使用 PowerShell 脚本轻松备份 ESXi 虚拟机

VMware vSphere 在企业中被广泛使用，提供了一个强大的虚拟化平台，可充分利用物理服务器的硬件资源，其虚拟机监视器 ESXi 也广受用户好评。

当虚拟化技术突破传统IT环境的限制时，IT运维也面临着新的挑战。IT管理员是继续备份物理服务器，还是寻找一种新方案来备份ESXi虚拟机？

ESXi 虚拟机备份与主机备份对比

在物理服务器被虚拟化之前，IT 管理员只需使用传统方案对它们进行备份；但如今，为修复某个虚拟机而将整台服务器恢复原状，不利于灾难恢复，因为这可能会影响其他正常运行的虚拟机。

此外，由于 ESXi 是一种 1 型虚拟机监视器（即裸金属型），其上并未安装操作系统，因此传统的备份方案无法在其上部署备份代理，导致难以对虚拟化主机上的全部数据进行备份。部分 IT 管理员会 备份 ESXi 配置，但更多人认为这并无必要。

在虚拟环境中保护数据和业务连续性的最有效方法，仍然是对 ESXi 主机上的虚拟机进行备份。这样，在某台虚拟机发生故障时，IT 管理员可以单独恢复该虚拟机，而不会影响其他虚拟机的正常运行。

如何使用 PowerShell 脚本备份 ESXi 虚拟机？

要管理虚拟机，您可以在虚拟环境中部署 vCenter，并手动导出 ESXi 虚拟机作为数据备份。

部署 vCenter 后，您还可以运行 PowerShell 脚本来按计划备份虚拟机。

本节将指导您编写 3 个脚本：Starter.ps1、_Configuration.ps1 和 Backup-VM.ps1。完成后，您需要将它们放置在以下目录结构中：

│  Backup-VM.ps1
│  Starter.ps1
│
└─vCenter01
       _Configuration.ps1

脚本功能说明：

Starter.ps1 - Invoked by task scheduler, in its path, it will scan all _Configuration.ps1 files, and launch Backup-VM.ps1 asynchronously.Backup-VM.ps1 - Owns a sole parameter called "-vCenterFolder", pointing to a directory of _Configuration.ps1._Configuration.ps1 - Configuration file, any number of it is ok, based on the contents, do different VM backup jobs on different vCenter servers.

脚本内容及说明：

Starter.ps1

# Enter directory of scriptSet-Location (Get-Item $MyInvocation.MyCommand.Definition).Directory# Scan all _Configuration.ps1 filesGet-ChildItem -Filter '_Configuration.ps1' -Recurse | %{    # Launch Backup-VM.ps1 and pass _Configuration.ps1's path in    Start-Process -FilePath 'powershell.exe' -ArgumentList @('-File', 'Backup-VM.ps1', '-vCenterFolder', "`"$($_.DirectoryName)`"")}

_Configuration.ps1

$Enable = $true# Below is a sample to backup VMs# VM - the VM name in vCenter# Host - VMHost name in vCenter# Datastore - Datastore name in vCenter in Host<#Sample:$Entries = @(@{VM = 'VMName01'; Host = 'TargetESXiServerName02'; Datastore = 'TargetESXiServerName02:storage1'; Reserve = 1;},@{VM = 'VMName02'; Host = 'TargetESXiServerName01'; Datastore = 'TargetESXiServerName01:storage2'; Reserve = 1;})#># Actual data filled in$Entries = @()# vCenter server name or IP address$vCenter = 'vCenter01'# Mail setting part, only there are errors needs manual work will be triggered. normal backup job will not trigger the alert.$From =  "$($env:COMPUTERNAME)@test.com"$To = "AlertNeedsToSend@test.com"$Subject = "VMs backup completed with errors - $vCenter"$SmtpServer = 'mailgateway'

Backup-VM.ps1 — 自动判断应采用哪种备份方式：若虚拟机使用 VDS（vSphere 分布式交换机），脚本将选择 API 备份；若虚拟机使用普通的 vSphere 标准交换机，脚本则可通过 New-VM 命令克隆虚拟机。（使用 VDS 时，New-VM 将失败，除非原始与目标 ESXi 服务器配置完全相同的 VDS）

PARAM(    [parameter(Mandatory=$true)]    [string]$vCenterFolder)# Enter directory of _Configuration.ps1Set-Location -Path $vCenterFolder$Date = Get-Date$strDate = $Date.ToString("yyyy-MM-dd")$strLogFile = "${strDate}.log"# Import _Configuration.ps1 variables. '.\_Configuration.ps1'# Define a logging functionfunction Add-Log{    PARAM(        [String]$Path,        [String]$Value,        [String]$Type = 'Info'    )    $Type = $Type.ToUpper()    $Date = Get-Date    Write-Host "$($Date.ToString('[HH:mm:ss] '))[$Type] $Value" -ForegroundColor $(        switch($Type)        {            'WARNING' {'Yellow'}            'Error' {'Red'}            default {'White'}        }    )    if($Path){        Add-Content -LiteralPath $Path -Value "$($Date.ToString('[HH:mm:ss] '))[$Type] $Value" -ErrorAction:SilentlyContinue    }}Add-Log -Path $strLogFile -Value 'New backup started'# Whether the configuration is enabled or notif(!$Enable){    Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Repository disabled'    exit}# $vCenter is necessary, without it, script doesn't know where to connect toif(!$vCenter){    Add-Log -Path $strLogFile -Value 'vCenter variable is null, can not continue' -Type Error    $Alert = $true}else{    Add-Log -Path $strLogFile -Value "vCenter: [$vCenter]"}# Looking for necessary snapin, early version of PowerCli has no snapin for VDS, output some information to ensure the environment of the scriptif(!(Get-PSSnapin -Name '*VMware.VimAutomation.Vds*' -Registered -ErrorAction:SilentlyContinue)){    Add-Log -Path $strLogFile -Value 'This script is built from [VMware vSphere PowerCLI 5.5], suggest to run on the version' -Type Error    Add-Log -Path $strLogFile -Value 'PSSnapin [VMware.VimAutomation.Vds] is not found, which could cause backup failure' -Type Error    Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Installer path: [ServerVMwarevSphereVMware-PowerCLI-5.5.0-1295336.exe]' -Type Info    exit}# Add snapinif(!(Get-PSSnapin '*vmware*' -ErrorAction:SilentlyContinue)){    Add-PSSnapin *vmware*    if(!$?)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Failed to add vmware pssnapin' -Type Error        Add-Log -Path $strLogFile -Value $Error[0] -Type Error        exit    }}# Connect to vCenter,if error, set $Alert to $true to trigger alert at lastConnect-VIServer -Server $vCenter -Forceif(!$?){    Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Failed to connect to vCenter, cause:' -Type Error    Add-Log -Path $strLogFile -Value $Error[0] -Type Error    $Alert = $true}$Tasks = @()# Loop every VM backup itemforeach($e in $Entries){    Add-Log -Path $strLogFile -Value "Start doing backup for: [$($e.VM)]"    # Add a new VM name as "%OLDVMName%_ScriptBackup_%CurrentDate%"    $VMNew = "$($e.VM)_ScriptBackup_$strDate"    $e.NewVM = $VMNew    $VM = $null    $VM = @(Get-VM -Name $e.VM -ErrorAction:SilentlyContinue)    if(!$VM)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Capture none VM, does the VM exists?' -Type Warning        continue    }    if($VM.Count -ge 2)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value "Capture [$($VM.Count)] VM, duplicated VMs?: [$(($VM | %{$_.Id}) -join '], [')]" -Type Warning        continue    }    $VM = $VM[0]    # only one VM captured, no confuse to script    $VMHost = $null    $VMHost = @(Get-VMHost -Name $e.Host -ErrorAction:SilentlyContinue)    if(!$VMHost)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value "Capture none VMHost, does the VMHost exists?: [$($e.Host)]" -Type Warning        continue    }    if($VMHost.Count -ge 2)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value "Capture [$($VMHost.Count)] VMHost, duplicated VMHosts?: [$(($VMHost | %{$_.Id}) -join '], [')]" -Type Warning        continue    }    $VMHost = $VMHost[0]    # only one VMHost captured, no confuse to script    $Datastore = $null    $Datastore = @($VMHost | Get-Datastore -Name $e.Datastore -ErrorAction:SilentlyContinue)    if(!$Datastore)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value "Capture none Datastore, does the Datastore exists on VMHost?: [$($e.Datastore)]" -Type Warning        continue    }    if($Datastore.Count -ge 2)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value "Capture [$($Datastore.Count)] Datastore, duplicated Datastores?: [$(($Datastore | %{$_.Id}) -join '], [')]" -Type Warning        continue    }    $Datastore = $Datastore[0]    # only one Datastore captured, no confuse to script    Add-Log -Path $strLogFile -Value "INFO[OLDName][NewName][Host][Datastore]: [$($VM.Name)][$VMNew][$($VMHost.Name)][$($Datastore.Name)]"    # Whether the VM is using VDS    $VDS = $null    $VDS = $VM | Get-VDSwitch -ErrorAction:SilentlyContinue    if(!$VDS)    {        # if VDS is not placed, use New-VM to clone        Add-Log -Path $strLogFile -Value 'VDSwitch not found on the VM, use commandlet [New-VM] to clone'        $Task = $null        $Task = New-VM -Name $VMNew -VM $VM -VMHost $VMHost -Datastore $Datastore -RunAsync -ErrorAction:SilentlyContinue        if(!$?)        {            Add-Log -Path $strLogFile -Value 'New-VM failed, cause:' -Type Warning            Add-Log -Path $strLogFile -Value $Error[0] -Type Warning            continue        }        Add-Log -Path $strLogFile -Value "Task launched: [$($Task.Id)]"        $Tasks += $Task.Id    }    else    {        # using VDS, use API to clone        Add-Log -Path $strLogFile -Value 'VDSwitch found on the VM, need to use 2nd way to clone VM'        Add-Log -Path $strLogFile -Value "VDS [Name][KEY]: [$(($VDS | %{$_.Name}) -join ';')][$(($VDS | %{$_.Key}) -join ';')]"        $TargetVDS = $null        $TargetVDS = @($VMHost | Get-VDSwitch -ErrorAction:SilentlyContinue)        # on target VMHost search VDS, if target ESXi has no VDS, clone will fail        if(!$TargetVDS)        {            Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Target VMHost server has no VDSwitch, VM which uses a VDS is unable to clone to the VMHost' -Type Warning            continue        }        $TargetVDS = $TargetVDS[-1]        # capture VDS and pick the one owns most number of ports        $TargetVDSGroup = @($TargetVDS | Get-VDPortgroup | Sort-Object NumPorts)[-1]        Add-Log -Path $strLogFile -Value "Target VDS randomly picked [Name][Key]: [$($TargetVDS.Name)][$($TargetVDS.Key)]"        # API nesessary, use default resource pool of ESXi server is fine        $Pool = $null        $Pool = @($VMHost | Get-ResourcePool)[0]        if(!$Pool)        {            Add-Log -Path $strLogFile -Value 'No resource pool found from VMHost, please use Get-ResourcePool to find resource pool on the VMhost' -Type Warning            continue        }        # Capture VM's network adapter, change it to use VDS on target ESXi        $VMNic = $null        $VMNic = $VM.ExtensionData.Config.Hardware.Device | ?{$_.DeviceInfo.Label -imatch 'Network adapter'}        if($VMNic.Count -ge 2)        {            Add-Log -Path $strLogFile -Value 'The VM has more than 2 network adapters, not supported' -Type Warning            continue        }        $VMNicBacking = $VMNic.Backing        $VMNicBacking.Port.SwitchUuid = $TargetVDS.Key        $VMNicBacking.Port.PortgroupKey = $TargetVDSGroup.Key        $VMNicBacking.Port.PortKey = ''        $VMNicBacking.Port.ConnectionCookie = ''                # API necessary        $spec = New-Object VMware.Vim.VirtualMachineCloneSpec        $spec.Config = New-Object VMware.Vim.VirtualMachineConfigSpec        $nicDev = New-Object VMware.Vim.VirtualDeviceConfigSpec        $nicDev.Operation = 'edit'        $nicDev.Device = $VMNic        $nicDev.Device.Backing = $VMNicBacking        $spec.Config.DeviceChange = $nicDev        $spec.Config.DeviceChange[0].Device.Backing.Port.PortKey = ''        $spec.Location = New-Object VMware.Vim.VirtualMachineRelocateSpec        $spec.Location.Host = $VMHost.ExtensionData.MoRef        $spec.Location.Datastore = $Datastore.ExtensionData.MoRef        $spec.Location.Pool = $Pool.ExtensionData.MoRef        $spec.PowerOn = $false        $spec.Template = $false        Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Trying to get datacenter object, this could potentially cause a dead loop!'        # to get the $Folder for API, must get datacenter of ESXi first        $Datacenter = $VMHost.Parent        while($Datacenter.Id -notmatch 'Datacenter')        {            $Datacenter = $Datacenter.Parent        }        # API necessary        $Folder = $Datacenter | Get-Folder -Name 'Discovered virtual machine'        Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Did not fail into a dead loop!'        # use API to launch clone task        $Task = $null        $Task = $VM.ExtensionData.CloneVM_Task($Folder.ExtensionData.MoRef, $VMNew, $spec)        if(!$?)        {            Add-Log -Path $strLogFile -Value 'CloneVM_Task failed, cause:' -Type Warning            Add-Log -Path $strLogFile -Value $Error[0] -Type Warning            continue        }        Add-Log -Path $strLogFile -Value "Task launched: [$($Task.Type)-$($Task.Value)]"        $Tasks += "$($Task.Type)-$($Task.Value)"    }}$Tasks = @($Tasks | ?{$_})Add-Log -Path $strLogFile -Value "Waiting for tasks to complete, count: [$($Tasks.Count)]"while($Tasks){    # clone is running asynchronously, so script needs to trace all tasks every 5 minutes    # The sleep time better not exceed 15 minutes, due to vCenter will clean completed tasks after 15 minutes    # when debugging, change the time to 10 seconds is fine    Start-Sleep -Seconds 300    $Tasks = Get-Task -Id $Tasks -ErrorAction:SilentlyContinue    if(!$?)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Failed to refresh Task states, cause:' -Type Warning        Add-Log -Path $strLogFile -Value $Error[0] -Type Warning    }    $Tasks = @(        $Tasks | %{            if($_.State -ne 'Running')            {                Add-Log -Path $strLogFile -Value "Task completed [ID][State]: [$($_.Id)][$($_.State)]"                if($_.State -eq 'Error')                {                    Add-Log -Path $strLogFile -Value $_.ExtensionData.Info.Error.LocalizedMessage -Type Warning                }            }            else            {                Add-Log -Path $strLogFile -Value "Task running [ID][% Complete]: [$($_.Id)][$($_.PercentComplete)%]"                $_.Id            }        }    )}# script will start verification for VM backups after all Tasks doneAdd-Log -Path $strLogFile -Value 'Verification start'foreach($e in $Entries){    if((Get-VM -Name $e.NewVM -ErrorAction:SilentlyContinue) -and $?)    {        # Backup VM found in vCenter, suggest the backup was succeed        Add-Log -Path $strLogFile -Value "[VM][NewVM]: [$($e.VM)][$($e.NewVM)] -- New VM found in vCenter"        if($e.Reserve)        {            # If Reserve's valud is set, script will find all backups for the VM, and remove addtionals            $VMBackups = $null            $VMBackupsRemoval = $null            $VMBackups = Get-VM -Name "$($e.VM)_ScriptBackup_*" | ?{$_.Name -imatch '_ScriptBackup_d{4}-d{2}-d{2}$'} -ErrorAction:SilentlyContinue            $VMBackups = @($VMBackups | Sort-Object 'Name')            Add-Log -Path $strLogFile -Value "Old VM backups captured: [$($VMBackups.Count)][$(($VMBackups | %{$_.Name}) -join ';')]"            $i = $VMBackups.Count - $e.Reserve            if($i -le 0)            {                $i = 0                Add-Log -Path $strLogFile -Value 'No old backups available to be removeds'            }            if($i -gt 0)            {                Add-Log -Path $strLogFile -Value "VM old backups can be removed count: [$i]"                $VMBackupsRemoval = $VMBackups[0..(--$i)]                Remove-VM -VM $VMBackupsRemoval -DeletePermanently -Confirm:$false            }        }    }    else    {        # backup VM not found in vCenter which means backup failed, better do nothing        Add-Log -Path $strLogFile -Value "[VM][NewVM]: [$($e.VM)][$($e.NewVM)] -- New VM not found in vCenter, backup failure?" -Type Warning        $Alert = $true    }}Add-Log -Path $strLogFile -Value 'All done!'# If there is error needs manual work, email will be triggeredif($Alert){    Send-MailMessage -To $To -From $From -SmtpServer $SmtpServer -Subject $Subject -Attachments $strLogFile    if(!$?)    {        Add-Log -Path $strLogFile -Value 'Failed to send email, cause:' -Type Warning        Add-Log -Path $strLogFile -Value $Error[0] -Type Warning    }}

如何使用企业级备份软件备份 ESXi 虚拟机？

该脚本提供了免费的 ESXi 虚拟机备份方案，但实际上并不适用于企业级灾难恢复，因为它并非全面的备份解决方案，也无法提供快速的虚拟机恢复能力。企业应采用更专业的备份方案。

Vinchin备份与恢复是一款经VMware认证的专业企业级备份解决方案，支持VMware vSphere的虚拟机级别备份。

只需几分钟即可在虚拟环境中完成部署，随后友好的网页控制台将帮助您轻松创建具备所需策略的备份任务。

1. 添加 ESXi 主机及其凭据，以便无需代理即可备份其上的虚拟机

2. 选择 ESXi 主机，然后选择其上的虚拟机

3. 选择备份存储

4. 选择备份策略。例如，您将采用增量备份、数据压缩、BitDetector 等技术来减小备份体积，采用数据加密保障数据安全，并通过免局域网传输（LAN-free transfer）降低对生产环境的影响。

5. 仅需查看备份任务并提交

为便于灾难恢复，Vinchin 的即时恢复功能可在 15 秒内从备份中立即恢复故障虚拟机；为更好地管理多虚拟化平台环境，您可将 ESXi 虚拟机恢复至其他平台（如 XenServer 或 RHV）的主机上，反之亦然。

Vinchin 备份与恢复软件已获得数千家企业的青睐，您也可在此开启为期15天的全功能免费试用。此外，您可联系我们，提交您的具体需求，我们将为您量身定制解决方案。我们已与全球众多知名公司建立合作伙伴关系；如您希望开展本地化业务，可在此选择本地合作伙伴。

                               

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使用脚本备份 ESXi 虚拟机常见问题解答

问题1：运行 ESXi 备份脚本是否需要特殊权限？

A1：是的，您需要一个具有足够权限的 ESXi 账户，以访问和导出虚拟机。

问题2：该脚本能否同时备份多个虚拟机？

A2：是的，您可以在脚本中循环遍历虚拟机名称，从而自动备份多个虚拟机。

问题3：该脚本是否支持虚拟机快照？

A3：大多数脚本在导出虚拟机文件前使用快照来确保备份的一致性。

总结

ESXi 可将裸机物理服务器虚拟化，帮助企业更充分地利用其硬件资源。为备份服务器上的数据，企业可对服务器上的每个虚拟机（VM）进行备份；当某个虚拟机发生故障时，恢复该虚拟机不会影响其他虚拟机的正常运行。

除了手动从 vCenter 导出虚拟机外，还可以通过运行脚本来备份 ESXi 虚拟机，并提供更丰富的选项。

此外，还有一种比脚本更优的解决方案：Vinchin 备份与恢复是一款面向 VMware ESXi 虚拟机的专业企业级备份解决方案，可为虚拟环境提供更全面、更便捷的保护。立即体验免费试用！