Een overzicht van de Hyper-V-oplossing (Ruben Spruijt) - IT-professional Community Blog
Zoeken binnen blogs.microsoft.nl

IT-professional Community Blog

Een overzicht van de Hyper-V-oplossing (Ruben Spruijt)

Apr 28 2008, 04:37 PM

In deze blog wordt een overzicht gegeven van de Windows Server 2008 Hyper-V-oplossing. Met dit artikel wordt duidelijk dat Microsoft servervirtualisatie uiterst serieus neemt. Virtualisatie speelt een belangrijke rol in datacentra waar servers en desktopcomputers dynamisch beschikbaar zijn. Virtueel gesproken is met Hyper-V de ‘oorlog der (virtuele) werelden’ begonnen! Hopelijk is dit document ook in uw omgeving verhelderend.

Wat is Hyper-V?
vir•tu•a•li•sa•tie - het isoleren of loskoppelen van een computereenheid van andere computereenheden. Servervirtualisatie is de oplossing waarbij een volledige computeromgeving binnen het besturingssysteem van een andere computer wordt gehost. Windows Server 2008 biedt native ondersteuning voor virtuele computers middels de Hyper-V-rol. Hyper-V is de nieuwe servervirtualisatietechnologie van Microsoft waarmee de virtualisatie van meerdere Windows- en niet-Windows-besturingssystemen op één server mogelijk is en de kracht x64-verwerking volledig wordt benut. Bij Hyper-V wordt een hypervisor-model gevolgd, wat betekent dat het niet boven op een bestaand besturingssysteem wordt uitgevoerd. In plaats daarvan wordt het bij het opstarten geladen en wordt er een virtualisatielaag tussen de fysieke serverhardware en de daarop gehoste besturingssystemen gecreëerd. In Hyper-V wordt op de parent-partitie, het hoofdbesturingssysteem, Windows Server 2008 uitgevoerd. Virtuele computers worden vervolgens in een of meer child-partities uitgevoerd. De release van Windows Server 2008 Hyper-V staat gepland voor de tweede helft van 2008.

Opkomst van de hypervisor
Hyper-V bevat een hypervisor, een zeer dunne softwarelaag van minder dan 1 megabyte die de processor en alle parent- en child-partities van elkaar scheidt. De hypervisor ondersteunt alle partities op de hostcomputer en biedt een sterke veiligheidsscheiding tussen de parent- en child-partities. Omdat de hypervisor geen code of stuurprogramma's van derden bevat, biedt het slechts een minimaal aanvalsoppervlak. Bovendien zal een stuurprogrammastoring niet alle partities uit de lucht halen. Dit type hypervisor wordt een gemicrokerneliseerde hypervisor genoemd.

Server Core
De Hyper-V kan een volledige rol binnen Windows Server 2008 zijn of als rol binnen Server Core worden ingeschakeld. De Server Core-installatie is een optie die kan worden gebruikt voor de installatie van Windows Server 2008. Een Server Core-installatie biedt een minimale omgeving voor het uitvoeren van specifieke serverrollen, waardoor de onderhoudsvereisten en het aanvalsoppervlak voor deze serverrollen wordt verminderd. Voor de Server Core-installatieoptie is configuratie vooraf via een opdrachtregel vereist; de traditionele volledig grafische gebruikersinterface is niet beschikbaar. Nadat de server is geconfigureerd kan deze lokaal worden beheerd via een opdrachtregel of extern via een Terminal Server-verbinding. Ook is extern beheer mogelijk via de Microsoft Management Console (MMC) of opdrachtregelhulpmiddelen die extern gebruik ondersteunen.
 

Virtualisatiebeheer
Server Manager
Server Manager is een nieuw hulpmiddel in Windows Server 2008 dat IT-beheerders begeleidt bij de installatie, configuratie en het beheer van serverrollen en -functies die onderdeel zijn van Windows Server 2008. De Hyper-V-rol kan binnen Server Manager worden ingeschakeld en geconfigureerd.
Hyper-V Manager
Met Hyper-V Manager kunnen externe Hyper-V-servers en hun overeenkomstige virtuele machines worden beheerd. Hiervoor kunnen de functies 'New Virtual Machine', 'New Virtual Hard Disk', 'Edit Virtual Hard Disk', 'Virtual Machine', 'Virtual Machine Settings' en 'Virtual Network Manager' worden gebruikt. Het is een handige basisbeheerconsole voor de normale beheertaken in een kleine tot middelgrote Hyper-V-infrastructuur.

 


System Center Virtual Machine Manager
System Center Virtual Machine Manager 2007 (SCVMM) is een servertoepassing die deel uitmaakt van de serie Microsoft System Center-producten. SCVMM biedt beheer van fysieke en virtuele machines, consolidatie van weinig gebruikte fysieke servers en snelle levering van nieuwe Virtual Machines. De huidige versie van SCVMM werkt alleen met Microsoft Virtual Server. De aankomende SCVMM-releases, die gepland staan om na de release van Hyper-V te worden uitgebracht, zullen het beheer van Hyper-V-host- en -guestsystemen ondersteunen, evenals Citrix XenServer en VMware ESX v3-hosts.
Een aantal kenmerken van SCVMM:
- Biedt snelle levering van nieuwe virtual machines
- Minimaliseert giswerk bij implementatie door aangepaste hostratings op basis van door de beheerder ingestelde criteria
- Biedt conversie van fysieke servers naar virtual machines (P2V)
- Biedt conversie van VMware-virtual machines (V2V)
- Virtual Machine Manager biedt een bibliotheek voor het beheer van alle bouwstenen van het virtuele datacentrum. Bouwstenen zoals virtuele harde schijven (VHD's), ISO-images, post-implementatieaanpassingsscripts, hardwareconfiguraties en sjablonen.
- Versnelt het maken van nieuwe virtual machines door middel van sjablonen
- Benut datacenterinvesteringen in Storage Area Network-opslag (SAN)
- Biedt een rijke beheer- en scriptingomgeving door de Windows PowerShell - Virtual Machine Manager-opdrachtregel
- Biedt rapportage-integratie met System Center Operations Manager 2007
- Self Service Portal, een webinterface waarmee eindgebruikers hun eigen VM's kunnen maken en gebruiken

Server Virtualization Management Pack
Het Server Virtualization Management Pack biedt bedrijfsbrede bewaking van virtuele omgevingen van Microsoft. Het beheerpakket bewaakt de gezondheid en beschikbaarheid van virtual machines op hosts met Microsoft Virtual Server en Hyper-V, evenals de gezondheid en beschikbaarheid van de hostsystemen zelf. Het beheerpakket bewaakt ook de verschillende onderdelen van System Center Virtual Machine Manager 2007 (VMM), inclusief de VMM-server, de databaseserver, hosts, bibliotheekservers en zelfserviceportals en biedt rapportage voor VMM. Server Virtualization Management Pack for System Center Operations Manager 2007 biedt:
- Detectie en bewaking van alle Hyper-V- en Virtual Machine Manager-onderdelen
- Melding bij statusveranderingen van taken en onderdelen
- Rapporten voor het beheer en onderhoud van een gevirtualiseerde omgeving
- Diagramweergave van de Virtualisatie-omgeving

Systeemvereisten voor Hyper-V
- CPU - Hyper-V vereist specifieke processoruitbreidingen van Intel of AMD. Intel VT omvat de Intel vPro-serie.
- Hardware Data Execution Prevention (DEP) dat bij Intel eXecuted Disable (XD) heet en bij AMD No eXecute (NS). Dit is een technologie in CPU's waarmee geheugengebieden worden afgezonderd voor opslag van processorinstructies of voor opslag van gegevens.
- 64-bits omgeving - virtualisatie is een kandidaat bij uitstek voor de uitgebreide geheugen- en verwerkingsfaciliteiten van 64-bits platforms. Om er zeker van te zijn dat deze uitgebreide faciliteiten ook daadwerkelijk beschikbaar zijn, werkt Hyper-V alleen op x64-bits edities van Windows Server 2008.
- Goedgekeurde hardware - Hyper-V vereist hardware uit de Windows Server-catalogus van geteste hardware. Gebruik van door Microsoft goedgekeurde hardware is vooral van belang omdat de Windows Hypervisor-laag rechtstreeks met de hardware en de parent- en child-partities communiceert. Uitputtend testen van apparaatstuurprogramma's van derden helpt ook om de stabiliteit van parent-partities te waarborgen. Hoewel Hyper-V het prima op mijn laptop doet, is dit apparaat niet de geschiktste kandidaat voor de servervirtualisatierol.
- Het fysieke geheugen op de hostcomputer is de belangrijkste beperkende factor voor het aantal virtuele computers dat gelijktijdig actief kan zijn. De virtuele computers delen dit fysieke geheugen met de parent-partitie. Geheugenvereisten zijn meestal 512 MB voor de parent-partitie, plus het toegewezen geheugen voor elke child-partitie en daar boven op nog 32 MB overhead voor elke child-partitie. Voor een child-partitie waaraan 256 MB virtuele RAM is toegewezen is dus een host vereist met minimaal (512 + (256 + 32)) = 800 MB aan geheugen.


Er is een programma genaamd SecurAble beschikbaar op http://www.grc.com/securable.htm waarmee u uw machine kunt controleren op de hardwarevereisten voor virtualisatie.

Hyper-V-architectuur


Laten we dit diagram eens bekijken:
Parent- en child-partities
Bij Hyper-V is één VM de parent-partitie en de rest zijn child-partities. Een partitie is een basis isolatie-eenheid die door de hypervisor wordt ondersteund. De parent-partitie, ook bekend als root-partitie, is de partitie die de child-partities maakt en beheerd en heeft een virtualisatiegeheugen om child-partities te beheren. De parent-partitie beheert alle bronnen die niet door de hypervisor worden beheerd en is verantwoordelijk voor stroombeheer, PnP, beheer van hardwarefouten en het laden en opstarten van de Hypervisor. De parent-partitie, die in basismodus draait, omvat een gast-OS van Windows Server 2008. De architectuur van Hyper-V heeft veel overeenkomsten met de architectuur van Xen. De parent-partitie van een Citrix XenServer wordt “Domein 0” genoemd. Zoals eerder genoemd, kan deze OS een rol spelen binnen Server Core of een volledige installatie van Windows Server 2008 zijn.

Virtualization Service Provider en Client
De Virtualization Service Provider (VSP) draait op de gast-OS en is een onderdeel dat binnen de parent-partitie draait. Deze partitie beheert de hardware. De VSP communiceert met de aparaatdrivers en biedt hardware services aan elk apparaat dat dit nodig heeft. De Virtualization Service Client (VSC) draait in kernelmodus binnen een ‘Enlightened client’. Dit is een cliëntonderdeel dat op een child-partitie draait en services verbruikt. Er is één paar VSP/VSC per apparaattype. Microsoft biedt VSP/VSC-paren voor opslag, netwerken, video en invoerapparatuur voor Hyper-V. Onafhankelijke derde verkooppunten van hardware leveren aanvullende VSP/VSC-paren die aanvullende hardware ondersteunen.

HyperCall-adapter
De HyperCall-adapter is een dunne softwarelaag dat de specifieke virtualisatiefunctie van Citrix XenServer vertaalt naar Microsoft Hyper-V hypercalls. Dit leidt tot betere prestaties van de virtuele machine waarop Linux draait en een betere werking wanneer VM’s worden gebruikt in een gemengde Hyper-V en Citrix XenServer-omgeving.

VMBus
De Hyper-V-architectuur omvat ook een virtual machine bus, of VMbus, voor de communicatie tussen de parent-partitie en child-partities, Virtualization Service Providers en Virtualization Service Clients. Bij processoren die voor Virtualisatie zijn geoptimaliseerd, bieden deze onderdelen een geëmuleerde omgeving met prestatiekenmerken die vergelijkbaar zijn met een specifieke fysieke computer.

Synthetische en geëmuleerde apparaten
Synthetische apparaten zijn ontworpen om de laagst mogelijke overhead voor apparaten te bewerkstelligen. Deze apparaten vereisen een pakket en sturen deze naar een driver in de root van de VMBUS, waarna deze vervolgens naar het apparaat wordt gestuurd. Geëmuleerde apparaten emuleren echte hardware. Beide soorten apparaten zijn belangrijk, omdat drivers voor geëmuleerde apparaten nodig zijn voor het ondersteunen van besturingssystemen waarop geen integratiecomponenten zijn geïnstalleerd. De drivers voor synthetische apparaten zijn belangrijk omdat zij de CPU-overheid verminderen, zodra een apparaat wordt benaderd. Deze drivers zijn opgenomen in de integratiecomponenten.

Integratieonderdelen
Integratiecomponenten zijn een reeks drivers en diensten die de gast de mogelijkheid biedt om synthetische apparaten te gebruiken, waarmee uw Virtual Machines consistenter en beter presteren. Sommige integratiecomponenten die bij Hyper-V worden geleverd zijn VMBUS (overbrengen van synthetische apparaten), Time Sync (om VM-klokken synchroon te houden met de root-partitie die soms host wordt genoemd), Videodriver, Netwerkdriver en Opslagdriver. Bij Windows Server 2008 zijn de integratiecomponenten al geïnstalleerd. Voor andere besturingssystemen zoals Windows Server 2003 en Linux kunt u integratiecomponenten installeren.

Enlightenment
Hyper-V kan twee soorten besturingssystemen hosten: enlightened en un-enlightened besturingssystemen. Enlightened besturingssystemen werken direct met Hyper-V en profiteert van prestatievoordelen met betrekking tot apparatentoegang en beheer. Windows Server 2008 en bepaalde Linuxversies vanaf Citrix XenServer and Novell zijn in de planning. Un-enlightened besturingssystemen bevatten andere Linuxversies, oudere versies van Windows Server en andere x86-besturingssystemen.
Enlightenments zijn  verbeteringen die aan het besturingssysteem zijn aangebracht om de kosten van bepaalde functies van het besturingssysteem, zoals geheugenbeheer, te verminderen. Windows Server 2008 is volledig enlightened, wat inhoudt dat deze versie op alle mogelijke punten is verbeterd. Andere besturingssystemen hebben verschillende ondersteuningsniveaus.

Paravirtualisatie
Paravirtualisatie is een techniek waarmee Virtual Machines als het ware weten dat ze worden gevirtualiseerd en waarmee deze met het systeem kan samenwerken om de beste prestaties te garanderen. Citrix XenServer gebruikt bijvoorbeeld paragevirtualiseerde drivers voor opslag- en netwerkapparaten, waardoor de prestaties drastisch worden verbeterd door middel van geëmuleerde drivers. Enlightment is de naam die Microsoft geeft aan paravirtualisatie.

Verbeteringen met Hyper-V

  • Hoge beschikbaarheid. Hyper-V biedt host-to-host verbindingen en biedt de mogelijkheid om alle virtuele machines die op een hostsysteem draaien te clusteren door middel van Windows Clustering (tot 16 knooppunten). U heeft hiervoor de Enterprise of Datacenter-versie van Windows Server 2008 nodig.
  • Quick Migration. Met Hyper-V kunt u een virtuele machine snel naar Hyper-V hosts migreren met een minimale downtime (storingsduur). Hyper-V zorgt ervoor dat de mogelijkheden van Windows Server 2008 en System Center beheertools in hoge mate beschikbaar zijn.
     QuickMigration is niet hetzelfde als VMware vMotion of Citrix XenServer XenMotion. Met  QuickMigrate is er een (kleine) downtime van de virtuele machine. De downtime hangt af  van hoeveel geheugen de virtuele machine gebruikt. Het Quick Migrate proces is: de VM- module wordt opgeslagen, de VM wordt verplaatst naar een andere Hyper-V-machine en de  VM-module wordt hersteld. Quick Migrate van een VM dat 1 GB aan geheugen gebruikt, duurt  ongeveer 4 seconden. Het vhd-bestand moet worden opgeslagen op een gemeenschappelijk  geheugen en u dient dezelfde processorarchitectuur aan te houden tussen de knooppunten.
  • Server Core-rol. Hyper-V is nu beschikbaar als rol in een Server Core-installatie van Windows Server 2008.
  • Geïntegreerd in Server Manager. Hyper-V is now integrated into Server Manager by default and customers can now enable the role within Server Manager.
  • VHD-tools. Hyper-V  ondersteunt vhd-tools bij het comprimeren, uitbreiden en controleren van vhd-bestanden die met Hyper-V zijn gemaakt.
  • Verbeterd toegangsbeheer met AzMan. Hyper-V ondersteunt nu ook Authorization Manager (AzMan) biedt de mogelijkheid om Role-Based Access Control modellen in de Hyper-V-omgeving in te zetten voor betere beheersing en een verhoogde veiligheid.
  • Hostkenmerken: 16 logical processors, 2TB memory, SAS/SATA/discs and FibreChannel support.
  • Gastkenmerken: 32-bit (x86) and 64-bit (x64) child-partities, 64Gb geheugenondersteuning binnenVMs, 4 core SMP VMs, max 4 NIC’s.
  • Live Back-ups met VSS, Volume Shadow Copy Services (VSS) voorziet in de functionaliteit om live back-ups te maken van draaiende virtuele machines. 
  • Systeemelementenbeheer, CPU, schijf en netwerk kan worden beheerd door middel van Windows Server Resource Manager (WSRM). 
  • System Center Virtual Machine Manager (SCVMM)-integratie.
    • Snapshot, 10 niveaus diep

 Virtual Machine schijfbesturingseenheden en soorten
Er zijn twee soorten schijfbesturingseenheden die Hyper-V kan ondersteunen: SCSI en IDE. Er zijn twee IDE-controllers en vier SCSI-controllers beschikbaar. Op iedere IDE-controller kunnen twee apparaten worden aangesloten. Elke SCSI-controller kan 255 apparaten ondersteunen. Zowel SCSI als IDE kunnen pass-through, Fixed, Dynamic, Sparse, and Delta drives ondersteunen. Het verschil tussen de controllers is hoe ze worden geïmplementeerd.

  • (Dynamic / Fixed) Virtual Hard Drive (VHD) – Dit is een opgeslagen NTFS-bestand dat door de VM als een harde schijf wordt gezien
  • Delta VHD – Slaat alle wijzigingen met betrekking tot een basis-vhd op.
  • Pass-through schijven zijn fysieke schijven die exclusief aan de Virtuele Machine zijn toegekend. 

Interoperabiliteit
Linux Integratiecomponenten
Als deLinux integratiecomponenten op een virtuele machine is geïnstalleerd waarop een besturingssysteem draait dat Linux ondersteunt, dan bieden deze componenten de volgende functionaliteit:

  • Driverondersteuning voor synthetische apparaten: de integratiecomponenten van Linux ondersteunen zowel de synthetische netwerkbesturingseenheid als de synthetische opslagcontroller die speciaal voor Hyper-V zijn ontwikkeld. Deze componenten halen voordeel uit de nieuwe snelle besturingsbus, de VMbus, die speciaal voor de Hyper-V werd ontwikkeld.
  • HyperCall adapter: de HyperCall adapter is een dunne softwarelaag dat specifieke virtualisatiefuncties van Xen vertaalt naar Hyper-V hypercalls van Microsoft. Dit leidt tot een betere prestatie van de virtuele machine waarop Linux draait.
    De Linux integratiecomponenten voor WS08 Hyper-V zijn momenteel (februari 2008) alleen in bètaversie beschikbaar via MS Connect. De Linux integratiecomponenten zijn beschikbaar voor zowel de x86 als x64 editie van SUSE Linux Enterprise Server 10 SP1. Deze integratiecomponenten zorgen ervoor dat Xen-aangepaste  Linux-besturingssystemen gebruik kunnen maken van de VSP/VSC-architerctuur en betere prestaties leveren.

Linux
Er is een adapter ontwikkeld voor Citrix XenServer waarmee XenServer hypercall API omgezet kan worden naar Hyper-V hypercall API. Er zijn schijf- en netwerkdrivers ontwikkeld om met de nieuwe I/O-architectuur te integreren. Microsoft werkt samen met Novell aan interoperabiliteit en een gezamenlijke ondersteuning voor Windows Server en Novell SUSE Linux Enterprise Server v10.

Virtual Hard Disk (VHD)
Het Virtual Hard Disk-bestandsformaat (VHD) van Microsoft maakt geïntegreerd onderdeel uit van de toewijding die Microsoft aan de dag legt voor Virtualisatie. Vhd is de runtime container voor Windows. Het combineert OS, applicatie en modus in één enkel bestand. Vhd-bestanden specificeren een virtuele machine harde schijf op een host -bestandssysteem dat in één enkel bestand is ingekapseld. Het vhd-formaat wordt gebruikt door Microsoft Virtual PC, Server and Windows Server 2008 Hyper-V. De mogelijkheid om direct vanaf een host server de harde schijf van een virtuele machine te wijzigen, biedt veel interessante applicaties die voor de klant interessant kunnen zijn zoals:
- Overplaatsen van bestanden tussen een vhd en een host-bestandssysteem
- Back-up en herstel
- AntiVirus en Beveiliging
- Imagebeheer en patching
- Converteren van de schijf
- Levenscyclusbeheer en voorziening
Microsoft Partners implementeren het vhd-bestandsformaat in applicatie- en desktopoplossingen zoals Citrix Systems heeft gedaan bij de Citrix XenDesktop.

Licentie
Microsoft heeft verschillende versies van Windows Server 2008 uitgebracht. De versies die Hyper-V bevatten zullen in de tweede helft van 2008 worden uitgebracht. Klanten kunnen kiezen uit Windows Server 2008 met of zonder Hyper-V. De Hyper-V kan in zowel de 32-bits als de 64-bits versies van de edities Standard, Enterprise en Datacenter worden geïntegreerd. Het prijsverschil tussen Windows Server 2008 met en zonder Hyper-V is slechts $28 (in Euro is het dan helemaal goedkoop!). Het gebruik van de servervirtualisatietechnologie biedt ontelbare voordelen. Eén van de voordelen is bijvoorbeeld het besparen op Microsoftlicenties.

Onderstaande artikelen beschrijven verscheidene licentiemodellen die mogelijk zijn als Virtualisatie wordt gebruikt:
http://download.microsoft.com/download/6/8/9/68964284-864d-4a6d-aed9-f2c1f8f23e14/virtualization_whitepaper.doc
http://www.microsoft.com/windowsserver2003/evaluation/news/bulletins/datacenterhighavail.mspx
http://download.microsoft.com/download/6/8/9/68964284-864d-4a6d-aed9-f2c1f8f23e14/virtualization_brief.doc

---------
Ruben Spruijt is als Solutions Architect werkzaam bij PQR, is Citrix Certified Integration Architect (CCIA), Citrix Certified Enterprise Administrator (CCEA) en Microsoft Certified Systems Engineer (MCSE+S). Daarnaast is Ruben Microsoft Most Value Professional (MVP) en RES Software Value Professional (RSVP). Meer informatie over Ruben kun je vinden op zijn blog: http://www.brianmadden.com/blog/RubenSpruijt

Opgeslagen onder: ,

Commentaar:

bjorn bats zei:

Voor mij blijft.

hyper-v voorlopig een mooi product maar dan wel voor midden en klein bedrijf.

Het is nog geen enterprise product in vergelijking tot vmware.

zeker niet als je zit dat je bij hyper-v veel meer luns aan moet maken (per vm 1 lun).

# May 2, 2008 8:36 AM

Wat Kost SharePoint « Wat is SharePoint zei:

PingBack vanaf  Wat Kost SharePoint «  Wat is SharePoint

# March 23, 2010 9:12 PM

Wat Kost SharePoint « Wat is SharePoint zei:

PingBack vanaf  Wat Kost SharePoint «  Wat is SharePoint

# February 18, 2013 1:58 PM

Wat Kost SharePoint | Wat is SharePoint zei:

PingBack vanaf  Wat Kost SharePoint | Wat is SharePoint

# February 22, 2013 8:42 PM
Wat denkt u?

(Verplicht) 

(Verplicht) 

(Optioneel)

(Verplicht) 
CaptchaCube Vraag:


Antwoord: