系統要求
設計目的
Hyper-V設計的目的是為廣泛的用戶提供更為熟悉以及成本效益更高的虛拟化基礎設施軟件,這樣可以降低運作成本、提高硬件利用率、優化基礎設施并提高服務器的可用性。
虛拟硬盤空間
正式版Hyper-V控制台,版本有一定變化。在微軟的Hyper-V虛拟機創建過程中,最大虛拟硬盤可以達到2040GB,當然,即使創建2TB的硬盤,也不會立刻就占用2T的物理空間分配,給虛拟機安裝了一個2TB的硬盤,至少可以在虛榮心上相當的滿足。
架構特點
Hyper-V采用微内核的架構,兼顧了安全性和性能的要求。Hyper-V底層的Hypervisor運行在最高的特權級别下,微軟将其稱為ring-1(而Intel則将其稱為rootmode),而虛拟機的OS内核和驅動運行在ring0,應用程序運行在ring3下,這種架構就不需要采用複雜的BT(二進制特權指令翻譯)技術,可以進一步提高安全性。
高效率的VMbus架構
由于Hyper-V底層的Hypervisor代碼量很小,不包含任何第三方的驅動,非常精簡,所以安全性更高。Hyper-V采用基于VMbus的高速内存總線架構,來自虛機的硬件請求(顯卡、鼠标、磁盤、網絡),可以直接經過VSC,通過VMbus總線發送到根分區的VSP,VSP調用對應的設備驅動,直接訪問硬件,中間不需要Hypervisor的幫助。
這種架構效率很高,不再像以前的VirtualServer,每個硬件請求,都需要經過用戶模式、内核模式的多次切換轉移。更何況Hyper-V現在可以支持VirtualSMP,WindowsServer2008虛機最多可以支持4個虛拟CPU;而WindowsServer2003最多可以支持2個虛拟CPU。每個虛機最多可以使用64GB内存,而且還可以支持X64操作系統。
完美支持Linux系統
和很多朋友的想法不同,Hyper-V可以很好地支持Linux,我們可以安裝支持Xen的Linux内核,這樣Linux就可以知道自己運行在Hyper-V之上,還可以安裝專門為Linux設計的IntegratedComponents,裡面包含磁盤和網絡适配器的VMbus驅動,這樣Linux虛機也能獲得高性能。下圖所示的就是NovellSUSELinux10SP1,其中的網卡驅動,其總線類型就是VMbus。
這對于采用Linux系統的企業來說,是一個福音,這樣我們就可以把所有的服務器,包括Windows和Linux,全部統一到最新的WindowsServer2008平台下,可以充分利用WindowsServer2008帶來的最新高級特性,而且還可以保留原來的Linux關鍵應用不會受到影響。
和之前的VirtualPC、VirtualServer類似,Hyper-V也是微軟的一種虛拟化技術解決方案,但在各方面都取得了長足的發展。
Hyper-V可以采用半虛拟化(Para-virtualization)和全虛拟化(Full-virtualization)兩種模拟方式創建虛拟機。半虛拟化方式要求虛拟機與物理主機的操作系統(通常是版本相同的Windows)相同,以使虛拟機達到高的性能;全虛拟化方式要求CPU支持全虛拟化功能(如Inter-VT或AMD-V),以便能夠創建使用不同的操作系統(如Linux和MacOS)的虛拟機。
從架構上講Hyper-V隻有“硬件-Hyper-V-虛拟機”三層,本身非常小巧,代碼簡單,且不包含任何第三方驅動,所以安全可靠、執行效率高,能充分利用硬件資源,使虛拟機系統性能更接近真實系統性能。
按照微軟的虛拟化産品路線,微軟在将2008年第四季度,推出脫離WindowsServer2008的、獨立的虛拟化産品Hyper-VServer。
技術
談到虛拟化技術想必大家現在并不陌生,在整個IT産業中,虛拟化已經成為關鍵詞,從桌面系統到服務器、從存儲系統到網絡,虛拟化所能涉及的領域越來越廣泛。虛拟化并不是一個很新潮的技術,如x86虛拟化的曆史就可以追溯到上世紀九十年代,而IBM虛拟化技術已經有40年的曆史。虛拟化的初衷是為了解決“一種應用占用一台服務器”模式所帶來的服務器數量劇增,
導緻數據中心越來越複雜,管理難度增加,并且導緻能耗和熱量的巨大增長等問題。早期的虛拟化産品完全基于軟件并且非常複雜,執行效率比較低下,并沒有得到廣泛的應用。WindowsServer2008是通過Hyper-V的虛拟化技術來實現虛拟化的。
如今虛拟化技術已經得到了飛速的發展,主要的操作系統廠商和獨立軟件開發商都提供了虛拟化解決方案,同時,硬件上的支持使虛拟化執行效率大大提高,自2006年誕生第一顆支持虛拟化技術的處理器以來,目前在x86構架中絕大多數處理器都開始支持虛拟化技術。
虛拟化技術可以定義為将一個計算機資源從另一個計算機資源中剝離的一種技術。在沒有虛拟化技術的單一情況下,一台計算機隻能同時運行一個操作系統,雖然我們可以在一台計算機上安裝兩個甚至多個操作系統,但是同時運行的操作系統隻有一個;而通過虛拟化我們可以在同一台計算機上同時啟動多個操作系統,每個操作系統上可以有許多不同的應用,多個應用之間互不幹擾。
通過虛拟化我們可以有效提高資源的利用率。在數據機房我們經常可以看到服務器的利用率很低,有時候一台服務器隻運行着一個很小的應用,平均利用率不足10%。通過虛拟化我們可以在這台利用率很低的服務器上安裝多個實例,從而充分利用現有的服務器資源,可以實現服務器的整合,減少數據中心的規模,解決令人頭疼的數據中心能耗以及散熱問題,并且節省費用投入。
流量監控
監控Hyper-V虛拟機的基本網絡流量統計很簡單,但是由于Hyper-V中網絡的虛拟化方式,執行實際的數據包捕獲就很難了。下面是多個選擇:
計數器
最基本的監控是給定VM的簡單帶寬利用率,這一點都不難。Hyper-V有四個基本的網絡性能計數器群組,可以通過記錄和分析來了解Hyper-V本身和每個獨立虛拟機的網絡流量。
網絡接口
這個計數器設置描述Hyper-V中使用的物理網絡設備。這種設置的計數器可用來查看Hyper-V中流入流出的流量作為一個整體運行得怎麼樣。
Hyper-V虛拟交換機
可以統計Hyper-V虛拟機之間交換的流量。還有一個相似的計數器設置叫做Hyper-V虛拟交換機端口,用戶可以看到這個交換機上某個特定端口的數據統計。
Hyper-V遺留網絡适配器和Hyper-V虛拟網絡适配器
這兩個性能計數器設置提供特定虛拟機的網絡活動詳細信息。這些計數器組中每一個的子設置都有一個VM易記的名字,還有其網絡适配器的名字,加上VM和适配器的GUID,防止用戶使用Windows管理規範(WMI)查詢。
這兩個計數器設置的最大不同在于用戶監控的VM是否使用了集成服務。很明顯,用戶想要在任何可能的時候使用集成服務,并且使用虛拟網絡适配器計數器。沒有集成服務運行的虛拟機需要使用遺留網絡适配器計數器,盡管這會帶來一定的效能損失。
數據包捕獲
如果在一個Hyper-V實例中,用戶要監控所有來自或去向虛拟機的數據包級網絡流量怎麼辦?也就是說,要進行數據包檢查和網絡捕獲。不幸的是,現在還沒有在Hyper-V本身中直接這麼做的方法。虛拟網絡适配器還沒有混合模式,某種程度上是為了增強安全性和VM間的獨立性,也是為了保護管理程序本身。
改進和變化
除了在構架上進行改進之外,Hyper-V還具有其它一些變化:Hyper-V基于64位系統:微軟的新一代虛拟化技術Hyper-V是基于64位系統的,我們知道,32位系統的内存尋址空間隻有4GB,在4GB的系統上再進行服務器虛拟化在實際應用中沒有太大的實際意義。在支持大容量内存的64位服務器系統中,應用Hyper-V虛拟出多個應用才有較大的現實意義。微軟上一代虛拟化産品VirtualServer和VirtualPC則是基于32位系統的。
硬件支持上大大提升:Hyper-V支持4顆虛拟處理器,支持64GB内存,并且支持x64操作系統;而VirtualServer隻支持2個虛拟處理器,并且隻能支持x86操作系統。并且在Hyper-V中還支持VLAN功能。支持Hyper-V服務器虛拟化需要啟用了Intel-VT或AMD-V特性的x64系統。Hyper-V基于微内核Hypervisor架構,是輕量級的。Hyper-V中的設備共享架構,支持在虛拟機中使用兩類設備:合成設備和模拟設備。
Hyper-V提供了對許多用戶操作系統的支持:WindowsServer2003SP2、NovellSUSELinuxEnterpriseServer10SP1、WindowsVistaSP1(x86)和WindowsXPSP3(x86)、windowsXPSP2(x64)。在剛剛發布的Hyper-VRC1代碼中還增加了對Windows2000ServerSP4以及Windows2000AdvancedServerSP4的支持。
實際部署
介紹Windows2012Server的虛拟桌面技術時曾經提到過,它的VDI可以基于虛拟機進行發布,微軟其實很早就在其系統集成了VPC(虛拟PC)卻一直沒有引人關注,各方面的表現也差強人意,Hyper-V在曆經幾次版本升級已經非常給力,不僅在其性能上大有提升,而且在現在又與其原生的桌面虛拟化融合,使我們可以更加靈活組合搭配應用環境,進行各種場景下的桌面交付。
基本安裝
1.在“服務器管理器”中添加角色,列表中選擇“Hyper-V”
2.選擇搭建虛拟環境網絡環境所要指定的映射網卡,關于此項設置以前有安裝調試過VMwareWorkstation的朋友一定不會陌生...
3.關于虛拟機遷移時的身份驗證模式的設置,Hyper-V的定位是服務器虛拟化,虛拟機遷移功能是必備的,在擴容、備份、集群組建時,遷移功能是非常有用的,而且在很多實際場景下我們會物理物理器遷移到虛拟機服務器中,也有可能要對多台虛拟服務器進行集群間的遷移,而且這種遷移是需要在工作狀态下保證業務不斷的前提下進行的。Hyper-V在設計已經具備了相關的功能。
4.文件存放位置,我們在Hyper-V中所創建的虛拟機都有對應用VHD文件(以及其他配置文件)産生,這些文件存放在什麼地方需要指定一個默認的路徑。提醒一下為了提高Hyper-V的存儲性能,存放虛拟機文件所在磁盤組應該要高速的企業級設備上,在條件允許的情況下可以考慮SASRAD與SSD等;在硬件性能上保障大量并發讀寫時的可靠性。
5.Hyper-V角色功能已經添加完成,在服務器管理器中展開“Hyper-V管理器”。
創建虛拟機
1.在“操作”菜單中打開“新建”、“虛拟機”
2.為這台虛拟機命名、設置内存分配的大小、選擇橋接的網卡...創建虛拟機文件的存放路徑設置...配置光驅.(可以指定一個ISO映射為光盤)
虛拟機系統
1.選中這台機器鼠标右鍵菜單中選擇"連接",我們将可以直接從窗口中控制這台機器了...
2.展開的窗口中我們可以像平常操作VM的虛拟機一樣對這台Hyper-V虛拟機進行完全控制。
3.Hyper-V的虛拟機會從之前設置ISO光盤引導,一步步的完成系統的安裝與配置;
管理虛拟機
Hyper-V的定位更多偏向于服務器虛拟化,我們除了系統部署配置外,在正常運行的情況下,一般無需長期直接在這個控制台連接到虛拟機上進行操作,為系統保留更多的資源。隻要服務器配置強勁,我們可以在Hyper-V創建更多的虛拟桌面會話主機或服務器,用于發布和後台服務,Hyper-V的管理器就如同一台隐形的機櫃,機櫃中放置中一組各式的服務器,平常沒什麼大問題時都可以利用3389遠程桌面連接來調試服務器。