Hyper-V в Windows Server 2012 R2

Hyper-V в Windows Server 2012R2 Александр Шаповал Microsoft

О чем этот курс? • Windows Server 2012 R2 – новая ОС, а не бесплатное обновление • В этом курсе обсуждается только Hyper-V • В этом курсе рассматриваются только новые и усовершенствованные возможности гипервизора по сравнению с Windows Server 2012 • Предполагается, что аудитория знакома с возможностями Hyper-V в Windows Server 2012 • Если это не так, рекомендуется 1-ый модуль курса «Новые возможности WindowsServer 2012. Часть 1. Виртуализация, сети, хранилища»

Содержание Масштабируемость и производительность Безопасность и мультитенантность Гибкая инфраструктура Высокая доступность и отказоустойчивость

Масштабируемость и производительность Запуск самых ресурсоемких приложений с максимальной производительностью и масштабируемостью Максимальная масштабируемостьузлов, кластеров и виртуальных машин Гарантированный уровень обслуживания для основных приложений и рабочих нагрузок Оптимизация доступности ресурсов для основных приложений и рабочих нагрузок Поддержка NUMAдля гостевых систем Управление качеством обслуживания для сетей и хранилищ данных Усовершенствованнаядинамическая память Возможность внедрения инновационного оборудования при сохранении существующих систем Аппаратная разгрузка и интеграциявычислительных ресурсов, хранилищ данных и сетевого оборудования

Масштабируемость физических и виртуальных компонентов Виртуализация самых ресурсоемких рабочих нагрузок ВиртуальныйЦП Масштабируемость корпоративного уровня для основных рабочих нагрузок 64 Узлы • Поддержка до 320 логических процессоров и 4 ТБ физической оперативной памяти на каждом узле • Поддержка до 1024 виртуальных машин на каждом узле Кластеры • Поддержка до 64 физических узлов и 8000 виртуальных машин в кластере Виртуальные машины • Поддержка до 64 виртуальных процессоров и 1 ТБ памяти на каждой ВМ Виртуальнаяпамять 1 ТБ 4 ТБ 320 Логическиепроцессоры Физическиеузлы Физическая память 64

Виртуальные машины 2-го поколения Синтетическая сетевая карта. Поддержка протокола удаленной загрузки PXE ВМ на базе оптимизированного виртуализованного оборудования Простота управления и эксплуатации • Загрузка с использованием PXE и синтетических виртуальных сетевых адаптеров • «Горячее» подключение приводов CD/DVD Динамическое хранилище данных • ВМ поддерживают интерфейс UEFI изагрузочные диски ОС с таблицей разделов GPT размером более 2 ТБ • Ускоренная загрузка с виртуальных жестких дисков SCSI с поддержкой динамического изменения размера без перевода в автономный режим; повышенная производительность Безопасность • Отказ от эмулированных устройств позволяет свести к минимуму поверхность атаки • Функция безопасной загрузки UEFI для ВМ «Горячее» подключение приводов CD/DVD Загрузка свиртуального жесткого диска SCSI Виртуальная машина 2-го поколения Функция безопасной загрузки UEFI для ВМ

Виртуальные машины второго поколения Демонстрация

Изменение размера виртуального жесткого диска VHDX без его перевода в автономный режим Возможность изменения размера виртуального жесткого диска VHDX без его перевода в автономный режим обеспечивает гибкость хранилища данных для ВМ Увеличение размера виртуальных жестких дисков SCSI • Увеличение размера виртуальных жестких дисков VHDX, подключенныхк запущенной виртуальной машине • Последующее увеличение объема тома в гостевой операционной системе Уменьшение размера виртуальных жестких дисков SCSI • Уменьшение размера тома в гостевой операционной системе • Уменьшение размера виртуального жесткого диска VHDX, подключенного к запущенной виртуальной машине Основной раздел 30 ГБ Незанятое пространство 10 ГБ Основной раздел 40 ГБ Диск и том, размер которых увеличен с нулевым временем простоя

Изменение размеров виртуального жесткого диска Демонстрация

Управление качеством обслуживания для хранилищ данных Контроль распределения количества операций ввода-вывода в секунду между дисками ВМ • Администратор может указать максимальный лимит для количества операций ввода-вывода в секунду • Учет количества операций ввода-вывода в секунду для входящего и исходящего трафика • Настраивается для отдельных дисков, подключенных к запущенной виртуальной машине, с целью обеспечения максимально точного измерения • Не позволяет отдельным ВМ монополизировать всю доступную полосу пропускания базового физического ресурса • Поддерживает динамические, фиксированныеи разностные диски Диск VHDX для ОС Виртуальная машина Диск VHDX для данных Узел Hyper-V 500 1000 0 1500 Количество операций ввода-вывода в секунду

Контроль операций ввода-вывода виртуальных жестких дисков Демонстрация

Безопасность и мультитенантность Максимальная безопасность и изоляциярабочих нагрузок благодаря точному контролю PVLAN, ACL виртуального порта,мониторинг и зеркалирование портов Обеспечение соответствия нормативным требованиям с помощью шифрования Интеграция с новым и существующим программным обеспечением и оборудованием Расширяемый коммутатор Hyper-V Extensible Switch DHCP и защита маршрутизатора Шифрование диска BitLocker Встроенные обработчики для настройки и расширяемости Обширная партнерская экосистема —расширение возможностей платформы с помощью многофункциональных решений

Hyper-V Extensible Switch Виртуальная машина Виртуальная машина • Дополнительные расширения увеличивают функциональные возможности виртуального коммутатора • Открытая платформа поддерживает сторонние подключаемые модули, расширяющие функциональные возможности • Клиент может управлять виртуальной сетьютаким же образом, как и физической сетью • Средства контроля обеспечивают безопасность виртуальной машины и ее трафика • Диспетчер виртуальных машин обеспечивает унифицированное управление подключаемыми модулями и их применение в масштабах всего центра обработки данных • Возможно использование встроенных драйверов фильтров NDIS, драйверов внешних вызовов WFP, расширений для поиска пункта назначения и пересылки, а также для фильтрации на выходе Родительский раздел Сетевой адаптер ВМ Сетевой адаптер узла Сетевой адаптер ВМ Расширение для протокола Виртуальный коммутатор Расширения для захвата Расширение А Расширения для фильтрации Расширение C Расширения для пересылки Расширение D Расширение для мини-порта Физическая сетевая плата Архитектура расширяемого коммутатора Hyper-V Интеграция политик Абстрагирование рабочих нагрузок Контроль трафика

Расширенные списки ACL Демонстрация

Fabrikam Contoso Интернет Мультитенантный шлюз VPN • Проблемы • Поставщик услуг размещения хочет предоставлять изолированные сети для виртуальных машин клиента со встроенным S2S VPN и NAT • Предприятия используют виртуализованные сети, которые охватывают различные центры обработки данных, или виртуализованные сети (с поддержкой NVGRE), взаимодействующие с физическими сетями (без поддержки NVGRE) • Решение • Мультитенантный шлюз VPN в WindowsServer 2012 R2 • Встроенный мультитенантный пограничный шлюз, обеспечивающий беспрепятственное взаимодействие • Поддержка гостевой кластеризации с целью обеспечения высокой доступности • BGP для динамического обновления маршрутов • Инкапсуляция и декапсуляция пакетов NVGRE • NAT с поддержкой мультитенантности для доступа в Интернет Мост между сетями ВМ и физическими сетями DNS- SQL Контроллер домена SPS VPN SPS VPN Мультитенантный шлюз VPN Центр обработки данных узла Структура виртуализации сети Узел Узел Интеграция политик Контроль трафика Абстрагирование рабочих нагрузок

Гибридные сети в WS 2012 Туннель S2S Туннель S2S Узел 1 синей корпорации • В сервере удаленного доступа реализована VPN типа «сеть-сеть» (Site-to-site, S2S) • Необходима виртуализация сети WindowsServer • Для каждого клиента требуется одна ВМ, выполняющая функции шлюза Виртуальная сеть синей корпорации Узел 2 синей корпорации Туннель S2S Шлюз GW Виртуальная сеть зеленой корпорации Узел зеленой корпорации Туннель S2S Шлюз GW Туннель S2S Узел 1 оранжевой корпорации Виртуальная сеть оранжевой корпорации Узел 2 оранжевой корпорации Шлюз GW Центр обработки данных провайдера Удаленные узлы Интернет

Гибридные сети в WS 2012 R2 Туннель S2S Узел 1 синей корпорации • Предоставляет мультитенантный шлюз S2S • Гостевая кластеризация с целью обеспечения высокой доступности • BGP для динамического обновления маршрутов • NAT с поддержкой мультитенантности для доступа в Интернет BGP Виртуальная сеть синей корпорации Туннель S2S Узел 2 синей корпорации Туннель S2S Активный-резервный Туннель S2S Виртуальная сеть зеленой корпорации Туннель S2S Узел зеленой корпорации Мультитенантный шлюз Узел 1 оранжевой корпорации Виртуальная сеть оранжевой корпорации Узел 2 оранжевой корпорации Центр обработки данных провайдера Удаленные узлы Интернет

Гибкая инфраструктура Одновременная динамическая миграция нескольких систем Максимальная гибкость миграции виртуализованных рабочих нагрузок без перерыва и простоя Динамическое клонирование Динамическая миграция хранилищ Дублирование виртуальных машин с целью тестирования и устранения неполадок Масштабируемая и изолированная мультитенантная инфраструктура без VLAN Обновленные функции динамической миграции Динамическая миграциясо сжатием Динамическая миграцияс использованием технологии удаленного прямого доступа к памяти RDMA Динамическая миграция с использованием SMB Поддержка операционных систем сторонних поставщиков (не Microsoft) Динамическая миграция в режиме Shared Nothing Обновление до последней версии Hyper-V без остановки основных рабочих нагрузок Виртуализация сети

Поддержка Linux для Hyper-V Комплексная поддержка виртуализованной ОС Linux Существенное расширение возможностей взаимодействия • Поддержка различных дистрибутивови версий Linux в Hyper-V • Включая Red Hat, SUSE, OpenSUSE, CentOS и Ubuntu Комплексная поддержка функций • 64 виртуальных ЦП с архитектурой SMP • Поддержка виртуальных SCSI, горячего добавления и изменения размера без перевода в автономный режим • Полная поддержка динамической памяти • Динамическое резервное копирование • Полная поддержка служб интеграции Хранилище конфигурации Рабочие процессы Приложения Приложения Служба управления Поставщик WMI Прогрессивный режим Оптимизированная производительность Оптимизированные синтетические устройства Прогрессивный режим Оптимизированная производительность Оптимизированные синтетические устройства ЯдроWindows Поставщик виртуальных служб Клиентслужб виртуализации Клиентслужб виртуализации Драйверы независимыхпоставщиков оборудования Hyper-V Серверное оборудование

Поддержка Linux Демонстрация

Динамическое клонирование виртуальных машин Создание копии работающей виртуальной машины Экспорт клона работающей виртуальной машины • Создание образа работающей виртуальной машины в определенный момент времени с последующим экспортом в альтернативное местоположение • Позволяет устранять неисправностибез перерыва в работе основной ВМ Экспорт из существующей контрольной точки • Экспорт полного клона виртуальной машины на определенный момент времени, существующая контрольная точка для виртуальной машины • Контрольные точки автоматически объединяются в один виртуальный диск ВМ 2 ВМ 1 1 Пользователь инициирует экспорт работающей ВМ 2 Hyper-V выполняет динамическое клонирование и экспорт копии работающей виртуальной машины на определенный момент времени, файлы размещаются в целевом хранилище 3 Администратор импортирует новую остановленную виртуальную машину на целевой узел, финализирует конфигурацию и запускает ВМ 4 С помощью VMM администратор может выбрать узел (при использовании мастера клонирования)

Динамическая миграция Одновременная миграция нескольких ВМ без простоя • Ускоренная динамическая миграция при максимально эффективном использовании доступных сетевых ресурсов • Одновременная динамическая миграция нескольких систем • Если сеть поддерживает скорость более 10 Гбит/с, используется SMB Direct • Гибкие варианты хранения данных • Если виртуальная машина использует общий файловый ресурс SMB 3.0, кластеризация не требуется Настройка динамической миграции Измененные страницы памяти переданы Дескриптор хранилища перемещен Страницы памяти переданы ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ ВМ Содержимое памяти Данные конфигурации ВМ ВМ Измененные страницы памяти IP-соединение Целевой узел Хранилище данных iSCSI, FC или SMB

Сжатие данных при динамической миграции Ускоряет передачу данных в ходе динамической миграции Измененные страницы памяти сжимаются, затем передаются Настройка динамической миграции Дескриптор хранилища перемещен Страницы памяти сжимаются, затем передаются • Для сжатия данных используются доступные ресурсы ЦП узла • Сжатые страницы памяти быстрее передаются по сети • Работает в сетях с пропускной способностью менее 10 Гбит/с • Ускорение динамической миграции в два раза ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ ВМ Данные конфигурации Содержимое памяти ВМ ВМ Измененные страницы памяти IP-соединение Целевой узел Хранилище данных iSCSI, FC или SMB

Динамическая миграция с использованием RDMA Ускорение динамической миграции с помощью RDMA Настройка динамической миграции Измененные страницы памяти передаются с высокой скоростью Дескриптор хранилища перемещен Страницы памяти передаются с высокой скоростью • Технология удаленного прямого доступа к памяти (Remote Direct Memory Access, RDMA) позволяет сократить задержки в сети, повысить эффективность использования ресурсов ЦП и увеличить пропускную способность • Скорость передачи данных до 56 Гбит/с • Windows Server 2012 R2 поддерживает решения RoCE, iWARP и Infiniband RDMA • Максимальная производительностьдинамической миграции • Сжатие данных не поддерживается ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ ВМ Данные конфигурации Содержимое памяти Измененные страницы памяти ВМ ВМ IP-соединение с использованием RDMA Целевой узел Хранилище данных iSCSI, FC или SMB

Динамическая миграция для обновления ОС Упрощенное обновление версии 2012 до 2012 R2 Обновление кластера Hyper-V с нулевым временем простоя • WindowsServer 2012 Hyper-V можно обновить до Windows Server 2012 R2 Hyper-V без перерывов в работе ВМ • Поддержка динамической миграции хранилищ данных в режиме SharedNothing • При использовании общего хранилища SMB передается только состояние выполнения ВМ в целях ускорения процесса • Автоматизация с помощью PowerShell • Только односторонняя миграция 0 1 2 3 2 3 1 0 УзлыHyper-V Хранилище SMB

Динамическое клонирование ВМ и динамическая миграция Демонстрация

Высокая доступность и отказоустойчивость Кластеризация с переходом по отказу Надежная и устойчивая к сбоям инфраструктура для запуска непрерывно доступных служб Резервное копирование Online NIC Teaming Упрощенное обслуживание инфраструктуры Гибкость и обеспечение отказоустойчивости на уровне приложений Расширенная репликация с помощью Hyper-V Replica Гостевая кластеризация Диспетчер восстановления Hyper-V Recovery Manager Общий диск VHDX Эффективные решения для аварийного восстановления Приоритет перехода на другой ресурс и правила сходства Интеграция с облачными сервисами Обновление с поддержкой кластера Объединение сетевых карт

Гостевая кластеризация с общим диском VHDX Гостевые кластеры больше не зависят от топологии хранилища данных Гибкие варианты размещения общих дисков VHDX • Несколько виртуальных машин могут одновременно использовать файлы VHDX в качестве общего хранилища данных • ВМ может подключаться к общему виртуальному диску SAS • К общему файлу VHDX может подключаться неограниченное количество виртуальных машин • Используется постоянное резервирование SCSI • VHDX может находиться на общем томе кластера в хранилище с блочной записью или в файловом хранилище • Поддерживает динамические и фиксированные VHDX Гостевойкластер Гостевойкластер Кластеры узлаHyper-V Общийфайл VHDX Общийфайл VHDX CSV на базе хранилищас блочной записью Общий файловый ресурс SMBФайловое хранилище

Гостевая кластеризация с общими VHDX-дисками Демонстрация

Hyper V Replica Репликация виртуальных машин Hyper-V с основного узла на резервный • Доступное и готовое к использованию решение для обеспечения непрерывности бизнеса и аварийного восстановления • Регулируемая частота репликации (30 секунд, 5 или 15 минут) • Безопасная репликация по всей сети • Поддерживается любое оборудование на любом узле • Не требуются другие технологии репликации виртуальных машин • Автоматическая обработка динамической миграции • Упрощение конфигурирования и управления При сбое в работе узла виртуальные машины могут быть запущены на вспомогательном узле После активации функции Hyper-V Replica начинается репликация виртуальных машин Затем копии обновляются с заданной частотой Основной узел Вспомогательный узел Реплицированные изменения Начальная копия CSV на базехранилищас блочной записью Общий файловый ресурс SMBФайловоехранилище

Hyper-V Replica | Расширенная репликация Репликация на третий узел как дополнительная защита от сбоев На вторичном узле можно настроить репликацию на третий узел Репликация настроена на копирование с основного узла на вторичный • После успешного копирования виртуальной машины на вспомогательный узел можно воспроизвести эту копиюна третьем узле • Репликация по цепочке • Содержимое дополнительной копии соответствует содержимому основной • Частота создания дополнительной копии может отличаться от частоты создания основной • Полезно в рамках сценариев типа: SMB —> Поставщик услуг —> Узел DR поставщика услуг Узел DR ХранилищеDAS

Диспетчер восстановления Hyper-V Recovery Manager Оркестрация защиты и восстановления частных облаков • Защита важных сервисов благодарякоординации репликации и восстановления частных облаков, управляемых средствами VMM • Автоматизированная репликация ВМ с одного узла частного облака на другой • Hyper-V Replica поддерживает репликацию под управлением Hyper-V RecoveryManager • Может использоваться для запланированного, внепланового и тестового переноса ВМ с одного узла на другой • Поддерживается интеграция со сценариями разработки пользовательских планов аварийного восстановления Windows AzureДиспетчер восстановления Hyper-V Recovery Manager Коммуникационный канал Коммуникационный канал Бизнес-облако / среда тестирования и разработки Бизнес-облако/среда тестирования и разработки Отработка отказа System Center 2012 R2 System Center 2012 R2 Узлы Hyper-V Узлы Hyper-V Канал репликации ЦОД 1 ЦОД 2

Усовершенствованный режим сеанса Усовершенствованная технология VMConnect для максимального удобства пользования Усовершенствованные функции VMBus • Передача звука через VMConnect • Операции копирования и вставки между узлами и гостевыми системами • Перенаправление смарт-карт • Доступ к удаленному рабочему столу через VMBus Активировано для Hyper-V на сервереи клиенте Полная поддержка динамической миграции виртуальных машин

Автоматическая активация виртуальных машин Упрощенная активация виртуальных машин на базе Windows Server 2012 R2 • Активация виртуальных машин без необходимости управления ключами на каждой из них • ВМ активируется на этапе загрузки • Встроенные средства подготовки отчетности и отслеживания • Активация ВМ на удаленных узлах, в том числе без подключения к Интернету • Поддерживается миграция ВМ • Общий ключ AVMA для виртуальных машин может быть задействованна узле с активированной Windows Server 2012 R2 ВМ на базе Windows Server 2012 R2 Узел центра обработки данных на базе Windows Server 2012 R2, активированный с использованием обычного лицензионного ключа 1 2 ВМ на базе WindowsServer 2012 R2 создается с ключом AVMA, встроенным в сборку В момент запуска ВМ ищет активированный узел центра обработки данных на базе Windows Server 2012 R2 с ролью Hyper-V 3 4 Гостевая ОС активируется, следующая сверка с узлом будет выполнена после перезагрузки гостевой ОС или через семь дней Узел центра обработки данных на базе Windows Server 2012 R2с ролью Hyper-V

Усовершенствованный режим сеансаАвтоматическая активация Демонстрация

Масштабируемость и производительность Инновации в областивиртуализации Итоги Высокая доступность и отказоустойчивость Гибкая инфраструктура Безопасность и мультитенантность Hyper-V: комплексная платформа виртуализации

Дополнительные материалы Jump Start: всео Windows Server 2012 R2 http://www.microsoftvirtualacademy.com/training-courses/jump-start-windows-server-2012-r2 WindowsServer 2012 R2. Что нового в кластеризации? http://www.microsoftvirtualacademy.com/training-courses/windows-server-2012-r2-whats-new-in-clustering-rus Что нового в WindowsServer 2012 R2? http://habrahabr.ru/company/microsoft/blog/186922/ Новые возможности Hyper-V в Windows Server 2012 R2 http://habrahabr.ru/company/microsoft/blog/188632/ Shared VHDX в Windows Server 2012 R2 http://habrahabr.ru/company/microsoft/blog/191666/ Второе поколение виртуальных машин в WindowsServer 2012 R2 http://habrahabr.ru/company/microsoft/blog/194884/

Ресурсы Windows Server 2012R2 http://technet.microsoft.com/ru-RU/evalcenter/dn205286 System Center 2012 R2 http://technet.microsoft.com/ru-RU/evalcenter/dn205295 Windows Azure http://msdn.microsoft.com/ru-ru/ff380142 Портал Microsoft Virtual Academy http://www.microsoftvirtualacademy.ru Портал TechNet http://technet.microsoft.com/ru-ru/

Спасибо! Александр Шаповал Эксперт по стратегическим технологиям Email: ashapo@microsoft.com Blog: http://blogs.technet.com/b/ashapo Twitter: @ashapoval

Hyper-V в Windows Server 2012 R2