全面分析微软虚拟化技术Hyper-V
微软HyperV技术浅析及应用优势
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
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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
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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
服务器虚拟化技术MicrosoftHyperV和VMwarevSphere的对比
服务器虚拟化技术MicrosoftHyperV和VMwarevSphere的对比服务器虚拟化技术Microsoft Hyper-V和VMware vSphere的对比在当今的信息技术领域，服务器虚拟化是一项关键技术，可以将一台物理服务器分割成多个虚拟服务器，从而提高资源利用率、降低成本、简化管理等方面带来了很多优势。
Microsoft Hyper-V和VMware vSphere作为目前市场上两大主流的服务器虚拟化技术，都有自己的特点和优势。
本文将从多个方面对这两个技术进行比较。
一、架构设计Microsoft Hyper-V和VMware vSphere在架构设计上有所不同。
Hyper-V是基于Windows Server操作系统的，因此它与Windows环境的兼容性较好。
而vSphere则是一个完全独立的虚拟化操作系统，可以运行在多个主机操作系统上。
就架构设计而言，vSphere更加独立和灵活。
二、功能特点1. 虚拟机管理虚拟机的创建、配置和管理是服务器虚拟化的核心功能，Hyper-V 和vSphere在这方面都能够提供不错的支持。
Hyper-V的管理工具是Windows Server的一部分，与Windows的管理方式类似，对于熟悉Windows的管理员来说较为友好。
vSphere则采用了自己的Web管理界面，操作和管理更加方便。
此外，vSphere还提供了更多的高级功能，如分布式资源调度和自动负载均衡等。
2. 故障恢复和容灾在故障恢复和容灾方面，vSphere拥有更强大的功能。
它提供了vMotion和Fault Tolerance等功能，可实现虚拟机的无缝迁移和实时复制，从而保证了业务的持续可用性。
Hyper-V也提供了类似的功能，如Live Migration和Hyper-V Replica，但相对而言功能稍显不足。
3. 性能和可伸缩性vSphere在性能和可伸缩性方面具备一定的优势。
其具备多种优化技术，如存储IO控制和内存压缩等，能够提高虚拟机的性能和资源利用率。
hyper-v2.0 简介2篇
hyper-v2.0 简介2篇Hyper-V是微软开发的一种虚拟化技术，其最新版本为Hyper-V 2.0。
本文将介绍Hyper-V 2.0的两篇文章。
第一篇：Hyper-V 2.0的概述Hyper-V 2.0是一款虚拟化技术，它可以在一台物理服务器上同时运行多个虚拟操作系统。
这种技术的出现使得服务器的资源得到了充分的利用，大大提高了服务器的性能和可扩展性。
Hyper-V 2.0采用了一种称为“基于角色”的概念，它允许管理员根据不同的角色来创建虚拟机实例。
例如，管理员可以创建一个用于托管网站的虚拟机实例，同时再创建一个用于数据库的虚拟机实例。
这样，不同的应用程序可以在不同的虚拟机上运行，相互之间互不影响，提高了整个系统的稳定性和安全性。
Hyper-V 2.0还具有高级功能，如动态内存和存储迁移。
动态内存可以根据实际需要在虚拟机之间自动分配和释放内存资源，提高了内存的利用率。
存储迁移则可以将正在运行的虚拟机的存储位置从一个物理硬盘迁移到另一个物理硬盘上，而不会停机，确保了业务的连续性。
此外，Hyper-V 2.0还支持虚拟桌面基础设施（VDI），使用户可以通过远程桌面访问虚拟机。
这样，用户可以在任何地方使用任何设备来访问其虚拟机，提高了工作的灵活性和效率。
总之，Hyper-V 2.0是一种功能强大且灵活的虚拟化技术，可以推动企业的数字化转型和IT基础设施的优化。
第二篇：Hyper-V 2.0的特点和优势Hyper-V 2.0作为一种强大的虚拟化技术，具有很多特点和优势。
首先，Hyper-V 2.0提供了高度可靠的虚拟化平台。
它使用硬件虚拟化来实现隔离性和安全性，确保不同的虚拟机之间相互独立，互不干扰。
同时，Hyper-V 2.0具有高度可扩展性，可以支持大规模的虚拟化部署。
其次，Hyper-V 2.0提供了灵活性和易用性。
管理员可以根据不同的角色和需求来创建虚拟机，配置其资源和权限。
此外，Hyper-V2.0还支持动态内存和存储迁移等功能，使得虚拟机的管理更加灵活和便捷。
hyper-v 显卡
hyper-v 显卡Hyper-V 是微软的虚拟化技术平台，它允许用户在一台物理服务器上创建和管理多个虚拟机。
在 Hyper-V 中，显卡虚拟化是一项重要功能，它允许虚拟机访问物理服务器上的显卡资源，从而提供更好的图形性能和 GPU 加速能力。
首先，显卡虚拟化使得在虚拟机中运行的图形应用程序能够获得更好的性能。
在传统的虚拟化环境中，虚拟机通常是通过模拟的图形适配器来运行图形应用程序，这会导致较低的性能和较高的延迟。
而显卡虚拟化则允许虚拟机直接访问物理服务器上的显卡资源，在硬件层面上加速图形计算，大大提高了图形应用程序的性能和响应速度。
其次，显卡虚拟化为虚拟机提供了 GPU 加速能力。
许多科学计算、数据分析和机器学习等工作负载都需要大量的图形计算能力，而显卡是实现这些计算任务的关键组件。
通过显卡虚拟化，虚拟机可以充分利用物理服务器上的显卡资源，实现GPU 加速，大大缩短计算时间，提高工作效率。
此外，显卡虚拟化还为虚拟机提供了更好的图形显示效果。
在传统的虚拟化环境中，由于虚拟机无法直接访问物理服务器上的显卡资源，图形显示效果往往较差。
而显卡虚拟化则允许虚拟机直接渲染图形，实现更加细腻和流畅的显示效果，使得用户可以享受到更好的视觉体验。
最后，显卡虚拟化还为虚拟机提供了更广泛的应用场景。
虚拟化技术的出现使得企业可以更灵活地部署和管理 IT 资源，而显卡虚拟化则扩展了虚拟化的适用范围。
通过显卡虚拟化，企业可以在虚拟机中运行更多的图形应用程序，提供更好的用户体验，同时减少硬件成本和能源消耗。
总之，显卡虚拟化是 Hyper-V 的重要功能之一，它提供了更好的图形性能和 GPU 加速能力，提高了虚拟机的计算能力和显示效果，并扩展了虚拟化的应用场景。
随着虚拟化技术的不断发展，显卡虚拟化将在未来的虚拟化环境中发挥越来越重要的作用。
微软Hyper-V虚拟化概述和安全指南说明书
WMI Provider
VM Service
VM Worker Processes
Guest Partitions
Guest Applications
Ring 3: User Mode
Provided by:
Windows Hyper-V ISV
Server Core
Virtualization
Windows Kernel
{ Guest OS
SAP
Dept File / Print
VM Host
Guest VMs can not see/detect threats in the VM host due to the virtualizing behavior of the host.
This attack approach is similar, yet much more insidious, than the approach rootkits take to hide their presence.
Requires hardware assisted virtualization
AMD AMD-V Intel VT
Data Execution Prevention (DEP) should be enabled
Hyper-V Architecture
Root Partition
Virtualization Stack
Hosted virtualization Hypervisor virtualization
Virtual Machine Monitor Arrangements
Hosted Virtualization
Guest 1 Guest 2
服务器虚拟化平台比较VMwareKVMHyperV等
服务器虚拟化平台比较VMwareKVMHyperV等服务器虚拟化平台比较：VMware、KVM、Hyper-V等在当今日益发展的云计算和大数据时代，服务器虚拟化平台成为企业和组织优化IT资源、提升效率和灵活性的关键技术。
在众多虚拟化平台中，VMware、KVM和Hyper-V是最受欢迎和广泛应用的三大主流虚拟化平台。
本文将对这三个平台进行全面比较，从性能、可靠性、扩展性、成本等多个方面分析其特点与优劣。
一、性能比较1. VMware：作为虚拟化平台领导者，VMware拥有出色的性能优势。
借助于VMkernel技术，VMware能够高效地处理多个虚拟机的计算与存储请求，实现快速响应和高并发处理。
其高度优化的虚拟化架构保证了卓越的性能表现。
2. KVM：作为开源虚拟化平台，KVM凭借其轻量级的设计和Linux内核的支持，提供了接近原生性能的虚拟化环境。
KVM将虚拟化技术与硬件的紧密结合，通过硬件加速和直通技术，实现了较高的性能。
3. Hyper-V：作为微软推出的虚拟化平台，Hyper-V在性能方面表现出色。
其与Windows Server操作系统紧密集成，利用硬件加速和优化的虚拟化技术，能够实现高性能和低延迟的虚拟机操作。
综合来看，VMware在高性能、大规模虚拟化环境下表现优秀，而KVM和Hyper-V在小规模虚拟化环境和低成本需求下具有竞争力。
二、可靠性比较1. VMware：VMware在虚拟化平台的可靠性方面表现出色。
其具备强大的故障隔离和容错功能，能够在虚拟机或主机故障时快速恢复，最大限度地保障业务的连续性和稳定性。
此外，VMware支持虚拟机迁移和高可用性集群，进一步提升系统的可靠性。
2. KVM：KVM作为Linux内核的一部分，继承了Linux稳定可靠的特性。
KVM在可靠性方面具备较高的水平，能够提供故障恢复和容错机制，保证业务的连续运行。
3. Hyper-V：Hyper-V作为微软的产品，其可靠性得到了广泛认可。
解析微软Hyper-V虚拟化软件优势
Hyper-V管理程序随着最近RC1版本的推出终于要与⼤家见⾯了。
微软公司也正在从⼯程运作的主模式向cross-the-i's和dot-the-t's（对细节⼀丝不苟之意）的模式转变。
包括庞⼤的可⽀持操作系统名单的Hyper-V主体⽬前已经准备就绪，微软公司的⽤户可以满怀⾃信的将他们的测试虚拟机向试运⾏的管理程序上迁移了。
不过微软Hyper-V主机和虚拟机的管理解决⽅案也就是Microsoft System Center Virtual Machine Manager 2008还需完善，⽬前还处于公共测试版阶段，Microsoft System Center Virtual Machine Manager 2008（微软系统中⼼虚拟机管理2008，缩写为MSCVMM)受到了Hyper-V管理程序内在局限性的限制，特别是Hyper-V⽬前还⽆法实现虚拟机的实时迁移。
全⾯解析 ⾸先来看MSCVMM的优势所在：MSCVMM采⽤更为先进的全新⽤户界⾯来管理微软的各种虚拟化环境，包括Hyper-V管理程序和以前的虚拟服务器产品线。
MSCVMM控制台能允许⽤户以有效的⽅法过滤信息来实现对常规任务的快速访问。
诸如控制虚拟机和管理不同⼯作引擎等主要功能根据所执⾏的⼯作负载被分为不同的逻辑⼦群。
每个逻辑⼦群都能提供丰富的过滤选项供⽤户使⽤，⽐如在特殊情况下添加主机或虚拟机等。
这是⼀个简单的装置，但当它在管理⼀个⼤型虚拟化环境时却⾮常与众不同。
MSCVMM库对存储虚拟机映像也⾮常有帮助。
这意味着微软正在从⼯作组虚拟机向数据中⼼参与者转变，MSCVMM库通过不断发展的微软虚拟机基础架构轻松实现对虚拟机的分配和跟踪。
从MSCVMM控制台简单选择中意的虚拟机然后分配到⽬标主机上去。
MSCVMM库服务器和代理服务器能将虚拟机映像复制到相应的物理机上并在线展⽰。
这⼀特性还能与全新的快速迁移特点（以络为通道实现快照）相结合。
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全面分析微软虚拟化技术Hyper-V毫无疑问，在业界，微软Microsoft是当之无愧的软件霸主，不仅仅在操作系统上占据巨大的市场份额，更在数据库、迁入式移动计算、搜索引擎等各个方面都具有很强的影响力，在各个领域都不容忽视。
由于低估微软在产品创新和销售执行方面的能力，众多的企业在与微软的竞争中遭遇挫折。
微软进入虚拟化领域已经很有一段时间了（微软在2003年收购了推出了Virtual PC 软件的Connectix公司，并在其后推出了Virtual Server服务器虚拟化软件），在Hpyer-V推出之前，微软在虚拟化领域尤其是服务器虚拟化领域可说是略显不自信，与竞争对手VMware的频频新品相比，Virtual PC和Virtual Server的发布和宣传都十分低调，毕竟，VMware/Xen等产品凭借出色的性能已经占据了大半江山。
而现在，随着Hyper-V的正式推出，企业级虚拟化领域极可能会引起一场风暴，市场格局有可能迅速改变。
为什么微软的Hyper-V会具有这样的能力呢？注：什么是虚拟化？Hyper-V是一个Hypervisor（系统管理程序），开发代号为Viridian，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是微软伴随Windows Server 2008最新推出的服务器虚拟化解决方案，在Windows Server 2008发布的时候，集成了一个Beta版本的Hyper-V，微软承诺在180天之内会提供正式版的Hyper-V。
Window Server 2008是4月份发布的，180天就是不到6个月，因此微软会在9月到10月之间发布正式版的Hyper-V，而目前已经到了RTM阶段，可以正常使用了。
Hyper-V跟微软自家的Virtual PC、Virtual Server等产品相比，有着很显著的区别，和竞争对手VMware Server/ESX Server也有很大不同：Hyper-V在构架上绝对是一个突破性的进展！Hyper-V虚拟化细节架构微软发布的架构图资料有很多，然而主要内容都很相似，就是上图那样。
Hyper-V之前、Virtual Server 2005 R2的架构Hyper-V的本质是一个VMM（虚拟化管理程序），和微软之前的Virtual Server系列产品，处在的层次不同，它更接近于硬件，这一点比较像VMware的ESX Server 系列，实际上Hyper-V属于微软的第一个裸金属虚拟化产品（Bare-Metal Virtualization）。
然而，在一些基础架构上，Hyper-V和ESX Server又有着明显的不同，所以说，Hyper-V是很特别的，且看下页分解。
作为一个虚拟化产品，Hyper-V具有一个很特别的要求：处理器必须支持AMD-V或者Intel VT技术，也就是说，处理器必须具备硬件辅助虚拟化技术。
对于一个虚拟化产品来说，要求一个硬件特性是比较奇特的事情（要求支持一个指令集不算），微软之前的Virtual Server 2005R2不需要这个特性。
对于VMware的产品来说，这也只是一个可选的特性，不像Hyper-V那样，是一个硬性的要求。
处理器不支持VT/AMD-V，就无法运行Hyper-V。
VT-x处理器辅助虚拟化技术，是Hyper-V的硬性要求关于VT的具体作用，可以查看x86虚拟化难题解决：Intel VT或者《从VT-x到VT-d Intel虚拟化技术发展蓝图》。
VT，或者AMD-V，是一种硬件辅助虚拟化技术，用来解决Ring Privilege的问题，传统处理器下虚拟机通过使用指令转换的方法来在Ring 3执行Ring 0特权指令，严重影响性能，而VT则解决了这个问题。
对VT的依赖和支持是Hyper-V架构的基础，也是Hyper-V最大的特点。
也因为Hyper-V需要处理器支持硬件虚拟化辅助，一部分处理器无法应用Hyper-V，只有较新、非Value型的处理器才能应用。
例如访问只有75%的几率碰到部署在Hyper-V上的虚拟化服务器，剩下的25%都是未Hyper-V虚拟化的服务器。
要在这些服务器上应用虚拟化，用户只能选择Virtual Server 2005 R2，或者其它公司的产品。
Microsoft Hyper-V和VMware ESX Server是比较相像的，都是Bare-Metal类型，但是它们的内核架构也有着明显的不同。
微软在谈到竞争对手ESX Server时，总会提到，Hyper-V是微内核架构的，而ESX Server是单内核架构，Hyper-V要更好。
这两者具有什么不同？到底谁更好呢？单内核（分层的内核）与微内核单内核和微内核实际上是操作系统内核术语，操作系统的内核——实现核心功能的那部分——可能是微内核（Micro kernel），也可能是单内核（Monolithic kernel，有时也叫宏内核Macro kernel）。
按照类似封装的形式，这些术语定义如下：微内核（Micro kernel）――在微内核中，最常用的功能被精心挑选设计在内核模式（或者按照上一页的说法，在x86上是Ring 0权限下）运行的一个进程上，而其它大部分不怎么重要的核心功能都作为单独的进程运行在用户模式下（类似地，Ring 3权限下）运行，它们通过消息传递进行通讯（例如，Windows采用的进程间通信IPC 机制，IPC就是Inter Process Communication）。
最基本的思想就是要尽量地小。
通常微内核只包含了进程调度、内存管理和进程间通信这几个根本的功能。
这种设计具有许多好处，例如增加了灵活性，易于维护，易于移植。
微内核的模块化设计让其他核心功能模块都只依赖于微内核模块或其他模块，并不直接依赖硬件。
要添加新的特性只需要另行编写用户模式的微内核服务器。
而只需把微内核本身进行移植就能够完成将整个内核移植到新的平台上。
由于模块化的设计，不包含在微内核内的驱动程序可以动态地加载，或者卸载。
同时，微内核也不依赖于固定的文件系统，用户可以随意选择对文件系统的支持。
用户甚至能够在系统运行时将研发出的新系统模块或需要替换现有模块的模块直接而且迅速的加入系统。
不需要的模块将不会被加载到内存中，因此微内核就能够更有效的利用内存。
微内核还具有的好处是实时性、安全性比较好，并且更适合于构建分布式操作系统和面向对象操作系统。
微内核操作系统的典型例子是，Mach（一个非原生的分布式操作系统内核，被众多操作系统采用，例如，被应用在Mac OS X上）、IBM AIX、BeOS，以及Windows NT（Windows Server 2003和Windows Server 2008都包含其内），还有著名的Minix （一个主要用于教学的Unix系统）和Amoeba（一个真正原生的分布式操作系统）。
单内核（Monolithic kernel）――单内核是个很大的进程。
它的内部又能够被分为若干模块（或层次，或其他），但是在运行的时候，它是一个单独的大型二进制映象。
因为是在同一个进程内，其模块间的通讯是通过直接调用其他模块中的函数实现的，而不是微内核那样在多个进程之间进行消息传递。
因此在运行效率上，单内核会具有一定的好处。
单内核操作系统的典型例子是，大部分Linux，包括BSD在内的几乎所有的Unix，MS-DOS，Windows 9x。
例如Sun Solaris的内核就运行着数百个线程以实现各种功能，而编译过Linux内核的人就知道Linux内核有数十MB之巨。
单内核和微内核哪个更好显然是一个很有争议性的问题，必须说明的很有趣的一点是，这种争论经常会令人想到上一个时代CPU领域中RISC和CISC的斗争。
现代的成功CPU设计中都包含了任何的这两种技术，就像现在Linux（单内核）和Windows NT（微内核）实际上都是微内核和单内核的混合产物一样，只是或多或少的问题而已。
历史上有过这样的争论，Linux（单内核）的作者Linus和Minix/Amoeba （均为微内核）的作者Andrew S. Tanenbaum教授在讨论组上论战，并卷入了大量的爱好者。
最终Linus也同意Tanenbaum微内核架构更为先进的论点。
掉书袋就到这里，回到Hyper-V上来，通过采用微内核架构，Hyper-V在体积上很有优势，它的大小只有300k左右（似乎新版本的更加小），而VMware ESX Server 的Linux核心则非常大。
就VMM虚拟化管理程序来说，需要的功能不多，因此采用微内核架构是很合适的，运行效率可以很高。
不过就理论上来说，合理配置的单内核其实和微内核也很相似。
哪一种性能更好？这要在测试之后才能知晓了，不过在这之前，我们接下来可以先看看微内核带来的一个好处：设备驱动程序的变迁。
注：分布式操作系统(Distributed Operation Systems)分布式操作系统DOS（可不是Disk Operation System）的具有多个定义，是是管理分布式系统的资源的操作系统。
这样的说法比较抽象，我们可以通过与网络操作系统（例如，我们使用的Windows）对比来简单阐述分布式操作系统的特点：（1）分布性。
分布式操作系统的处理和控制功能均为分布式的；网络操作系统其控制功能却是集中在某个或某些主机或网络服务器中，即集中式控制方式。
（2）并行性。
分布式操作系统具有任务分配功能，可将多个任务分配到多个处理单元上，使这些任务并行执行，从而加速了任务的执行；而网络操作系统通常无任务分配功能，网络中每个用户的一个或多个任务通常都在本地计算机上处理。
（3）透明性。
分布式操作系统通常能很好地隐藏系统内部的实现细节。
包括对象的物理位置、并发控制和系统故障等对用户都是透明的。
例如，当用户要访问某个文件时，只需提供文件名而无须知道（所要访问的对象）它是驻留在那个站点上，即可对它进行访问，亦即具有物理位置的透明性。
此外，当分布式操作系统运行一个程序时，该程序无需经过特别设计以及经过用户特别设置，就可以自动划分到多个处理器上并行运行。
（4）共享性。
分布式操作系统支持系统中所有用户对分布在各个站点上的软硬件资源的共享和透明方式访问。
而网络操作系统所提供的资源共享功能仅局限于主机或网络服务器中资源，对于其它机器上的资源通常仅有使用该机的用户独占。
（5）健壮性。
分布式操作系统由于处理器和控制功能的分布性而具有较好的可用性和可靠性，即健壮性，只有所有的处理节点损坏，一个分布式操作系统才算是崩溃了。
典型的分布式系统包括了SETI@Hom这样的项目，Cluster、集群、云计算，也属于分布式操作系统的范畴。