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Übersicht über die Hyper-V-Technologie

Hyper-V ist das Hardwarevirtualisierungsprodukt von Microsoft. Damit können Sie eine Softwareversion eines Computers, die als virtueller Computer bezeichnet wird, erstellen und ausführen. Jeder virtuelle Computer verhält sich wie ein vollständiger Computer, auf dem ein Betriebssystem und Programme ausgeführt werden. Wenn Sie Computerressourcen benötigen, bieten virtuelle Computer mehr Flexibilität, sie sparen Zeit und Geld und sind eine effizientere Möglichkeit, Hardware zu verwenden, als nur ein einziges Betriebssystem auf physischer Hardware auszuführen.

Von Hyper-V wird jeder virtuelle Computer in einem eigenen isolierten Bereich ausgeführt. Dies bedeutet, dass Sie mehrere virtuelle Computer gleichzeitig auf derselben Hardware ausführen können. Sie können dies tun, um Probleme wie einen Absturz zu vermeiden, der sich auf die anderen Workloads auswirkt, oder um verschiedenen Personen, Gruppen oder Diensten Zugriff auf verschiedene Systeme zu gewähren.

Einige Möglichkeiten, wie Hyper-V Ihnen helfen kann

Hyper-V kann Ihnen wie folgt helfen:

  • Aufbauen oder Erweitern einer privaten Cloud-Umgebung Mit Hyper-V können Sie die Verwendung gemeinsam genutzter Ressourcen unterstützen oder ausweiten und die Nutzung bei verändertem Bedarf anpassen, um auf diese Weise flexiblere, bedarfsorientierte IT-Dienste bereitzustellen.

  • Sie können Hardware effektiver nutzen. Konsolidieren Sie Server und Arbeitslasten auf weniger leistungsfähigen physischen Computern, um weniger Energie und physischen Speicherplatz zu nutzen.

  • Verbessern der Geschäftskontinuität Minimieren Sie die Auswirkungen sowohl geplanter als auch nicht geplanter Downtime auf Workloads.

  • Aufbauen oder Erweitern einer virtuellen Desktopinfrastruktur (VDI). Nutzen Sie eine zentralisierte Desktopstrategie mit einer VDI. Diese kann zur Steigerung der Unternehmensflexibilität und Datensicherheit beitragen und darüber hinaus die Einhaltung von Richtlinien und die Verwaltung des Desktopbetriebssystems und von Anwendungen vereinfachen. Stellen Sie Hyper-V und den Remotedesktop-Virtualisierungshost (RD-Virtualisierungshost) auf demselben Server bereit, um persönliche virtuelle Desktops oder virtuelle Desktoppools für die Benutzer verfügbar zu machen.

  • Gestalten Sie Entwicklung und Tests effizienter. Reproduzieren Sie verschiedene Computerumgebungen, ohne die gesamte Hardware kaufen oder warten zu müssen, die Sie benötigen, wenn Sie ausschließlich physische Systeme verwenden.

Hyper-V und andere Virtualisierungsprodukte

Hyper-V in Windows und Windows Server ersetzt ältere Hardwarevirtualisierungsprodukte wie Microsoft Virtual PC, Microsoft Virtual Server und Windows Virtual PC. Hyper-V bietet Netzwerk-, Leistungs-, Speicher- und Sicherheitsfeatures, die in diesen älteren Produkten nicht verfügbar sind.

Hyper-V und die meisten Virtualisierungsanwendungen von Drittanbietern, die dieselben Prozessorfeatures erfordern, sind nicht kompatibel. Das liegt daran, dass die Prozessorfeatures, die als Hardwarevirtualisierungserweiterungen bezeichnet werden, so ausgelegt sind, dass eine gemeinsame Nutzung ausgeschlossen ist. Ausführliche Informationen finden Sie unter Virtualisierungsanwendungen, die nicht mit Hyper-V, Device Guard und Credential Guard zusammenarbeiten.

Welche Features bietet Hyper-V?

Hyper-V bietet viele Features. Dies ist eine Übersicht, gruppiert nach den Features, die Ihnen zur Verfügung stehen oder Ihnen helfen.

Computingumgebung: Ein virtueller Hyper-V-Computer enthält dieselben grundlegenden Komponenten wie ein physischer Computer, z. B. Arbeitsspeicher, Prozessor, Speicher und Netzwerk. All diese Teile verfügen über Features und Optionen, die Sie auf verschiedene Weise konfigurieren können, um verschiedene Anforderungen zu erfüllen. Speicher und Netzwerk können aufgrund der vielen Möglichkeiten, wie Sie sie konfigurieren können, jeweils als eigene Kategorien betrachtet werden.

Notfallwiederherstellung und Datensicherung: Für die Notfallwiederherstellung erstellt das Hyper-V-Replikat Kopien von virtuellen Computern, die an einem anderen physischen Speicherort gespeichert werden sollen, sodass Sie den virtuellen Computer aus der Kopie wiederherstellen können. Für die Datensicherung bietet Hyper-V zwei Typen. Bei dem einen Typ werden gespeicherte Zustände verwendet, beim anderen der Volumeschattenkopie-Dienst (Volume Shadow Copy Service, VSS), sodass Sie anwendungskonsistente Sicherungen für Programme erstellen können, die VSS unterstützen.

Optimierung: Jedes unterstützte Gastbetriebssystem verfügt über angepasste Dienste und Treiber, die als Integrationsdienste bezeichnet werden und die Verwendung des Betriebssystems auf einem virtuellen Hyper-V-Computer vereinfachen.

Portabilität: Features wie Livemigration, Speichermigration und Import/Export vereinfachen das Verschieben oder Verteilen eines virtuellen Computers.

Remotekonnektivität: Hyper-V enthält „Verbindung mit virtuellen Computern“, ein Remoteverbindungstool für die Verwendung mit Windows und Linux. Im Gegensatz zu Remotedesktop bietet Ihnen dieses Tool Konsolenzugriff, sodass Sie sehen können, was im Gastbetriebssystem geschieht, auch wenn das Betriebssystem noch nicht gestartet wurde.

Sicherheit: Sicherer Start und abgeschirmte virtuelle Computer schützen vor Schadsoftware und anderen nicht autorisierten Zugriffen auf einen virtuellen Computer und seine Daten.

Nutzung von Hyper-V

Hyper-V ist in Windows Server und Windows verfügbar.

Hyper-V ist eine Serverrolle, die für x64-Versionen von Windows Server verfügbar ist. Anweisungen für Windows Server finden Sie unter Installieren der Hyper-V-Rolle auf Windows Server.

In Windows ist Hyper-V als Funktion in einigen 64-Bit-Versionen von Windows verfügbar. Hyper-V ist auch als herunterladbares, eigenständiges Serverprodukt, Microsoft Hyper-V Server, verfügbar.

Unterstützte Betriebssysteme

Viele Betriebssysteme werden auf virtuellen Computern ausgeführt. Im Allgemeinen wird ein Betriebssystem, das eine x86-Architektur verwendet, auf einem Hyper-V virtuellen Computer ausgeführt. Nicht alle Betriebssysteme, die ausgeführt werden können, werden jedoch von Microsoft getestet und unterstützt. Eine Liste der von Microsoft unterstützten Dienste finden Sie unter:

Funktionsweise von Hyper-V

Hyper-V ist eine hypervisorbasierte Virtualisierungstechnologie. Hyper-V verwendet den Windows-Hypervisor, der einen physischen Prozessor mit bestimmten Features erfordert. Weitere Informationen finden Sie unter Systemanforderungen für Hyper-V unter Windows Server.

In den meisten Fällen verwaltet der Hypervisor die Interaktionen zwischen der Hardware und den virtuellen Computern. Dieser hypervisorgesteuerte Zugriff auf die Hardware bietet virtuellen Computern die isolierte Umgebung, in der sie ausgeführt werden. In einigen Konfigurationen hat ein virtueller Computer oder das Betriebssystem, das auf dem virtuellen Computer ausgeführt wird, direkten Zugriff auf Grafik-, Netzwerk- oder Speicherhardware.

Aus welchen Komponenten besteht Hyper-V?

Hyper-V besteht aus erforderlichen Komponenten, die zusammenarbeiten, damit Sie virtuelle Computer erstellen und ausführen können. Zusammen werden diese Teile als Virtualisierungsplattform bezeichnet. Sie werden als Gruppe installiert, wenn Sie die Hyper-V-Rolle installieren. Zu den erforderlichen Komponenten gehören Windows-Hypervisor, Hyper-V Virtual Machine Management Service, der Virtualisierungs-WMI-Anbieter, der VMbus (Virtual Machine Bus), der Virtualisierungsdienstanbieter (VSP) und der Virtuelle Infrastrukturtreiber (VID).

Hyper-V verfügt auch über Tools für Verwaltung und Konnektivität. Sie können diese auf demselben Computer installieren, auf dem die Hyper-V-Rolle installiert ist, und auf Computern, auf denen die Hyper-V-Rolle nicht installiert ist. Diese Tools sind:

Dies sind einige Technologien von Microsoft, die häufig mit Hyper-V verwendet werden:

Verschiedene Speichertechnologien: freigegebene Clustervolumes, SMB 3.0, direkte Speicherplätze

Windows-Container bieten einen weiteren Ansatz für die Virtualisierung. Weitere Informationen finden Sie in der Windows-Containerbibliothek auf MSDN.

Systemanforderungen

Hyper-V erfordert Folgendes:

  • Ein Prozessor mit SLAT-Funktionen (Second Level Address Translation).

  • Windows 10 (Pro oder Enterprise) oder Windows 11 (Pro oder Enterprise).

Führen Sie ein Upgrade auf Windows Pro durch Öffnen des> und der> durch. Hier können Sie den Store besuchen und ein Upgrade erwerben.

Die meisten Computer führen Hyper-V aus, aber jeder virtuelle Computer führt ein separates Betriebssystem aus. Sie können in der Regel einen oder mehrere virtuelle Computer auf einem Computer mit 4 GB RAM ausführen, obwohl Sie mehr Ressourcen für mehr virtuelle Computer benötigen oder ressourcenintensive Software wie Spiele, Videobearbeitung oder Engineering-Designsoftware installieren und ausführen möchten.

Weitere Informationen zu den Systemanforderungen von Hyper-V und zur Überprüfung, ob Hyper-V auf Ihrem Computer ausgeführt wird, finden Sie in der Hyper-V Requirements Reference.

Betriebssysteme, die auf einem virtuellen Computer ausgeführt werden können

Hyper-V unter Windows unterstützt viele verschiedene Betriebssysteme auf einem virtuellen Computer, darunter verschiedene Versionen von Linux, FreeBSD und Windows.

Als Erinnerung müssen Sie über eine gültige Lizenz für alle Betriebssysteme verfügen, die Sie in den virtuellen Computern verwenden.

Informationen dazu, welche Betriebssysteme als Gäste in Hyper-V unter Windows unterstützt werden, finden Sie unter Unterstützte Windows-Gastbetriebssysteme und unterstützte Linux-Gastbetriebssysteme.

Unterschiede zwischen Hyper-V unter Windows und Hyper-V unter Windows Server

Es gibt einige Features, die in Hyper-V unter Windows anders funktionieren als in Hyper-V unter Windows Server ausgeführt werden.

Hyper-V Features, die nur unter Windows Server verfügbar sind:

  • Livemigration virtueller Computer von einem Host zu einem anderen
  • Hyper-V-Replikat
  • Virtual Fiber Channel
  • SR-IOV-Netzwerke
  • Gemeinsam genutzt. VHDX

Hyper-V Features nur unter Windows verfügbar:

  • Schnelles Erstellen und VM-Katalog
  • Standardnetzwerk (NAT-Switch)

Das Speicherverwaltungsmodell unterscheidet sich für Hyper-V unter Windows. Auf einem Server wird Hyper-V Arbeitsspeicher verwaltet, wobei davon ausgegangen wird, dass nur die virtuellen Computer auf dem Server ausgeführt werden. In Hyper-V unter Windows wird Arbeitsspeicher verwaltet, wobei erwartet wird, dass die meisten Clientcomputer zusätzlich zu virtuellen Computern Software auf dem Host ausführen.

Einschränkungen

Programme, die von einer bestimmten Hardware abhängen, funktionieren nicht gut auf einem virtuellen Computer. Beispielsweise funktionieren Spiele oder Anwendungen, die eine Verarbeitung mit GPUs erfordern, möglicherweise nicht gut. Außerdem können Anwendungen, die auf Zeitgebern mit unter 10 ms basieren, wie z. B. Livemusik-Mischanwendungen oder Anwendungen, die hohe Präzision bei Zeitmessungen erfordern, Probleme haben, wenn sie auf einer virtuellen Maschine ausgeführt werden.

Darüber hinaus können latenzempfindliche Anwendungen mit hoher Präzision, wenn Sie Hyper-V aktiviert haben, auch Probleme beim Ausführen auf dem Host haben. Dies liegt daran, dass das Hostbetriebssystem mit aktivierter Virtualisierung auch auf der Hyper-V Virtualisierungsebene ausgeführt wird, ebenso wie Gastbetriebssysteme. Im Gegensatz zu Gästen ist das Hostbetriebssystem jedoch besonders darauf spezialisiert, dass es direkten Zugriff auf alle Hardware hat, was bedeutet, dass Anwendungen mit speziellen Hardwareanforderungen weiterhin ohne Probleme im Hostbetriebssystem ausgeführt werden können.