Что такое хайпер в компьютере

Hyper-V — что это, как включить и пользоваться?

Если в простых словах, Hyper-V — это механизм, при помощи которого одну операционную систему Windows можно запустить внутри другой. Рассмотрим, что это такое, как активировать и использовать (на примере запуска Windows 7 из-под Windows 11).

Что такое Hyper-V?

Hyper-V — система аппаратной виртуализации от Microsoft, позволяющая на одном и том же компьютере запускать несколько ОС. Механизм Hyper-V сам запускается и управляется из рабочей среды Windows. Операционная система, в которой развернута система аппаратной виртуализации, называется хост-системой. А те ОС, что запущены с использованием инструментария Hyper-V, именуются гостевыми системами.

Hyper-V основана на гипервизоре — программно-аппаратной схеме, которая обеспечивает изоляцию запущенных параллельно операционных систем друг от друга и разделение между ними аппаратных ресурсов компьютера. При этом гипервизор обеспечивает возможностью обмена данными между ОС, в т.ч. через накопители информации (обмен файлами) и сетевые соединения (передача данных), как если бы эти ОС были запущены на разных аппаратных платформах (физических компьютерах).

Требования для запуска Hyper-V

Для возможности развертывания Hyper-V компьютер и хост-система должны соответствовать следующим требованиям:

Версия ОС: начиная с Windows 10 (32 бит и 64 бит) Корпоративная (Enterprise), Профессиональная (Pro) или Профессиональная для образовательных учреждений (Pro Education).
64-разрядный процессор, поддерживающий технологию преобразования адресов второго уровня SLAT: у Intel технология называется EPT (Extended Page Tables), у AMD — RVI (Rapid Virtualization Indexing). Чтобы определить, поддерживает ли процессор SLAT, можно воспользоваться утилитой Coreinfo от Microsoft:
- Скачиваем ZIP-архив Coreinfo с сайта Microsoft и распаковываем в любую папку (удобно в корень Локального диска С:). Внутри 4 файла: используем exe для 32-разрядных Windows или Coreinfo64.exe в случае с 64-разрядной ОС.
- Запускаем командную строку Windows от имени администратора, используя меню Пуск:
- Набираем команду cdc:\ и нажимаем клавишу Enter для перехода в корень Локального диска С:
$Выполнение команды cd c:\$
- Набираем команду coreinfo.exe -v или coreinfo64.exe -v (в зависимости от имени скопированного EXE-файла утилиты Coreinfo). В нашем случае второй вариант:
- В случае с процессорами от Intel результат должен получиться таким же, как на скриншоте выше, т.е. отразится строка EPT со звездочкой напротив (наличие * означает, что процессор имеет поддержку технологии SLAT).
- Процессор также должен поддерживать технологию расширения режима мониторинга виртуальной машины. У Intel она называется Intel VT (Intel Virtualization Technology), у AMD — AMD-V (AMD Virtualization).
- Объем оперативной памяти — 4 Гб и более.
Теперь активируем систему виртуализации.

Как включить Hyper-V?

Механизм Hyper-V является одним из системных компонентов Windows. По умолчанию он выключен. Для его активации:
- Откройте меню Пуск и выполните в нем поиск по запросу Включение или отключение компонентов Windows, затем клик Включение или отключение компонентов Windows:
- Откроется окно КомпонентыWindows, отметьте флажком Hyper-V в списке компонентов и нажмите ОК:
- Ожидайте завершения процесса активации:
- Перезагрузите компьютер по завершению:
Также Hyper-V можно активировать из командной строки:
- Запустите командную строку от имени администратора по инструкции выше.
- Скопируйте в нее команду DISM /Online /Enable-Feature /All /FeatureName:Microsoft-Hyper-V и нажмите Enter:
- Введите в это же окно Y и нажмите Enter, чтобы перезагрузить компьютер.
После активации системы виртуализации Hyper-V можно приступать к развертыванию в ней операционной системы.

Как пользоваться Hyper-V?

Для примера будем запускать Windows 7 Pro 64-bit из установочного ISO-образа. Для начала нужно создать и настроить виртуальную машину:
- Откройте меню Пуск, выполните поиск по запросу Диспетчер Hyper-V, затем запустите Диспетчер Hyper-V от имени администратора.
- В окне диспетчера Hyper-V откройте меню Действия, выберите Создать, затем — Виртуальная машина:
- Откроется окно Мастер создания виртуальной машины, кликните в нем по кнопке Далее:
- Придумайте имя для виртуальной машины и, если требуется, измените папку для ее хранения, установив галочку напротив пункта Сохранить виртуальную машину в другом месте, затем нажмите кнопку Далее:
- Далее Мастер предложит выбрать поколение виртуальной машины. Всего их два. Для нашей цели — запуска 64-битной Windows 7 Pro — достаточно возможностей виртуальной машины Hyper-V первого поколения. Выбираем соответствующий пункт и жмем кнопку Далее:
- На следующем шаге нужно задать объем оперативной памяти, который будет выделен для работы виртуальной машины. Тут нужно исходить из требований к объему ОЗУ со сторону запускаемой ОС (в нашем случае для Windows 7 достаточно 2 Гб или 2048 Мб) и преследуемых пользователем целей развертывания системы (ориентируемся на то, какие приложения впоследствии будут запускаться на виртуальной машине). Введите объем выделяемой памяти и кликните Далее:
- Следующий шаг — выбор виртуального сетевого адаптера для возможности подключения к сети из виртуальной машины. Пока оставим вариант Нет подключения (настроим сеть позже).
- Далее нужно задать размер дискового пространства для виртуального жесткого диска (если выбран вариант с созданием виртуального диска). Тут также следует учитывать требования к объему диска со стороны устанавливаемой операционной системы и преследуемые пользователем цели ее установки. Для примера нам будет достаточно 10 Гб. Задайте объем, имя и расположение виртуального диска, затем нажмите Далее:
- На следующем шаге Мастер создания виртуальной машины предложит выполнить установку операционной системы тремя различными способами. Пока мы этот шаг тоже пропустим. Оставим вариант по умолчанию — Установить операционную систему позднее:
- Нажимаем кнопку Готово для завершения настройки виртуальной машины.
Для запуска только что созданной виртуальной машины вернитесь в окно Диспетчер Hyper-V, кликните правой кнопкой мыши по имени виртуальной машины и выберите пункт Пуск из контекстного меню:

Если кликнуть два раза по имени виртуальной машины после ее запуска откроется новое окно — виртуальный монитор виртуального компьютера. Т.к. операционная система еще не была установлена мы увидим в этом окне ошибку с сообщением Boot failure… (стандартная ошибка при включении компьютера без установленной ОС):

Зато так мы быстро выяснили, что виртуальная машина работает. Теперь установим в нее операционную систему:

Hyper-V

Hyper-V — нативная (встроенная в ОС) платформа для аппаратной виртуализации, разработанная компанией Microsoft на основе Virtual PC, продукта дочерней компании Apple Connectix. Она позволяет создавать на одном физическом сервере несколько параллельно работающих изолированных программных окружений. Первоначально Hyper-V использовалась для виртуализации серверов, но, начиная с Windows 8, доступна для клиентской версии операционной системы.

«IT-специалист с нуля» наш лучший курс для старта в IT

Наш лучший курс для старта в IT. За 2 месяца вы пробуете себя в девяти разных профессиях: мобильной и веб-разработке, тестировании, аналитике и даже Data Science — выберите подходящую и сразу освойте ее.

Попробуйте 9 профессий за 2 месяца и выберите подходящую вам

Что такое Hyper-V

Для понимания функций и назначения Hyper-V необходимо разобраться, что представляет собой технология виртуализации.

Если коротко, то виртуализация — программная имитация работы полноценного ПК со своей операционной системой, жестким диском, оперативной памятью, процессором на выделенных мощностях физического компьютера. Для этого часть ресурсов физической платформы выделяется под работу виртуальной машины, а чтобы они не конфликтовали друг с другом, вторую запускают в изолированной программной среде. Виртуализация используется для решения различных задач:
- эффективного использования аппаратных ресурсов — например, с помощью нее можно запустить несколько виртуальных машин на сервере под отдельные сайты, что позволит снизить стоимость хостинговых услуг, так как основной ПК не будет работать вхолостую;
- пробной установки новой операционной системы — например, если пользователь решил перейти на новую ОС, но пока не готов отказаться от старой или хочет использовать обе системы сразу под разные задачи;
- тестирования новых программных продуктов или игр — например, если разработчик хочет распространять свою продукцию среди пользователей других операционных систем;
- экспериментов в области информационной безопасности — запустив изолированную виртуальную машину, специалист может «заражать» ее вирусами, троянами и другим вредоносным ПО без риска повредить основную ОС и потерять хранящиеся на ней данные;
- использования программного обеспечения — в частности, на компьютере с основной системой Windows пользователь может с помощью виртуальной машины применять ПО, разработанное под Linux.
Курс для новичков «IT-специалист
с нуля» – разберемся, какая профессия вам подходит, и поможем вам ее освоить

Виртуализация бывает двух типов:
- программной — когда аппаратные ресурсы для одной или нескольких виртуальных машин выделяются операционной системой физической платформы. Это, с одной стороны, упрощает виртуализацию, с другой — замедляет работу виртуальных систем. Кроме того, чтобы они нормально работали, их ОС должны поддерживать ядро основной операционной системы;
- аппаратной — в этом случае распределение физических ресурсов ПК между установленными на нем виртуальными платформами происходит напрямую, минуя основную (серверную) операционную систему. Это позволяет запускать на виртуальных машинах свои полноценные ОС (в том числе не поддерживающие ядро основной операционной системы).
Создание изолированной виртуальной среды и распределение аппаратных ресурсов между основной и гостевыми ОС — одна из главных задач, которую нужно решить для успешной виртуализации. Эти функции берет на себя программа-гипервизор, представляющая собой своеобразную операционную систему.

Hyper-V — аппаратный гипервизор — программа-посредник между виртуальной машиной и самим «железом» компьютера. По сути, это своеобразная операционная система (микроядро), которая выполняет следующие функции:
- параллельную и независимую работу нескольких виртуальных машин на одном хост-компьютере;
- изолирование гостевых операционных систем друг от друга и основной ОС для предотвращения конфликтов;
- распределение аппаратных ресурсов между виртуальными машинами и управление ими;
- обеспечение взаимодействия между гостевыми ОС (обмен файлами, сетевое соединение и т.д.).
Иными словами, виртуализация в Hyper-V создает условия, при которых аппаратные ресурсы физической платформы эффективно распределяются между установленными на ней виртуальными операционными системами.

История развития

В начале 2000-х годов корпорация Microsoft искала новые направления для своего развития, одним из которых стала разработка различных серверных решений. В 2003 году она поглотила дочернюю компанию Apple Connectix, от которой ей по наследству перешли права на программу Virtual PC. Это программное обеспечение уже на тот момент могло на равных конкурировать с продуктами лидера рынка виртуализации — корпорацией VMware.

На основе Virtual PC в 2004 году Microsoft представила Virtual Server 2005 — решение для создания и управления виртуальными машинами в Windows. Впоследствии компания несколько изменила свой подход к этому продукту, и в 2008 году выпустила первую версию Hyper-V как компонента, по умолчанию входящего в состав новой на тот момент серверной операционной системы Windows Server.

Сегодня Hyper-V поставляется корпорацией Microsoft в двух версиях:
- Hyper-V Server — отдельный программный продукт, который можно скачать с официального сайта Microsoft в виде ISO-файла (виртуального образа диска);
- вложенная виртуализация в составе серверных операционных систем Windows Server, а также 64-разрадных клиентских Windows 8, 10, 11 версий Pro (профессиональная), Enterprise (корпоративная) и Education (для образовательных учреждений). В домашней версии ОС этот компонент не предусмотрен.
Архитектура

Виртуализация в Windows с использованием Hyper-V основана на разделах. Так называется логическая единица разграничения, в которой работают операционные системы. Такие разделы (партиции) бывают двух типов:
- родительские. В разделах этого типа находится основная операционная система, управляющая физической платформой, а также запускается стек виртуализации;
- дочерние. Такие разделы создаются параллельно родительскому и изолированно от него и друг друга с помощью API-гипервизора Hyper-V. Именно в них устанавливаются гостевые операционные системы.
Дочерние разделы не имеют прямого доступа к аппаратным ресурсам физической платформы. Вместо этого гипервизор предоставляет им виртуальное представление этих ресурсов (виртуальные устройства). Во время работы гостевая ОС обращается именно к своему виртуальному устройству, затем гипервизор перенаправляет ее запрос с помощью технологии VMbus (шины виртуальных устройств) хостовой операционной системе. И уже она передает все обращения гостевых ОС непосредственно драйверам аппаратной платформы.

В этом заключается ключевое отличие Hyper-V от основного конкурента — гипервизора VMware ESX. Последний имеет встроенные аппаратные драйверы, в то время как Hyper-V задействует драйверы хостовой операционной системы. У каждого подхода есть свои преимущества.
- С одной стороны, наличие аппаратных драйверов в самом гипервизоре позволяет ему работать без хостовой ОС, по сути, заменяя ее. Также это ускоряет работу гостевых операционных систем, направляя запросы от них напрямую «железу».
- С другой стороны, обращаясь к аппаратным драйверам операционной системы, гипервизор становится менее зависимым от архитектуры самой физической платформы. Например, если появляется драйвер для какой-то специфичной функции физической платформы, достаточно просто установить его в хостовую ОС, а не ждать выхода новой версии гипервизора с соответствующей поддержкой.
Hyper-V позволяет создавать несколько уровней виртуализации — то есть дочерние разделы с установленными в них гостевыми ОС сами становятся родительскими для новых дочерних разделов. В этом случае обращение гостевых операционных систем к аппаратным ресурсам проходит последовательно через все ступени деления до того момента, как достигнут основной операционной системы, непосредственно управляющей операционной системой. Для повышения эффективности вложенной виртуализации в Hyper-V предусмотрена технология прогрессивного ввода-вывода, позволяющая гостевым ОС напрямую взаимодействовать с шиной виртуальных устройств. Однако, чтобы данная функция работала, гостевая операционная система должна иметь ее встроенную поддержку.

Возможности

Hyper-V дает пользователю множество возможностей для создания виртуальных машин и обеспечения контроля над ними. К основным функциям относятся:
- Вычислительная среда. В Hyper-V каждая виртуальная машина представляет собой эмуляцию полноценного компьютера со своими вычислительными ресурсами — пространством жесткого диска, оперативной памятью, центральным и графическим процессором, сетевым подключением для обмена данными и т.д. Все эти характеристики пользователь может настроить самостоятельно в соответствии с требованиями конкретной задачи.
- Восстановление данных. Hyper-V позволяет восстановить данные в случае ошибки в работе виртуальной машины. Для этого программа автоматически создает копии виртуальных машин на другой физической платформе. Также в Hyper-V предусмотрено резервное копирование данных с помощью сохраненных состояний или службы теневого копирования томов (VSS).
- Оптимизация работы виртуальных машин. Для каждой гостевой ОС, установленной на физической платформе, имеется отдельный набор настраиваемых драйверов и сетевых служб. Это упрощает интеграцию виртуальной машины с аппаратным обеспечением (физической платформой).
- Переносимость. В Hyper-V реализованы различные функции (динамическая миграция, перенос хранилища, импорт и экспорт файлов и т.д.), позволяющие перенести или дублировать виртуальную машину на другую физическую платформу.
- Удаленное подключение. Hyper-V предлагает пользователям возможность удаленно контролировать виртуальную машину. Эта функция предусмотрена как для Windows, так и для Linux. Она подразумевает консольный доступ в отличие от удаленного рабочего стола, то есть пользователь может наблюдать происходящее в гостевой ОС, даже если основная операционная система еще не загружена.
- Безопасность. В Hyper-V реализованы различные средства, обеспечивающие безопасное функционирование виртуальных машин. К ним относятся, например, экранирование, предотвращающее распространение вредоносного ПО с одной виртуальной машины на остальные или на основную ОС, подключение к резервному серверу или автономный режим при нарушении подключения к защите ресурсов узла, функция устранения неполадок, шифрование диска в гостевой операционной системе и т.д.
Преимущества

Нативность. В операционных системах семейства Windows Hyper-V является встроенным компонентом. То есть владельцам этих ОС не нужно отдельно скачивать и устанавливать программу, достаточно просто включить ее через раздел «Параметры». Кроме того, нативность обеспечивает полную совместимость Hyper-V с перечисленными системами и, следовательно, стабильную виртуализацию.

Простота. Hyper-V имеет простой и интуитивно-понятный интерфейс со множеством функций. Это позволяет пользователю быстро создать виртуальные разделы на аппаратной платформе, легко управлять ими и распределять ресурсы между гостевыми ОС.

Возможность шифрования виртуальных машин. Эта функция защищает данные, размещенные на виртуальных дисках. Доступ к ним не имеет даже администратор хоста, что особенно полезно при публичном размещении виртуальных машин.

Удаленное управление в Hyper-v. Помимо уже упоминавшегося управления посредством консоли, этот гипервизор позволяет создавать удаленные рабочие столы. Функция полезна, например, при работе нескольких сотрудников над одним проектом.

Аппаратная совместимость. Hyper-V поддерживает работу с различными аппаратными платформами на базе процессоров Intel и AMD, включая самое современное «железо».

Программная совместимость. Виртуальные машины в Hyper-V могут работать под управлением операционных систем семейства Windows (Server, 8, 10, 11 версий Pro, Enterprise, Education), Linux (Ubuntu, Debian, Oracle и т. д.), UNIX (FreeBSD).

Недостатков у Hyper-V немного:
- отсутствие поддержки ПО от сторонних разработчиков;
- меньшая функциональность и эффективность работы в сравнении с конкурентами KMV и VMware:
- обязательное наличие лицензионной серверной ОС Windows Server.
Таким образом, Hyper-V является на сегодняшний день одной из самых популярных платформ для виртуализации, которая используется для выполнения различных задач, от создания виртуальных серверов до разработки ПО. Простота и широкий набор возможностей делают ее предпочтительной не только для профессионалов, но и тех, кто только хочет попробовать свои силы в создании виртуальных машин.

Виртуализация Hyper-V: что это такое, цены, сравнение. Подробный обзор

Гипервизор Hyper-V разработан компанией Microsoft для создания нескольких виртуальных машин в рамках одного физического сервера. Благодаря этому возможна аренда части сервера и экономия затрат компании на аренде ИТ-ресурсов у провайдера. Ознакомиться с тарифами на виртуальные серверы VPS на Hyper-V и выбрать наиболее подходящий из них можно на ИТ-маркетплейсе Market.CNews.

Что такое гипервизор Hyper-V

Гипервизор Hyper-V от компании Microsoft — это платформа аппаратной виртуализации, обеспечивающая создание изолированных программных окружений для использования в качестве виртуальных машин, одновременно работающих на одном физическом сервере.

Платформа обеспечивает возможность запуска в рамках созданной виртуальной машины различных операционных систем, способных взаимодействовать с аппаратной частью физического сервера посредством поддерживаемой самой платформой виртуализации оборудования.

Чаще всего Hyper-V используется как
- решение для создания серверов и кластеров в центрах обработки данных или хостинг-провайдеров,
- средство виртуализации рабочих мест,
- инструмент для разработчиков, которым нужна безопасная «песочница» для тестирования программного обеспечения.
История виртуализации Hyper-V

Летом 2003 г. корпорация Microsoft, нацеленная на развитие в новом перспективном направлении, поглотила «дочку» Apple — компанию Connectix, разрабатывавшую программные решения для виртуализации. В результате этой сделки Microsoft получил права на программное обеспечение — Virtual PC, которое уже тогда могло реально конкурировать с разработками лидера отрасли виртуализации — калифорнийской компанией VMware.

В сентябре 2004 г. выходит в свет первый релиз Virtual Server 2005 — несколько новый проект, являющийся продолжением Virtual PC. Спустя полтора года Virtual Server 2005 становится бесплатным.

Впоследствии Microsoft значительно изменила стратегию в отношении развития в данном направлении, и спустя еще три года, летом 2008, была представлена платформа Microsoft Hyper-V, как компонент новой серверной операционной системы. С тех пор последующие версии Windows Server включали в себя компоненты Hyper-V.

Виртуализация Hyper-V с использованием различных операционных систем

Виртуализация Hyper-V на Linux

Очевидно, Microsoft продолжает уделять Linux все больше внимания. Уже сейчас пользователи Linux могут запускать PowerShell, использовать MySQL и даже с успехом писать код .NET приложений. Сегодня использование операционных систем семейства Linux совместно с платформой Microsoft Hyper-V обретает все большую популярность.

Что касается одной из самых популярных Linux-систем — Ubuntu, то здесь Microsoft пошел еще дальше, и, начиная с версии ОС Windows 10, пользователь может развернуть полноценную виртуальную машину под управлением Hyper-V Ubuntu, используя функционал Quick Create gallery.

Помимо Ubuntu в списке поддерживаемых систем на базе Linux также и другие популярные дистрибутивы — CentOS/Red Hat, Debian, Oracle Linux, SuSE.

Виртуализация Hyper-V на Windows

В отношении собственных операционных систем Microsoft поддерживает наиболее обширный перечень как десктопных, так и серверных решений.

Современные версии Hyper-V официально поддерживают использование настольных операционных систем, начиная с Windows Vista SP2:
- Windows Vista SP2 поддерживается в редакциях Business, Enterprise и Ultimate. Однако эта платформа имеет ограничение на использование всего двух виртуальных процессоров в рамках виртуальной машины.
- Windows 7 поддерживается в редакциях Ultimate, Enterprise и Professional, причем как в 32 так и в 64 битном исполнении. Здесь также имеется ограничение на количество виртуальных процессоров — оно достигает лишь четырех.
- Версии Windows 8 и 8.1 могут использоваться без каких-либо ограничений.
- Windows 10 поддерживается во всех редакциях за исключением одного нюанса: в версии Home не доступен режим Enhanced Session Mode.
В список поддерживаемых серверных решений входят Windows Small Business Server 2011, Windows Home Server 2011, Windows Server 2008 (SP1, SP2), Windows Server 2012 (а также R2), Windows Server 2016 и Windows Server 2019.

Виртуализация Hyper-V на CentOS

Использование CentOS в качестве «гостевой» системы в Hyper-V пользуется популярностью при создании виртуальных серверов (VPS). Для CentOS корпорация Microsoft распространяет пакеты интеграции LIC, которые содержат компоненты для корректного взаимодействия Linux-подобных систем с Hyper-V.

Hyper-V поддерживает использование операционной системы CentOS 5, 6, 7 и 8 версии.

Установка и настройка Hyper-V

Рассмотрим настройку гипервизора Hyper-V на примере Windows Server 2019.

Установка Hyper-V

Как установить гипервизор Hyper-V на сервер:
- В диспетчере Hyper-V в меню «Управление» выбрать «Добавить роли и компоненты».
- Далее отметить «Установка ролей или компонентов» и перейти к следующему шагу.
- Выбрать сервер из списка.
- На следующем шаге нужно выбрать роли — отмечаем «Hyper-V».
- Для функционала управления виртуальными машинами, нажать «Добавить компоненты», выбрать необходимые компоненты и перейти к следующему шагу.
- Выбрать нужные параметры для коммутаторов и миграций, если это необходимо.
- Поставить галочку «Разрешить возможность автоматического перезапуска сервера» и нажать «Установить».
Как создать свою первую виртуальную машину Hyper-V:
- Открыть Диспетчер Hyper-V.
- В меню «Действия» выбрать «Создать» и нажать на пункте «Виртуальная машина».
- В появившемся Мастере, перейти далее путем нажатия на соответствующую кнопку.
- Выбрать необходимые параметры создаваемой виртуальной машины.
- Проверить выбранные параметры на странице Сводка, нажать «Готово».
- В диспетчере Hyper-V правым кликом на созданной ВМ выбрать «Подключить» и в открывшемся окне подключения выбирать действие «Запустить».
Как включить Hyper-V

Если сервер Hyper-V по каким-либо причинам не запущен, это также можно сделать в Диспетчере. Для этого в панели навигации нажать левой кнопкой мыши по имени сервера, если он еще не выбран. Далее в правой панели «Действия» нажать «Запустить службу».

Как выключить Hyper-V

Чтобы остановить сервис, в диспетчере Hyper-V в правой панели «Действия» нужно нажать «Остановить службу».

Управление Hyper-V

Диспетчер Hyper-V позволяет управлять множеством актуальных задач, таких как создание, удаление и настройка виртуальных машин и виртуальных жестких дисков, остановка и запуск виртуальных машин, управление контрольными точками, настройки репликаций, управление миграциями.

Также есть возможность подключаться и конфигурировать удаленный Hyper-V сервер, выполнять перенос Hyper-V виртуальной машины на другой сервер.

Ошибки Hyper-V
- Ошибка 10698 — ошибка миграции из-за недостатка свободного дискового пространства.
- Ошибка 32788 — конфликт в конфигурации виртуальной машины.
- Ошибка 32784 — ошибка импорта виртуальной машины.
Ошибки при работе с бэкапами:
- Ошибка 403 — недостаточно свободного места в резервном хранилище.
- Ошибка 410 — не найдена виртуальная машина.
- Ошибка 450 — ошибка создания каталога резервного хранилища.
- Ошибка 451 — ошибка создания точки восстановления из-за проблем в подключением через PowerShell.
- Ошибка 456 — невозможно получить доступ к общему сетевому ресурсу.
- Ошибка 801 — невозможно подключиться к резервному хранилищу.
- Ошибка 805 — отсутствие объектов для восстановления.
- Ошибка 811 — виртуальная машина не найдена, попробуйте выполнить полное восстановление.
- Ошибка 812 — резервный каталог не найден или является пустым.
Hyper-V и Windows Power Shell

Помимо использования графического интерфейса, существует возможность более гибкого и эффективного взаимодействия с сервером Hyper-V — использование инструмента Windows Power Shell. Также PowerShell может помочь администратору автоматизировать задачи по настройке сервера.

Средствами PowerShell можно также развернуть отказоустойчивый кластер Hyper-V Cluster, состоящий из нескольких серверов или настроить проброс Hyper-V портов. В отличие от Диспетчера Hyper-V, PowerShell позволяет управлять всей системой, используя только командную строку.

Основной список команд, необходимых для работы с Hyper-V:
- Get-Command — получение списка команд Hyper-V.
- Get-Help <имя команды> — получение информации о конкретной команде.
- Get-VM — получение списка виртуальных машин.
- Start-VM -Name <имя виртуальной машины> — запуск виртуальной машины с указанным именем.
- Stop-VM -Name <имя виртуальной машины> — остановка виртуальной машины с указанным именем.
- Checkpoint-VM -Name <имя виртуальной машины> -SnapshotName <Имя контрольной точки> — создание контрольной точки.
Цены на виртуальные серверы Hyper-V

VPS с гипервизором Hyper-V является одним из самых дорогих решений на рынке и конкурирует разве что с VMWare. Для поиска тарифов можно воспользоваться ИТ-маркетплейсом Market.CNews , выбрав в параметрах поиска необходимые вычислительные ресурсы и платформу Hyper-V.

Так, самый дешевый сервер, с одним ядром CPU, 1 гигабайтом оперативной памяти и двадцатью гигабайтами дискового пространства, причем на не самом быстром интерфейсе SATA, обойдется пользователю минимум в 240 рублей в месяц.

Средняя же стоимость, как правило, выше 2000-3000 рублей за 1 месяц аренды сервера, и это при том, что аналогичное решение использующее, скажем, OpenVZ стоит в несколько раз дешевле. Максимальная стоимость VPS на Hyper-V, может достигать и превышать 300 000 рублей в месяц.

Сравнение Hyper-V с другими гипервизорами

Сравнение Hyper-V и KVM

KVM (или Kernel-based Virtual Machine) является технологией Red Hat и в отличие от гипервизора Hyper-V, KVM является продуктом с открытым исходным кодом. Hyper-V является более дорогим решением и пользуется спросом в первую очередь у более крупных проектов. Hyper-V считается более стабильным и надежным решением, чем KVM.

Сравнение Hyper-V и VMWare

Результаты тестов показывают, что основной конкурент Hyper-V — гипервизор VMWare vSphere. Он превосходит Hyper-V в показателях производительности, но уступает в плане масштабируемости.

Большим преимуществом VMWare vSphere является его независимость, поскольку наличие операционной системы не является обязательным для управления всеми компонентами виртуализации.

Что касается стоимости реализации, то здесь Microsoft утверждает, что их платформа дешевле, в то время как пользователи и специалисты полагают, что в некоторых случаях именно VMWare может оказаться более выгодным продуктом с экономической точки зрения.

Сравнение Hyper-V и XEN

XENServer, так же как и KVM , является программным продуктом с открытым исходным кодом. XEN значительно уступает в популярности продукту от Microsoft. XENServer обладает повышенной безопасностью, но, как можно судить по мнениям специалистов, он не так удобен для пользователя, как гипервизор от Microsoft.

Сравнение Hyper-V и OVZ

К возможным недостаткам OpenVZ пожалуй можно отнести тот факт, что гипервизор OVZ, в отличие от Hyper-V, в качестве гостевых операционных систем поддерживает только системы Linux. В пассив OpenVZ также можно записать общий дисковый кэш и виртуальную память с другими виртуалньыми серверами, развернутыми на данном физическом сервере.

В плане легкости администрирования OpenVZ опережает конкурента от Microsoft. Что касается стоимости готовых решений, то здесь Hyper-V также уступает (т.е. дороже) OpenVZ.

Архитектура Hyper-V: Глубокое погружение

Hyper-V – это одна из технологий виртуализации серверов, позволяющая запускать на одном физическом сервере множество виртуальных ОС. Эти ОС именуются «гостевыми», а ОС, установленная на физическом сервере – «хостовой». Каждая гостевая операционная система запускается в своем изолированном окружении, и «думает», что работает на отдельном компьютере. О существовании других гостевых ОС и хостовой ОС они «не знают».
Эти изолированные окружения именуются «виртуальными машинами» (или сокращенно — ВМ). Виртуальные машины реализуются программно, и предоставляют гостевой ОС и приложениям доступ к аппаратным ресурсам сервера посредством гипервизора и виртуальных устройств. Как уже было сказано, гостевая ОС ведет себя так, как будто полностью контролирует физический сервер, и не имеет представления о существовании других виртуальных машин. Так же эти виртуальные окружения могут именоваться «партициями» (не путать с разделами на жестких дисках).
Впервые появившись в составе Windows Server 2008, ныне Hyper-V существует в виде самостоятельного продукта Hyper-V Server (де-факто являющегося сильно урезанной Windows Server 2008), и в новой версии – R2 – вышедшего на рынок систем виртуализации Enterprise-класса. Версия R2 поддерживает некоторые новые функции, и речь в статье пойдет именно об этой версии.

Гипервизор

Термин «гипервизор» уходит корнями в 1972 год, когда компания IBM реализовала виртуализацию в своих мэйнфреймах System/370. Это стало прорывом в ИТ, поскольку позволило обойти архитектурные ограничения и высокую цену использования мэйнфреймов.
Гипервизор – это платформа виртуализации, позволяющая запускать на одном физическом компьютере несколько операционных систем. Именно гипервизор предоставляет изолированное окружение для каждой виртуальной машины, и именно он предоставляет гостевым ОС доступ к аппаратному обеспечению компьютера.
Гипервизоры можно разделить на два типа по способу запуска (на «голом железе» или внутри ОС) и на два типа по архитектуре (монолитная и микроядерная).

Гипервизор 1 рода

Гипервизор 1 типа запускается непосредственно на физическом «железе» и управляет им самостоятельно. Гостевые ОС, запущенные внутри виртуальных машин, располагаются уровнем выше, как показано на рис.1.

Рис.1 Гипервизор 1 рода запускается на «голом железе».
- Microsoft Hyper-V
- VMware ESX Server
- Citrix XenServer
Гипервизор 2 рода

В отличие от 1 рода, гипервизор 2 рода запускается внутри хостовой ОС (см. рис.2).

Рис.2 Гипервизор 2 рода запускается внутри гостевых ОС

Виртуальные машины при этом запускаются в пользовательском пространстве хостовой ОС, что не самым лучшим образом сказывается на производительности.
Примерами гипервизоров 2 рода служат MS Virtual Server и VMware Server, а так же продукты десктопной виртуализации – MS VirtualPC и VMware Workstation.

Монолитный гипервизор

Гипервизоры монолитной архитектуры включают драйверы аппаратных устройств в свой код (см. рис. 3).

Рис. 3. Монолитная архитектура
- Более высокую (теоретически) производительность из-за нахождения драйверов в пространстве гипервизора
- Более высокую надежность, так как сбои в работе управляющей ОС (в терминах VMware – «Service Console») не приведет к сбою всех запущенных виртуальных машин.
- Поддерживается только то оборудование, драйверы на которое имеются в гипервизоре. Из-за этого вендор гипервизора должен тесно сотрудничать с вендорами оборудования, чтобы драйвера для работы всего нового оборудования с гипервизором вовремя писались и добавлялись в код гипервизора. По той же причине при переходе на новую аппаратную платформу может понадобиться переход на другую версию гипервизора, и наоборот – при переходе на новую версию гипервизора может понадобиться смена аппаратной платформы, поскольку старое оборудование уже не поддерживается.
- Потенциально более низкая безопасность – из-за включения в гипервизор стороннего кода в виде драйверов устройств. Поскольку код драйверов выполняется в пространстве гипервизора, существует теоретическая возможность воспользоваться уязвимостью в коде и получить контроль как над хостовой ОС, так и над всеми гостевыми.
Микроядерная архитектура

При микроядерной архитектуре драйверы устройств работают внутри хостовой ОС.
Хостовая ОС в этом случае запускается в таком же виртуальном окружении, как и все ВМ, и именуется «родительской партицией». Все остальные окружения, соответственно – «дочерние». Единственная разница между родительской и дочерними партициями состоит в том, что только родительская партиция имеет непосредственный доступ к оборудованию сервера. Выделением памяти же и планировкой процессорного времени занимается сам гипервизор.

Рис. 4. Микроядерная архитектура
- Не требуются драйвера, «заточенные» под гипервизор. Гипервизор микроядерной архитектуры совместим с любым оборудованием, имеющим драйверы для ОС родительской партиции.
- Поскольку драйверы выполняются внутри родительской партиции – у гипервизора остается больше времени на более важные задачи – управление памятью и работу планировщика.
- Более высокая безопасность. Гипервизор не содержит постороннего кода, соответственно и возможностей для атаки на него становится меньше.
Архитектура Hyper-V

На рис.5 показаны основные элементы архитектуры Hyper-V.

Рис.5 Архитектура Hyper-V

Как видно из рисунка, гипервизор работает на следующем уровне после железа – что характерно для гипервизоров 1 рода. Уровнем выше гипервизора работают родительская и дочерние партиции. Партиции в данном случае – это области изоляции, внутри которых работают операционные системы. Не нужно путать их, к примеру, с разделами на жестком диске. В родительской партиции запускается хостовая ОС (Windows Server 2008 R2) и стек виртуализации. Так же именно из родительской партиции происходит управление внешними устройствами, а так же дочерними партициями. Дочерние же партиции, как легко догадаться – создаются из родительской партиции и предназначены для запуска гостевых ОС. Все партиции связаны с гипервизором через интерфейс гипервызовов, предоставляющий операционным системам специальный API. Если кого-то из разработчиков интересуют подробности API гипервызовов — информация имеется в MSDN.

Родительская партиция
- Создание, удаление и управление дочерними партициями, в том числе и удаленное, посредством WMI-провайдера.
- Управление доступом к аппаратным устройствам, за исключением выделения процессорного времени и памяти – этим занимается гипервизор.
- Управление питанием и обработка аппаратных ошибок, если таковые возникают.
Рис.6 Компоненты родительской партиции Hyper-V

Стек виртуализации
- Служба управления виртуальными машинами (VMMS)
- Рабочие процессы виртуальных машин (VMWP)
- Виртуальные устройства
- Драйвер виртуальной инфраструктуры (VID)
- Библиотека интерфейсов гипервизора
- Управление состоянием виртуальных машин (включено/выключено)
- Добавление/удаление виртуальных устройств
- Управление моментальными снимками
- Starting
- Active
- Not Active
- Taking Snapshot
- Applying Snapshot
- Deleting Snapshot
- Merging Disk
Рабочий процесс виртуальной машины (VMWP)

Для управления виртуальной машиной из родительской партиции запускается особый процесс – рабочий процесс виртуальной машины (VMWP). Процесс этот работает на уровне пользователя. Для каждой запущенной виртуальной машины служба VMMS запускает отдельный рабочий процесс. Это позволяет изолировать виртуальные машины друг от друга. Для повышения безопасности, рабочие процессы запускаются под встроенным пользовательским аккаунтом Network Service.
Процесс VMWP используется для управления соответствующей виртуальной машиной. В его задачи входит:
Создание, конфигурация и запуск виртуальной машины
Пауза и продолжение работы (Pause/Resume)
Сохранение и восстановление состояния (Save/Restore State)
Создание моментальных снимков (снапшотов)
Кроме того, именно рабочий процесс эмулирует виртуальную материнскую плату (VMB), которая используется для предоставления памяти гостевой ОС, управления прерываниями и виртуальными устройствами.

Виртуальные устройства
- Эмулируемые устройства – эмулируют определенные аппаратные устройства, такие, к примеру, как видеоадаптер VESA. Эмулируемых устройств достаточно много, к примеру: BIOS, DMA, APIC, шины ISA и PCI, контроллеры прерываний, таймеры, управление питанием, контроллеры последовательных портов, системный динамик, контроллер PS/2 клавиатуры и мыши, эмулируемый (Legacy) Ethernet-адаптер (DEC/Intel 21140), FDD, IDE-контроллер и видеоадаптер VESA/VGA. Именно поэтому для загрузки гостевой ОС может использоваться только виртуальный IDE-контроллер, а не SCSI, который является синтетическим устройством.
- Синтетические устройства – не эмулируют реально существующие в природе железки. Примерами служат синтетический видеоадаптер, устройства взаимодействия с человеком (HID), сетевой адаптер, SCSI-контроллер, синтетический контроллер прерывания и контроллер памяти. Синтетические устройства могут использоваться только при условии установки компонент интеграции в гостевой ОС. Синтетические устройства обращаются к аппаратным устройствам сервера посредством провайдеров служб виртуализации, работающих в родительской партиции. Обращение идет через виртуальную шину VMBus, что намного быстрее, чем эмуляция физических устройств.
Драйвер виртуальной инфраструктуры (VID)

Драйвер виртуальной инфраструктуры (vid.sys) работает на уровне ядра и осуществляет управление партициями, виртуальными процессорами и памятью. Так же этот драйвер является промежуточным звеном между гипервизором и компонентами стека виртуализации уровня пользователя.

Библиотека интерфейса гипервизора

Библиотека интерфейса гипервизора (WinHv.sys) – это DLL уровня ядра, которая загружается как в хостовой, так и в гостевых ОС, при условии установки компонент интеграции. Эта библиотека предоставляет интерфейс гипервызовов, использующийся для взаимодействия ОС и гипервизора.

Провайдеры служб виртуализации (VSP)

Провайдеры служб виртуализации работают в родительской партиции и предоставляют гостевым ОС доступ к аппаратным устройствам через клиент служб виртуализации (VSC). Связь между VSP и VSC осуществляется через виртуальную шину VMBus.

Шина виртуальных машин (VMBus)

Назначение VMBus состоит в предоставлении высокоскоростного доступа между родительской и дочерними партициями, в то время как остальные способы доступа значительно медленнее из-за высоких накладных расходах при эмуляции устройств.
Если гостевая ОС не поддерживает работу интеграционных компонент – приходится использовать эмуляцию устройств. Это означает, что гипервизору приходится перехватывать вызовы гостевых ОС и перенаправлять их к эмулируемым устройствам, которые, напоминаю, эмулируются рабочим процессом виртуальной машины. Поскольку рабочий процесс запускается в пространстве пользователя, использование эмулируемых устройств приводит к значительному снижению производительности по сравнению с использованием VMBus. Именно поэтому рекомендуется устанавливать компоненты интеграции сразу же после установки гостевой ОС.
Как уже было сказано, при использовании VMBus взаимодействие между хостовой и гостевой ОС происходит по клиент-серверной модели. В родительской партиции запущены провайдеры служб виртуализации (VSP), которые являются серверной частью, а в дочерних партициях – клиентская часть – VSC. VSC перенаправляет запросы гостевой ОС через VMBus к VSP в родительской партиции, а сам VSP переадресовывает запрос драйверу устройства. Этот процесс взаимодействия абсолютно прозрачен для гостевой ОС.

Дочерние партиции

Вернемся к нашему рисунку с архитектурой Hyper-V, только немного сократим его, поскольку нас интересуют лишь дочерние партиции.

Рис. 7 Дочерние партиции
- ОС Windows, с установленными компонентами интеграции (в нашем случае – Windows 7)
- ОС не из семейства Windows, но поддерживающая компоненты интеграции (Red Hat Enterprise Linux в нашем случае)
- ОС, не поддерживающие компоненты интеграции (например, FreeBSD).
ОС Windows с установленными компонентами интеграции
- Клиенты служб виртуализации. VSC представляют собой синтетические устройства, позволяющие осуществлять доступ к физическим устройствам посредством VMBus через VSP. VSC появляются в системе только после установки компонент интеграции, и позволяют использовать синтетические устройства. Без установки интеграционных компонент гостевая ОС может использовать только эмулируемые устройства. ОС Windows 7 и Windows Server 2008 R2 включает в себя компоненты интеграции, так что их не нужно устанавливать дополнительно.
- Улучшения. Под этим имеются в виду модификации в коде ОС чтобы обеспечить работу ОС с гипервизором и тем самым повысить эффективность ее работы в виртуальной среде. Эти модификации касаются дисковой, сетевой, графической подсистем и подсистемы ввода-вывода. Windows Server 2008 R2 и Windows 7 уже содержат в себе необходимые модификации, на другие поддерживаемые ОС для этого необходимо установить компоненты интеграции.
- Heartbeat – помогает определить, отвечает ли дочерняя партиция на запросы из родительской.
- Обмен ключами реестра – позволяет обмениваться ключами реестра между дочерней и родительской партицией.
- Синхронизация времени между хостовой и гостевой ОС
- Завершение работы гостевой ОС
- Служба теневого копирования томов (VSS), позволяющая получать консистентные резервные копии.
ОС не из семейства Windows, но поддерживающая компоненты интеграции

Существуют так же ОС, не относящиеся к семейству Windows, но поддерживающие компоненты интеграции.На данный момент – это только SUSE Linux Enterprise Server и Red Hat Enterprise Linux. Такие ОС при установке компонент интеграции используют VSC сторонних разработчиков для взаимодействия с VSC по VMBus и доступа к оборудованию. Компоненты интеграции для Linux разработаны компанией Microsoft совместно с Citrix и доступны для загрузки в Microsoft Download Center. Поскольку компоненты интеграции для Linux были выпущены под лицензией GPL v2, ведутся работы по интеграции их в ядро Linux через Linux Driver Project, что позволит значительно расширить список поддерживаемых гостевых ОС.

Вместо заключения

На этом я, пожалуй, закончу свою вторую статью, посвященную архитектуре Hyper-V. Предыдущая статья вызвала у некоторых читателей вопросы, и надеюсь, что теперь я на них ответил.
Надеюсь, что чтение не было слишком скучным. Я достаточно часто использовал «академический язык», но это было необходимо, поскольку тематика статьи предполагает очень большой объем теории и практически нуль целых нуль десятых практики.

Выражаю огромную благодарность Mitch Tulloch и Microsoft Virtualization Team. На основе их книги Understanding Microsoft Virtualization Solutions и была подготовлена статья.
Похожие публикации: