Říjen - měsíc notebooků

Windows Server 2012 Hyper-V

Windows Server 2012 Hyper-V přináší celou řadu změn a vylepšení. Tento článek shrnuje klíčové změny v této oblasti.

Hyper-V technologie na operačním systému Windows Server 8 přinese razantní zvýšení výkonu virtuální infrastruktury. Zvyšují se limity jak pro samotný Hyper-V server, tak i pro virtuální stroj (VM, z angl.. Virtual Machine). Nově budete moci nainstalovat Hyper-V i na klientský systém Windows 8. Díky tomu získáte možnost virtulizovat i 64bitový systém, což nebylo ve Windows Virtual PC možné. (Pozor na licenční otázky související s touto formou nasazení. To, že Hyper-V bude technicky možné provozovat i na klientském Windows OS neznamená, že takto můžete v rámci firmy řešit virtualizaci produkčního prostředí.) Podmínkou pro běh Hyper-V na Windows 8 je nutnost podpory SLAT vaším procesorem. U „serverového“ Hyper-V je tato funkce požadována pouze v případě použití RemoteFX.

Tabulka.png

Možnost konfigurace Dynamic Memory samozřejmě zůstává i dále. Její povolení nám bude nabízet již průvodce vytvořením VM (obr. 1). Nově budeme moci také konfigurovat kromě Startup Memory i tzv. Minimum Memory. To znamená, že VM bude moci při přebytku operační paměti klesnout i pod hodnotu Startup Memory, která je alokována pouze při startu VM. (viz. obr. 2)

1_dynamicmemoryinwizard.PNG 2_dynamicmemoryconfig.PNG

Pro aplikace a operační systémy, které dokáží využívat běhu na NUMA (non-uniform memory access) architektuře bude k dispozici i pokročilá konfigurace pro alokaci zdrojů per NUMA a to jak pro virtuální procesory, tak pro virtuální paměť. To vše navíc per VM! (viz. obr. 3 a 4)

3_NUMAcpu.PNG 4_NUMAram.PNG

Vraťme se ale zpět k instalaci samotné role Hyper-V. Zde je opět značné vylepšení v průvodci. Na začátku si hned všimnete nabízeného Hyper-V powershell modulu, který v předchozí verzi chyběl a kromě konfigurace virtuálního switche i nastavení migrací a výchozích cest, kam se budou ukládat konfigurační soubory VM, soubory virtuálních disků apod. (viz. obr. 5 a 6)

5_installhypervrole.PNG 6_installhypervrole.PNG

Při prvním pohledu na Hyper-V Manager je jasně patrná nová komponenta – Virtual Storage Manager. Slouží ke konfiguraci Fibre Channel sítě a WWN, které mají být mapovány novým virtuálním FC adaptérem. Pro doplnění změn ještě uvedu, že Virtual Network Manager byl opravdu přejmenován na Virtual Switch Manager. Tento název je přesnější a to i s ohledem na rozšířenou konfiguraci virtuálních sítí díky tzv. Extensible Switchi.

7_hypervmanager.PNG

Fyzický i virtuální hardware zaznamená ve Windows 8 mnoho rozšíření. Tím bude docíleno vyššího výkonu celé virtuální infrastruktury. Velký vliv na to má i rozšíření podpory tzv. offload technologií, tedy přesunutí výpočetních operací buď na odpovídající hardware, nebo komponentu s vyšším výkonem. Pojďme se tedy podívat na jednotlivá virtuální zařízení.

Formát VHDX

Částečnou limitací v současné verzi Hyper-V je kromě nižšího množství virtuální paměti či procesorů oproti Windows 8 také maximální velikost souboru virtuálního disku (VHD) na 2040GB. Ovšem nový formát VHDX bude disponovat maximální velikostí téměř 16 TB, velikost bloku je navýšena u Fixed disků na 32MB a u rozdílových na 2MB a velikost sektorů odpovídá konfiguraci fyzického diskového subsystému. Díky novému způsobu operací s daty, které využívá log soubor obsahující informace o alokaci bloků, sledování změn ve VHDX souboru apod., je zvýšen výkon, ochrana při selhaní a operace jako je sloučení (merge) například při smazání snapshotu probíhají přímo za běhu virtuálního serveru.

8_VHDX.PNG

Extensible Virtual Switch

Virtuální sítě a switche vytvářené na úrovni Hyper-V poskytují možnosti rozšíření pro řešení zabezpečení, sledování či zvýšení výkonu pomocí využití specifických funkcí konkrétního výrobce fyzického síťového adaptéru. Ve výchozím stavu už Hyper-V Extensible Switch nabízí 3 základní rozšíření. Jedná se o monitoring síťového provozu ve virtuálním switchi, řízení sířky pásma a packet filtering pro funkce DHCP a Router Guard zajišťující ochranu proti neznámým/nechtěným broadcast paketům. Co se týče rozšíření podpory hardwarových funkcí, tak díky využití SR-IOV jsou přeneseny veškeré operace filtrování, forwardingu apod. z hypervisoru na fyzický adaptér. Nově se můžeme těšit tak i na Dynamic VMQ (Virtual Machine Queue), Receive Side Coalescing a další.

10_HVEVS.PNG 9_HVEVS.PNG

Virtuální FC adaptér

V současnosti jsou tři možnosti, jak namapovat virtuálnímu systému diskový prostor. Prvním je použití VHD souboru, dále pak konfigurace tzv. Passthrough disku (fyzický disk je unikátně přiřazen konkrétní VM) a poslední možností je mapování přímo přes iSCSI Initiator do VM. V případě použití Fibre Channel diskového pole je jedinou možností využít buď passtrough nebo VHD možnost. V příští verzi Hyper-V ale vstoupí do hry virtuální Fibre Channel adaptér. Pomocí nového Virtual Storage Manageru (obr. 11) nakonfigurujete FC síť, rozsah WWN, které mají být přiděleny jednotlivým virtuálním adaptérům a pak již pouze u konkrétní VM zvolíte příslušnou FC síť (obr. 12).

11_VSM.PNG 12_vFCHBA.PNG

Dynamic Memory

Jak jsem již zmínil, Dynamic Memory obsahuje novou položku v konfiguraci a to tzv. Minimum Memory (viz. Obr. 13). Dále zde zůstávají současné parametry – Startup a Maximum Memory, Memory Buffer a Memory Weight. Memory Weight neboly váha slouží k prioritizaci určité VM oproti jiné při přidělování paměti; tím je zároveň ovlivněn tlak na vrácení volné paměti virtuálním serverem s nižší váhou. Memory Buffer zajišťuje, aby virtualizovaný operační systém viděl vždy (pokud tedy již není na hodnotě Maximum) kousek volné paměti; tento „kousek“ je konfigurován v % z alokované paměti. Startup Memory je hodnota, na které se VM vždy spouští a je to tedy množství paměti, které musí Hyper-V server mít k úspěšnému spuštění VM. V současném Hyper-V nemůže nikdy VM využívat méně paměti než je tato hodnota. Ovšem díky hodnotě Minimum Memory bude možné nakonfigurovat množství paměti nutné pro start, ale zároveň i nejnižší možnou hodnotu. Na obrázku 14 vidíte stav paměti při spuštění. Obrázek 15 ukazuje, že již díky integračním službám běží alokace pomocí Dynamic Memory a je viditelná Memory Demand (tedy alokovaná paměť). Protože VM nevyužívá paměť, při které startovala a má konfigurovanou nižší Minimum Memory, může „vrátit“ část paměti, viz. obr. 16.

13_DM.PNG 14_DM.PNG 15_DM.PNG
16_DM.PNG

Další důležité novinky

Ve Windows Server 8 bude představena i podpora pro Offload Data Transfer (ODX), který výrazně snižuje například doby při Live Migration a je důležitým hráčem při nové Live Storage Migration. ODX využívá koncové diskové pole a dokáže si předávat alokační tokeny a tím nedochází ke zbytečnému přesouvání dat po síti.

Deduplikace dat na úrovni operačního systému Windows 8 je také velmi zajímavou funkcí, která dnes může být řešena pouze na úrovni diskových polí apod. Deduplikace podporuje i VHD(X) soubory, ikdyž ne při použití Cluster Shared Volumes. K čemu je tedy vhodná u Hyper-V? Například při použití alokovaných disků per VM, pro knihovny šablon virtuálních serverů a obecně pro konfigurační soubory a operační systém, na kterém Hyper-V běží.

Nepřetržitá (vysoká) dostupnost

V příští verzi Hyper-V se dočkáme nové funkce pro zvýšení dostupnosti virtuálních serverů (VM) a to pomocí replikace běžící VM na jiný Hyper-V server. U této funkce není ovšem automatické zotavení VM při selhání primárního Hyper-V serveru. Při výpadku je tedy nutné provést ruční operace failoveru VM a její start.

Pro použití Hyper-V Replica nepotřebujete žádný přídavný hardware. Musíte ale zajistit určité předpoklady pro úspěšnou replikaci a případný start replikované VM na druhém serveru: shodnou rodinu procesoru, dostatek volného místa pro replikovanou VM, dostatek paměti pro případný start replikované VM a stabilní síťové připojení mezi servery účastnícími se replikace.

Pojďme si ukázat jak Hyper-V Replica funguje na vzorové konfiguraci. V prvním kroku je třeba povolit funkci Replica na cílovém (Replica) serveru. Tuto konfiguraci najdete v Hyper-V Manageru -> Hyper-V Settings (Obr. 17). Kromě samotného povolení funkce nakonfigurujete způsob ověřování – integrované Windows ověření nebo s použitím certifikátu (např. pro replikace z/do DMZ) a dále servery, ze kterých bude povolená replikace – lze použít jakýkoli server nebo specifikovat zdrojový (Primary) server dle FQDN. Pro obě konfigurace se ještě konfiguruje cesta pro replikované soubory VM.

17_HVREPLICA.PNG

Nyní nakonfigujete samotnou replikaci konkrétní VM. V akcích VM se jedná o položku Enable Replication… (Obr.18), která vyvolá průvodce. V jeho 2. kroku nastavte cílový (Replica) server a zda mají být komprimována replikovaná data během přenosu. Tlačítkem Verify Configuration… se načte konfigurace ověření replikace nastavené na Replica serveru. (Obr. 19).

18_ENABLEREPLICATION.PNG 19_WSTEP2.PNG

V dalším kroku zvolte replikované soubory VHD příp. VHDX (Obr. 20) a pokračujte ke konfiguraci replikační historie. Hyper-V Replica může kromě kontinuální replikace udržovat i specifikované intervaly historie a s využitím inkrementální zálohy pomocí Volume Shadow Copy Service (VSS) tak zajistit plně funkční zpětné zálohy VM. (Obr. 21)

20_WSTEP3.PNG 21_WSTEP4.PNG

Poslední krok průvodce obsahuje nastavení způsoby prvotní replikace. Ta může být provedena okamžitě nebo naplánována na specifický čas, nebo může být provedena replikace s použitím externího média či „doreplikace“ dat do již zkopírované (např. metodou export/import) VM. (Obr. 22)

22_WSTEP5.PNG

Po dokončení průvodce, pokud byla vybrána okamžitá replikace, se můžete v Hyper-V Manageru ve stavu VM všimnout na Primary Serveru odchozí replikace (Obr. 23) a na Replica Serveru příchozí replikace (Obr. 24)

23.PNG 24.PNG

Z primárního serveru pak můžeme zavolat některé operace, jako např. Planned Failover pro řízené přepnutí VM na replikovanou stranu (Obr. 25). Z replica serveru pak můžeme volat Failover pro vynucené přepnutí VM či ověřit Failover testem. Replikovaná VM musí být ale vždy vypnutá či v případu selhání nedostupná. Z obou stran pak můžeme sledovat stav replikace použitím operace View Replication Health (Obr. 27).

25_REPLTASKS.PNG 26_REPLTASKSREPLICA.PNG 27_REPLHEALTH.PNG
 

Hyper-V Replica může využít i Hyper-V cluster a to jak jako cíl, tak i jako zdroj replikace. K tomu je připravená cluster role Hyper-V Replica Broker. Aby byl zajištěn centrální bod konfigurace replikace na úrovni clusteru a sama Hyper-V Replica byla dostupná i při výpadku některého z nódů clusteru, naleznete ve Failover Cluster Manageru dostupnou novou roli – Hyper-V Replica Broker. Její konfigurace zahrnuje pouze konfiguraci cluster jména repliky a její IP adresu (Obr. 28). Zbytek konfigurace obdobné ke konfiguraci v Hyper-V Manageru se provádí na objektu Brokeru v Replication Settings (Obr. 29). Zde je již známé nastavení celé replikace (Obr. 30).

28_HVREPLICABROKER.PNG 29_HVREPLICABROKERCONFIG.PNG 30_HVREPLICABROKERSETTINGS.PNG
 

Pro konfiguraci replikace VM do Hyper-V clusteru se pouze zadá v průvodci jako Replica Server Name název Hyper-V Replica Brokeru. (Obr. 31)

31_HVREPLICAVM.PNG

(Live) (Storage) Migration bez clusteru

Ve Windows Server 8 bude představena možnost přesunu virtuálního serveru (VM) bez potřeby konfigurace Hyper-V clusteru. Na konferenci Build bylo toto vylepšení prezentováno, jako přesun VM pouze díky jedinému ethernet kabelu. A tak to opravdu je. Po vytvoření VM je v akcích dostupná tzv. Move operace. Po jejím spuštění vás průvodce provede přesunem VM a to jak pro scénář přesunu VM se sdíleným diskovým polem (tedy volání klasické migrace přímo z Hyper-V Manageru) tak i pro „clusterless“ servery pro přesun VM (Live Migration), disků VM (Live Storage Migration) za běhu. Tyto funkce jsou dostupné i na klientském Hyper-Vve Windows 8. Předpokladem je ovšem podobně jako u Hyper-V Replica povolená migrace VM a to v nastavení Hyper-V Serveru položka Virtual Machine Move Configuration (Obr. 32). Zde je možné konfigurovat síťové rozhraní resp. jeho IP adresu pro migraci a také maximální počet souběžných Live Migrations. Ano, je to tak – v Hyper-V bude možné nově spouštět paralelní Live migrace. Mějte ovšem v paměti, jak velké množství dat se při migraci přesouvá a že bude značným způsobem zatížena síť.

32_VMMoveConfig.PNG

File Server jako úložiště souborů VM

Možná, že Vás někdy napadlo, proč jako úložiště VHD souborů nepoužít File Share. V konfiguraci VM pak u virtuálního disku použít UNC cestu. Toto v současném Hyper-V 2008 R2 je možné, ale nepodporované ze strany Microsoftu. U Hyper-V „8“ to již možné je a dokonce se jedná o jednu z doporučených konfigurací. Značný vliv na tuto novou možnost má i nová verze SMB protokolu 2.2. Ten s využitím RDMA (Remote Direct Memory Access) technologie zajišťuje opravdu vysokou propustnost dat i tím je i vhodný pro Hyper-V.

Scénář nasazení by se pak tedy skládal z File Serverů např. s lokálním disky v JBODu, jakožto úložišti pro Hyper-V, a tím by již nebylo nutné kupovat drahé externí sdílené pole pro potřeby clusteru. Samotný File Server je možné clusterovat také, takže zajistíte i velmi slušnou ochranu přístupu k datům, která by vás v případě použití diskového pole stála více peněz. Na obrázku 33 je zobrazen jeden ze zajímavých scénářů využití této koncepce (zdroj: Build konference).

33_SCENARIO.PNG

Nový powershell modul

Správa pomocí Powershellu je dnes již samozřejmostí a u některých technologií i jediným možným prostředkem. Windows (Server) 8 představuje integrovaný powershell modul pro správu Hyper-V (Obr.34). Pojďme se tedy podívat, co nám přinese.

34_HVPSMODULE.PNG

Modul obsahuje 148 commandletů (Obr. 35) provádějících akce z různých oblastí správy, jak je vidět na obrázku 36. Můžete tedy konfigurovat samotný Hyper-V server, vytvářet a konfigurovat virtuální servery (dále jen VM), pracovat s virtuálními sítěmi a switchi, vytvářet a modifikovat virtuální disky nebo také přiřazovat práva pro připojení k VM.

35_HVPSCOMMANDLETSCOUNT.PNG 36_HVPSCOMMANDLETS.PNG

Správa Hyper-V serveru

Příkazem Get-VMHost můžeme získat informace o konfiguraci Hyper-V serveru. CommandLet obsahuje také parametr computername, kterým lze načíst informace o vzdáleném serveru. Výstupem jsou nastavení výchozích cest, počet virtuálních sítí, povolení a nastavení migrací, počet dostupných logických procesorů a operační paměti atd. (Obr. 37)

37_GET-VMHOST.PNG

Všechny zobrazené informace týkající se konfigurace lze změnit pomocí commandletu Set-VMHost a to opět i pro vzdálený server pomocí parametru computername (Obr. 38)

38_SET-VMHOST.PNG

Práce s VM

Pro načtení informací o existující VM máme k dispozici commandlet Get-VM, do jehož parametru name zadáme název VM (lze použít i náhradové znaky ? nebo %) a získáme tak informace o aktuálním stavu virtuální paměti a procesorů, jejich využití a celkovém stavu VM a nastavení replikace (Obr. 39).

39_GET-VM.PNG

Důležitým příkazem je i New-VM, pomocí kterého můžeme vytvořit VM dle požadované konfigurace. Na obrázku 40 je zobrazen příkaz pro vytvoření VM s názvem TestVM, nastavení statické virtuální paměti na 1GB, vytvoření a přiřazení dynamického virtuálního disku o max. velikosti 10GB v cestě C:\testvm.vhdx, na serveru s FQDN hvhost1.wbi.lab. Potvrzení a výstup je ve stejném formátu, jako u Get-VM.

40_NEW-VM.PNG

V případě, že bychom chtěli konfiguraci VM modifikovat, lze použít příkaz Set-VM. V příkladu na obrázku 41 je provedena změna názvu VM na TestVMLab, nastaven počet virtuálních procesorů na 2, zapnuta dynamická paměť, buffer pro dynamickou paměť nastaven na 22% a nastaveny hodnoty pro minimum a maximum dynamické alokace paměti.

41_SET-VM.PNG

Samozřejmostí jsou commandlety pro operaci se stavem VM, tedy zapnutí – Start-VM (viz. Obr. 42, kde je použita kombinace s Get-VM), vypnutí – Stop-VM, pauzu – Suspend-VM, uložení – Save-VM a opětovné spuštění – Resume-VM.

42_START-VM_STARTING.PNG

Virtuální disky

Podobně jako u serveru a VM, můžeme i u virtuálních disků (VHD nebo VHDX) načíst jejich informace pomocí commandletu Get-VHD. Příklad na obrázku 43 ukazuje zobrazení všech virtuálních disků asociovaných s VM s názvem TestVMLab. Zjistíme tedy velikost disku, jeho typ, umístění, případný parent disk, velikost sektorů a bloků disku apod.

43_GET-VHD.PNG

V kombinaci předchozích příkazů lze zavolat na konkrétní virtuální disk commandlet Optimize-VHD, který provede operaci Compact, tedy uvolnění volného místa v dynamickém disku. (Obr.44)

44_OPTIMIZE-VHD.PNG

Migrace

Pro přesun virtuálního serveru mezi jednotlivými Hyper-V hostiteli je dostupný commandlet Move-VM. Jeho prioritou je vždy použít metodu Live Migration, tedy bezvýpadkový přesun VM za běhu. Na obrázku 45 je zobrazen příkaz pro přesun VM s názvem TestVMLab na server s FQDN hvhost2.wbi.lab.

45_MOVE-VM.PNG

Fibre Channel adaptér

V jednom z předchozích článků jsem se zmiňoval o novém virtuálním Fibre Channel adaptéru (HBA), který vám tak umožní přímé připojení disku ze SAN do VM. Uvedu zde tedy i commandlet pro přidání tohoto adaptéru. Příkaz na obrázku 46 přidá do VM s názvem TestVMLab virtuální Fibre Channel adaptér, vygeneruje WWN adresu a připojí toto rozhraní ke storage síti s názvem TestSAN-A.

46_ADD-VMFIBRECHANNELHBA.PNG

Jak jste sami viděli, nový powershell modul pro Hyper-V obsahuje téměř všechny operace, které lze provést z Hyper-V Manageru. Přináší tak možnost automatizace jakéhokoli úkonu a tím nám značně pomáhá v hromadném provádění konfigurací naší virtuální infrastruktury.

Celkově se je tedy na co se v příští verzi Hyper-V těšit. V tuto chvíli se jeví jako rovnocenný hráč na poli virtualizačních technologií a jeho integrace v operačním systému tak zaručuje opravdu nízkou cenu.

Na závěr doplním, že v tuto chvíli je veřejně dostupná beta jak klientského, tak serverového operačního systému Windows 8. Můžete tedy sami vyzkoušet nové funkce a seznámit se tak s novým systémem již dnes.

Autor: Jan Marek


Sledujte Živě na Facebooku

celkem 1

Poslední názory Názory

Mmm, pekne..... Ale porad to neni ono... :o)))... pita_lbc 31.  5.  2012 20:00
Můj názor Zobrazit vše


Další podobné články


DEJTE NÁM TIP NA ČLÁNEK



Aktuální číslo časopisu Computer
  • Testy nejnovějších produktů na českém trhu.
  • Informace ze světa internetu i bezpečnosti.
  • Plné verze programů zdarma pro všechny čtenáře.

Partnerská sekce pro IT profesionály
Microsoft TechNet/MSDN