Hyper-V 是 Microsoft 的硬體虛擬化產品。 可讓您建立和執行稱為虛擬機器的電腦軟體版本。 每個虛擬機器的運作就像是完整的電腦,可執行作業系統和程式。 當您需要計算資源時,虛擬機器可提供更大的彈性,協助節省時間和金錢,而且是一種更有效率的硬體使用方式,而不只是在實體硬體上執行一個作業系統。
Hyper-V 會在自己的隔離空間中執行每部虛擬機器,這表示您可以在同一部硬體上同時執行多部虛擬機器。 您可能想要這樣做,以避免當機影響其他工作負載的問題,或為不同的人員、群組或服務提供不同系統的存取權。
Hyper-V 的一些協助方式
Hyper-V 可協助您:
建立或擴充私人雲端環境。 藉由移至共用資源或擴充共用資源的使用,並在需求變更時調整使用率,以提供更有彈性的需求導向 IT 服務。
更有效率地使用您的硬體。 將伺服器和工作負載合併到較少、功能更強大的實體計算機,以使用較少的電源和實體空間。
提升業務連續性。 將排程和解除排程工作負載停機時間所帶來的影響降至最低。
建立或擴充虛擬桌面基礎結構 (VDI)。 使用 VDI 的集中式桌面策略,可幫助您提升業務靈活度和資料安全性,以及簡化法規相符性及管理桌面作業系統和應用程式。 在相同的伺服器上部署 Hyper-V 和遠端桌面虛擬主機 (RD 虛擬主機),可讓您的使用者使用個人虛擬桌面或虛擬桌面集區。
讓開發和測試更有效率。 重現不同的運算環境,而不需要購買或維護只使用實體系統時所需的所有硬體。
Hyper-V 和其他虛擬化產品
Windows 和 Windows Server 中的 Hyper-V 可取代舊版硬體虛擬化產品,例如 Microsoft Virtual PC、Microsoft Virtual Server 和 Windows Virtual PC。 Hyper-V 提供這些較舊產品中無法使用的網路、效能、記憶體和安全性功能。
Hyper-V 和大部分需要相同處理器功能的協力廠商虛擬化應用程式皆不相容。 這是因為處理器功能 (也稱為硬體虛擬化延伸模組) 皆設計為非共用。 如需詳細資訊,請參閱 虛擬化應用程式無法與 Hyper-V、Device Guard 和 Credential Guard 搭配運作。
Hyper-V 有哪些功能?
Hyper-V 提供許多功能。 此概觀依據功能提供的內容或可協助您執行的作業來分組。
運算環境 - Hyper-V 虛擬機器包含與實體電腦相同的基本組件,例如記憶體、處理器、儲存體和網路。 所有這些組件都有功能與選項,您可以設定不同的方式以符合不同需求。 儲存體和網路可各自視為不同類別,因為可設定這兩個功能的方式很多。
災害復原和備份 - 針對災害復原,Hyper-V 複本會建立要儲存在另一個實體位置的虛擬機器複本,以便從複本還原虛擬機器。 針對備份,Hyper-V 提供兩種類型。 其中一個使用已儲存的狀態,另一個使用磁碟區陰影複製服務 (VSS),因此您可以針對支援 VSS 的程式進行應用程式一致的備份。
最佳化 - 每個支援的客體作業系統都有一組自訂的服務與驅動程式,稱為整合服務,可讓您更輕鬆地在 Hyper-V 虛擬機器中使用作業系統。
可攜性 - 即時移轉、儲存體移轉和匯入/匯出等功能可讓您更輕鬆地移動或散布虛擬機器。
遠端連線 - Hyper-V 包含虛擬機器連線,這是與 Windows 和 Linux 搭配使用的遠端連線工具。 與遠端桌面不同,此工具提供主控台存取權,因此即使作業系統尚未開機,您仍可以看到客體作業系統中發生的情況。
安全性 - 安全開機和受防護的虛擬機器可協助防範惡意程式碼,以及其他未經授權的虛擬機器及其資料存取。
如何取得 Hyper-V
在 Windows Server 和 Windows 中可以使用 Hyper-V。
Hyper-V 是適用於 x64 版本的 Windows Server 的伺服器角色。 如需伺服器指示,請參閱在 Windows Server 上安裝 Hyper-V 角色。
在 Windows 上,Hyper-V 在大約 64 位版本的 Windows 中以功能的形式提供。 也可作為可下載的獨立伺服器產品:Microsoft Hyper-V Server。
支援的作業系統
許多作系統會在虛擬機上執行。 一般而言,使用 x86 架構的作系統會在 Hyper-V 虛擬機上執行。 不過,並非所有可執行的作業系統都會由 Microsoft 測試及支援。 如需Microsoft支援的清單,請參閱:
Hyper-V 的運作方式
Hyper-V 是以 Hypervisor 為基礎的虛擬化技術。 Hyper-V 使用 Windows Hypervisor,其需要具有特定功能的實體處理器。 如需硬體詳細資訊,請參閱 Windows Server 上 Hyper-V 的系統需求。
在大部分情況下,Hypervisor 會管理硬體與虛擬機器之間的互動。 此 Hypervisor 控制的硬體存取權可提供虛擬機器執行所在的隔離環境。 在某些設定中,虛擬機器或虛擬機器中執行的作業系統可直接存取圖形、網路或儲存體硬體。
Hyper-V 包含什麼內容?
Hyper-V 具有可一起運作的必要組件,因此您可以建立和執行虛擬機器。 這些組件統稱為虛擬化平台。 當您安裝 Hyper-V 角色時,這些組件會安裝為一個集合。 必要的元件包括 Windows Hypervisor、Hyper-V 虛擬機器管理服務、虛擬化 WMI 提供者、虛擬機總線 (VMbus)、虛擬化服務提供者 (VSP) 和虛擬基礎結構驅動程式 (VID)。
Hyper-V 也有用於管理和連線的工具。 您可以在安裝 Hyper-V 角色的同一部電腦上,以及在未安裝 Hyper-V 角色的電腦上安裝這些工具。 這些工具為:
- Hyper-V 管理員
- Windows PowerShell 的 Hyper-V 模組
- 虛擬機器連線 (有時稱為 VMConnect)
- Windows PowerShell Direct
相關技術
這些是 Microsoft 的一些技術,通常與 Hyper-V 搭配使用:
各種儲存技術:叢集共用磁碟區、SMB 3.0、儲存空間直接存取
Windows 容器提供另一種虛擬化方法。 請參閱 MSDN 上的 Windows 容器程式庫。
系統需求
Hyper-V 需要:
具有第二層位址轉換 (SLAT) 功能的處理器。
Windows 10(專業版或企業版)或 Windows 11(專業版或企業版)。
開啟 [設定>更新和安全性>啟用] 以升級至 Windows 專業版。 您可以在這裡瀏覽商店並購買升級。
大部分的計算機都會執行 Hyper-V,不過每個虛擬機都會執行個別的作系統。 一般而言,您可以在具有 4 GB RAM 的電腦上執行一或多個虛擬機,不過您需要更多資源來取得更多虛擬機,或安裝及執行資源密集的軟體,例如遊戲、視訊編輯或工程設計軟體。
如需 Hyper-V 系統需求以及如何確認機器上執行 Hyper-V 的詳細資訊,請參閱 Hyper-V 需求參考。
您可以在虛擬機中執行的作業系統
Windows 上的 Hyper-V 支援虛擬機中的許多不同的作系統,包括各種 Linux、FreeBSD 和 Windows 版本。
提醒您,您必須擁有在 VM 中使用的任何作系統的有效授權。
如需了解在 Windows 上支援哪些作業系統作為客體 Hyper-V ,請參閱 支援的 Windows 客體作業系統 和 支援的 Linux 客體作業系統。
Windows 上的 Hyper-V 與 Windows Server 上 Hyper-V 之間的差異
有些功能在 Windows 上的 Hyper-V 運作方式與在 Windows Server 上執行的 Hyper-V 不同。
Hyper-V 功能僅適用於 Windows Server:
- 虛擬機從一部主機即時移轉至另一部主機
- Hyper-V 複本
- 虛擬光纖通道
- SR-IOV 網路功能
- 共用 VHDX
Hyper-V 功能僅適用於 Windows:
- 快速建立和虛擬機圖庫
- 預設網路 (NAT 交換器)
Windows 上 Hyper-V 的記憶體管理模型不同。 在伺服器上,Hyper-V 記憶體會受到管理,並假設只有虛擬機在伺服器上執行。 在 Windows 上的 Hyper-V 中,記憶體會受到管理,並預期除了執行虛擬機之外,大部分的用戶端電腦都在主機上執行軟體。
局限性
相依於特定硬體的程式無法在虛擬機中正常運作。 例如,需要使用 GPU 處理的遊戲或應用程式可能無法正常運作。 此外,依賴低於 10 毫秒計時器的應用程式,例如即時音樂混合應用程式或高精度計時,可能會在虛擬機中執行時發生問題。
此外,如果您已啟用 Hyper-V,這些延遲敏感、高精確度的應用程式也可能在主機中執行時發生問題。 這是因為已啟用虛擬化,主機 OS 也會在 Hyper-V 虛擬化層上執行,就像客體作系統一樣。 不過,與來賓作業系統不同的是,主機作業系統的特點在於它可以直接存取所有硬體。這意味著具有特殊硬體需求的應用程式仍然可以在主機作業系統中順利執行,而不會發生問題。