Hyper-V в Windows 10

Технология виртуализации Hyper-V включена во многие версии Windows 10. Hyper-V позволяет запускать виртуализированные компьютерные системы поверх физического узла. Эти виртуализированные системы можно использовать и контролировать как физические компьютерные системы, но они находятся в виртуализированной и изолированной среде. Специальное программное обеспечение, называемое низкоуровневой оболочкой, управляет доступом между виртуальными системами и физическими аппаратными ресурсами. Виртуализация обеспечивает быстрое развертывание компьютерных систем, быстрое восстановление системы до предыдущего рабочего состояния и возможность миграции систем между физическими узлами.

В следующих документах подробно описывается функция Hyper-V в Windows 10, приводится краткое интерактивное руководство и содержатся ссылки на дополнительные ресурсы и форумы сообщества.

О Hyper-V в Windows

Следующие статьи содержат введение в Hyper-V в ОС Windows и сведения об этой технологии.

• Знакомство с Hyper-V
• Поддерживаемые гостевые операционные системы

Начало работы с Hyper-V

В следующих документах содержится краткое интерактивное введение в Hyper-V в Windows 10.

• Установка Hyper-V
• Создание виртуальной машины
• Создание виртуального коммутатора
• Hyper-V и PowerShell

Связь с сообществом и поддержка

Дополнительные ресурсы технической поддержки и сообщества.

• Форумы по Hyper-V
• Ресурсы сообщества для Hyper-V и контейнеров Windows

Знакомство с Hyper-V в Windows 10

Вы разработчик программного обеспечения, ИТ-специалист или просто увлекаетесь технологиями? Тогда вам наверняка приходится работать с несколькими операционными системами. Hyper-V позволяет запускать несколько операционных систем в виде виртуальных машин в Windows.

В частности, Hyper-V предоставляет возможность выполнять виртуализацию оборудования. Это означает, что каждая виртуальная машина работает на виртуальном оборудовании. Hyper-V позволяет создавать виртуальные жесткие диски, виртуальные коммутаторы и ряд других виртуальных устройств, каждое из которых можно добавить в виртуальную машину.

Причины использовать виртуализацию

Виртуализация позволяет выполнять следующие операции.

• Запуск программного обеспечения, для которого требуются более старые версии Windows или операционные системы, отличные от Windows.
• Эксперименты с другими операционными системами. Hyper-V существенно упрощает создание и удаление различных операционных систем.
• Тестирование программного обеспечения в нескольких операционных системах с помощью нескольких виртуальных машин. Благодаря Hyper-V их можно запускать на настольном компьютере или ноутбуке. Эти виртуальные машины можно экспортировать, а затем импортировать в любую другую систему Hyper-V, включая Azure.

Требования к системе

Hyper-V доступен в 64-разрядных версиях Windows 10 Профессиональная, Корпоративная и для образовательных учреждений. Он недоступен в версии Домашняя.

Выполните обновление с выпуска Windows 10 Домашняя до выпуска Windows 10 Профессиональная, открыв раздел Параметры>Обновление и безопасность>Активация. Здесь вы можете посетить Магазин Windows и приобрести обновление.

Большинство компьютеров работают под управлением Hyper-V, однако каждая виртуальная машина работает под управлением полностью отдельной операционной системы. Как правило, на компьютере с 4 ГБ ОЗУ можно запустить одну или несколько виртуальных машин, однако для запуска дополнительных виртуальных машин либо установки и запуска ресурсоемкого ПО, такого как игры, видеоредакторы или программы для технического проектирования, потребуются дополнительные ресурсы.

Дополнительные сведения о требованиях Hyper-V к системе и о том, как проверить, будет ли Hyper-V работать на конкретном компьютере, см. в статье Справочник по требования к системе для Hyper-V.

Операционные системы, которые можно запустить на виртуальной машине

Hyper-V в Windows поддерживает много операционных систем на виртуальных машинах, в том числе различные выпуски Linux, FreeBSD и Windows.

Напоминаем, что необходимо иметь действующую лицензию на все операционные системы, используемые на виртуальной машине.

Дополнительные сведения об операционных системах, которые поддерживаются как гостевые в Hyper-V в Windows, см. в статьях Гостевые операционные системы, поддерживаемые в Windows и Гостевые операционные системы, поддерживаемые в Linux.

Различия между Hyper-V в Windows и Windows Server

Некоторые функции работают по-разному в Hyper-V для Windows и Windows Server.

Компоненты Hyper-V, доступные только в Windows Server:

• динамическая миграция виртуальных машин с одного узла на другой;
• Реплика Hyper-V
• Виртуальный адаптер Fiber Channel
• сеть СSR-IOV;
• общий доступ к .VHDX.

Компоненты Hyper-V, доступные только в Windows 10:

• Быстрое создание и коллекция виртуальных машин
• Сеть по умолчанию (коммутатор NAT)

Модель управления памятью отличается в Hyper-V в Windows. При управлении памятью Hyper-V на сервере предполагается, что на нем запущены только виртуальные машины. В Hyper-V для Windows при управлении памятью учитывается тот факт, что кроме виртуальных машин на большинстве клиентских компьютеров работает локальное программное обеспечение.

Ограничения

Программы, которые зависят от наличия определенного оборудования, не будут нормально работать на виртуальной машине. Например, это игры или приложения, которым нужны графические процессоры. С приложениями, использующими таймеры длительностью менее 10 мс, например приложениями для микширования музыки в режиме реального времени или приложениями, чувствительными к задержкам, также возможны проблемы.

Кроме того, если включен Hyper-V, проблемы могут возникать и с чувствительными к задержкам высокоточными приложениями, работающими в операционной системе сервера виртуальных машин. Это связано с тем, что при включенной виртуализации ОС сервера виртуальных машин тоже работает поверх уровня виртуализации Hyper-V, как и гостевые операционные системы. Однако отличие операционной системы сервера виртуальных машин от гостевых ОС заключается в том, что она имеет прямой доступ к оборудованию, что обеспечивает правильную работу приложений с особыми требованиями к оборудованию.

Обзор технологии Hyper-V

Hyper-V — это продукт виртуализации оборудования Майкрософт. Он позволяет создавать и запускать версию программного обеспечения компьютера, называемую виртуальной машиной . Каждая виртуальная машина действует как полный компьютер, работающий под управлением операционной системы и программ. При необходимости вычислительных ресурсов виртуальные машины обеспечивают большую гибкость, помогают сэкономить время и деньги, а также эффективнее использовать оборудование, чем только одну операционную систему на физическом оборудовании.

Hyper-V запускает каждую виртуальную машину в отдельном изолированном пространстве, что означает, что одновременно можно запускать несколько виртуальных машин на одном оборудовании. Это может потребоваться, чтобы избежать таких проблем, как сбой, влияющий на другие рабочие нагрузки, или предоставить другим пользователям, группам или службам доступ к различным системам.

Некоторые способы Hyper-V помогут вам

Hyper-V поможет вам:

• Создание или расширение частной облачной среды. Предоставьте более гибкие ИТ-службы по запросу, переместив или расширив использование общих ресурсов и изменив использование по мере изменения спроса.
• Эффективнее использовать оборудование. Консолидируйте серверы и рабочие нагрузки на менее мощные физические компьютеры, чтобы использовать меньше энергии и физического пространства.
• Непрерывные деловые операции. Свести к минимуму влияние запланированного и незапланированного простоя рабочих нагрузок.
• Установка или расширение инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI). Используйте централизованную стратегию рабочего стола с VDI, чтобы повысить гибкость бизнеса и безопасность данных, а также упростить соответствие нормативным требованиям и управлять классическими операционными системами и приложениями. Разверните узел Виртуализации Hyper-V и удаленных рабочих столов (узел виртуализации удаленных рабочих столов) на том же сервере, чтобы сделать личные виртуальные рабочие столы или пулы виртуальных рабочих столов доступными для пользователей.
• Сделайте разработку и тестирование более эффективными. Воспроизводит различные вычислительные среды без необходимости покупать или поддерживать все оборудование, которое вам потребуется, если вы использовали только физические системы.

Hyper-V и другие продукты виртуализации

Hyper-V в Windows и Windows Server заменяет старые продукты виртуализации оборудования, такие как Microsoft Virtual PC, Microsoft Virtual Server и Windows Virtual PC. Hyper-V предлагает сетевые, производительность, возможности хранения и безопасности, недоступные в этих старых продуктах.

Hyper-V и большинство сторонних приложений виртуализации, которым требуются те же функции процессора, несовместимы. Это связано с тем, что функции процессора, известные как расширения виртуализации оборудования, предназначены для совместного использования. Дополнительные сведения см. в разделе «Приложения виртуализации» не работают вместе с Hyper-V, Device Guard и Credential Guard.

Какие функции имеют Hyper-V?

Hyper-V предлагает множество функций. Это обзор, сгруппированные по функциям, которые предоставляют или помогают вам.

Вычислительная среда — виртуальная машина Hyper-V включает те же основные части, что и физический компьютер, например память, процессор, хранилище и сеть. Все эти части имеют функции и параметры, которые можно настроить различными способами для удовлетворения различных потребностей. Хранилище и сеть могут рассматриваться как категории собственных, так как их можно настроить различными способами.

Аварийное восстановление и резервное копирование . Для аварийного восстановления реплика Hyper-V создает копии виртуальных машин, предназначенных для хранения в другом физическом расположении, чтобы можно было восстановить виртуальную машину из копии. Для резервного копирования Hyper-V предлагает два типа. Один использует сохраненные состояния, а другой использует службу теневого копирования томов (VSS), чтобы можно было создавать резервные копии, согласованные с приложениями, поддерживающими VSS.

Оптимизация . Каждая поддерживаемая гостевая операционная система имеет настраиваемый набор служб и драйверов, называемых службами интеграции, что упрощает использование операционной системы в виртуальной машине Hyper-V.

Переносимость— такие функции, как динамическая миграция, миграция хранилища и импорт и экспорт, упрощают перемещение или распространение виртуальной машины.

Удаленное подключение— Hyper-V включает подключение к виртуальной машине, средство удаленного подключения для использования как с Windows, так и с Linux. В отличие от удаленного рабочего стола, это средство предоставляет консольный доступ, поэтому вы можете видеть, что происходит в гостевой системе, даже если операционная система еще не загружена.

Безопасность — безопасная загрузка и экранированные виртуальные машины помогают защитить от вредоносных программ и других несанкционированных доступа к виртуальной машине и ее данным.

Сводка функций, представленных в этой версии, см. в статье «Новые возможности Hyper-V в Windows Server». Некоторые компоненты или части имеют ограничение на то, сколько можно настроить. Дополнительные сведения см. в разделе «Планирование масштабируемости Hyper-V» в Windows Server 2016.

Как получить Hyper-V

Hyper-V доступен в Windows Server и Windows в качестве роли сервера, доступной для версий x64 Windows Server. Инструкции по серверу см. в разделе «Установка роли Hyper-V» на Windows Server. В Windows она доступна как функция в некоторых 64-разрядных версиях Windows. Он также доступен как скачиваемый, автономный серверный продукт Microsoft Hyper-V.

Поддерживаемые операционные системы

Многие операционные системы будут работать на виртуальных машинах. Как правило, операционная система, использующая архитектуру x86, будет работать на виртуальной машине Hyper-V. Однако не все операционные системы, которые можно запускать, тестируются и поддерживаются корпорацией Майкрософт. Список поддерживаемых элементов см. в следующих статье:

• Поддерживаемые виртуальные машины Linux и FreeBSD для Hyper-V в Windows
• Поддерживаемые гостевые операционные системы Windows для Hyper-V на Windows Server

Как работает Hyper-V

Hyper-V — это технология виртуализации на основе гипервизора. Hyper-V использует гипервизор Windows, который требует физического процессора с определенными функциями. Дополнительные сведения о оборудовании см. в разделе «Требования к системе» для Hyper-V в Windows Server.

В большинстве случаев гипервизор управляет взаимодействием между оборудованием и виртуальными машинами. Этот управляемый гипервизором доступ к оборудованию предоставляет виртуальным машинам изолированную среду, в которой они выполняются. В некоторых конфигурациях виртуальная машина или операционная система, запущенная на виртуальной машине, имеет прямой доступ к графическому, сетевому или хранилищу оборудования.

Что состоит из Hyper-V?

Hyper-V содержит необходимые компоненты, которые работают вместе, чтобы создавать и запускать виртуальные машины. Вместе эти части называются платформой виртуализации. Они устанавливаются как набор при установке роли Hyper-V. Необходимые части включают гипервизор Windows, службу управления виртуальными машинами Hyper-V, поставщик WMI виртуализации, шину виртуальной машины (VMbus), поставщик услуг виртуализации (VSP) и драйвер виртуальной инфраструктуры (VID).

Hyper-V также имеет средства для управления и подключения. Их можно установить на том же компьютере, на котором установлена роль Hyper-V, и на компьютерах без установленной роли Hyper-V. Эти средства:

• Диспетчер Hyper-V
• Модуль Hyper-V для Windows PowerShell
• Подключение к виртуальной машине (иногда называется VMConnect)
• Windows PowerShell Direct

Связанные технологии

Это некоторые технологии корпорации Майкрософт, которые часто используются с Hyper-V:

• Отказоустойчивая кластеризация
• Службы удаленных рабочих столов
• System Center Virtual Machine Manager

Различные технологии хранения: общие тома кластера, SMB 3.0, локальные дисковые пространства

Контейнеры Windows предлагают другой подход к виртуализации. См. библиотеку контейнеров Windows в MSDN.

При подготовке материала использовались источники:
https://learn.microsoft.com/ru-ru/virtualization/hyper-v-on-windows/
https://learn.microsoft.com/ru-ru/virtualization/hyper-v-on-windows/about/
https://learn.microsoft.com/ru-ru/windows-server/virtualization/hyper-v/hyper-v-technology-overview