Добро пожаловать в Hyper-V 3.0 (часть 2) — подробное знакомство с виртуальной машиной Hyper-V 3.0

Введение

Несколько месяцев назад Microsoft сделала доступной первую предварительную версию грядущего продукта Windows Server 8, которая включает в себя первый реальный взгляд на Hyper-V 3.0. Много было написано о новых функциях и возможностях, появившихся в Hyper-V 3.0, но я хотел начать видеть его в действии. Итак, я купил новый сервер для своей лаборатории (Dell PowerEdge R410), установил Windows Server 8 Developer Preview и отправился в город.

Мой лабораторный сервер имеет следующую статистику:

• 2 четырехъядерных процессора Inter Xeon 5503.
• 32 ГБ оперативной памяти.
• 2 диска SAS по 146 ГБ, 10 000 об/мин.
• Подключено к массиву хранения данных EMC VNXe на основе iSCSI.

В первой части этой серии вы увидели полный процесс создания новой виртуальной машины. В конце первой части у нас была полностью работающая виртуальная машина. В этой части серии мы рассмотрим все имеющиеся в вашем распоряжении параметры конфигурации для настройки новой виртуальной машины. Мы пройдем экран за экраном по каждому параметру конфигурации. Звучит неплохо?

Конфигурация виртуальной машины

Когда вы открываете страницу свойств виртуальной машины, первый вариант, который у вас есть, — это добавить к виртуальной машине дополнительное оборудование. Вы можете увидеть этот экран на рисунке 1. На этой странице вы можете добавить любое из следующего:

• SCSI-контроллер. С помощью Hyper-V 3.0 вы можете добавлять виртуальные жесткие диски к контроллеру SCSI или адаптеру Fibre Channel к виртуальной машине, чтобы увеличить объем хранилища, доступного на сервере. Вы не можете загрузиться с виртуального диска, размещенного на контроллере SCSI. Операционная система может быть размещена только на жестком диске, подключенном к адаптеру IDE.
• Сетевой адаптер. Как правило, используйте неустаревший вариант сетевого адаптера. Службы Integration ServicesIntegration Services устанавливают биты, необходимые для работы неустаревшего сетевого адаптера в операционных системах, которые не обеспечивают автоматическую поддержку этого виртуального адаптера. Windows Server 2008 и выпуск R2 уже включают поддержку сетевого адаптера. Синтетический драйвер, поддерживающий более современный и удобный для виртуализации сетевой адаптер, на несколько порядков эффективнее устаревшего варианта сетевого адаптера.
• Устаревший сетевой адаптер. Если виртуальная машина должна загружаться с использованием среды Pre-eXecution (PXE) или если вашей операционной системе требуется доступ к сети, прежде чем вы сможете установить службы интеграции Hyper-V. Аналогичным образом, если вам нужно установить виртуальную машину по сети, вам потребуется использовать устаревший сетевой адаптер. Устаревший сетевой адаптер использует программное обеспечение для эмуляции хорошо поддерживаемого сетевого адаптера (DEC 21140). Однако программные эмуляции стоят в виде ресурсов обработки, что делает устаревший адаптер менее эффективным, чем вариант с высокоскоростным сетевым адаптером. Обратите внимание, что многие 64-разрядные операционные системы не обеспечивают встроенную поддержку устаревшего сетевого адаптера, но вам все равно может понадобиться использовать его для целей PXE.
• Адаптер Fibre Channel. Адаптер Fibre Channel доступен только после установки служб интеграции на виртуальной машине. Вы не можете загрузиться с виртуального жесткого диска, размещенного на адаптере Fibre Channel. Операционная система может быть размещена только на жестком диске, подключенном к адаптеру IDE.
• Видеоадаптер RemoteFX 3D. Если вы планируете развернуть Hyper-V для VDI, вы можете добавить видеоадаптер RemoteFX 3D на виртуальную машину, чтобы повысить производительность мультимедиа на конечных точках VDI.

Рисунок 1. Добавление нового оборудования в виртуальную машину

На странице конфигурации BIOS можно изменить способ загрузки системы. Вы можете заставить систему активировать клавишу Num Lock, а также изменить порядок, в котором система проверяет наличие загрузочного носителя. Например, если вы планируете установить операционную систему с виртуального образа компакт-диска, компакт-диск должен стоять перед IDE, что является значением по умолчанию. Обратите внимание, что в этом списке есть еще две записи. Можно ли загрузиться с устаревшего сетевого адаптера, который позволяет системе загружаться с PXE, или загрузиться с виртуального образа дискеты.

Рисунок 2: Настройте параметры BIOS виртуальной машины

Вы должны иметь оперативную память, назначенную вашей виртуальной машине. Hyper-V 3.0 добавляет ряд параметров конфигурации, когда речь идет об оперативной памяти. С Hyper-V 3.0 Microsoft работает над устранением разрыва в возможностях между ним и VMware. В течение многих лет пользователи VMware наслаждались функцией перераспределения памяти компании, которая на самом деле представляет собой группу функций, включающих прозрачное совместное использование страниц, но в основном позволяющее администратору выделять виртуальным машинам больше оперативной памяти, чем фактически имеется на хосте. Это достигается за счет того, что виртуальные машины эффективно совместно используют общие страницы памяти один раз.

С Hyper-V 3.0 вы можете изменять параметры динамической памяти даже во время работы виртуальной машины. Это помогает обеспечить дополнительную доступность для выполняемых рабочих нагрузок.

На самом деле, в вашем распоряжении довольно много вариантов управления оперативной памятью на вашей новой виртуальной машине:

• Стартовая оперативная память. Это объем оперативной памяти, изначально выделенный виртуальной машине.
• Включить динамическую память. Если вы хотите, чтобы на машине использовалась динамическая память, которая позволяет увеличивать и уменьшать объем оперативной памяти в зависимости от требований рабочей нагрузки, установите этот флажок.
• Минимум оперативной памяти. Это пол оперативной памяти. Hyper-V не позволит оперативной памяти опуститься ниже этого нижнего предела.
• Максимальная оперативная память. И наоборот, это максимальный объем оперативной памяти, который будет назначен виртуальной машине.
• Буфер памяти. Чтобы поддерживать производительность на разумном уровне, вы можете настроить буфер, чтобы объем оперативной памяти не колебался слишком сильно.
• Вес памяти. Если конфликт памяти становится проблемой, насколько важно, чтобы этой виртуальной машине было предоставлено необходимое количество памяти?

Рис. 3. Изменение конфигурации памяти

Hyper-V также включает некоторые настройки, связанные с NUMA.

NUMA означает неоднородную архитектуру памяти. Проще говоря, NUMA обеспечивает более высокий уровень масштабируемости, чем традиционные варианты аппаратного расширения, такие как SMP. NUMA достигает этой цели, устраняя единственное узкое место в традиционной вычислительной архитектуре: шину памяти. Добавляя дополнительные шины памяти, систему можно масштабировать до больших высот. Однако это также добавляет некоторую сложность конструкции. Каждый узел в архитектуре NUMA обычно считается блоком памяти, процессорами и устройствами ввода-вывода, которые находятся на той же физической шине, что и вышеупомянутая память. Затем отдельные узлы объединяются с помощью шины межсоединений. Это все, что я собираюсь рассказать о NUMA, за исключением того, что эта архитектура в основном разбивает большую систему на более мелкие фрагменты, что обеспечивает масштабируемость, о которой я упоминал.

В Hyper-V 3.0 виртуальные машины можно настроить для спама нескольких узлов NUMA. В этом случае виртуальная машина будет потреблять оперативную память как с локального узла, так и с удаленных узлов. Это позволяет виртуальной машине получить доступ к большему объему памяти, чем это было бы возможно в противном случае, но существует вероятность снижения производительности, поскольку трафик должен проходить через несколько контроллеров памяти и шину межсоединений.

Рис. 4. Изменение настроек памяти NUMA

На рис. 5 вы увидите страницу конфигурации процессора, показывающую, что этой виртуальной машине назначен 1 виртуальный ЦП.

• Резерв виртуальной машины (в процентах). Позволяет зарезервировать часть общих вычислительных ресурсов сервера для этой виртуальной машины. Рассмотрим следующий сценарий: на этой виртуальной машине выполняется критически важная рабочая нагрузка. Вы всегда хотите, чтобы ресурсы ЦП были доступны для обслуживания рабочей нагрузки этой виртуальной машины. По умолчанию для виртуальной машины гарантировано/зарезервировано 0% ресурсов хоста. Как администратор, вы можете установить для этого параметра ненулевое значение, чтобы зарезервировать ресурсы.
• Лимит виртуальной машины (в процентах). С другой стороны, вы также можете ограничить количество ресурсов обработки хоста, которое может потреблять одна виртуальная машина. Этот параметр полезен в случаях, когда виртуальная машина может пытаться потреблять слишком много ресурсов, и вы хотите остановить это поведение.
• Этот параметр в основном противоположен параметру «Резерв виртуальной машины». Вместо того, чтобы гарантировать минимальный уровень ресурсов ЦП, этот параметр не позволяет виртуальной машине потреблять чрезмерное количество доступных ресурсов ЦП. Обратите внимание, что значение по умолчанию равно 100%. Тем не менее, Hyper-V делает за вас некоторые математические расчеты. Обратите внимание на рис. 5, что машине разрешено только 25% доступных ресурсов хоста. Это связано с тем, что я назначил виртуальной машине один виртуальный ЦП (одно ядро из четырех), что соответствует 25% от общего объема ресурсов.
• Относительный вес. Если два приведенных выше параметра слишком требовательны, вы можете использовать другой подход к определению того, сколько вычислительной мощности должна потреблять виртуальная машина. Опция относительного веса позволяет вам взвесить важность этой виртуальной машины по сравнению с другими. По умолчанию каждая виртуальная машина получает вес 100. Если виртуальная машина должна иметь более низкий приоритет, укажите меньшее число.

Рисунок 5: Изменение количества виртуальных процессоров

Hyper-V также позволяет указать некоторые параметры совместимости процессоров, как показано на рис. 6. Эти параметры особенно полезны, если вы используете Hyper-V на разных версиях одного и того же семейства процессоров.

• Перейдите на физическую машину с другой версией процессора. Этот параметр не следует рассматривать как обеспечивающий возможность беспрепятственного переноса виртуальных машин между различными процессорными платформами, например, с AMD на Intel и наоборот. Скорее это означает, что вы можете перенести виртуальную машину со старого процессора на новый, если процессоры принадлежат одному и тому же поставщику. При миграции между хостами с поддерживаемыми процессорами перезапуск виртуальной машины не требуется.
• Запустите более старую операционную систему, например Windows NT. Второй флажок, Запустить более старую операционную систему, например Windows NT, скрывает неподдерживаемые функции процессора из более старых операционных систем, чтобы они могли работать под Hyper-V. Имейте в виду, что эта опция просто заставляет эти операционные системы работать. Это не означает, что Microsoft будет их поддерживать.

Рисунок 6: Изменение параметров совместимости процессора

Ранее я обсуждал NUMA, поэтому не буду повторяться здесь, но для полноты картины хотел включить рисунок 7.

Рисунок 7: Изменение настроек процессора NUMA

Как упоминалось в части 2, вы не можете загрузить виртуальную машину Hyper-V с виртуального жесткого диска на основе SCSI или Fibre Channel, поэтому IDE остается критическим компонентом и получает страницу конфигурации, подобную той, что показана ниже на рис. 8. Вы можете добавить к виртуальной машине виртуальные жесткие диски или виртуальные DVD-приводы. Сделайте это, нажав кнопку «Добавить» на странице конфигурации. Вы можете добавить до двух устройств на контроллер IDE.

Рисунок 8: Настройка контроллера IDE

Если на виртуальной машине Hyper-V установлена ОС, вероятно, у вас установлен виртуальный жесткий диск на основе IDE, как показано ниже на рис. 9.

Контроллер. К какому виртуальному контроллеру вы хотите подключить устройство? Вы можете выбрать любой из установленных контроллеров IDE, SCSI или Fibre Channel.

Расположение. К какому порту/месту контроллера следует подключить новое устройство?

СМИ. Вы хотите подключить виртуальный носитель — например, виртуальный жесткий диск — к этому устройству или он будет настроен как сквозной доступ к физическому оборудованию?

Иногда службе требуется прямой доступ к физическим дискам, и она не поддерживает использование VHD/VHDX. Или службе просто требуется так много места на диске, что представление физического тома имеет больше смысла. Например, когда я создавал свой курс Data Protection Manager 2010 для Train Signal, мне нужно было использовать том хранилища огромного размера, основанный на физических, а не виртуальных дисках.

Сквозной диск позволяет подключить физический том к виртуальной машине Hyper-V. В моем курсе DPM я использовал сквозной диск в качестве устройства пула хранения, которое мне нужно было использовать для моих лабораторных сценариев. Однако использование сквозных дисков имеет ряд серьезных недостатков.

Плюсы

• Обеспечивает прирост производительности по сравнению с виртуальными дисками, поскольку не происходит абстракции. Виртуальная машина имеет прямой доступ к диску.

Минусы

• Совсем не портативный. Сложнее перенести хранилище на другой сервер.
• Вы не можете делать снимки транзитного диска.
• Модуль записи VSS Hyper-V не может создать резервную копию транзитного диска. Если ваше программное обеспечение для резервного копирования использует этот распространенный метод защиты, вам необходимо найти альтернативные методы, такие как установка агента резервного копирования внутри самой виртуальной машины, для защиты содержимого транзитного диска.

Рисунок 9: Измените настройки для выбранного жесткого диска

Я не буду слишком много говорить о варианте дисковода CD/DVD, показанном на рис. 10. Это очень похоже на то, что вы только что видели в отношении виртуальных жестких дисков.

Рис. 10. Изменение конфигурации DVD-привода

Если внутри вашей виртуальной машины Hyper-V установлен виртуальный адаптер SCSI, вы можете добавить к этому адаптеру жесткие диски; допускается до 64 жестких дисков на адаптер.

Рис. 11. Внесите необходимые изменения в прилагаемый контроллер SCSI.

Сетевой компонент — еще одна важная часть конфигурации вашей виртуальной машины, страницу его свойств можно найти на рис. 12.

• Виртуальный коммутатор. Выберите виртуальный коммутатор, к которому должен быть подключен этот виртуальный сетевой адаптер. Виртуальными коммутаторами можно управлять с помощью диспетчера Hyper-V.
• Идентификатор VLAN. Включите идентификацию виртуальной локальной сети. Если вы хотите включить идентификацию VLAN, установите этот флажок и укажите значение VLAN в соответствующем поле.
• Управление пропускной способностью. Включите управление пропускной способностью. Вы можете контролировать, сколько пропускной способности потребляет эта виртуальная машина, установив соответствующий флажок, а затем указав значения минимальной и максимальной пропускной способности в мегабитах в секунду.

Рисунок 12: Настройка параметров сети

Существует также ряд функций аппаратного ускорения, которые вы можете выбрать при работе с подходящим оборудованием. Эти особенности:

• Очередь виртуальных машин (VMQ). VMQ — это функция, которая при включении создает выделенную очередь на физическом сетевом адаптере хоста для каждого виртуального сетевого адаптера, запросившего очередь. VMQ может уменьшить нагрузку на обработку при маршрутизации пакетов и сделать сетевой процесс более эффективным. VMQ наиболее полезен для виртуальных машин с большой нагрузкой на сеть. Поскольку их следует считать дефицитным ресурсом, не следует включать VMQ для каждой виртуальной машины.
• Разгрузка задач IPsec. Если сетевой адаптер поддерживает эту функцию, разгрузка задач IPsec может снизить нагрузку на производительность процессора, связанную с алгоритмами шифрования IPsec. Это может улучшить общую масштабируемость сервера.
• Виртуализация ввода-вывода с одним корнем (SR-IOV). SR-IOV позволяет системе разбивать аппаратные ресурсы PCIe на виртуальные интерфейсы. Короче говоря, одно устройство PCIe может отображаться как несколько устройств. Я предоставлю больше информации о SR-IOV в следующем посте.

Рис. 13. Управление функциями аппаратного ускорения сетевого адаптера

На рис. 14 вы увидите, что в вашем распоряжении имеется ряд расширенных сетевых функций.

• MAC-адрес. Вы можете выбрать динамический или статический MAC-адрес для этой виртуальной машины. Если у вас возникли проблемы с MAC-адресом, попробуйте использовать статический адрес.
• Включить спуфинг MAC-адреса. В некоторых конфигурациях, например при использовании балансировки сетевой нагрузки, вам может потребоваться подделать MAC-адрес, чтобы служба работала.
• Защита DHCP. Позволяет администраторам защищать виртуальные машины Hyper-V от мошеннических серверов DHCP.
• Защита маршрутизатора. Позволяет администраторам защищать виртуальные машины Hyper-V от мошеннических объявлений маршрутизаторов.
• Порт монитора. Улучшите устранение неполадок, наблюдая за сетевым трафиком, который входит в виртуальную машину и выходит из нее.

Рис. 14. Управление дополнительными функциями сетевого адаптера

Последовательный порт, безусловно, пережиток прошлого, но по-прежнему важен. На рис. 15 вы можете увидеть настройки, которые предоставляются для управления последовательными портами. Виртуальный COM-порт может быть либо никуда не подключен, либо подключен через именованный канал к удаленному компьютеру.

Рисунок 15: Изменение настроек последовательного порта

Наконец, у вас есть возможность управлять поведением флоппи-дисковода в виртуальной машине, если он вообще установлен. По умолчанию дисковод гибких дисков не имеет носителя, но при необходимости вы также можете создать и использовать виртуальную дискету.

Прежде всего, вам понадобится чистая виртуальная дискета. Чтобы создать новую пустую виртуальную дискету, откройте диспетчер Hyper-V. Перейдите в меню «Действия» и выберите «Создать» > «Диска» (рис. 17).

Откроется диалоговое окно Create Virtual Floppy Disk, которое вы видите на рис. 18 ниже. В этом окне укажите имя файла, которое вы хотите связать с новым пустым образом дискеты.

Создав новый образ дискеты, вам нужно «вставить» его в одну из ваших виртуальных машин. Откройте страницу настроек для целевого сервера и выберите параметр Дисковод. На странице свойств этого устройства выберите параметр « Файл виртуального гибкого диска (.vfd)» и найдите образ гибкого диска. Сделав это, нажмите кнопку «Открыть».

Теперь вы можете использовать новый образ дискеты так же, как и настоящую пустую дискету.

Рис. 16. Измените носитель, загруженный в виртуальный дисковод гибких дисков.

Рисунок 17:
Создайте новый образ дискеты

Рисунок 18:
Назовите новый образ дискеты

Резюме

И это, ребята, полный обзор параметров конфигурации, которые у вас есть с типичной виртуальной машиной Hyper-V 3.0!