • RDM: 单块硬盘/LUN映射，需vMotion的场景。
    • PCIe直通: 整个控制器下多块硬盘，追求极致性能，无需主机访问硬盘。

在ESXi中为虚拟机挂载物理硬盘是高级操作,RDM和PCIe直通是两种可靠方法。RDM提供灵活性，适合映射单个磁盘/LUN；PCIe直通提供最高性能和隔离性，适合专用控制器连接的磁盘组，无论选择哪种方法，严格遵循操作步骤、精确识别目标磁盘、进行完备备份是成功的关键，务必评估需求（性能、功能、兼容性）并理解潜在风险后再操作。

引用说明： 本文操作步骤参考VMware官方文档：

  • VMware vSphere Documentation Center: Configuring Raw Device Mappings (RDMs)
  • VMware vSphere Documentation Center: Passthrough PCI Devices to a Virtual Machine
  • VMware KB Article: Adding a Raw LUN to a virtual machine using the Raw Device Mapping feature (1038925)
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