怎樣用 VMWare vSphere、XenServer 等虛擬化技術為整個實驗室提供電腦？

題主目前在某大學的某生物/化學實驗室。因為近年實驗室電腦日益老舊，看到最近虛擬化技術發展迅猛，冒出「用一台伺服器虛擬數台電腦」的想法。現狀和要求是這樣的：

1. 實驗室有兩台在換用儀器：一台日立 F-4600 熒光儀和一台 Agilent 1200 色譜儀。兩台儀器分別由兩台台式 PC 控制。熒光儀使用 USB 口和 PC 通信，而 Agilent 1200 則使用 RJ45 介面，用 TCP 通信。
2. 實驗室目前有 4 台台式機，使用 Windows 7 操作系統。它們用來給實驗室成員查閱文獻、處理數據。他們需要一定的 CPU 性能和圖形性能（大致現在 i5 + 集顯的水平即可）。
3. 我希望用一台伺服器/工作站來替代掉上面所列的所有電腦。同時也要提供 NAS 和路由器功能。
4. 實驗室的房間布局是，用板材將房間分成兩部分，面積較小者用於查閱資料處理數據；較大的則用於具體實驗。
5. 我希望的是用 ESXi 等虛擬化技術來創建 6 + 2 個虛擬機，其中：

• 4 台安裝 Windows 7 x64 代替 4 台已有的台式機。每台機器包括一個 USB hub（用於連接滑鼠鍵盤）和一個顯示器。
• 2 台安裝 Windows 7 x86/Windows xp 用於控制儀器。同樣包括一台顯示器和一個 USB hub。
• 1 台安裝 NAS 系統，用於共享文件
• 1 台安裝路由系統用於提供路由功能以及無線 AP 功能（使用已有的無線路由器作為 AP）

我現在希望在知乎上得到的答案/建議包括：

1. 這台伺服器/工作站的硬體該如何選擇？需要安裝顯卡嗎？如果需要，要裝多少塊？顯示器和 USB 如何解決？這台伺服器該放在哪裡，以避免線材過長？
2. 用於控制儀器的電腦如何處理 COM 介面以及 Agilent 1200 所用的網線介面？
3. NAS 和路由功能如何實現？

謝謝。

---

這是個比較典型的案例，待我到公司了再詳細說一下。稍等。
8月13日豐富下面內容
現在情況如下:

非常的清楚,各個PC有各自的用處.
用一台伺服器把你所有的PC都虛擬了之後:

1. 連接到虛擬機不是一個顯示器+USB hub就可以的,你需要一個終端,用於連接到對應的虛擬機.這種個位數的小環境一般都是直接用RDP(遠程桌面),如果有比較高的顯示需求,那麼得用其他協議,比如Citrix 的ICA,VMware的PCoIP,也就是得上桌面虛擬化軟體了.;
2. 顯卡的問題,虛擬機都帶自己的虛擬顯卡,現在的虛擬顯卡其實都是CPU的計算,效果一般(win7的aero效果沒問題),圖形,對顯卡需求相關的應用一般都是用桌面虛擬化軟體把刀片工作站發出來.
3. 對於你提到的專業設備,我並不清楚是如何工作的.如果是用PC上的軟體進行控制的,那麼需要將其連接到那台物理伺服器,並且將其映射給對應的虛擬機.操作人員再通過Thin Client連接到虛擬機進行操作.所以,一般帶奇怪外設的PC或者伺服器就會增加架構複雜程度.
4. 線纜問題,一般的Thin Client 連接到虛擬機都是網線即可.前兆環境效果佳.百兆也可以.
5. 路由是什麼意思?一般搭建區域網買個路由器就可以了啊.要做域名解析?你乾脆建個預控得了.

---

VMware流派基本思路（補充第一條答案）：
1. 前期準備：安裝ESX到所有準備作為「運算資源」的物理機器上，例如你的核心伺服器；準備好合適的網線和高速網卡，以及至關重要的switch（Cisco、Netgear的高端版本可以考慮）；視情況購入NAS，當然如果你想把存儲都放到一個靠譜的伺服器上也不錯；無線AP強烈推薦Airport Extreme，誰用誰知道。
2. 空出一台Win的Client，弄一個vSphere或其替代產品（e.g. vCenter），創造一個資源池，連入所有準備作為運算資源的、安裝好了ESX的物理機器，然後生成你想要的VM。在資源池中將運算資源的share手動配置一下，使其更偏向你的核心伺服器。
3. 對你的設備（USB和RJ45設備）的處理：和你的設想不同，十有八九你的設備在ESX（或者Xen）上沒有合適的驅動，那麼你需要留出一台Win的機器去物理地連接它們。更進一步地，如果這兩個設備是需要頻繁使用的，那麼這台Win最好是安裝了Server版本的；在最壞情況下，你可能需要兩台Win來獲得更大的使用效率。當然，如果在ESX上有相應驅動，那麼只要交給vSphere自己管理即可。
4. 對所有VM的連接：在Thin Client上，可以使用基於RDP的方案（如Win的遠程桌面）或基於PCoIP的方案（如VMware的View）。

---

基本上一台伺服器配置nas存儲就可以解決，但是你要訪問8個系統的話，用遠程桌面，就是還需要8個簡單電腦做終端，我建議不要更換集中式的伺服器，一是一旦出現問題，風險大，2是價格也不便宜，不比現在情況好。還有像特殊設備的話，虛擬化驅動 性能 兼容性 操作簡便性的話沒有什麼優勢。

---

linustechtip有詳細的7人一機教程，不過還是十分複雜，你要求6台電腦i5處理器就是24核芯，那麼就是雙E5處理器才能滿足你了，成本也是相當的高。但linus用的並不是vsphere。B站上就有視頻教程哦，還有輝光字幕組翻譯。

---

我看了一下~佩服1樓的方案。但是題主的意思是完全代替，我想說的是只用顯示器+鍵鼠等輸入設備直接接入虛擬機是可以的，但是很有難度。我修改了原來的回答，我成功穿透了vga，usb還沒有調試，但應該也是可行的。也就是需要接幾台顯示器，就需要幾塊顯卡。在esxi5.0和5.1中都具有這個功能。如果條件許可，盡量用品牌伺服器吧~真的會省很多事。感嘆一下

---

推薦閱讀：