虚拟网络连接层包括虚拟网络适配器和虚拟交换机。ESXi 依赖虚拟网络连接层来支持虚拟机与其用户之间的通信。此外,主机可使用虚拟网络连接层与 iSCSI SAN 和 NAS 存储器等进行通信。

可确保虚拟机网络安全的方法取决于所安装的客户机操作系统、虚拟机是否运行于可信环境及各种其他因素。与其他常见安全措施(例如,安装防火墙)结合使用时,虚拟交换机的保护作用会大大加强。

ESXi 还支持可用于为虚拟机网络或存储器配置提供进一步保护的 IEEE 802.1q VLAN。通过 VLAN,可对物理网络进行分段,以便使同一物理网络中的两台计算机无法互相收发数据包,除非它们位于同一 VLAN 上。