Hyper-V虚拟化平台介绍

1、Windows Server 2012Hyper-V： 更完善的虚拟化平台Windows Server 2012基础的服务器虚拟化技术有助于节约成本，提升运维效率让我们 超越基础虚拟化。2超越虚拟化创建 更动态的平台 以便：构建私有云。创建更灵活的虚拟化解决方案，支持核心业务应用及高可用性解决方案。3Windows Server 2012 Hyper-V之前Windows Server 2008 R2 对 Hyper-V 的改进：增强了虚拟机在线迁移能力 增强了添加和删除虚拟机存储的能力加强了虚拟数据中心的管理简化了物理与虚拟计算机的部署方法 为虚拟机在线迁移增加了Hyper-V 处理器兼容模

2、式设置改善了虚拟网络的性能改善了虚拟机的内存管理机制Hyper-V 的历史首次于 Windows Server 2008 引入Windows Server 2008 R2 带来新版本Windows Server 2008 R2 SP1 带来更新Hyper-V 的两种发布方式基于 Hypervisor 的 Windows Server 2008 R2 功能Microsoft Hyper-V Server，一个免费的独立产品，仅包含： Windows HypervisorWindows Server 驱动模块虚拟化组件4更完善的虚拟化平台更安全的多租户环境灵活的基础架构，随时随地满足您的需求扩展、

3、性能，以及密度高可用性Windows Server 2012 Hyper-V多租户的安全与隔离更安全的多租户环境通过 Hyper-V 可扩展交换机获得更多新功能5有助于确保不同客户的数据之间完全隔离，得到妥善保护。多租户的安全与隔离Hyper-V 可扩展交换机 新功能处理介于下列位置的网络通讯： 虚拟机外部网络宿主机操作系统二层虚拟接口 可通过可编程方式管理可扩展 6多租户的安全与隔离私有虚拟 LAN（PVLAN）将您数据中心内的虚拟机相互隔离。 为可以交换数据包的虚拟机创建通讯组。7PVLAN 范例： 主要 VLAN ID 为 2 辅助 VLAN ID 分别为 4 与 5ARP 仿冒保护DH

4、CP 防护虚拟端口 ACL到虚拟机的 Trunk mode监控Windows PowerShell/WMI改善安全性与隔离能力可管理能力将不同客户的网络相互隔离无需设置和维护 VLAN保护防范恶意数据的感染多租户的安全与隔离8其他工具收益通过 Hyper-V 可扩展交换机获得更多新功能两个可扩展平台：NDIS 筛选器驱动WFP callout 驱动您可以扩展或更换：Ingress 筛选目标查询与转发Egress 筛选其他功能：扩展监控扩展唯一性检测虚拟机生命周期的扩展可对状态变动否决的扩展同一交换机存在多个扩展Hyper-V 可扩展交换机的架构9Hyper-V 可扩展交换机的扩展类型10扩展用

5、途可能的示例可扩展组件网络数据包检查检测网络数据包，但并不修改sFlow 及网络监控NDIS 筛选器驱动网络数据包过滤注入、修改，并丢弃网络数据包安全性NDIS 筛选器驱动网络转发绕过默认转发的第三方转发OpenFlow、虚拟以太网端口聚合器（VEPA），以及专用网络设施NDIS 筛选器驱动防火墙/入侵检测筛选并修改 TCP/IP 数据包，监控或授权连接，筛选受到 Ipsec 保护的通讯，筛选 RPC虚拟防火墙及连接监控WFP callout 驱动灵活的基础架构，随时随地满足您的需求11通过 Hyper-V 网络虚拟化，扩展到 VLAN 之外更快速更简单地添加和移动服务器。不停机迁移虚拟机用最

6、少的停机时间移动虚拟机存储可靠地导入虚拟机虚拟机运行过程中合并快照使用全新的 Hyper-V 自动化支持通过 Hyper-V 网络虚拟化，扩展到 VLAN 之外网络虚拟化的工作原理：每个虚拟机有两个 IP 地址General Routing Encapsulation（GRE）IP 地址重写策略管理服务器解决的问题：避免 VLAN 的约束。避免为虚拟机分配具有层次结构的 IP 地址。12IP 地址重写无需升级网络适配器、交换机，或网络设备无需牺牲性能，立刻就能部署收益每个客户地址（CA）映射给唯一的供应商地址（PA）。通过网线使用正常的 TCP/IP 数据包发送信息。13IP 地址重写如何工作

7、网络虚拟化范例14Hyper-V 网络虚拟化的收益简化网络 并 改善服务器/网络资源使用无需新硬件 （服务器、交换机、设备）即可实现最大化性能通过 Windows PowerShell 与WMI 实现全面管理从租户网络迁移 到云端 无需重新配置 并且 不影响隔离将租户虚拟机部署到数据中心的任何位置15不停机迁移虚拟机改进更快速的迁移及并发迁移 在群集环境外实现实时迁移基于 SMB 共享的实时迁移实时迁移设置迁移内存页面迁移修改的页面处理存储的移动不停机迁移虚拟机17收益提升虚拟机安置的灵活性增强管理工作的效率减少跨群集边界迁移的停机时间“无需共享”实时迁移不停机迁移虚拟机18实时存储迁移将运行

8、中的虚拟机所连接的虚拟磁盘（VHD）移动到他处。收益在云环境中用更灵活更具控制力的方式管理存储。不停机移动存储。更新虚拟机可用的物理存储（例如基于 SMB 的存储）。Windows PowerShell cmdlet。 可靠地导入虚拟机导入向导检测并解决问题不需要导出虚拟机 可将虚拟机复制到 USB 闪存驱动器更简单可靠地移动虚拟机使用 Windows PowerShell cmdlet 实现自动化收益用更简单更好的方法导入或复制虚拟机。19虚拟机运行过程中合并快照在虚拟机运行过程中更新父虚拟磁盘收益快照数据保存在 .avhd 文件中您可以在虚拟机运行过程中将 .avhd 磁盘合并到父磁盘需要

9、移动的数据正在进行处理时，I/O 会小幅度挂起完成后，通过联机合并修复功能合并磁盘并关闭文件。20快照功能为 Hyper-V 使用全新的自动化支持21针对 IT 专业人员设计超过150个cmdlet一致的 cmdlet 名词面向任务的界面扩展，性能与密度Hyper-V 支持 Offloaded Data Transfers（ODX）数据中心桥接（DCB）Hyper-V 支持虚拟光纤通道Hyper-V 虚拟磁盘支持 4-KB 磁盘扇区服务质量（QoS）Hyper-V 宿主机可扩展，并可支持负载扩展Hyper-V 的动态内存功能有所改善Hyper-V 支持资源计量新的虚拟磁盘格式22增强数据中心的

10、扩展能力，使用更少的服务器运行更多虚拟机负载。Hyper-V 宿主机扩展与负载扩展支持系统资源最大数量改善情况Windows 2008 R2Windows Server 2012宿主机硬件逻辑处理器数量641602.5物理内存1 TB2 TB2每宿主机虚拟处理器数量5121,0242虚拟机每虚拟机虚拟处理器数量4328每虚拟机内存数量64 GB1 TB16活跃虚拟机数量3841,0242.7群集节点数16644虚拟机数1,0004,000423Hyper-V 宿主机扩展与负载扩展支持虚拟机对非一致性内存访问（NUMA）的支持将 NUMA 拓扑映射到虚拟机允许来宾操作系统与应用程序使用智能 NU

11、MA 决策 使用宿主机节点匹配来宾 NUMA 节点24默认情况下，来宾 NUMA 拓扑将匹配宿主机 NUMA 拓扑Hyper-V 宿主机扩展与负载扩展支持Hyper-V 支持 SR-IOV提升网络吞吐率 降低网络延迟 降低宿主机由于处理网络通讯造成的 CPU 负担25VF = Virtual Function 收益充分利用宿主机系统的处理器与内存处理要求最高的负载26包含 Hyper-V 智能分页的虚拟机启动方式Hyper-V 的动态内存改进Windows Server 2012 的改进最小化内存 Hyper-V 智能分页Memory Ballooning运行时配置动态内存于 Windows

12、Server 2008 R2 SP1 引入在运行中的虚拟机之间自动重新分配内存27收益更高整合数量改善 Hyper-V 操作的可靠性可以用最短停机时间更改内存配置Hyper-V 的动态内存改进虚拟机重启动后删除分页的内存28资源计量使用 Windows Server 2012 Hyper-V 搭建的两租户环境使用资源池兼容所有 Hyper-V 操作不受虚拟机移动的影响使用网络计量端口 ACL功能平均 CPU 使用平均内存使用最小内存使用最大内存使用最大磁盘分配传入的网络通讯传出的网络通讯指标资源计量29资源计量的基本模式更容易追踪虚拟机的使用情况。将其用于多个虚拟机的聚合数据。将其用于构建准确

13、的查询与记账解决方案。更容易获取资源的使用情况数据。资源计量的收益全新的虚拟磁盘格式（VHDX）VHDX 主要功能存储容量最高可达 64 terabyte（TB）电源故障错误保护针对大扇区磁盘提供更好的结构匹配收益提升存储容量保护数据保证大扇区磁盘的质量与性能30Hyper-V 支持Offloaded Data Transfer（ODX）基于令牌的复制操作31ODX数据直接在智能的存储阵列间传输基于令牌收益快速实现虚拟机供应与迁移大文件传输速度更快延迟最小化阵列吞吐率最大化CPU 与网络占用率更低性能不再受限于网络吞吐率或服务器使用情况改善数据中心的容量与扩展性自动化32数据中心桥接（DCB）

14、DCB 充当了网络适配器的功能。该机制为网络通讯的管理提供硬件解决方案。DCB 会对网络通讯进行分类和区分对待。Windows 告知分类器对通讯进行分类。通讯不需要来源于网络堆栈。DCB 的工作方式网络存储管理实时迁移DCB 可聚合不同类型的通讯有助于保障 QoS更易于更改不同通讯流的分配情况收益Hyper-V 支持虚拟光纤通道实时迁移可维持光纤通道连接33从虚拟机访问光纤通道 SAN 数据无需中介访问 SAN到虚拟磁盘堆栈提供基于硬件的 I/O 路径支持 N_Port ID 虚拟化（NPIV）单一 Hyper-V 宿主机可连接到不同 SAN一个虚拟机最多可使用四个虚拟光纤通道适配器多路径 I

15、/O（MPIO）功能实时迁移Hyper-V 虚拟磁盘支持 4-KB 磁盘扇区34改善 512e 磁盘上的虚拟磁盘性能在原生 4-KB 磁盘上保存虚拟磁盘容量降低 512e 磁盘在虚拟磁盘堆栈中的影响负载的完成更快速收益虚拟磁盘 4-KB 块（蓝色）没有与物理 4-KB 边界对齐QoS 最小带宽35获取最小带宽严格限制为最小带宽带宽超额提交功能建立带宽底线(Floor)为不同类型的通讯分配指定的带宽有助于确保拥堵时的公平共享不拥堵时可以超出上限两种机制改善数据包调度（软件）支持 DCB 的全新网络适配器（硬件）36QoS 最小带宽QoS 最小带宽的收益减少昂贵网络适配器的需求充分利用 10-Gb

16、E 硬件 公共云托管供应商的收益 管理 SLA 的性能级别在共享基础架构上将影响或妥协降到最低企业的收益 提供可预期的应用性能鼓励使用虚拟化高可用性37Hyper-V 复制增量备份Hyper-V 群集的改进网卡捆绑(NIC Teaming)数据中个与客户更能适应故障。增量备份38对于虚拟机可对虚拟磁盘进行增量备份可感知卷影复制服务（VSS）备份 Hyper-V 环境虚拟机中不需要安装备份代理收益节约网络带宽降低备份大小节约磁盘空间降低备份成本Hyper-V 复制39新功能将 Hyper-V 虚拟机从主站点复制到复制站点收益价格低廉的内建业务连续性与灾难恢复解决方案在几分钟内完成故障恢复跨越网络

17、实现更安全的复制无需存储阵列无需其他软件复制技术自动处理实时迁移更简单的配置与管理网卡捆绑(NIC Teaming)使用虚拟网络适配器 可连接到多个虚拟交换机 设计上如果一个交换机断开，连接依然可以维持一个组最多可支持32个网络适配器Hyper-V 环境中的网卡捆绑Windows PowerShell 网卡捆绑服务器管理器配置界面管理面对故障可获得更高可靠性更好的吞吐率收益40范例：SR-IOV多个并行网络连接提升吞吐率 链路故障时提供冗余什么是网卡捆绑？Hyper-V 的群集改进为大部分负载提供高可用性解决方案41保护预防：应用程序与服务故障系统与硬件故障 站点故障（自然灾害、断电、断网）群

18、集的收益供您提升可用性，并可在计划内或计划外停机时继续访问基于服务器的应用。Hyper-V 的群集改进42通过光纤通道实现来宾操作系统群集直接在虚拟机中连接到光纤通道 虚拟化的负载将能够：直接访问光纤通道存储通过光纤通道用来宾操作系统组建群集新功能群集的实时迁移改进使用更大网络带宽（最高可达10 GB）更快速完成迁移群集卷的加密 使用 BitLocker 驱动器加密功能可为部署到安全的数据中心之外的环境提供更好的物理安全保护群集共享卷（CSV）2.0 简化虚拟机的配置和操作提供更好的安全性与性能与存储阵列集成，提供内建的复制于硬件快照Hyper-V 群集的改进43透明故障转移 在节点间移动文件

19、共享只会对服务器应用造成很小的中断，例如：配置文件虚拟磁盘文件通过 SMB2 协议通讯的文件共享内保存的快照新功能Hyper-V 应用程序监控Hyper-V 与故障转移群集配合工作可为本不支持群集的负载提供更高可用性。在虚拟机内部监控服务与事件日志。确定虚拟机中关键服务的健康程度。Hyper-V 群集的改进44内建实时迁移队列供您针对大量虚拟机执行大型多选操作，并将实时迁移加入队列新功能虚拟机故障转移优先级供您配置虚拟机的优先级控制虚拟机故障转移或启动的顺序关联(Affinity)与互斥 (anti-affinity) 虚拟机规则供您配置相关联虚拟机在故障转移时同步迁移。例如：配置 Share

20、Point 虚拟机与相关的 SQL Server 虚拟机转移时总是转到同一个节点。您还可以指定两台虚拟机在故障转移场景中不能共存在同一个节点下，也就是互斥规则。Hyper-V 群集的改进45Windows Server 2012 的收益将群集环境的功能扩展到新层面支持更好的存储访问提供更快速的节点故障转移和迁移结论46灵活的基础架构，随时随地满足您的需求更安全的多租户环境高可用性扩展，性能，以及密度Windows Server 2012 Hyper-V 是一套更动态的虚拟化平台。向云变迁生产服务器整合动态数据中心业务连续性虚拟桌面基础架构（VDI） 测试与开发更好的灵活性更高的可扩展性 47W

21、indows Server 2012 Hyper-V之前Windows Server 2008 R2 Hyper-V 的收益扩展监控扩展唯一性扩展可了解虚拟机的生命周期扩展可对状态变动进行投票一个交换机可使用多个扩展集成于内建功能中捕获扩展Windows PowerShell 与脚本支持统一追踪与更强的诊断功能扩展 Hyper-V 可扩展交换机获得新功能可扩展的功能可管理性48支持插件的开放式平台免费的核心服务Windows 可靠性/质量收益统一管理更容易的支持实时迁移支持降低交换机的工作负担实现通讯分析、计量，以及控制收益由 RFC 2784 与 RFC 2890 定义而来每个虚拟机一个客户地址每个宿主机一个供应商地址Generic Routing Encapsulation（GRE）49租户网络 IDMAC 头GRE 的工作原理来宾扩展：虚拟 NUMA使用可感知 NUMA 的 API 利用所获知的来宾拓扑信息，根据资源优先级优化调度和内存的使用。50VMVPVPVPVP缓存