Omówienie Hyper-V

Hyper-V to technologia wirtualizacji oparta na funkcji hypervisor dla wersji x64 systemu Windows Server 2008 i nowszych wersji systemu Windows Server. Funkcja hypervisor to platforma wirtualizacji specyficzna dla procesora, która umożliwia wielu izolowanym systemom operacyjnym współużytkowanie jednej platformy sprzętowej.

Hyper-V obsługuje izolację za pośrednictwem oddzielnych partycji . Partycja to jednostka logiczna izolacji obsługiwana przez funkcję hypervisor, w której są wykonywane systemy operacyjne. Stos wirtualizacji działa w systemie operacyjnym zarządzania partycji nadrzędnej Hyper-V i ma bezpośredni dostęp do urządzeń sprzętowych. System operacyjny zarządzania tworzy następnie partycje podrzędne Hyper-V i uruchamia w nich systemy operacyjne gościa.

Partycje nie mają dostępu do procesora fizycznego ani nie obsługują przerwań procesora. Zamiast tego mają wirtualny widok procesora i działają w regionie adresu pamięci wirtualnej, który jest prywatny dla każdej partycji gościa. Funkcja hypervisor obsługuje przerwania procesora i przekierowuje je do odpowiedniej partycji. Hyper-V może również sprzętowo przyspieszać tłumaczenie adresów między różnymi wirtualnymi przestrzeniami adresowymi gościa, używając jednostki zarządzania pamięcią we/wy (IOMMU), która działa niezależnie od sprzętu zarządzania pamięcią używanego przez procesor. IOMMU służy do ponownego mapowania adresów pamięci fizycznej na adresy używane przez partycje podrzędne.

Podrzędne partycje również nie mają bezpośredniego dostępu do innych zasobów sprzętowych. Zamiast tego, partycje podrzędne są przedstawiane z wirtualnym widokiem zasobów, znanym jako urządzenia wirtualne . Żądania do urządzeń wirtualnych są przekierowywane za pośrednictwem magistrali maszyn wirtualnych (VMBus) lub funkcji hypervisor do systemu operacyjnego zarządzania w partycji nadrzędnej, która obsługuje żądania urządzeń. VmBus to logiczny kanał komunikacyjny między partycjami z oddzielnymi kanałami przydzielonymi do komunikacji między partycją nadrzędną a partycją podrzędną.

System operacyjny zarządzania hostuje dostawców usług wirtualnych (VSP), którzy komunikują się za pośrednictwem magistrali VMBus w celu obsługi żądań dostępu urządzeń z partycji podrzędnych. System operacyjny gościa na partycji podrzędnej hostuje klientów usług wirtualnych (VSC), którzy przekierowują żądania urządzeń do VSP w systemie operacyjnym zarządzania przy użyciu magistrali VMBus.

W celu uzyskania dostępu sieciowego do partycji podrzędnych, moduł NetVSC działa w systemie operacyjnym gościa. Żądania sieciowe i pakiety są wysyłane między NetVSC a sieciowym VSP, które działają w systemie operacyjnym zarządzania. Funkcja NetVSC uwidacznia również zwirtualizowany widok fizycznej karty sieciowej na komputerze hosta. Ta zwirtualizowana karta sieciowa jest znana jako syntetyczna karta sieciowa.

Uwaga Hyper-V obsługuje również inną mniej wydajną zwirtualizowaną kartę sieciową, która jest znana jako emulowana karta sieciowa. Emulowana karta sieciowa naśladuje kartę sieciową Intel i używa emulacji sprzętowej do przekazywania pakietów do i z netVSP.

Na poniższej ilustracji przedstawiono ścieżki danych sieciowych w Hyper-V za pośrednictwem syntetycznych kart sieciowych.

Te ścieżki danych są rozszerzane przy użyciu zwirtualizowanych interfejsów sieciowych NDIS, takich jak kolejka maszyn wirtualnych (VMQ), wirtualizacja we/wy jednego korzenia (SR-IOV) lub interfejsy przełączników rozszerzalnych Hyper-V. Na przykład sieć NetVSC można skonfigurować tak, aby łączyła się z wirtualną funkcją (VF) fizycznej karty sieciowej obsługującej interfejs SR-IOV. W takim przypadku NetVSC wysyła i odbiera pakiety bezpośrednio poprzez podstawową kartę fizyczną, a nie przez magistralę VMBus.

Aby uzyskać więcej informacji na temat Hyper-V, zobacz Hyper-V.