Поделиться через

Обзор технологий Hyper-V

Hyper-V — это продукт виртуализации оборудования Майкрософт. Он позволяет создавать и запускать версию программного обеспечения компьютера, называемую виртуальной машиной. Каждая виртуальная машина действует как полный компьютер, работающий под управлением операционной системы и программ. Если вам нужны вычислительные ресурсы, виртуальные машины обеспечивают большую гибкость, помогают сэкономить время и деньги, а также эффективнее использовать оборудование, чем только одну операционную систему на физическом оборудовании.

Hyper-V запускает каждую виртуальную машину в отдельном изолированном пространстве, что означает, что одновременно можно запускать несколько виртуальных машин на одном оборудовании. Это может потребоваться, чтобы избежать таких проблем, как сбой, влияющий на другие рабочие нагрузки, или предоставить другим пользователям, группам или службам доступ к различным системам.

Некоторые способы Hyper-V помогут вам

Hyper-V поможет вам:

  • Создание или расширение частной облачной среды. Предоставьте более гибкие ИТ-службы по запросу, переместив или расширив использование общих ресурсов и изменив использование по мере изменения спроса.

  • Эффективнее использовать оборудование. Консолидируйте серверы и рабочие нагрузки на менее мощные физические компьютеры, чтобы использовать меньше энергии и физическое пространство.

  • Непрерывные деловые операции. Свести к минимуму влияние запланированного и незапланированного простоя рабочих нагрузок.

  • Установка или расширение инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI). Используйте централизованную стратегию рабочего стола с VDI, чтобы повысить гибкость бизнеса и безопасность данных, а также упростить соответствие нормативным требованиям и управлять классическими операционными системами и приложениями. Разверните узел Виртуализации Hyper-V и удаленных рабочих столов (узел виртуализации удаленных рабочих столов) на том же сервере, чтобы сделать личные виртуальные рабочие столы или пулы виртуальных рабочих столов доступными для пользователей.

  • Сделайте разработку и тестирование более эффективными. Воспроизводит различные вычислительные среды без необходимости покупать или поддерживать все оборудование, которое вам потребуется, если вы использовали только физические системы.

Hyper-V и другие продукты виртуализации

Hyper-V в Windows и Windows Server заменяет старые продукты виртуализации оборудования, такие как Microsoft Virtual PC, Microsoft Virtual Server и Windows Virtual PC. Hyper-V предлагает сетевые функции, функции производительности, хранения и безопасности, которые недоступны в этих старых продуктах.

Hyper-V и большинство сторонних приложений виртуализации, которым требуются те же функции процессора, несовместимы. Это связано с тем, что функции процессора, известные как расширения виртуализации оборудования, предназначены для совместного использования. Дополнительные сведения см. в разделе "Приложения виртуализации" не работают вместе с Hyper-V, Device Guard и Credential Guard.

Какие функции имеют Hyper-V?

Hyper-V предлагает множество функций. Это обзор, сгруппированные по функциям, которые предоставляют или помогают вам.

Вычислительная среда — виртуальная машина Hyper-V включает те же основные части, что и физический компьютер, например память, процессор, хранилище и сети. Все эти части имеют функции и параметры, которые можно настроить различными способами для удовлетворения различных потребностей. Хранилище и сеть могут рассматриваться как категории собственных, так как их можно настроить различными способами.

Аварийное восстановление и резервное копирование. Для аварийного восстановления Hyper-V реплика создает копии виртуальных машин, предназначенных для хранения в другом физическом расположении, чтобы можно было восстановить виртуальную машину из копии. Для резервного копирования Hyper-V предлагает два типа. Один использует сохраненные состояния, а другой использует службу теневого копирования томов (VSS), чтобы можно было создавать резервные копии, согласованные с приложениями, поддерживающими VSS.

Оптимизация - Каждая поддерживаемая гостевая операционная система имеет настраиваемый набор служб и драйверов, называемых службами интеграции, что облегчает использование операционной системы в виртуальной машине Hyper-V.

Переносимость— такие функции, как динамическая миграция, миграция хранилища и импорт и экспорт, упрощают перемещение или распространение виртуальной машины.

Удаленное подключение — Hyper-V включает подключение к виртуальной машине, средство удаленного подключения для использования как с Windows, так и с Linux. В отличие от удаленного рабочего стола, это средство предоставляет консольный доступ, поэтому вы можете видеть, что происходит в гостевой системе, даже если операционная система еще не загружена.

Безопасность — безопасная загрузка и экранированные виртуальные машины помогают защитить от вредоносных программ и других несанкционированных доступа к виртуальной машине и ее данным.

Как получить Hyper-V

Hyper-V доступна в Windows Server и Windows.

Hyper-V — это роль сервера, доступная для версий Windows Server x64. Инструкции по серверу см. в разделе "Установка роли Hyper-V в Windows Server".

В Windows Hyper-V доступен как функция в некоторых 64-разрядных версиях Windows. Он также доступен как скачиваемый, автономный серверный продукт , Microsoft Hyper-V Server.

Поддерживаемые операционные системы

Многие операционные системы выполняются на виртуальных машинах. Как правило, операционная система, использующая архитектуру x86, выполняется на Hyper-V виртуальной машине. Однако не все операционные системы, которые можно запускать, тестируются и поддерживаются корпорацией Майкрософт. Для получения списков поддерживаемых Майкрософт элементов, обратитесь к следующим источникам:

Поддерживаемые гостевые операционные системы Windows для Hyper-V в Windows Server

Поддерживаемые виртуальные машины Linux и FreeBSD для Hyper-V в Windows

Как работает Hyper-V

Hyper-V — это технология виртуализации на основе гипервизора. Hyper-V использует гипервизор Windows, который требует физического процессора с определенными функциями. Сведения о оборудовании см. в разделе "Требования к системе" для Hyper-V в Windows Server.

В большинстве случаев гипервизор управляет взаимодействием между оборудованием и виртуальными машинами. Этот управляемый гипервизором доступ к оборудованию предоставляет виртуальным машинам изолированную среду, в которой они выполняются. В некоторых конфигурациях виртуальная машина или операционная система, запущенная на виртуальной машине, имеет прямой доступ к графическому, сетевому или хранилищу оборудования.

Что состоит из Hyper-V?

Hyper-V содержит необходимые компоненты, которые работают вместе, чтобы создавать и запускать виртуальные машины. Вместе эти части называются платформой виртуализации. Они устанавливаются как набор при установке роли Hyper-V. Необходимые части включают гипервизор Windows, Hyper-V службу управления виртуальными машинами, поставщик WMI виртуализации, шину виртуальной машины (VMbus), поставщик услуг виртуализации (VSP) и драйвер виртуальной инфраструктуры (VID).

Hyper-V также имеет средства для управления и подключения. Их можно установить на том же компьютере, на котором установлена роль Hyper-V, и на компьютерах без установленной роли Hyper-V. Эти средства:

Это некоторые технологии корпорации Майкрософт, которые часто используются с Hyper-V:

Различные технологии хранения: общие тома кластера, SMB 3.0, локальные дисковые пространства

Контейнеры Windows предлагают другой подход к виртуализации. См. библиотеку контейнеров Windows в MSDN.

Системные требования

Hyper-V нуждается в:

  • Процессор с возможностями преобразования адресов второго уровня (SLAT).

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

Обновление до Windows Pro путем открытия Параметры>Обновление и безопасность>Активация. Здесь вы можете посетить магазин и приобрести обновление.

Большинство компьютеров запускают Hyper-V, однако каждая виртуальная машина выполняет отдельную операционную систему. Как правило, можно запускать одну или несколько виртуальных машин на компьютере с 4 ГБ ОЗУ, хотя вам потребуется больше ресурсов для дополнительных виртуальных машин или установить и запустить интенсивное программное обеспечение, например игры, редактирование видео или программное обеспечение проектирования.

Дополнительные сведения о требованиях к системе Hyper-V и о том, как проверить, выполняется ли Hyper-V на компьютере, см. в справочнике по требованиямHyper-V.

Операционные системы, которые можно запускать в виртуальной машине

Hyper-V в Windows поддерживает множество различных операционных систем на виртуальной машине, включая различные выпуски Linux, FreeBSD и Windows.

Как напоминание, необходимо иметь действительную лицензию для любых операционных систем, используемых на виртуальных машинах.

Сведения о том, какие операционные системы поддерживаются в качестве гостей в Hyper-V в Windows, см. в статье "Поддерживаемые гостевые операционные системы Windows " и поддерживаемые гостевые операционные системы Linux.

Различия между Hyper-V в Windows и Hyper-V в Windows Server

Существуют некоторые функции, которые работают по-разному в Hyper-V на Windows, чем на Hyper-V, работающем на Windows Server.

Hyper-V функции, доступные только в Windows Server:

  • Динамическая миграция виртуальных машин с одного узла на другой
  • Реплика Hyper-V
  • Виртуальный Файбер Ченнел
  • SR-IOV настройка сети
  • Общие VHDX-файлы

Функции Hyper-V доступны только в Windows.

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

Модель управления памятью отличается для Hyper-V в Windows. На сервере Hyper-V память управляется с предположением, что на сервере работают только виртуальные машины. В Hyper-V в Windows память управляется с ожиданием, что большинство клиентских компьютеров выполняют программное обеспечение на узле помимо запуска виртуальных машин.

Ограничения

Программы, зависящие от конкретного оборудования, не работают хорошо в виртуальной машине. Например, игры или приложения, требующие обработки с помощью GPU, могут работать неправильно. Кроме того, приложения, использующие таймеры менее 10 мс, такие как приложения для микширования живой музыки или приложения с высокой точностью времени, могут испытывать проблемы при запуске на виртуальной машине.

Кроме того, если у вас включена Hyper-V, эти чувствительные к задержке, высокоточные приложения могут также иметь проблемы при выполнении на хосте. Это связано с тем, что при включенной виртуализации хостовая ОС также работает поверх уровня виртуализации Hyper-V, как, например, гостевые операционные системы. Однако, в отличие от гостей, операционная система узла имеет особый доступ ко всему оборудованию, что означает, что приложения с особыми требованиями к оборудованию по-прежнему могут выполняться без проблем в операционной системе узла.