В наші дні віртуалізація - одна з найбільш актуальних технологій, а засіб віртуалізації Hyper-V, вбудоване в систему Windows Server 2008, є новим сильним «гравцем», здатним змінити ситуацію на цьому ринку. На сьогодні лідером ринку визнаний продукт ESX Server. Щоб зробити висновок про конкурентоспроможність Hyper-V, необхідно розібратися в тому, як порівнювати архітектури двох продуктів. Крім того, до складу пакету Hyper-V входить кілька нових важливих функцій, і варто подивитися, як пов'язані між собою Hyper-V і старе рішення Virtual Server 2005 R2. Нарешті, в цій статті я покажу, як налаштовувати і використовувати Hyper-V.
Умови роботи
На відміну від пакета Virtual Server 2005 R2, що працює і на 32-розрядної, і на 64-розрядної системі, Hyper-V вимагає наявності 64-розрядної системи з підтримкою технологій Intel-VT або AMD-V. Крім того, у процесора основної машини її потрібно активувати механізм захисту виконуваного коду (Intel XD або AMD NX). Технологія віртуалізації Hyper-V поставляється компанією Microsoft з наступними версіями Windows Server 2008:
Windows Server 2008, Standard: 999 долл., Включаючи п'ять ліцензій Client Access Licenses (CAL);
Windows Server 2008, Enterprise: 3,999 дол., Включаючи 25 ліцензій CAL;
Windows Server 2008, Datacenter: 2,999 дол. За кожен обслуговується процесор.
Як і системи Windows Server 2003 R2 версій Enterprise і Datacenter, платформа Windows Server 2008 редакції Enterprise дозволяє підтримувати до чотирьох віртуальних образів системи Windows без додаткових витрат на ліцензії, а Server 2008 Datacenter дозволяє створювати необмежену кількість образів системи по одній ліцензії. Можна використовувати Hyper-V як в повних версіях системи Server 2008, так і в системах з ядром Server Core будь-який з редакцій Server 2008. Крім того, компанія Microsoft з часом запропонує самостійну версію даної функції під назвою Hyper-V Server за 29 дол.
Архітектура Windows Server Hyper-V
Функція Hyper-V, яка повинна була скласти конкуренцію Vmware ESX Server, спочатку створювалася на основі нової микроядерной архітектури. на малюнку показана архітектура Server 2008 Hyper-V. Швидко порівняти пакети ESX Server і Hyper-V допоможе врізка "Лицем до лиця: VMware ESX Server проти Microsoft Hyper-V».
На відміну від моделі віртуалізації на базі хоста Virtual Server, яка вимагала запуску функції віртуалізації поверх операційної системи комп'ютера, Hyper-V являє собою віртуальне середовище, що працює безпосередньо на апаратному рівні, без обмінів з операційною системою комп'ютера. Архітектура Hyper-V складається з гипервизора мікроядра, а також батьківських і дочірніх розділів.
Всі версії Hyper-V мають один до основного розділу. Цей розділ управляє функціями Hyper-V. З батьківського розділу запускається консоль Windows Server Virtualization. Крім того, до основного розділу використовується для запуску віртуальних машин (VM), що підтримують потокову емуляцію старих апаратних засобів. Такі VM, побудовані на готових шаблонах, емулює апаратні засоби, є аналогами VM, що працюють в продуктах з виртуализацией на базі хоста, наприклад Virtual Server.
Гостьові VM запускаються з дочірніх розділів Hyper-V. Дочірні розділи підтримують два типи VM: високопродуктивні VM на основі архітектури VMBus і VM, керовані системою-хостом. До першої групи входять VM з системами Windows Server 2003, Windows Vista, Server 2008 і Linux (підтримують Xen). Нову архітектуру VMBus відрізняє високопродуктивний конвеєр, що функціонує в оперативній пам'яті, що з'єднує клієнтів Virtualization Service Clients (VSC) на гостьових VM з провайдером Virtual Service Provider (VSP) хоста. VM, керовані хостом, запускають платформи, які не підтримують нову архітектуру VMBus: Windows NT, Windows 2000 і Linux (без підтримки технології Xen, наприклад SUSE Linux Server Enterprise 10).
Hyper-V і Virtual Server 2008
Hyper-V надає набагато більше можливостей, ніж Virtual Server 2005 R2. Так як Hyper-V працює тільки на 64-розрядних платформах, хост-системі виділяється до 1 Тбайт оперативної пам'яті. Hyper-V не обмежує число активних VM: максимальна кількість визначається тільки можливостями апаратних засобів хоста. Крім того, VM Hyper-V є більш масштабованими, ніж VM Virtual Server. Hyper-V підтримує як 32-розрядні, так і 64-розрядні гостьові операційні системи. Гостьові системи можуть використовувати високопродуктивну архітектуру VMBus, а також отримують більше оперативної пам'яті і процесорних ресурсів, ніж пропонує Virtual Server. Технологія Virtual Server 2005 R2 не підтримує симетричну мультипроцесорну обробку і має обмеження при виділенні оперативної пам'яті (до 3,6 Гбайт на кожну VM). Hyper-V виділяє для кожної VM до чотирьох віртуальних процесорів і до 32 Гбайт оперативної пам'яті. Для того щоб використовувати ці можливості повністю, хост-система повинна мати як мінімум чотири процесорних ядра і більше 32 Гбайт фізичної оперативної пам'яті.
Hyper-V надає нові технології зберігання даних. Підтримка технології Storage Area Network (SAN) дозволяє завантажувати VM і реалізовувати кластеризацию з перехопленням відмови гостьових систем і віртуальних серверів. Пакет Hyper-V також надає можливість зберігання даних з доступом через VM. За допомогою технології Hyper-V можна звернутися до образів віртуальних жорстких дисків, без монтування образу VHD на активній VM. Hyper-V також дозволяє використовувати службу Volume Shadow Copy Service (VSS) для резервного копіювання VM. На мережевому рівні технологія Hyper-V дозволяє встановити новий віртуальний комутатор з підтримкою механізму Windows Network Load Balancing (NLB) для з'єднання VM і різних серверів. Крім того, Hyper-V дозволяє робити «знімки» активних VM і дає можливість зробити повернення стану віртуальної системи з будь-якого зі збережених «знімків».
Установка Hyper-V
Hyper-V не встановлюється за умовчанням з системою Server 2008. Для установки компонента Hyper-V використовується Server Manager зі складу Windows Server 2008. У меню Start виберіть Programs, Administrative Tools, після чого клацніть Server Manager. У вікні Server Manager додайте роль віртуалізації. Для цього клацніть на кнопці Add Roles і запустіть майстер Add Roles Wizard, показаний на екрані 1.
У майстра Add Roles Wizard потрібно відзначити роль Windows Server Virtualization. Далі клацніть на кнопці Next і перегляньте екрани майстра, що дозволяють вивчити і налаштувати Hyper-V. Насамперед майстер пояснить, що, можливо, вам доведеться налаштовувати підтримку віртуалізації в BIOS. Програма дасть посилання на файли служби допомоги Windows Server Virtualization Online Help. Далі майстер запропонує вказати мережеві підключення, які ви хочете пов'язати з віртуальними мережами. За замовчуванням майстер створює одну віртуальну мережу для кожного реально встановленого мережевого адаптера. Далі буде запропоновано підтвердити зазначену інформацію і перезавантажити систему
Системи з технологією AMD-V підтримують віртуалізацію за замовчуванням. Однак, якщо система використовує технологію віртуалізації Intel-VT, доведеться переглянути настройки BIOS під час завантаження і переконатися, що віртуалізація дозволена. При роботі з материнськими платами компанії Intel потрібно натиснути клавішу F2 під час завантаження, щоб переглянути настройки BIOS. Можна встановити параметр Enable VT, щоб дозволити процесору підтримку віртуалізації.
Після перезавантаження системи з'явиться екран Resume Configuration Wizard. Використовуйте його для завершення додавання ролі Windows Server Virtualization. Нова роль буде додана в контейнер встановлених ролей в Server Manager.
Консоль управління Hyper-V
Після установки ролі сервера віртуалізації все готово до створення нових VM. На відміну від продукту Virtual Server 2005 R2, управління яким здійснюється через Web-консоль, Hyper-V управляється за допомогою графічного інтерфейсу на основі консолі Microsoft Management Console (MMC) 3.0. Для запуску консолі Virtualization Management Console управління Hyper-V виберіть в меню Start пункти Administrative Tools, Windows Virtualization Management. На екрані 2 зображена консоль управління Hyper-V.
У лівій панелі консолі ви можете керувати кількома образами серверів Hyper-V. При виборі одного з образів його VM відображаються в центральному вікні Virtual Machines. Можна керувати VM за допомогою пунктів контекстного меню, що показується при натисканні правою кнопкою миші на будь-який з VM.
Connect дозволяє підключитися до активної VM. При цьому відображається вікно Virtual Machine Connection.
Settings дозволяє змінити налаштування VM.
Turn Off «відключає харчування» VM.
Revert виконує повернення до збереженого знімку, переводить VM в одне зі збережених раніше станів.
Shut Down здійснює вихід з гостьової операційної системи.
Save State зберігає поточний стан VM.
Pause призупиняє виконання процесів на VM.
Snapshot робить «знімок» поточного стану VM.
Використовуйте панель Actions в правій частині консолі Virtualization Management Console для виконання найбільш поширених дій, таких як створення нових VM, редагування властивостей VM, редагування налаштувань віртуальних жорстких дисків, запуск і зупинка служби віртуалізації, видалити сервери з консолі.
Майстер для створення і перенесення VM
Створювати VM рекомендується за допомогою майстра New Virtual Machine Wizard. Для запуску майстра потрібно клацнути на команді New у вікні Action консолі Virtualization Management Console.
На першому екрані (див. Екран 3) пропонується вказати ім'я VM і папку, в якій VM буде створена. За замовчуванням Hyper-V створює нову VM в папці C: ProgramData MicrosoftWindowsVirtualization. Для зміни папки, яка застосовується за умовчанням, можна використовувати налаштування Virtualization Settings в консолі Virtualization Management Console. Далі майстер попросить вказати розмір пам'яті, виділеної для даної VM. Значення за замовчуванням - 256 Мбайт, але можна виділити від 8 Мбайт до 32 Гбайт для кожної VM (максимальний розмір обмежується розміром фізичної оперативної пам'яті в комп'ютері).
Після цього майстер попросить вас вказати мережу, до якої підключена VM. Ви можете відмовитися від підключення або вибрати одну з віртуальних мереж. Майстер створює віртуальні мережі при першому виборі ролі сервера віртуалізації. Також для створення віртуальних мереж можна використовувати вікно Virtual Network Switch Management в консолі Virtualization Management Console. Ви можете вирішити внутрішні комунікації на віртуальному комутаторі, щоб VM могли з'єднуватися з іншими VM або з системою-хостом Windows Server. Також можна створити віртуальну мережу, підключену до одного або декількох фізичних мережевих адаптерів системи для реалізації зовнішніх підключень.
Майстер New Virtual Machine Wizard дає можливість створювати диски VHD, підключатися до існуючих дискам VHD або приєднувати диски VHD надалі. За замовчуванням диски VHD створюються в папці C: Users PublicDocumentsVirtual Hard Disks. Для зміни папки, яка використовується за замовчуванням, можна задіяти настройки Virtualization Setting в консолі Virtualization Management Console. Hyper-V використовує такий же формат віртуальних дисків VHD, як і Virtual Server 2005 R2. Загальний формат полегшує перенесення існуючих VM з продуктів Virtual Server 2005 R2 і Virtual PC в Windows Server 2008 Hyper-V. Для перенесення виберіть використання існуючого диска VHD і вкажіть майстру шлях до файлу формату VHD. Таким чином, існуючий диск VHD буде прикріплений до нової віртуальної машині Hyper-V. Якщо вибрати використання нового диска VHD, на наступному екрані буде запропоновано вказати параметри установки операційної системи. Встановити операційну систему можна або за допомогою CD / DVD приводу хоста, або з файлу образу формату ISO. На останньому екрані майстер пропонує підтвердити встановлені установки віртуальної машини. Завершення роботи майстра автоматично призведе до створення нової VM. Можна запустити нову машину негайно або зробити це пізніше вручну.
Після створення VM можна встановити на гостьову систему служби інтеграції Integration Services. Перш ніж встановлювати пакет Integration Services, варто видалити інструментарій Virtual Server R2 Tools, так як пакет Integration Services замінює доповнення до старих засобів віртуалізації. Пакет Integration Services підтримує використання миші і синхронізацію за часом з хостом. Щоб встановити служби Integration Services на гостьову систему, відкрийте з'єднання Virtual Machine Connection в консолі Virtualization Management Console. В меню Virtual Machine Connection Action виберіть пункт Insert Integration Services Disk. При використанні нових віртуальних машин Hyper-V я спостерігав помітне збільшення продуктивності активних VM.
Hyper-V: найближчі плани
Компанія Microsoft випустила бета-версію Hyper-V в грудні минулого року. Попередня версія Hyper-V виходить в зв'язці з першим релізом системи Windows Server 2008. Представники Microsoft повідомили, що остаточний варіант коду Hyper-V побачить світ протягом 180 днів після виробничого, RTM, випуску системи Windows Server 2008. Остаточний варіант пакету Hyper-V буде поширюватися через службу Windows Update, і вам не доведеться витрачати додатковий час на завантаження і установку RTM-версії.
Hyper-V компанії Microsoft є еволюційної технологією, яка може доповнити або навіть перевищити можливості віртуалізації, пропоновані Virtual Server 2005 R2. Нове рішення на основі гипервизора мікроядра забезпечує високу продуктивність, додаткові функції і можливості, а також велику масштабованість в порівнянні з Virtual Server 2005 R2. Ці переваги дозволяють новому продукту конкурувати з лідером ринку віртуальних машин, ESX Server. Той факт, що система Windows Server 2008 містить у вигляді Hyper-V вбудовану в лінійку операційних систем Windows технологію віртуалізації, прискорить поширення віртуалізації в компаніях будь-яких розмірів. У свою чергу Hyper-V прискорить поширення Windows Server 2008. Ціна і доступність роблять перехід на використання Hyper-V особливо привабливим для підприємств малого та середнього бізнесу, адже, крім іншого, висока вартість і більш складний (в стилі Linux) механізм адміністрування ESX Server відлякують невеликі компанії.
Майкл Оті - редактор Windows IT Pro і президент компанії TECA (Портленд, шт. Орегон), що займається розробкою програмного забезпечення і консалтингом. [email protected]
Малюнок. Архітектура Windows Server 2008 Hyper-V
Віч-на-віч: пакет VMware ESX Server проти служби Microsoft Hyper-V
Продукт ESX Server компанії VMware є лідером ринку віртуалізації на корпоративному рівні. Для того щоб наздогнати конкурента, компанії Microsoft доведеться перевершити саму себе. ESX Server має великий список досягнень, проте набір можливостей Hyper-V, описаний в цій статті і наведений в таблиці, безумовно дозволяє їй брати участь в гонці. Включення технології Hyper-V до складу системи Windows Server 2008 робить дане рішення привабливим в ціновому відношенні, особливо для підприємств середнього і малого бізнесу. У таблиці наведено порівняння можливостей пакетів ESX Server 3.0 і Server 2008 Hyper-V.
Обидва рішення побудовані на основі гипервизора. Однак основна відмінність в тому, що ESX Server володіє «важким» гіпервізором, що включає в себе драйвери пристроїв. А «легкий» гипервизор від компанії Microsoft, навпаки, не містить драйвери і коди, створені незалежними розробниками. Драйвери пристроїв, що використовуються службою Hyper-V, розміщуються в гостьових операційних системах. «Легкий» шар гипервизора робить технологію більш ефективної і безпечної, ніж ESX Server, так як не містить коди від незалежних розробників. Обидва продукти підтримують і 32-розрядні, і 64-розрядні гостьові операційні системи. ESX Server дозволяє виділити кожній VM більшу кількість пам'яті, але має обмеження в 128 активних VM (зазвичай такої кількості цілком достатньо), на відміну від пакета Hyper-V, в якому кількість активних VM необмежено. Незаперечною перевагою продукту від компанії VMware в даний момент є підтримка технології Live Migration (перенесення активних VM з одного носія на інший). Hyper-V не підтримує технологію Live Migration, але в зв'язці з пакетом System Center Virtual Machine Manager дозволяє використовувати механізм, названий компанією Microsoft Quick Migration, для швидкого збереження стану активної VM з подальшим перенесенням цієї VM і збереженого стану на інший носій.
Таблиця. Порівняння можливостей VMware ESX Server і Windows Server Hyper-V strong
