Общие сведения о Hyper-V
Hyper-V — это технология виртуализации на основе гипервизора для 64-разрядных версий Windows Server 2008 и более поздних версий Windows Server. Гипервизор — это платформа виртуализации для конкретного процессора, которая позволяет нескольким изолированным операционным системам совместно использовать одну аппаратную платформу.
Hyper-V поддерживает изоляцию с помощью отдельных секций. Раздел — это логическая единица изоляции, поддерживаемая гипервизором, в котором работают операционные системы. Стек виртуализации выполняется в операционной системе управления родительского раздела Hyper-V и имеет прямой доступ к аппаратным устройствам. Затем операционная система управления создает дочерние разделы Hyper-V и запускает гостевые операционные системы в них.
У разделов нет доступа к физическому процессору и они не обрабатывают прерывания процессора. Вместо этого у них есть виртуальное представление процессора и они выполняются в виртуальном адресном пространстве, которое является частным для каждого гостевого раздела. Гипервизор управляет прерываниями процессора и перенаправляет их в соответствующий раздел. Hyper-V также может аппаратно ускорить преобразование адресов между различными гостевыми виртуальными адресными пространствами с помощью единицы управления памятью ввода-вывода (IOMMU), которая работает независимо от оборудования управления памятью, используемого процессором. Модуль IOMMU используется для изменения сопоставления адресов физической памяти с адресами, которые используют дочерние разделы.
Дочерние секции также не имеют прямого доступа к другим аппаратным ресурсам. Вместо этого дочерние секции представляют собой виртуальное представление ресурсов, известное как виртуальные устройства. Запросы к виртуальным устройствам перенаправляются через шину виртуальной машины (VMBus) или гипервизор в операционную систему управления в родительском разделе, которая обрабатывает запросы устройств. VmBus — это логический межсекционный канал связи с отдельными каналами, выделенными для обмена данными между родительской и дочерней секциями.
В операционной системе управления размещаются поставщики виртуальных служб (VSP), которые обмениваются данными через виртуальную шину для обработки запросов на доступ к устройствам из дочерних секций. В гостевой операционной системе в дочернем разделе размещаются клиенты виртуальных служб (VSC), которые перенаправляют запросы устройств к VSP в операционной системе управления с помощью vmBus.
Для сетевого доступа к дочерним секциям сетевой VSC (NetVSC) выполняется в гостевой операционной системе. Сетевые запросы и пакеты отправляются между каждым NetVSC и сетевым поставщиком VSP, работающим в операционной системе управления. NetVSC также предоставляет виртуализированное представление физического сетевого адаптера на хост-компьютере. Этот виртуализированный сетевой адаптер называется искусственным сетевым адаптером.
Примечание Hyper-V также поддерживает другой менее эффективный виртуализированный сетевой адаптер, известный как эмулированный сетевой адаптер. Эмулированный сетевой адаптер имитирует сетевой адаптер Intel и использует аппаратную эмуляцию для пересылки пакетов в NetVSP и из него.
На следующем рисунке показаны сетевые пути данных в Hyper-V через искусственные сетевые адаптеры.
Эти пути к данным расширяются с помощью виртуализированных сетевых интерфейсов NDIS, таких как очередь виртуальных машин (VMQ), виртуализация с одним корнем ввода-вывода (SR-IOV) или интерфейсы расширяемого коммутатора Hyper-V. Например, NetVSC можно настроить для подключения к виртуальной функции (VF) физического сетевого адаптера, поддерживающего интерфейс SR-IOV. В этом случае NetVSC отправляет и получает пакеты непосредственно через базовый физический адаптер, а не через виртуальную шину.
Дополнительные сведения о Hyper-V см. в статье Hyper-V.