Hyper-V学习分享
深入浅出Hyper-V网络虚拟化技术
深入浅出Hyper-V网络虚拟化技术年后综合症刚刚消失殆尽，转眼就要迎接各种新的工作任务了；之前写过一篇有关hyper-v网络虚拟化内容的博文，主要是从操作系统层面入手，概要性的总结了一下，基本也都是参考了大部分官方内容再加以个人修饰；最近几天利用system center 2012 R2做了个demo，其中也涉及到了网络虚拟化这块，于是乎打算把遇到的经验和问题和大家做个分享，因为“SDN（软件定义网络）”包含的信息量挺大的，所以我会按三个章节来写，循序渐进。
下来的内容与之前最大的区别在于把操作转向system center并通过SCVMM来实现网络虚拟化，凸显出这套产品在私有云管理方面的强大之处。
那么说道网络虚拟化，就不得不提及SCVMM的几个关键概念：1.物理网络2.逻辑网络3.VM网络4.VM子网下图是我本人理解的一个面向租户的场景，用户A通过自助服务的途径来申请并获取他想要的网络资源，对应到SCVMM里面就是VMnetwork，然后VM 子网就不难理解了，它实际上是用户自行在独享的VM network所做的分配，也就是说VM subnet中的IP资源才是最终呈现出来的可见网络，或者你也可以把它视为整个网络延伸的终点，但是从大的角度来说，VM network就可以说是直接交付给用户的最终产物了。
我们接着往后看，VM network是构建在逻辑网络之上的，逻辑网络对用户来讲是不可见的，当然它是面向后台管理者的，逻辑网络存在的最大意义在于，它是用来修饰最底层物理网络的；举个简单的例子，比如你一台服务器单网卡想做个虚拟化环境这没问题，但是由于资源有限，带宽有限，你所有的流量负载都要经由一个网卡和一条链路，但是你可以通过多个逻辑网络命名来区别不同的业务，例如：研发组网络、测试组、运维。
等等，他们虽然在本质上共享同样的资源，但是你可以通过逻辑网络来进行区分，并且针对逻辑网络做限制和管理，例如QOS等等。
虚拟化技术与应用项目教程-Hyper-V虚拟化技术
CONTENTS
01 项目陈述 02 必备知识 03 项目实施
项目4 Hyper-V虚拟化技术
4.1 项目陈述
Hyper-V是微软的一款虚拟化产品，是微软第一个采用类似Vmware ESXi 和Citrix Xen的基于Hypervisor的一种系统管理程序虚拟化技术，它的主要作用 就是管理、调度虚拟机的创建和运行，能够实现桌面虚拟化。这也意味着微软会 更加直接地与市场先行者VMware展开竞争，但竞争的方式会有所不同。 Windows Server是领先的服务器操作系统，为全球中小企业提供帮助，特别是 Windows Server 2019操作系统在虚拟化和安全等方面都有较大的提升，而且 无论是桌面界面设计，还是特色功能选项，都更加人性化，可以说这是一个不可 多得的服务器操作系统。本章讲解Hyper-V基础知识、Hyper-V功能特性以及 Hyper-V系统架构及其优势等相关理论知识，项目实践部分讲解Hyper-V的安装、 Hyper-V虚拟机管理、Hyper-V虚拟机硬盘管理以及Hyper-V虚拟机存储管理等 相关知识与技能。
项目4 Hyper-V虚拟化技术
4
4.2 必备知识
4.2.1 Hyper-V基础知识 4.2.2 Hyper-V功能特性 4.2.3 Hyper-V系统架构及其优势
项目4 Hyper-V虚拟化技术
5
4.2.1 Hyper-V基础知识
Hyper-V设计的目的是为广泛的用户提供更为熟悉以及成本效益更高 的虚拟化基础设施软件，这样可以降低运作成本、提高硬件利用率、优化 基础设施并提高服务器的可用性。
1．Windows Server 2019操作系统简介 2．Hyper-V网络基本概念
Hyper-V培训-3
AD/NPS/NAP
RDC client
RDS Gateway
User initiates HRTTDPP/SocvoenrnHecTtiToPn/tSoeTsStaGbatleiswhaeyd to Gateway
AD/NPS/NAP checked
RDP 3389 to host RDS Servers or XP/Vista
Microsoft高级组策略管理
Microsoft应用程序虚拟化
Microsoft诊断和修复工具集
Microsoft企业桌面虚拟化
Windows Virtual PC @ Windows 7
受众群体：Developers/IT Pro 适用场景：Dev/Test/Help-Desk 基本的Guest OS：多种Guest OS 开销：消费者需要为每一个运行 的OS付费
它有什么好处
解决不兼容的应用程 序和新的操作系统
一台计算机上运行两 个环境(例如企业和个 人)
数据，用户 配置 应用程序
操作系统
硬件
它能干什么
创建一个单一包的应 用程序
无需安装软件
它有什么好处
解决应用程序之间的 冲突
简化应用程序传递和 测试
Windows Server 2008 R2远程桌面服务（RDS）
使用 RemoteApp 程序: • 集中化和最小化管理 • 增加用户安全访问远程应用程序的体验 • 在那些用户没有分配专用计算机的环境中是很有用的 • 帮助部署一个应用程序的多个版本而不会引起冲突 • 在多个桌面运行不同应用程序的问题会减少
Web Access
.msi
.rdp
RD Web 访问是一个角色服务,它允许你启动RemoteApp™ 程序而不需要下载 或运行.msi 或 .rdp 文件
win2012 Hyper-V 核心学习手册
可扩展的交换机
扩展协议 Capture 捕获扩展 Extensions WFP扩展 过滤扩展 转发扩展 扩展的微端口
物理网卡
VM1
虚拟机网卡
BFE 服务
过滤引擎
根分区
主机 网卡
防火墙
VM2
虚拟机网卡
Windows 过滤器平台 (WFP) 扩展可以使用 WFP API 检测、撤销、修改以及插入包 Windows 防病毒和防火墙软件使用 WFP 进 行流量过滤 示例：5NINE Software 的虚拟防火墙
虚拟机从 Hyper-V 智能分页开始
优势
• 更高的合并数量 • 提高了 Hyper-V 操 作的可靠性 • 能够在最短的停机时 间内提高最大内存配 置
在虚拟机重启后删除分页的内存
功能
• 使用资源池 • 兼容全部 Hyper-V 操作 • 不受虚拟机移动影响 • 使用网络计量端口ACL
度量指标
• 平均CPU占用 • 平均内存占用 • 最小内存占用 • 最大内存占用 • 最大磁盘分配 • 进入网络流量
主机 NUMA
NUMA 节点1
NUMA 节点2 处理器
这是最优的……
‒ 内存分配和线程分配都在同
内存
一个 NUMA 节点内
‒ 内存在每个 NUMA 节点内填
NUMA 节点3
NUMA 节点4
处理器
充
内存
主机 NUMA
NUMA 节点 1
NUMA 节点 2
处理器
这不是最优化的……
‒ ‒ ‒ ‒ ‒ ‒
动手试验
下载 Microsoft System Center 2012 评估版
/evalcenter
Hyper-V图文教程
Hyper-V是微软提供的一款高效率的虚拟化管理软件，在早期的Windows服务器中配备Hyper-V组件，Windows 8是首次将企业用Hyper-V集成在个人系统中，可见虚拟化技术的发展之迅速。
Hyper-V的功能十分强大，在这里仅将Hyper-V作为虚拟机进行使用与配置，更多内容还请自行学习。
Hyper-V图文教程一：虚拟机添加与创建Hyper-V图文教程二：虚拟机常规操作Hyper-V图文教程三：共享式网络链接Hyper-V图文教程四：实机与虚拟机文件交换Hyper-V图文教程五：虚拟磁盘链错误的修复Hyper-V是微软提供的一款高效率的虚拟化管理软件，在早期的Windows服务器中配备Hyper-V组件，Windows 8是首次将企业用Hyper-V集成在个人系统中，可见虚拟化技术的发展之迅速。
Hyper-V在个人使用中，最大的一个作用是作为虚拟机使用。
该技术基于Windows Virtual PC的基础上发展而来，与虚拟机不同的是，该软件将直接使用部分物理设备如CPU而不进行虚拟化。
有人经常会问，虚拟机到底有什么作用？值得这样去费心安装。
在此，可以给出如下几点情况，常见但并不全部：1. 测试一个系统，却不希望长期使用。
2. 测试软件，比如非官网上下载的软件常伴有流氓插件甚至木马病毒，可以在虚拟机中测试，不会影响到主机。
3. 安装不常用软件。
若某个软件只需要一次使用，可以安装在虚拟机中，使用后进行还原或保留在虚拟机中，不启动虚拟机则不会影响主机的速度。
4. 一些不能截图区域的截图，如锁屏界面等。
使用Hyper-V功能，对系统和设备都有一定的要求：系统要求：32位和64位的Windows 8均可开启Hyper-V功能，但是只有64位的Windows 8可以创建虚拟机，32位的系统却不可以，只能进行虚拟机的链接。
由于32位系统支持的最大内存不过4G，即使开启了虚拟机功能，也不会获得很好的使用体验，所以在32位系统中取消了虚拟机的功能。
hyper-v 介绍
Hyper-V 虚拟化技术详细解读Hyper-V 技术简介TOP什么是Hyper-V?Hyper-V是微软提出的一种系统管理程序虚拟化技术。
它主要作用就是管理、调度虚拟机的创建和运行，并提供硬件资源的虚拟化。
Hyper-V最初预定在2008年第一季度，与Windows Server 2008同时发布。
Hyper-V设计的目的是为广泛的用户提供更为熟悉以及成本效益更高的虚拟化基础设施软件，这样可以降低运作成本、提高硬件利用率、优化基础设施并提高服务器的可用性。
Hyper-V的特点和优势TOPHyper-V与其他的虚拟化平台相比，突出的特点就是精简了结构提高了性能，下面我们用Virtual Server作为传统虚拟化技术的代表与Hyper-V进行对比。
Hyper-V和Virtual Server虽然同为微软的服务器虚拟化产品，却有着很显著的区别：Hyper-V在构架上已经完全不同于后者，可以说是微软在虚拟化技术上的一个突破性进展。
从图中我们很容易看到他们的区别。
Virtual Server的基本架构是：层次一、服务器硬件(x86或者x64架构);层次二、服务器操作系统(Windows Server 2003);层次三、虚拟化软件(Virtual Server);层次四、虚拟机(虚拟硬件及虚拟操作系统)。
虚拟的应用软件是基于虚拟操作系统上的。
虚拟机到服务器硬件之间数据要经过3层的转换，每一层的协议、通讯标准、接口等均不相同，经过3层的转换会造成性能的大量消耗，从而导致虚拟机运行速度和真实系统相差甚远。
而Hyper-V从架构上讲只有“硬件-Hyper-V-虚拟机”三层，这种构架使得虚拟机和硬件之间只通过很薄的一层进行连接，不像 Virtual Server那样虚拟机和硬件之间需要经过多层的转换，因而虚拟机执行效率非常高，可以更加充分的利用硬件资源，使虚拟机系统性能非常接近真实的操作系统性能。
为什么说是一层很薄的连接呢?因为Hyper-V是一个只有300多K的小程序，用于连接硬件和虚拟机，Hyper-V程序非常小，代码非常少，因而减少了代码执行时发生错误的概率，并且Hyper-V中不包含任何第三方的驱动，非常精简，安全性也非常高。
Hyper-V的介绍教程
Module 2
7
User Mode
Virtual Machine Networking
Two physical network adapters at minimum:
▪ One for management
▪ One (or more) for VM networking
▪ Dedicated NIC(s) for iSCSI
Child Partitions
Provided by: OS
ISV/IHV/OEM Microsoft Hyper-V Microsoft / XenSource
User Mode
Kernel Mode
VM Worker Processes
Applications
WMI Provider VM Service
▪ Connect parent to back-end management network
• Only expose guests to internet traffic
Parent Partition
VM Worker Processes WMI Provider VM Service
Windows Server 2008 R2
networking • Storage is non-iSCSI such as:
▪ Direct attach ▪ SAS or Fibre Channel
Module 2
9
User Mode
Each VM on Its Own Switch
Parent Partition
Child Partitions
• Larger processor caches
实训报告 - 配置 Hyper-V 服务实训
Windows网络操作系统管理课程实训报告
教师评语
教师签字日期
成
绩
学生姓名袁龙学号1951001418663 一、实训目标
掌握使用Hyper-V创建虚拟机的方法与步骤。
二、实训环境
1台服务器。
三、实训内容
是一家公司的网络管理员，负责管理和维护公司的网络。
你的公司希望使用Hyper-V技术实现服务器虚拟化。
为此，需要你执行以下工作：
1.在一台服务器上安装Hyper-V角色。
2.创建一个“内部”虚拟网络。
3.创建一个虚拟机并安装来宾操作系统。
4.在安装来宾操作系统的过程中，执行存储迁移。
三、实训成果
1.在一台服务器上安装Hyper-V角色。
2.创建一个“内部”虚拟网络。
3.创建一个虚拟机并安装来宾操作系统。
4.在安装来宾操作系统的过程中，执行存储迁移。
四、实训体会
1、Hyper-v提供了三种虚拟网络：“专用”网络、“内部”网络、“外部”网络
2、虚拟机的迁移包括移动虚拟机和移动虚拟机的存储
2、虚拟机的迁移包括移动虚拟机和移动虚拟机的存储
3、Windows server 2012 R2引入了第二代虚拟机的概念，提示了虚拟机的性能和安全性。
4、Windows server 2016的第二代虚拟机支持热添加内存和网上
5、通过Hyper-V技术，可以在一台物理服务器上建立多个虚拟机并且在每个虚拟机中运行不同的应用服务。
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5.虚拟机故障转移-3/11
创建群集
24
5.虚拟机故障转移-4/11
验证测试
25Leabharlann 5.虚拟机故障转移-5/11
创建群集访问点
26
5.虚拟机故障转移-6/11
网域上多了刚刚创建的群集访问点
27
5.虚拟机故障转移-7/11
访问点IP地址绑定在其中一个节点（HV1）上
28
5.虚拟机故障转移-8/11
35
6.虚拟机高可用-3/4
添加存储
36
6.虚拟机高可用-4/4
虚拟机安装至群集共享文件夹
37
38
CPU支持虚拟化
4
1. Hyper-V简介-2/3
虚拟机OS 虚拟机软件 主机OS 硬件
Virtual Server 2005 R2 设计架构
5
1. Hyper-V简介-3/3
Hyper-V设计架构
虚拟机OS Hyper-v 硬件
6
2 Hyper-V虚拟网络
7
2. Hyper-V虚拟网络-1/3
Hyper-V 学习分享
许志明 2018.05.05
1
1 Hyper-V简介 2 Hyper-V虚拟网络 3 Windows Server Core 4 群集技术 5 虚拟机故障转移 6 虚拟机高可用
2
1 Hyper-V简介
3
1. Hyper-V简介-1/3
微软的虚拟化产品： Virtual PC 2007 Virtual Server 2005 R2 Hyper-V
服务器核心安装
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2. Windows Server Core-2/6
服务器核心版无图形界面、菜单、桌面，只有命令行
13
2. Windows Server Core-3/6
更改Server Core名称和IP地址，安装Hyper-v
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2. Windows Server Core-4/6
Hyper-V Server 2008 R2 SP1 也只有命令行 免费
15
2. Windows Server Core-5/6
更改Hyper-V名称，IP地址，开启远程管理
16
2. Windows Server Core-6/6
使用Hyper-V管理工具进行远程管理
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4 群集技术
18
4. 群集技术-1/2
使用群集技术实现虚拟机的高可用 双机热备 网络负载均衡
19
4. 群集技术-2/2
20
5 虚拟机故障转移
21
5.虚拟机故障转移-1/11
环境准备工作
① 将HV1与HV2加入网域 ② 安装配置网络存储服务器并连接网络存储
22
5.虚拟机故障转移-2/11
HV1与HV2都安装故障转移群集
配置群集仲裁磁盘
29
5.虚拟机故障转移-9/11
配置群集仲裁磁盘
30
5.虚拟机故障转移-10/11
HV1故障
31
5.虚拟机故障转移-11/11
群集访问点转移至HV2
32
6 虚拟机高可用
33
6.虚拟机高可用-1/4
创建的虚拟机存放在网络存储上
34
6.虚拟机高可用-2/4
启用群集共享卷，HV1和HV1的C盘上会自动创建ClusterStorage
外部虚拟交换机 内部虚拟交换机 专用虚拟交换机
8
2. Hyper-V虚拟网络-2/3
外部虚拟交换机 内部虚拟交换机 专用虚拟交换机
9
2. Hyper-V虚拟网络-3/3
外部虚拟交换机 内部虚拟交换机 专用虚拟交换机
10
3 Windows Server Core
11
2. Windows Server Core-1/6