Hyper-V的技术

Posted 2023-03-25

参考技术A

谈到虚拟化技术想必大家现在并不陌生，在整个IT产业中，虚拟化已经成为关键词，从桌面系统到服务器、从存储系统到网络，虚拟化所能涉及的领域越来越广泛。虚拟化并不是一个很新潮的技术，如x86虚拟化的历史就可以追溯到上世纪九十年代，而IBM虚拟化技术已经有40年的历史。虚拟化的初衷是为了解决“一种应用占用一台服务器”模式所带来的服务器数量剧增，导致数据中心越来越复杂，管理难度增加，并且导致能耗和热量的巨大增长等问题。早期的虚拟化产品完全基于软件并且非常复杂，执行效率比较低下，并没有得到广泛的应用。Windows Server 2008是通过Hyper-V的虚拟化技术来实现虚拟化的。
如今虚拟化技术已经得到了飞速的发展，主要的操作系统厂商和独立软件开发商都提供了虚拟化解决方案，同时，硬件上的支持使虚拟化执行效率大大提高，自2006年诞生第一颗支持虚拟化技术的处理器以来，目前在x86构架中绝大多数处理器都开始支持虚拟化技术。
虚拟化技术可以定义为将一个计算机资源从另一个计算机资源中剥离的一种技术。在没有虚拟化技术的单一情况下，一台计算机只能同时运行一个操作系统，虽然我们可以在一台计算机上安装两个甚至多个操作系统，但是同时运行的操作系统只有一个；而通过虚拟化我们可以在同一台计算机上同时启动多个操作系统，每个操作系统上可以有许多不同的应用，多个应用之间互不干扰。
通过虚拟化我们可以有效提高资源的利用率。在数据机房我们经常可以看到服务器的利用率很低，有时候一台服务器只运行着一个很小的应用，平均利用率不足10%。通过虚拟化我们可以在这台利用率很低的服务器上安装多个实例，从而充分利用现有的服务器资源，可以实现服务器的整合，减少数据中心的规模，解决令人头疼的数据中心能耗以及散热问题，并且节省费用投入。 监控Hyper-V虚拟机的基本网络流量统计很简单，但是由于Hyper-V中网络的虚拟化方式，执行实际的数据包捕获就很难了。下面是多个选择：
计数器
最基本的监控是给定VM的简单带宽利用率，这一点都不难。Hyper-V有四个基本的网络性能计数器群组，可以通过记录和分析来了解Hyper-V本身和每个独立虚拟机的网络流量。
网络接口
这个计数器设置描述Hyper-V中使用的物理网络设备。这种设置的计数器可用来查看Hyper-V中流入流出的流量作为一个整体运行得怎么样。
Hyper-V虚拟交换机
可以统计Hyper-V虚拟机之间交换的流量。还有一个相似的计数器设置叫做Hyper-V虚拟交换机端口，用户可以看到这个交换机上某个特定端口的数据统计。
Hyper-V遗留网络适配器和Hyper-V虚拟网络适配器
这两个性能计数器设置提供特定虚拟机的网络活动详细信息。这些计数器组中每一个的子设置都有一个VM易记的名字，还有其网络适配器的名字，加上VM和适配器的GUID，防止用户使用Windows管理规范（WMI）查询。
这两个计数器设置的最大不同在于用户监控的VM是否使用了集成服务。很明显，用户想要在任何可能的时候使用集成服务，并且使用虚拟网络适配器计数器。没有集成服务运行的虚拟机需要使用遗留网络适配器计数器，尽管这会带来一定的效能损失。
数据包捕获
如果在一个Hyper-V实例中，用户要监控所有来自或去向虚拟机的数据包级网络流量怎么办？也就是说，要进行数据包检查和网络捕获。不幸的是，现在还没有在Hyper-V本身中直接这么做的方法。虚拟网络适配器还没有混合模式，某种程度上是为了增强安全性和VM间的独立性，也是为了保护管理程序本身。 除了在构架上进行改进之外，Hyper-V还具有其它一些变化：Hyper-V基于64位系统：微软的新一代虚拟化技术Hyper-V是基于64位系统的，我们知道，32位系统的内存寻址空间只有4GB，在4GB的系统上再进行服务器虚拟化在实际应用中没有太大的实际意义。在支持大容量内存的64位服务器系统中，应用Hyper-V虚拟出多个应用才有较大的现实意义。微软上一代虚拟化产品Virtual Server和Virtual PC则是基于32位系统的。
硬件支持上大大提升：Hyper-V支持4颗虚拟处理器，支持64GB内存，并且支持x64操作系统；而Virtual Server只支持2个虚拟处理器，并且只能支持x86操作系统。并且在Hyper-V中还支持VLAN功能。支持Hyper-V服务器虚拟化需要启用了Intel-VT或AMD-V特性的x64系统。Hyper-V基于微内核Hypervisor架构，是轻量级的。Hyper-V中的设备共享架构，支持在虚拟机中使用两类设备：合成设备和模拟设备。
Hyper-V提供了对许多用户操作系统的支持：Windows Server 2003 SP2、Novell SUSE Linux Enterprise Server 10 SP1、Windows VistaSP1 (x86)和Windows XP SP3 (x86)、windows XP SP2 (x64)。在刚刚发布的Hyper-V RC1代码中还增加了对Windows 2000 Server SP4以及Windows 2000 Advanced Server SP4的支持。 Windows Server 2012 中的 Hyper-V 在许多方面都做了改进。下表列出了此版本 Hyper-V 中最明显的功能变化。有关这些变化以及此处未列出的其他功能变化的详细信息，请参阅Hyper-V 中的新功能。 特性/功能 新功能或更新功能 摘要 客户端 Hyper-V（Windows; 8 Release Preview 中的 Hyper-V） 新功能 通过使用 Windows 桌面操作系统创建和运行 Hyper-V 虚拟机。 Windows PowerShell 的 Hyper-V 模块 新功能 使用 Windows PowerShell cmdlet 可创建和管理 Hyper-V 环境。 Hyper-V 副本 新功能 在存储系统、群集和数据中心之间复制虚拟机可提供业务连续性和灾难恢复的功能。 实时迁移 更新功能 在非群集和群集的虚拟机上执行实时迁移，并且同时执行一个以上的实时迁移。 显著提高了规模和改进了复原能力 更新功能 使用比以前可能使用的明显更大的计算和存储资源。处理硬件错误能力的改进，增加了虚拟化环境的复原能力和稳定性。 存储迁移 新功能 在不停机的情况下将运行中的虚拟机虚拟硬盘移到其他存储位置。 虚拟光纤通道 新功能 从来宾操作系统内连接到光纤通道存储。 虚拟硬盘格式 更新功能 创建高达 64 TB 的稳定、高性能的虚拟硬盘。 虚拟交换机 更新功能 如网络虚拟化这样的新功能将支持多用户管理，以及 Microsoft 伙伴可提供的扩展，从而添加监视、转发和筛选数据包的功能。 现在就搜集一些Hyper-V的常见问题，希望能对广大的虚拟化技术爱好者有所帮助。
问题一：Hyper-V对硬件上有什么要求？
答：Hyper-V从架构上看属于裸金属架构，裸金属架构对硬件有一定要求，具体是：
1.CPU支持AMD-V或Intel-VT
2.CPU支持64位运算
3.CPU支持DEP技术
问题二：Hyper-V是Win2008的一个角色，如果Hyper-V必须依赖于Win2008操作系统系，那Hyper-V是否应该被理解为寄居架构？
答：Win2008上安装了Hyper-V角色后，重新启动计算机时会先加载hvboot.sys文件，这个文件就是Hypervisor层。Hyper-V依靠hvboot.sys控制硬件，因此应该是裸金属架构。原来的Win2008操作系统将被Hyper-V视作计算机上的第一个虚拟机，也称为父分区。
问题三：Hyper-V安装后，我发现物理计算机的网卡配置都丢失了，这是怎么回事？
答：Hyper-V角色安装后，如果我们选择把Hyper-V的网络搭建在物理网卡上，那物理网卡将变成一个虚拟交换机。因此我们会发现物理网卡的原有配置都丢失了，这是正常现象，不用担心。Hyper-V会自动创建一个虚拟网卡来继承原物理网卡的配置，物理计算机可以正常使用网络。
问题四：Hyper-V最多可以跑多少个虚拟机？
答：Hyper-V安装的虚拟机数量没有限制，完全取决于物理机的性能和虚拟机的负载水平。
问题五：Hyper-V如何才能把物理机转换为虚拟机？
答：要想实现从物理机到虚拟机的P2V转换，必须借助微软的虚拟机管理软件SCVMM，Hyper-V管理器中无法实现P2V转换。
问题六：我在Hyper-V的虚拟机中安装了Win2003操作系统，但在这个虚拟机操作系统上无法安装Integrated Service，为什么？
答：Integrated Service对虚拟机操作系统的版本有要求，Win2003操作系统必须安装SP2补丁才可以安装Integrated Service，XP也需要SP2以上补丁的支持，Vista则需要SP1以上补丁，Win2000需要SP4补丁。
问题七：Hyper-V的动态迁移和快速迁移有什么区别？
答：快速迁移和动态迁移都可以把虚拟机从一个Hyper-V服务器迁移到另一个Hyper-V服务器，但快速迁移在迁移虚拟机时需要让虚拟机停止网络服务，然后把虚拟机的内存数据从源服务器迁移到目标服务器，在迁移的过程中虚拟机无法继续提供网络服务。动态迁移在迁移虚拟机的过程中，虚拟机仍然可以对外提供不间断的网络服务，用户感觉不到任何影响。
问题八：Hyper-V的动态迁移对存储设备有什么要求？
答：Hyper-V的动态迁移要求被迁移的虚拟机要安装在群集共享卷上，群集共享卷需要ISCSI存储设备的支持。

Windows Server 2016 Hyper-v 嵌套虚拟化技术

Windows Server 2016 Hyper-v 嵌套虚拟化技术

我们前面已经有文章介绍了，近期微软正式发布了Windows Server2016，对于里面的功能更变确实变化很大，具体就不多介绍了，我们今天主要介绍的是windows server 2016下的Hyper-v的虚拟化嵌套技术，对于很多管理员来说，在日常的运维中会遇到很多突发问题，所以我们需要通过实验环境进行模拟测试，之前公司环境内部署了一条Hyper-v集群，所以借机想到做一次windows server 2016 Hyper-v的集群测试(Hyper-v虚拟机内运行Hyper-v虚拟机)，在测试的过程中遇到了一些问题，之前是使用的是vmware vsphere主机下通过修改配置文件来实现虚拟化嵌套，但是此次使用的是Hyper-v，所以在hyper-v虚拟机下再启用虚拟机提示”虚拟机没有虚拟化功能”,对此我们找到一些文档解决后，总结了一些，分享给有需要的朋友。我们再次说明，所以得嵌套主要是为了搭建开发环境和测试环境，这样能解决很多硬件的开销问题。废话不多说了，直接进入主题：

我们已经在物理实体机上安装了Hyper-v服务，然后安装了两台虚拟机，

然后我们连接到在Hy-01虚拟机上安装Hyper-v提示一下错误

通过查找，从Hyper-v2016开始，虚拟机的配置文件不存在xml文件了，所以我们需要通过在物理机的Hyper-v环境下开启虚拟化技术。

以管理员身份运行Windows PowerShell，使用以下命令开启Hyper-V嵌套虚拟化

Set-VMProcessor -VMName vmname -ExposeVirtualizationExtensions $true
Set-VMProcessor -VMName Hy-01 -ExposeVirtualizationExtensions $true

我们把两个机器都修改了

我们尝试虚拟机启动,然后安装Hyper-v角色

安装成功

启动完成

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