Платформа виртуализации Microsoft Hyper-V в Windows


Microsoft Hyper-V – это платформа аппаратной виртуализации от компании Microsoft, которая позволяет создавать и запускать независимые изолированные виртуальные машины (ВМ) на физическом хосте (сервере). Hyper-V обеспечивает распределение аппаратных ресурсов сервера между виртуальными машинами. Hyper-V в виде отдельной роли доступен во всех версиях Windows Server и десктопных версиях Windows 10 и 11.

Для использования Hyper-V процессор физического сервера должен поддерживать аппаратную виртуализацию, и эта функция должна быть разрешена в настройка BIOS/UEFI (Intel VT — Intel Virtualization Technology или AMD-V — SVM Mode).

Архитектура и компоненты Hyper-V

  • Гипервизор Hyper-V – отдельный компонент, который устанавливается в Windows и является основой, которая обеспечивает возможности изоляции и виртуализации физического железа хоста;
  • Виртуальная машина – независимый экземпляр операционной системы, который запускаются на гипервизоре. Виртуальные машины изолированным друг от друга и работают в собственном виртуальном окружении. Администратора выделяет для виртуальной машины ресурсы (процессорное время, память, сетевые адаптеры, диски) в зависимости от их потребностей;
  • Гостевая операционная система – операционная система, которая установлена в виртуальной машине. В качестве гостевой ОС можно использовать различные дистрибутивы, включая Windows и Linux;
  • Хостовая ОС – компьютер с Windows с установленной ролью Hyper-V. Виртуальные машины выполняются хостовой ОС;
  • Виртуальный диск – файл виртуальной машины, который эмулирует физический жесткий диск. В Hyper-V используются два формата виртуальных дисков VHD (Virtual Hard Disk) и VHDX (Virtual Hard Disk Extended);
  • Виртуальный коммутатор – программный компонент, которые позволяет организовать сетевой доступ между ВМ и с внешней сетью.

В каких версиях Windows можно использовать виртуализацию Hyper-V?

  • Во всех версиях Windows Server 2022/2019/2016/2012R2/2008R2 Hyper-V доступа для установки в виде отдельной роли
  • Как отдельный продукт Windows Server Hyper-V (это бесплатная версиях гипервизора), которая не требует лицензирования
  • В дестопных версиях Windows x64 с редакциями Professional и Enterprise (включая Windows 10 и Windows 11)

Возможности гипервизора Hyper-V

Следующие функции доступны только в Hyper-V на Windows Server:

  • Live Migration
  • Репликация Hyper-V
  • Virtual Fibre Channel
  • SR-IOV для сетевых адаптеров
  • Общие VHDX диски

Инструменты управления Hyper-V

Установка Hyper-V

Настройка Hyper-V и виртуальных машин

Сценарии использования Hyper-V:

Решение проблем и исправление ошибок Hyper-V и виртуальных машин

Недостатки Hyper-V

  • Не поддерживается проброс USB ключей из хостовой ОС в виртуальную машину. В качестве обходного решения рекомендуется использовать проброс с помощью программ, реализующих протокол USB over IP. Например, для проброса USB устройства в виртуальную машину Hyper-V можно использовать open-source проект usbipdwin

Монтирование физических, виртуальных и сетевых дисков в WSL2 (Windows Subsystem for Linux)

Windows Subsystem for Linux (WSL) предоставляет ряд удобных возможности подключения физических, виртуальных и сетевых дисков. По умолчанию в среде wsl в каталог /mnt/ монтируются все логические диски, которые доступны в Windows. Кроме того, вы можете прямо из проводника Windows обратиться к...

Проброс видеокарты (GPU) в виртуальную машину Hyper-V

В предыдущих версиях Hyper-V (начиная с Windows 7/Windows Server 2008R2) для проброса дискретной видеокарты с хоста в виртуальную машину можно было использовать технологию RemoteFX vGPU. Однако, начиная с Windows 10 1809 и Windows Server 2019, Майкрософт отключило поддержку RemoteFX. Вместо нее...

Удаленное управление с помощью Hyper-V Manager

Если вы развернули роль Hyper-V на редакции Windows, в которой отсутствует графический интерфейс (Windows Server Core или Microsoft Hyper-V Server) вы можете использовать для управления серверов и виртуальными машинами команды PowerShell из модуля Hyper-V. Для более комфортного управления виртуальными машинами предпочтительно...

Установка Windows 11 в виртуальную машину Hyper-V

Microsoft выкатила ряд требований для оборудования устройства, необходимых для установки Windows 11. В частности, ваш компьютер должен иметь встроенный TPM модуль, современный процессор, поддерживать UEFI Secure Boot. Даже если ваш компьютер не поддерживает на аппаратном уровне эти функции, вы можете использовать...

Управление виртуальными машинами Hyper-V с помощью PowerShell

Статья посвящена особенностям управления виртуальными машинами Hyper-V из консоли PowerShell. Мы рассмотрим создание виртуальных коммутаторов и виртуальных машин, изменение настроек ВМ и управление ими. Вы сможете использовать рассмотренные команды для ручного управления своими ВМ или в PowerShell скриптах для автоматизации различных...

Включаем поддержку SR-IOV для виртуальных машин Hyper-V

SR-IOV (Single Root Input/Output Virtualization) это технология виртуализации аппаратных устройств хоста, позволяющая предоставить виртуальным машинам прямой доступ к устройствам. Технология позволяет виртуализировать различные виды устройств, но чаще всего используется для виртуализации сетевых адаптеров. В этой статье мы расскажем, как правильно включить...

Низкая скорость сети на хосте Hyper-V с Windows Server 2019

Несколько раз встречался с тем, что скорость копирования файлов по сети с/на виртуальные машины на Hyper-V в Windows Server 2019 намного ниже, чем в ВМ аналогичной конфигурации на хосте с Windows Server 2016. В некоторых тестах скорость записи/чтения данных по сети...

Установка VMWare ESXi в виртуальную машину Windows Hyper-V

Для домашнего стенда мне понадобилось установить гипервизор VMWare ESXi -V в качестве виртуальной машины Hyper-V на Windows 10. Hyper-V и VMWare ESXi поддерживают вложенную виртуализацию (nested virtualization) и в принципе этот сценарий возможен (хотя официально не поддерживается). Однако есть несколько особенностей...

Hyper-V: настройка автоматического запуска и порядка загрузки виртуальных машин

В гипервизоре Hyper-V, как и в VMWare ESXi, вы можете настроить параметры автоматического запуска и выключения виртуальных машин при включении/перезагрузке хостовой ОС. В этой статье мы покажем, как настроить действия, которые должен выполнить хост Hyper-V с виртуальными машинами на нем при...

Маршрутизация между разными IP подсетями в Hyper-V

В тестовом стенде на отдельно-стоящем Hyper-V сервере потребовалось создать несколько внутренних IP подсетей и настроить маршрутизацию между ними. По умолчанию Hyper-V не маршрутизирует трафик между подсетями на виртуальных коммутаторах. Поэтому при решении задачи в-лоб обычно создают отдельную ВМ с двумя сетевыми...

Клонирование, импорт и экспорт виртуальных машин в Hyper-V

В Hyper-V в отличии от VMWare нет встроенной функции клонирования виртуальной машины (клонирование есть только в Virtual Machine Manager). Чтобы создать полную копию существующей ВМ придется использовать функцию импорта/экспорта. В этой статье мы рассмотрим, как клонировать виртуальную машину в Hyper-V через...

Управление числом vCPU и ядер в виртуальной машине

При создании виртуальных машин на различных гипервизорах (VMWare, KVM, Hyper-V и т.д.) вы можете обратить внимание, что иногда виртуальная машина может не видеть все выделенные ей виртуальные ядра (vCPU). В нашем случае виртуальной машине на KVM были выделены 8 vCPU, на...