VMware中Ubuntu虚拟机NVMe驱动安装指南

在VMware中安装Ubuntu时，选择适当的磁盘接口类型需从适配器类型、磁盘格式、物理硬件性能及兼容性四方面综合优化。以下是具体策略：

1. 适配器类型选择

SCSI（推荐） ：多数情况下，VMware默认推荐使用SCSI适配器（如LSI Logic SAS或VMware Paravirtual），因其在高负载场景下性能更优且兼容性较好。例如：

LSI Logic SAS：适用于大多数Linux系统（包括Ubuntu），提供稳定的性能。
VMware Paravirtual：需安装对应驱动，但能显著提升I/O性能，尤其在密集读写场景。

SATA：若虚拟机需兼容旧硬件或对成本敏感，可选SATA接口，但其性能通常略低于SCSI。

避免IDE：IDE接口较老旧，性能较差，仅建议在特殊兼容需求下使用。

慎用NVMe：尽管NVMe理论性能最佳，但部分Linux内核（如2.6.x）不支持，需确认Ubuntu版本兼容性。

2. 虚拟磁盘格式优化

厚预分配即时置零（Eager Zeroed Thick） ：预分配并清零磁盘空间，减少写入延迟，性能最优。适用于对性能要求高的场景，但需占用更多存储空间。
精简置备（Thin Provision） ：动态分配空间，节省存储资源，但性能略低，适合存储空间有限或需求不固定的场景。

3. 物理存储硬件匹配

SSD + SCSI/SAS：若宿主机使用SSD，搭配SCSI或SAS接口可最大化利用其高速读写能力。例如，PCIe NVMe物理盘+虚拟机SCSI适配器组合，需注意驱动兼容性。
HDD场景：若宿主机使用机械硬盘，优先选择厚预分配格式以减少碎片化影响。

4. 兼容性与驱动检查

适配器与系统匹配：确保Ubuntu版本支持所选适配器类型。例如，Ubuntu 18.04及以上通常兼容LSI Logic SAS，而旧版可能需手动安装驱动。
避免接口冲突：SCSI磁盘不可挂载到IDE控制器，反之亦然，否则会导致启动失败。

5. 实践建议

默认推荐配置：对于新手，直接使用VMware推荐的SCSI适配器+厚预分配即时置零磁盘，可平衡性能与易用性。
高性能场景：若宿主机为SSD，选择SCSI适配器（如LSI Logic SAS）配合厚预分配格式，并安装VMware Tools以优化驱动。
兼容性验证：在导入现有VMDK时，需通过vmware_adaptertype参数明确指定适配器类型，避免因类型不匹配导致故障。

总结

提升Ubuntu虚拟机性能的核心在于选择高性能适配器（如SCSI）、优化磁盘格式（厚预分配即时置零），并确保物理存储介质（如SSD）与虚拟化配置匹配。同时需根据Ubuntu版本验证驱动兼容性，避免因接口冲突或驱动缺失导致性能损失。

♯ 在VMware中，如何确认Ubuntu 20.04版本是否支持LSI Logic SAS SCSI适配器？

在VMware中，确认Ubuntu 20.04是否支持LSI Logic SAS SCSI适配器，可以通过以下方法进行判断和配置：

查看VMware官方文档：VMware提供了关于存储控制器兼容性的详细指南。根据等资料，LSI Logic SAS控制器在大多数情况下是“通常可行”的，但需要注意的是，某些操作可能需要BIOS设置的支持。例如，如果虚拟机使用的是EFI固件，可能需要额外的BIOS配置。

在VMware安装过程中配置：在安装Ubuntu 20.04时，可以在“Select I/O Adapter Types”页面中选择“LSI Logic SAS”作为SCSI控制器。如果选择该选项，系统会提示用户前往LSI的官方网站下载驱动程序。这表明Ubuntu 20.04对LSI Logic SAS控制器的支持是存在的，但需要额外的驱动支持。

使用默认配置：在大多数情况下，VMware默认使用“Bus Logic”或“LSI Logic”作为SCSI控制器，而“LSI Logic SAS”通常作为备选选项。如果用户没有特别需求，可以选择默认值，以确保兼容性和稳定性。

检查硬件兼容性：如果在安装或运行过程中遇到问题，可以参考中提到的IBM的建议，即在安装前更新LSI SAS控制器的驱动程序，并在BIOS中设置“Legacy Only”作为首选启动项。这有助于确保Ubuntu 20.04能够正确识别和使用LSI Logic SAS控制器。

Ubuntu 20.04在VMware中对LSI Logic SAS SCSI适配器的支持是存在的，但需要确保BIOS设置正确，并且安装过程中下载并安装了相应的驱动程序。

♯ 厚预分配即时置零磁盘格式在Ubuntu 22.04中的实际性能表现如何？

厚预分配即时置零磁盘格式在Ubuntu 22.04中的实际性能表现可以从以下几个方面进行分析：

磁盘I/O性能：Ubuntu 22.04在磁盘I/O性能方面有显著提升，通过优化文件系统和缓存机制，读写速度比旧版本提高了20%以上。这表明，无论使用哪种磁盘格式，Ubuntu 22.04都对磁盘性能进行了优化，有助于提升厚预分配即时置零磁盘的性能表现。

厚预分配即时置零磁盘的特性：厚预分配即时置零磁盘在创建时立即分配空间，并在创建时向所有分配空间写入零。这种格式虽然初始创建时间较长，但提供了最佳的写入性能。在Ubuntu 22.04中，这种格式的磁盘在首次写入时会因为零化操作而存在一定的延迟，但后续的I/O操作性能较好。

性能影响：在VMware中，厚预分配即时置零磁盘的性能通常优于懒惰零厚盘，但劣于急零厚盘。在Ubuntu 22.04中，如果使用的是虚拟磁盘（如VMDK），厚预分配即时置零磁盘的性能表现将取决于其在虚拟化环境中的具体实现。Ubuntu 22.04对磁盘管理的优化可能有助于减少零化操作带来的性能开销。

系统启动和内存管理：Ubuntu 22.04的启动时间缩短了约30%，内存管理也更加高效，减少了内存碎片，提高了内存利用率。这些优化可能间接提升厚预分配即时置零磁盘的性能，尤其是在多任务处理和高负载场景下。

厚预分配即时置零磁盘在Ubuntu 22.04中的实际性能表现良好，尤其是在需要高写入性能的场景下。然而，由于其在创建时的零化操作，初始创建时间较长，且在某些情况下可能会带来一定的I/O延迟。

♯ VMware Workstation 17中，SCSI适配器与SATA适配器在Ubuntu 20.04上的性能差异有多大？

在VMware Workstation 17中，SCSI适配器与SATA适配器在Ubuntu 20.04上的性能差异主要体现在数据传输速率、命令队列深度以及整体I/O性能等方面。以下是基于我搜索到的资料的详细分析：

数据传输速率：
SCSI接口（尤其是SAS）的数据传输速率通常高于SATA接口。例如，现代SAS接口的数据传输速率远超SATA接口，即使在较老的Ultra SCSI标准下也能提供不俗的性能。这意味着在需要频繁读写大量数据的场景中，SCSI控制器能够提供更流畅的操作体验，减少等待时间。

命令队列深度：
SCSI支持更深的命令队列，允许同时处理更多I/O请求。这对于运行多任务或需要高I/O并发处理的虚拟机来说至关重要，能够显著提升整体系统的响应速度和吞吐量。相比之下，SATA的命令队列深度较浅，可能在高并发场景下表现不佳。

性能优化与默认配置：
在VMware Workstation中，SCSI虚拟磁盘的默认配置通常经过优化，能够更好地利用主机系统的资源。例如，SCSI虚拟设备的队列深度通常大于SATA设备，这在理论上可以带来更好的性能。因此，如果用户希望最大化虚拟机的I/O性能，选择SCSI适配器可能是更优的选择。

适用场景：

SATA适配器：适用于对性能要求不高的普通桌面应用，或者在预算有限的情况下使用。SATA接口的硬盘价格相对较低，且在单硬盘服务器或工作站中表现良好。
SCSI适配器：更适合企业级应用或对I/O性能有较高要求的场景，如数据库服务器、虚拟化平台等。SCSI的高扩展性和多设备支持能力使其在多用户或高并发环境中更具优势。

实际测试与经验：
一些用户在实际测试中发现，SCSI控制器在某些工作负载下确实比SATA控制器提供了更好的性能。例如，在需要频繁读写大量数据的虚拟机中，SCSI控制器能够减少延迟并提高吞吐量。然而，对于简单的应用或对性能要求不高的场景，SATA控制器可能已经足够。

兼容性与灵活性：
SCSI控制器在企业级环境中更为常见，支持更复杂的存储架构和多设备配置。而SATA控制器则因其成本较低和易于管理而受到广泛欢迎。在Ubuntu 20.04中，两种适配器都得到了良好的支持，但SCSI的性能优势在高负载场景下更为明显。

总结：
在VMware Workstation 17中，SCSI适配器与SATA适配器在Ubuntu 20.04上的性能差异主要体现在数据传输速率、命令队列深度和整体I/O性能上。SCSI适配器在高并发和大数据量读写场景中表现更优，而SATA适配器则在成本和管理方面更具优势。因此，如果用户对性能有较高要求，建议选择SCSI适配器；

♯ 如何在VMware中手动安装驱动以支持NVMe接口的Ubuntu虚拟机？

在VMware中手动安装驱动以支持NVMe接口的Ubuntu虚拟机，可以按照以下步骤进行操作：

检查系统内核是否已加载NVMe驱动
在Ubuntu系统中，可以通过以下命令查看系统内核是否已经加载了NVMe驱动：

   cat /boot/config-$(uname -r) | grep -i nvme | grep -v "^#"

如果返回结果中包含 CONFIG_BLK_DEV_NVME=y，则表示系统内核已经加载了NVMe驱动，可以直接使用。

检查initramfs中是否包含NVMe驱动
如果上述命令未返回 CONFIG_BLK_DEV_NVME=y，则需要检查initramfs中是否包含NVMe驱动。可以运行以下命令：

   sudo lsinitrd /boot/initrd.img- $(uname -r) | grep -i nvme

如果返回结果中包含 nvme，则表示initramfs中已经加载了NVMe驱动。

手动安装NVMe驱动
如果initramfs中未包含NVMe驱动，则需要手动安装。首先，确保系统中安装了 dracut 工具：

   sudo apt install dracut

然后，创建一个配置文件以添加NVMe驱动：

   sudo mkdir -p /etc/dracut.conf.d 
   echo 'add_drivers+=" nvme nvme-core "' | sudo tee /etc/dracut.conf.d/nvme.conf  > /dev/null

最后，重新生成initramfs：

   sudo dracut -v -f

这将使initramfs支持NVMe驱动。

安装VMware工具
在虚拟机中安装VMware工具，以增强虚拟机的性能和兼容性。可以运行以下命令安装VMware工具：

   sudo apt install open-vm-tools

安装完成后，重启虚拟机以使更改生效。

验证NVMe驱动是否生效
安装完成后，可以通过以下命令验证NVMe驱动是否生效：

   lsmod | grep nvme

如果返回结果中包含 nvme 和 nvme_core，则表示驱动已成功加载。

重启虚拟机
安装和配置完成后，重启虚拟机以使更改生效。重启后，再次运行 lsmod | grep nvme 命令，确认NVMe驱动已正确加载。

♯ 在VMware中，如何通过命令行检查虚拟磁盘的适配器类型和格式？

在 VMware 中，可以通过命令行检查虚拟磁盘的适配器类型和格式，主要使用 vmkfstools 和 esxcli 命令。以下是详细的操作方法和我搜索到的资料支持：

1. 使用 vmkfstools 检查虚拟磁盘的格式和适配器类型

vmkfstools 是 VMware 提供的一个用于管理虚拟磁盘的工具，可以查看虚拟磁盘的详细信息，包括磁盘类型、适配器类型等。

命令示例：

vmkfstools -D /vmfs/volumes/datastore1/vm_name/vm_name.vmdk 

该命令会显示虚拟磁盘的详细信息，包括磁盘类型（如厚格式、精简格式）、适配器类型（如 IDE、SCSI、LSI Logic 等）等 。

适配器类型识别：

在输出结果中，可以找到与适配器类型相关的字段，例如：

adapterType: 显示适配器类型（如 ide, scsi, lsilogic 等）。
diskType: 显示磁盘格式（如 preallocated 表示预分配磁盘，thick 表示厚格式磁盘）。

2. 使用 esxcli 检查存储适配器和虚拟磁盘信息

esxcli 是 ESXi shell 中的一个命令行工具，可以用于查看存储适配器和虚拟磁盘的详细信息。

查看存储适配器：

esxcli storage core adapter list

该命令会列出所有存储适配器及其相关信息，包括适配器名称、驱动程序等 。

查看虚拟磁盘信息：

esxcli storage vmfs disk list

该命令会列出所有 VMFS 磁盘的信息，包括磁盘路径、磁盘类型、适配器类型等 。

3. 通过虚拟机配置文件（.vmx 文件）查看硬盘信息

虚拟机的配置文件（.vmx 文件）中也包含了硬盘的详细信息，包括适配器类型和磁盘路径。

查看方法：

cat /vmfs/volumes/datastore1/vm_name/vm_name.vmx 

在配置文件中，查找以下字段：

scsi0:0.fileName : 显示硬盘的路径。
scsi0:0.deviceType : 显示硬盘的类型（如 ide, scsi, lsilogic 等）。

4. 使用 dmesg 检查虚拟化类型

虽然 dmesg 主要用于查看内核日志，但在某些情况下也可以用来识别虚拟化类型，例如 VMware 虚拟化平台。

命令示例：

dmesg | grep -i virtual

在输出中，可以看到类似以下信息：

[ 0.000000] Booting paravirtualized kernel on bare hardware
[ 0.745869] systemd[1]: Detected virtualization vmware.

这表明当前运行的是 VMware 虚拟化平台 。

5. 使用 ls -1 /dev/disk/by-id/ 查看磁盘标识符

该命令可以显示磁盘的标识符，帮助识别磁盘的来源和类型。

命令示例：

ls -1 /dev/disk/by-id/

在输出中，可以看到类似以下信息：

ata-VMware_Virtual_IDE_CDROM_Drive_10000000000000000001
dm-name-vg-lv_root
dm-name-vg-lv_swap
dm-uuid-LVM-gEjaWGmvkck5FDdtB09fA44VCYk5619J1ZT9Xj3MZx5gG7Q7Lgb3xUjMVImHXDzJ

这些标识符可以帮助识别磁盘是否为 VMware 虚拟磁盘 。

总结

在 VMware 中，可以通过以下几种方式检查虚拟磁盘的适配器类型和格式：