第一章 Hyper-V 介绍

1-1 Hyper-V发展历史

　　2003 年，微软收购了一家虚拟化软件公司。2004 年推出了第一个桌面虚拟化产品Virtual PC 2004，其功能类似于VMware 工作站(work station)。由于该虚拟化产品集成在操作系统之中，所以用户可以在windows XP或者 Windows Server 2003 安装Virtual PC。

　　2005 年，微软推出Virtual Server版本2005。在功能方面，该产品具有统一管理页面、虚拟机管理功能和迁移方案。对比Virtual PC，二者共同点是均能在Windows Server 2003系统上安装，因其均基于操作系统安装前提.

　　2008年，微软发布Windows server 2008 操作系统，从而正式推出Hyper-V企业级产品。事实上在3月份发布的2008操作系统中，Hyper-V仍处于测试版本。大约在半年后也就是2008年底，微软发布了一个更新补丁，才将Hyper-V正式版正式发布。从发布时间上来看，微软推出企业级虚拟化产品是非常急迫的。　　

　　2012年 Hyper-V 3.0 发布，距上次发布时隔4年之久。对于从来不缺钱和人才的微软来说，只要有时间就会有创新，也得益于向市场和VMWARE的学习精神。2012版本中的Hyper-V发生更多改变，企业所需要的Hyper-V 企业级功能，虚拟机生命周期的维护性能，SCVMM管理工具等各层面都发生了改变。从功能、性能、操作与VMWARE不相上下。 SVCMM 2012 SP1后发布了除虚拟机的整合外，所有的资源通过云的方式进行发布，提出了私有云概念。可以说Windows server 2012 Hyper-V已经是一款真正可以与VMWARE 竞争的产品。

1-2 两种Hyper-V产品

Hyper-V 角色

Hyper-V 角色集成在微软发布的服务器操作系统中。根据Windows Server 2012 服务器操作系统版本不同，分为数据中心版本和标准版本。

· 数据中心版本——没有虚拟机数量使用限制

· 标准版本——有免费的两个虚拟机使用限制;如果创建额外的虚拟机，需要向微软支付Hyper-V授权费。

Hyper-V Server

　　Hyper-V Server是微软推出的专门优化的服务器版本，其安装在硬件服务器上，是一个命令行方式的交互产品。通过相应的命令行工具可以进行初始化虚拟机、管理等。产品本身免费，但是要在其上创建虚拟机则要支付微软一定的费用。

1-3 Hyper-V安装部署介绍

1-3-1 部署要求

Windows Server 2012 或者 Hyper-V 服务器要求硬件CPU 支持虚拟化功能，此外，Windows8 还需要支持内存二次地址转换功能(SLAT)。

1-3-2 Hyper-V角色部署过程

注：如果使用vmware虚拟机安装hyper-V需要修改虚拟机VMX文件，在文件中添加 hypervisor.cpuid.v0 = "FALSE"， mce.enable = "TRUE" ，添加时需要保持虚拟机关机状态。

(1)打开服务器管理器

(2)启动添加角色和功能向导

(3)勾选Hyper-V

(4）勾选虚拟网络交换机桥接的网卡

(5）选择配置文件的存储位置

(6）执行安装，安装完成后重启

第二章 Hyper-V 基本功能

本章介绍了Hyper-V的基本功能并配以实例讲述具体用途，分三部分：创建虚拟机、虚拟资源分配、安装虚拟机操作系统和三种类型的虚拟网络交换机。

2-1 创建虚拟机

　　创建虚拟机有多种方式，本节着重讲述最常用的利用向导创建虚拟机过程。　　

(1)在开始菜单找到Hyper-V 管理器

(2)以下窗口就是Hyper-V管理器，左侧区域为Hyper-V主机列表，在这里可以管理本地Hyper-V主机，也可以远程连接到其他Hyper-V主机，但需提前配置好网络和权限。中间区域为虚拟机列表，可以点击某一台虚拟机进行相应的操作、配置。右侧区域为配置区域，可以对Hyper-V主机和虚机进行相应操作配置。

(3)点击左侧的Hyper-V主机，右侧区域选择“创建”可以触发一个新建虚拟机的向导，根据向导创建一台新的虚拟机。

(4) 填写虚拟机名称以及文件的存储位置

(5）分配虚拟机使用内存

(6）选择网络

(7）配置虚拟机磁盘以及磁盘文件的存储位置

(8）选择以后安装操作系统

(9）完成虚拟机创建

2-2 虚拟硬件资源配置

Hyper-V 支持的服务器版操作系统和客户端操作系统如下：

　　* 服务器版操作系统：WindowsNT/2000/2003/2008/2008r2/2012/2012r2

　　* 客户端操作系统：Windows 95/98/XP/8/10

　　如果企业需要部署SQL Server 到虚拟化平台上，由于SQL Server 对硬件资源要求高，那么前期我们需要对Hyper-V 服务器能否提供相应的硬件资源进行评估，以虚拟机平台操作系统Windows Server 2012 为例，假设SQL Server 要求的硬件资源如下： 64 核CPU、256GB 内存、硬盘10TB。

　　我们需要考虑三个问题：1、Hyper-V 虚拟机安装的操作系统版本Windows Server 2012 是否被Hyper-V 服务器平台支持;2、上述的硬件要求是否可以满足;3、如何进行资源分配。

2-2-1 CPU 资源分配、保留、限制

首先引用一个应用案例帮助理解为什么要合理利用资源：

　　某企业有10台物理服务器，分别运行不同的服务：文件服务器、数据库服务器、Web应用服务器等，为节约成本希望将所有服务都迁移到Hyper-V平台中。但在迁移时发现各个服务所在的物理服务器硬件配置高低不一。工程师没有进行任何资源评估，按照原有硬件配置将服务迁移到Hyper-V平台，最终导致分配的Hyper-V部分资源处于闲置状态，这就造成Hyper-V硬件资源浪费。

　　为充分并且合理的利用Hyper-V硬件资源，首先要对现有服务所需资源进行评估。根据评估结果分配相对应的Hyper-V硬件资源，从而有效控制成本。

　　评估完成后掌握了所需资源的具体数据，接下来进行Hyper-V资源配置。通过以下操作打开CPU资源分配具体设置页：右击虚拟机，选择“虚拟机设置”，在“虚拟机设置”的选项中，在弹出的“处理器”页面中，可以设置虚拟机的虚拟处理器的数量、虚拟机保留(百分比)、占总系统资源的百分比、虚拟机限制和相对权重等。

虚拟机保留：在虚拟机可用的虚拟机处理器资源中，指定要留给虚拟机的百分比，此设定可以确保指定的百分比提供虚拟机使用。
虚拟机限制：在虚拟机可用的虚拟机处理器资源中，限制虚拟机的CPU使用百分比，此设定可以确保指定的百分比将提供虚拟机最多的使用资源。
相对权重：当有多台虚拟机同时运行且CPU资源较少时，分给虚拟机CPU计算能力的优先级，权重越高则越优先分配。

2-2-2 CPU 兼容性和NUMA 设置

　　关于Hyper-V处理器设置还有两个比较重要的设置项：CPU 兼容性和NUMA(非一致性内存访问)。下面具体说明二者的功能：

CPU兼容性：对于不同品牌的硬件服务器，一般CPU 型号也会不同。这种情况下虚拟机跨硬件平台的迁移，则需要勾选“处理器兼容性”。
NUMA: 计算资源是CPU 、内存，CPU 负责计算，内存负责数据交换， CPU 计算需从内存读取数据，处理完成后返回内存。还有一个提高性能的方法，尽量缩短CPU和内存之间的访问时间，缩短访问路径即主板总线。NUMA将固定的CPU 与固定内存形成一个单元，提高CPU 和内存之间的访问效率。

2-2-3 内存分配

静态内存功能：指定启动RAM：2048MB。即启动该虚拟机所需内存，一般这种配置方式被称为静态内存。
动态内存功能：勾选启用。Hyper-V 2.0 后引入的功能，在虚拟机运行过程中，根据自身情况申请或者释放内存资源，使得内存利用率更高。

关于动态内存，有两个重要设置项：内存缓冲区和内存权重。

(1)内存缓冲区：20%

　　在相应虚拟机配置此选项后，如果后续使用中对内存要求越来越多，比如用户打开应用程序，则需求从1G 增大到 6G。为了加快这个内存申请的过程，有一部分20%是马上可以分配的，加快了内存申请的速度。

(2)内存权重

　　如果有10台虚拟机同时向Hyper-V主机申请内存，虚拟机内存权重越高，申请内存越快。

2-3 安装虚拟机操作系统及三种虚拟网络交换机

2-3-1 安装虚拟机操作系统

　　虚拟机操作系统是指运行在虚拟机上的操作系统，这里列出了4中常见的方式。

物理CD/DVD驱动器——配置虚拟机使用物理服务器的硬件CD/DVD驱动器，读取驱动器中的光盘文件进行操作系统安装。
挂载 ISO映像文件——为虚拟机挂载映像文件，通常映像文件格式为.iso。
VHD 模板盘——可利用windows自带封装工具sysprep.exe将已安装操作系统的虚拟机磁盘VHDX 制作成为一块模板盘，拷贝模板盘并重命名作为新虚拟机的挂载磁盘。
虚拟机模板——利用SCVMM 工具制作整个虚拟机的模板，包含硬件配置。

2-3-2 虚拟网络交换机

　　本节讲述Hyper-V中的三种网络类型以及每种类型的虚拟网络交换机的具体功能。

External虚拟交换机——External虚拟交换机就是将当前Hyper-V服务器里面的物理网卡配置成为一块虚拟的网卡，当虚拟机加载这块External的网卡的时候它就能够和当前的网络环境进行通讯。
Internal 虚拟交换机——Internal虚拟交换机就是在当前Hyper-V服务器中创建一块虚拟的网络连接，这样能够让虚拟机和Hyper-V主机进行通讯。但是这样的通讯不会广播到Hyper-V主机以外的网络，包括当前的网络环境。
Private 虚拟交换机——Private虚拟交换机就是为了让虚拟机之间进行通讯，他们之间的通讯不会扩散到Hyper-V主机上面，也就是说和当前的环境是完全隔离的。

第三章 Hyper-V 高级功能

3-1 Hyper-V 自动操作

自动启动操作：

自动启动操作是指当Hyper-V主机启动时，希望对虚拟机做什么操作

自动停止操作：

自动停止操作是指当Hyper-V主机关闭时，希望对虚拟机做什么操作

另外，自动启动操作中还涉及一项比较实用的设置：自动启动延时

3-2 Hyper-V 快照

　　虚拟机一旦创建完毕即可创建快照。通常快照创建过程只需几秒钟，而且虚拟机不需暂停、停止或关闭。快照是由Hyper-V创建、执行的，它完全独立于运行在子分区的子操作系统的类型和性能。快照相关文件会自动储存到Hyper-V服务器设置的默认路径下

3-3 Hyper-V 复制

　　Hyper-V复制的最终目的是灾难恢复，不同与普通故障转移以及高可用

3-3-1 基本原理

案例

　　某企业的重要业务运行在北京和上海两个数据中心，其中活动虚拟机存放在北京数据中心，相应副本虚拟机存放在上海数据中心。北京数据中心的活动虚拟机运行时不断写入数据，数据变更会通过网络同步到上海数据中心对应的虚拟机副本。正常情况下，北京数据中心的虚拟机处于启动状态，而上海数据中心的副本虚拟机不会启动。考虑到两地带宽因素，可以设置复制间隔 15分钟，也可以调整其他复制间隔。如果此时北京数据中心因地震损坏，那么上海数据中心的虚拟机副本可以启动并继续提供服务。每15分钟复制的数据变更加上初始副本，就组成了一个虚拟机恢复点。可支持恢复点的数量在启动复制功能时可以定义。

3-3-2 配置过程

环境描述：(本环境需要用到AD域环境以及俩台主机)

　　主机Hyper-V1 位于数据中心DC1，主机Hyper-V2 位于数据中心 DC2，应用服务器Webserver 位于主机 Hyper-V1。现要在Hyper-V主机开启复制功能使主机Hyper-V2作为复制副本服务器并且在此主机上生成Webserver 副本。

(1) 使用Hyper-V管理器分别连接Hyper-V1主机和Hyper-V2 主机。在Hyper-V2 主机的Hyper-V设置中，添加允许Hyper-V1 进行复制。

(2)关闭防火墙

(3) 在Webserver 上点击复制，选择副本服务器，选择Hyper-V2，下一步

注：“压缩通过网络传输的数据”可以将数据压缩后传递节省传输时间，但压缩过程消耗Hyper-V 服务器资源，一般情况下可以勾选

(5)恢复点，同步的数据变更和初始副本合并组成一个恢复点。建议选择存储更多恢复点。

(6) 设置初始复制方式：可通过网络发送或者导出的方式。如导出虚拟机然后刻成光盘，邮寄到数据中心DC2，再进行导入操作。其他的数据变更可以通过网络传输。

(7)查看复制信息

(8)测试及故障转移

　　测试——测试功能会在副本服务器Hyper-V2上额外生成一台新的测试虚拟机，如果测试虚拟机功能正常说明复制操作是正常工作的。此时测试虚拟机不会接受任何数据变更也不会有网络连接。完成测试后此测试虚拟机会被删除。

　　故障转移——选择主服务器Hyper-V1—计划的故障转移—将角色转移到Hyper-V2，此时Hyper-V2作为主服务器。适用于数据中心停电维护的情况。

　　计划的故障转移——设置反向复制使位于数据中心DC1中的 Hyper-V1变成副本服务器，位于DC2中的 Hyper-V2 变成主服务器。(具体设置方法参考部署步骤1和步骤2)

3-4 Hyper-V 实时迁移

(1)首先勾选虚拟机处理器配置 “处理器兼容性”，确保不同平台兼容性。两台主机的虚拟交换机名称需要相同。

(2) 启用传入、传出实时迁移。配置Hyper-V 主机网络连接，身份验证协议，CredSSP/Kerberos。一般Hyper-V 主机都加入域，所以用Kerberos传入实时迁移。在另外一个Hyper-V主机– Hyper-V 设置, 勾选Kerberos 认证。

(3)移动选项：建议选择“将虚拟机的数据移动到一个位置”。执行移动。此时观察虚拟机状态会发现虚拟机并没有中断。虚拟机迁移速度取决于网络质量，而存储迁移由于是在本地不同位置迁移，相对会更加快速，二者都不会造成虚拟机中断。

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