Hiper-V druge generacije virtualnih strojeva

Jedna od glavnih inovacija hipervizora Windows Server 2012 R2 je mogućnost stvaranja druge generacije virtualnih strojeva (Generacija 2)). Koja je svrha razvoja druge generacije Hyper-V virtualnih strojeva, koje su njihove prednosti i u kojim je slučajevima poželjnije koristiti ih? U ovom ćemo članku pokušati odgovoriti na sva ova pitanja..

Hyper-V na Windows Server 2012 R2 sada podržava dvije generacije virtualnih strojeva: generacija 1 (generacija 1) i generacija 2 (generacija 2). Virtualni strojevi prve generacije (generacija 1) bili su jedina vrsta virtualnih računala dostupna u prethodnim verzijama Hyper-V. U Hyper-V temeljenom na Windows Server 2012 R2, prilikom stvaranja novog virtualnog stroja, sada možete odrediti kojoj generaciji će kreirani virtualni stroj pripadati..

Povijesna pozadina razvoja druge generacije virtualnih strojeva

Nova generacija virtualnih strojeva razlikuje se od prethodne po jednom glavnom principu - dizajnirana je posebno za optimiziranje rada OS isključivo (i jedino) u virtualnom Hyper-V okruženju. Stvaranje virtualnog stroja definira skup virtualnog hardvera i funkcionalnost virtualnog stroja. A ako je prethodna generacija sadržavala evolucijske anakronizme koji proizlaze iz prvobitno "fizičke" arhitekture računala, onda su virtualni strojevi Gen 2 pošteđeni ove potrebe, što pruža nekoliko prednosti.

Glavni zadatak prilikom stvaranja bilo kojeg virtualnog stroja je stvaranje pouzdane softverske emulacije fizičke opreme, koja je prvobitno dizajnirana i razvijena bez uzimanja u obzir mogućnosti virtualizacije. S vremenom je u arhitekturu OS-a i hardveru računala dolazilo sve više promjena. Kao rezultat toga, programeri virtualnih platformi morali su pribjeći oponašanju razne (uključujući i zastarjelu) opremu kako bi pokrenuli OS u virtualizacijskom okruženju: to su BIOS, standardni ulazno-izlazni portovi (COM, LPT, PS / 2), IDE kontroleri , Kontroleri disketa, kontroleri prekida, PCI-to-ISA mostovi i još mnogo toga.

Emulacija razne opreme dovodi do povećanja troškova rada procesora, potrebe za podržavanjem prilično složenog koda i, kao posljedica te činjenice, povećane površine za napadače.

Moderni OS-ovi koji su dizajnirani uzimajući u obzir mogućnosti rada u virtualnom okruženju, pa čak i u fazi podizanja sustava, mogu razumjeti što radi unutar VM-a i ne očekuju pojavu prekidačkog kontrolera ili određenog skupa čipova, već komuniciraju izravno s hipervizorom putem VMBus sabirnice. Na temelju tih koncepata, Microsoft je odlučio preuzeti rizik i odustati od potrebe oponašanja naslijeđenih uređaja i stvorio novu platformu za oponašanje opreme s minimalnim skupom komponenti.

Evo kako mogu izgledati popisi emuliranih uređaja u Upravitelju uređaja na Hyper-V VM-u:

1. generacija Hyper-V virtualnih strojeva:

2 generacije virtualnih strojeva Hyper-V:

Mogućnosti virtualnog stroja druge generacije Hyper-V

Koje su osnovne promjene napravljene na Hyper-V Generation 2 virtualnim strojevima:

  • UEFI podrška- standardne BIOS zamjene za Uware-ov softver
  • Sigurna čizma - kao rezultat prvog stavka podrška za tehnologiju Secure Boot koja vam omogućuje da zaštitite sustav od rootkita i bootkita tijekom postupka dizanja sustava (po zadanom je Secure Boot aktivan)
  • Neusposobnost IDE kontrolera - interakcija s VHDX datotekama virtualnog stroja izvodi se pomoću nativnih SCSI naredbi, što dovodi do značajnog povećanja performansi virtualnog stroja.
  • Dizanje s virtualnog SCSI ili SCSI-DVD pogona - virtualni IDE kontroler je u potpunosti "izrezan".
  • Sposobnost mrežnog pokretanja PXE pomoću sintetskog mrežnog adaptera, što je brže od korištenja Legacy Network Adaptera u prvoj generaciji virtualnih strojeva
  • Nedostatak Legacy uređaja - preostali su samo sintetički uređaji
  • Poboljšani način sesije - nova funkcionalnost Hyper-V upravljačke konzole koja omogućuje povezivanje s radnom površinom virtualnog računala izravno s konzole preko VMBus sabirnice (čak i bez virtualnog stroja spojenog na mrežu). Istodobno, administrator ima na raspolaganju sve prednosti RDP sesije: mogućnost odabira razlučivosti zaslona, ​​podrška za međuspremnik, pametne kartice i preusmjeravanje USB uređaja ovdje).
vijeće. Za ovu je funkciju odgovorna opcija Poboljšani način rada u postavkama Hyper-V virtualnog stroja..

Zbog odbijanja oponašanja zastarjelih vrsta opreme, brzina učitavanja virtualnog stroja značajno se povećala, a vrijeme potrebno za instalaciju gostujućeg OS-a smanjilo se. U raznim testovima, razlika u brzini preuzimanja i implementacije VM-ova 1. i 2. generacije doseže 20% i 50%, što je posebno zanimljivo u različitim VDI scenarijima.

primjedba. Tijekom rada VM-a povećanje brzine virtualnog stroja teško je primjetno, jer Komponente Hyper-V integracije omogućuju virtualnom stroju da radi na najučinkovitijoj razini.

Zahtjevi i ograničenja virtualnih strojeva druge generacije

Kao gostujući OS na virtualnim strojevima Hyper-V druge generacije podržani su sljedeći:

  • Windows Server 2012
  • Windows Server 2012 R2
  • Windows 8 x64
  • Windows 8.1 x64

Očito je ovo ograničenje zbog činjenice da ove verzije OS-a podržavaju UEFI 2.3.1 specifikaciju sa Secure Boot.

Važno je. Nakon stvaranja virtualnog stroja, nemoguće je izravno promijeniti generaciju, što nije iznenađujuće BIOS se koristi u jednom slučaju, a UEFI u drugom (međutim, postoje indirektne metode migracije pomoću uslužnih programa treće strane ili pretvorbe V2V).

Druga generacija Hyper-V virtualnih strojeva u sustavu Windows Server 2012 R2 omogućuje povećanje performansi za virtualne strojeve, posebno tijekom faza instalacije i pokretanja, poboljšana je sigurnost, radi na UEFI i eliminira potrebu za podrškom naslijeđenom hardverskom oponašanju.