Гипервизор

Знакомство с Hyper-V в Windows 10

  • Время чтения: 2 мин
  • Соавторы

Hyper-V заменяет технологию Microsoft Virtual PC.

Вы разработчик программного обеспечения, ИТ-специалист или просто увлекаетесь технологиями? Тогда вам наверняка приходится работать с несколькими операционными системами. Hyper-V позволяет запускать несколько операционных систем в виде виртуальных машин в Windows.

В частности, Hyper-V предоставляет возможность выполнять виртуализацию оборудования. Это означает, что каждая виртуальная машина работает на виртуальном оборудовании. Hyper-V позволяет создавать виртуальные жесткие диски, виртуальные коммутаторы и ряд других виртуальных устройств, каждое из которых можно добавить в виртуальную машину.

Причины использовать виртуализацию

Виртуализация позволяет выполнять следующие операции.

  • Запуск программного обеспечения, для которого требуются более старые версии Windows или операционные системы, отличные от Windows.

  • Эксперименты с другими операционными системами. Hyper-V существенно упрощает создание и удаление различных операционных систем.

  • Тестирование программного обеспечения в нескольких операционных системах с помощью нескольких виртуальных машин. Благодаря Hyper-V их можно запускать на настольном компьютере или ноутбуке.

    Эти виртуальные машины можно экспортировать, а затем импортировать в любую другую систему Hyper-V, включая Azure.

Системные требования

Технология Hyper-V доступна в 64-разрядных версиях Windows8 Профессиональная, Windows8 Корпоративная, Windows8 для образовательных учреждений и более поздних версиях ОС. Hyper-V не поддерживается в выпуске WindowsДомашняя.

Выполните обновление с выпуска Windows10Домашняя до выпуска Windows10Профессиональная, открыв раздел Параметры > Обновление и безопасность > Активация. Здесь вы можете посетить Store и приобрести обновление.

Hyper-V можно запустить на большинстве компьютеров, однако каждая виртуальная машина является отдельной операционной системой. Как правило, на компьютере с 4ГБ ОЗУ можно запустить одну или несколько виртуальных машин, однако для запуска дополнительных виртуальных машин либо установки и запуска ресурсоемкого ПО, такого как игры, видеоредакторы или программы для технического проектирования, потребуются дополнительные ресурсы.

Дополнительные сведения о требованиях Hyper-V к системе и о том, как проверить, будет ли Hyper-V работать на конкретном компьютере, см. в статье Справочник по требования к системе для Hyper-V.

Операционные системы, которые можно запустить на виртуальной машине

Hyper-V в Windows поддерживает много операционных систем на виртуальных машинах, в том числе различные выпуски Linux, FreeBSD и Windows.

Напоминаем, что необходимо иметь действующую лицензию на все операционные системы, используемые на виртуальной машине.

Дополнительные сведения об операционных системах, которые поддерживаются как гостевые в Hyper-V в Windows, см. в статьях Гостевые операционные системы, поддерживаемые в Windows и Гостевые операционные системы, поддерживаемые в Linux.

Различия между Hyper-V в Windows и Windows Server

Некоторые функции работают по-разному в Hyper-V для Windows и Windows Server.

Компоненты Hyper-V, доступные только в Windows Server:

  • Виртуализация графических процессоров с помощью RemoteFX
  • динамическая миграция виртуальных машин с одного узла на другой;
  • реплика Hyper-V;
  • Виртуальный адаптер Fiber Channel
  • сеть СSR-IOV;
  • общий доступ к .VHDX.

Компоненты Hyper-V, доступные только в Windows 10:

  • Быстрое создание и коллекция виртуальных машин
  • Сеть по умолчанию (коммутатор NAT)

Модель управления памятью отличается в Hyper-V в Windows. При управлении памятью Hyper-V на сервере предполагается, что на нем запущены только виртуальные машины. В Hyper-V для Windows при управлении памятью учитывается тот факт, что кроме виртуальных машин на большинстве клиентских компьютеров работает локальное программное обеспечение.

Ограничения

Программы, которые зависят от наличия определенного оборудования, не будут нормально работать на виртуальной машине. Например, это игры или приложения, которым нужны графические процессоры. С приложениями, использующими таймеры длительностью менее 10мс, например приложениями для микширования музыки в режиме реального времени или приложениями, чувствительными к задержкам, также возможны проблемы.

Кроме того, если включен Hyper-V, проблемы могут возникать и с чувствительными к задержкам высокоточными приложениями, работающими в операционной системе сервера виртуальных машин.

Это связано с тем, что при включенной виртуализации ОС сервера виртуальных машин тоже работает поверх уровня виртуализации Hyper-V, как и гостевые операционные системы. Однако отличие операционной системы сервера виртуальных машин от гостевых ОС заключается в том, что она имеет прямой доступ к оборудованию, что обеспечивает правильную работу приложений с особыми требованиями к оборудованию.

Дальнейшие действия

Установка Hyper-V в Windows10

Службы интеграции Hyper-V

  • Время чтения: 5 мин
  • Соавторы

Службы интеграции (часто называемые компонентами интеграции) — это службы, позволяющие виртуальной машине связываться с узлом Hyper-V. Многие из этих служб используются для удобства, а другие могут быть достаточно важны для правильной работы виртуальной машины.

В этой статье приведены справочные сведения по каждой из служб интеграции, доступной в Windows. Она также является отправной точкой для получения любых сведений, связанных с конкретными службами интеграции и их историей.

Руководства пользователя:

Краткий справочник

Служба пульса (Hyper-V)

Имя службы Windows: vmicheartbeat
Имя управляющей программы Linux: hv_utils
Описание. Сообщает узлу Hyper-V, что на виртуальной машине установлена операционная система и что она загрузилась надлежащим образом.
Добавлено в: Windows Server2012, Windows8
Влияние. При отключении виртуальная машина не может сообщать о корректной работе своей операционной системы. Это может повлиять на некоторые виды мониторинга и диагностики на стороне узла.

Служба пульсов позволяет ответить на простые вопросы, например: "Загрузилась ли виртуальная машина?".

Когда Hyper-V сообщает, что состояние виртуальной машины— "Запущена" (см. пример ниже), это означает, что Hyper-V выделил ресурсы для виртуальной машины, и это не означает, что на виртуальной машине установлена или нормально работает операционная система. Здесь оказывается полезной служба пульсов. Служба пульсов сообщает Hyper-V о том, что операционная система на виртуальной машине загрузилась.

Проверка пульсов с помощью PowerShell

Запустите Get-VM от имени администратора, чтобы увидеть пульсы от виртуальной машины:

Выходные данные должны иметь следующий вид:

Поле определяется службой пульсов.

Служба завершения работы в качестве гостя (Hyper-V)

Имя службы Windows: vmicshutdown
Имя управляющей программы Linux: hv_utils
Описание. Позволяет узлу Hyper-V запрашивать завершение работы виртуальной машины.

Компьютер виртуальной машины всегда может принудительно выключить виртуальную машину, но это похоже на нажатие кнопки выключения в отличие от корректного завершения работы.
Добавлено в: Windows Server2012, Windows8
Влияние:высокая степень влияния. При отключении узел не сможет корректно завершить работу виртуальной машины. Выключение будет только жестким, что может привести к потере или повреждению данных.

Служба синхронизации времени Hyper-V

Имя службы Windows: vmictimesync
Имя управляющей программы Linux: hv_utils
Описание: Синхронизирует системное время виртуальной машины с системным временем физического компьютера.
Добавлено в: Windows Server2012, Windows8
Влияние:высокая степень влияния. При отключении время на виртуальной машине будет случайным образом отклоняться от времени компьютера.

Служба обмена данными Hyper-V (KVP)

Имя службы Windows: vmickvpexchange
Имя управляющей программы Linux: hv_kvp_daemon
Описание. Предоставляет механизм для обмена простыми метаданными между виртуальной машиной и узлом.
Добавлено в: Windows Server2012, Windows8
Влияние. При отключении виртуальные машины с системой Windows8, Windows Server2012 или более ранней версией не будут получать обновления для служб интеграции Hyper-V. Отключение обмена данными также может повлиять на некоторые виды мониторинга и диагностики на стороне узла.

Служба обмена данными (иногда называемая KVP) предоставляет небольшой объем данных о виртуальной машине узлу Hyper-V (и наоборот) с помощью пар "ключ-значение" (KVP) в реестре Windows. Тот же механизм может также применяться для совместного использования настроенных данных виртуальной машиной и узлом.

Пары "ключ-значение" состоят из ключа и значения. И ключ, и значение являются строками, другие типы данных не поддерживаются. При создании или изменении пары "ключ-значение" она доступна как в гостевой ОС, так и на узле. Данные из пары "ключ-значение" передаются через шину VMbus Hyper-V и не требуют никакого сетевого подключения между гостевой ОС и узлом Hyper-V.

Служба обмена данными— это мощный инструмент для сохранения данных о виртуальной машине; для совместного использования интерактивных данных или передачи данных используйте PowerShell Direct.

Руководства пользователя:

Служба запросов на теневое копирование томов Hyper-V

Имя службы Windows: vmicvss
Имя управляющей программы Linux: hv_vss_daemon
Описание. Позволяет службе теневого копирования томов выполнять резервное копирование приложений и данных на виртуальной машине.
Добавлено в: Windows Server2012, Windows8
Влияние. При отключении невозможно выполнить резервное копирование виртуальной машины во время выполнения (с помощью VSS).

Служба запросов на теневое копирование томов необходима для службы теневого копирования томов (VSS). Служба теневого копирования томов (VSS) захватывает и копирует образы для резервного копирования в работающих системах, в частности на серверах, без существенного снижения производительности и с сохранением стабильности работы служб, предоставляемых этими системами. Для этого служба интеграции координирует рабочие нагрузки виртуальной машины с процессом резервного копирования узла.

Дополнительные сведения о теневом копировании томов см. здесь.

Интерфейс гостевой службы Hyper-V

Имя службы Windows: vmicguestinterface
Имя управляющей программы Linux: hv_fcopy_daemon
Описание. Предоставляет интерфейс для узла Hyper-V для двунаправленного копирования файлов с виртуальной машины и на виртуальную машину.
Добавлено в: Windows Server2012R2, Windows8.1
Влияние. При отключении узел не может копировать файлы в гостевую ОС и из нее с помощью . Ознакомьтесь с дополнительными сведениями о командлете Copy-VMFile.

Примечания.
По умолчанию отключено. См. раздел PowerShell Direct с использованием Copy-Item.

Служба PowerShell Direct для Hyper-V

Имя службы Windows: vmicvmsession
Имя управляющей программы Linux: отсутствует
Описание. Предоставляет механизм для управления виртуальной машиной с помощью PowerShell, используя сеанс виртуальной машины без виртуальной сети.
Добавлено в: Windows ServerTP3, Windows10
Влияние. При отключении этой службы узел не сможет подключиться к виртуальной машине с помощью PowerShell Direct.

Примечания.
Изначально эта служба называлась службой сеансов виртуальных машин Hyper-V.
PowerShell Direct находится в активной разработке и доступен только для узлов и гостевых ОС с Windows10 и Windows Server Technical Preview3 или более поздней версией.

С помощью PowerShell Direct можно управлять виртуальной машиной средствами PowerShell с узла Hyper-V независимо от конфигурации сети и параметров удаленного управления на узле Hyper-V или виртуальной машине. Это позволяет администраторам Hyper-V автоматизировать управление и настройку с помощью сценариев.

Ознакомьтесь с дополнительными сведениями о PowerShell Direct.

Руководства пользователя:

.

Расскажите подробнее о Hyper-V

Краткое описание

Microsoft Hyper-V Server — это гипервизор, встроенный в Windows 2008 Server Core. За счет аппаратной виртуализации предоставляет гостевым системам прямой(!) доступ (т.е. без участия промежуточных виртуальных драйверов, замедляющих работу) к устройствам сервера (диск, память, процессор и т.д.). Официально поддерживает ОС Windows и Linux, на практике — любые ОС соответсвующей архитектуры (FreeBSD, OpenBSD работают без проблем).

Какие основные возможности Windows 2008 Hyper-V?

  1. Поддержка виртуальных сетей (Virtual LAN)
  2. Большой объем памяти для виртуальных машин
  3. Возможность одновременного запуска 32-х битных и 64-х битных машин
  4. До 32GB RAM и 4 CPU для каждой OS
  5. Поддержка одного или нескольких процессоров для виртуальных машин
  6. Поддержка точек восстановления, использующихся для фиксации состояния виртуальной машины в определенные моменты времени. Вы можете вернуться к любой точке восстановления в любое время
  7. Поддержка быстрой миграции, которая позволяет вам переместить виртуальную машину с одного сервера на другой, без выключения этой виртуальной машины,
  8. Поддерживается балансирование нагрузки сети между виртуальными машинами
  9. Интеграция с менеджером Microsoft Virtual Machine Manager (VMM), в качестве основной платформы.

А если копнуть глубже…

Типы решений виртуализации

По сути, существуют три основных вида архитектур, используемых для виртуализации серверов, как показано на рис. 1. Фундаментальные отношения между ними лежат в области отношений между уровнем виртуализации и физическим оборудованием. Под уровнем виртуализации я понимаю уровень программного обеспечения, именуемый монитором виртуальных компьютеров (VMM, не путать с Virtual Machine Manager). Именно этот уровень предоставляет возможность создавать несколько изолированных экземпляров на основе одних и тех же аппаратных ресурсов.

Рис 1. Три архитектуры виртуализации

Примером архитектуры VMM типа 2 являются виртуальные компьютеры Java Virtual Machines. Здесь целью виртуализации является создание среды выполнения, внутри которой процесс сможет выполнять набор инструкций, не полагаясь на систему-носитель. В данном случае, изоляция предназначена для различных процессов и позволяет одному приложению работать на различных ОС, не заставляя беспокоиться насчет зависимостей ОС. Виртуализация серверов не попадает в эту категорию.

VMM типа 1 и гибридные VMM — это подходы, с использованием которых обычно можно столкнуться сегодня. Гибридная VMM — это этап, на котором VMM запущена вместе с ОС хост-компьютера и помогает создать виртуальные машины. Примерами гибридных VMM являются Microsoft Virtual Server, Microsoft Virtual PC, VMware Workstation и VMware Player. Следует отметить, что хотя эти типы решений отлично подходят для сценариев клиентов, где виртуальные компьютеры используются лишь в течении части времени, VMM также добавляют существенные системные издержки и, следовательно, не подходят для рабочих нагрузок, интенсивно использующих ресурсы.

В архитектуре VMM типа 1, уровень VMM работает прямо над оборудованием. Это часто называется уровнем гипервизора. Эта архитектура была первоначально разработана IBM в 1960-е годы для мэйнфреймов и недавно стала доступной на платформах x86/x64, как часть ряда решений, включая Windows Server 2008 Hyper-V.

Существуют доступные решения, на которых гипервизор является внедренной частью микропрограммного обеспечения. Это, однако, является лишь вариантом поставки и не влияет на технологию как таковую.

Глядя на VMM типа 1 можно обнаружить, по сути, два основных вида архитектуры решений гипервизора: микроядерную и монолитную. Оба этих подхода, как показано на рис. 2, являются настоящими VMM типа 1, у которых гипервизор установлен прямо на физическое оборудование.

Рис. 2. Две модели архитектуры решений гипервизора

Монолитный подход размещает гипервизор/VMM в едином уровне, который также включает большинство требуемых компонентов, таких как ядро, драйверы устройств и стек ввода/вывода. Это подход, используемый такими решениями, как VMware ESX и традиционные системы мэйнфреймов.

Микроядерный подход использует очень тонкий, специализированный гипервизор, выполняющий лишь основные задачи обеспечения изоляции разделов и управления памятью. Этот уровень не включает стека ввода/вывода или драйверов устройств. Это подход, используемый Hyper-V. В этой архитектуре стек виртуализации и драйверы конкретных устройств расположены в специальном разделе, именуемом родительским разделом.

Архитектура Windows Server Hyper-V

Функция Hyper-V, которая должна была составить конкуренцию Vmware ESX Server, изначально создавалась на основе новой микроядерной архитектуры. На рис. 3. показана архитектура Server 2008 Hyper-V.

Рис. 3. Архитектура Server 2008 Hyper-V

В отличие от модели виртуализации на базе хоста Virtual Server, которая требовала запуска функции виртуализации поверх операционной системы компьютера, Hyper-V представляет собой виртуальную среду, работающую непосредственно на аппаратном уровне, без обменов с операционной системой компьютера. Архитектура Hyper-V состоит из гипервизора микроядра, а также родительских и дочерних разделов.

Все версии Hyper-V имеют один родительский раздел. Этот раздел управляет функциями Hyper-V. Из родительского раздела запускается консоль Windows Server Virtualization. Кроме того, родительский раздел используется для запуска виртуальных машин (VM), поддерживающих потоковую эмуляцию старых аппаратных средств. Такие VM, построенные на готовых шаблонах, эмулирующих аппаратные средства, являются аналогами VM, работающих в продуктах с виртуализацией на базе хоста, например Virtual Server.

Гостевые VM запускаются из дочерних разделов Hyper-V. Дочерние разделы поддерживают два типа VM: высокопроизводительные VM на основе архитектуры VMBus и VM, управляемые системой-хостом. В первую группу входят VM с системами Windows Server 2003, Windows Vista, Server 2008 и Linux (поддерживающими Xen). Новую архитектуру VMBus отличает высокопроизводительный конвейер, функционирующий в оперативной памяти, соединяющий клиентов Virtualization Service Clients (VSC) на гостевых VM с провайдером Virtual Service Provider (VSP) хоста.

VM, управляемые хостом, запускают платформы, не поддерживающие новую архитектуру VMBus: Windows NT, Windows 2000 и Linux (без поддержки технологии Xen, например SUSE Linux Server Enterprise 10).

Дополнительная информация

Добавить комментарий

Закрыть меню