Hyper-V

Hyper-V（精选7篇）

Hyper-V 篇1

Windows server 2012中集成了Hyper-V3.0,是微软最新一代的服务器虚拟化架构,用来创建、运行、管理、调度虚拟机,并提供硬件资源的虚拟化。用户根据实际需要通过Hyper-V创建多个虚拟机并部署好应用后,紧接着是虚拟机、Hyper-V主机和外部物理网络计算机之间的网络配置,以满足用户隔离,通信安全等需要。Hyper-V虚拟交换机则完成用户网络配置。

一、Hyper-v架构简介

Hyper-V采用微内核的“硬件-Hyper-V-虚拟机”的三层架构,底层为Hypervisor,核心代码很小,且不包含任何第三方驱动,可以访问服务器上包括磁盘和内存在内的所有物理设备,当服务器启动并执行Hypervisor时,它会加载所有虚拟机客户端的操作系统,同时会分配给每一台虚拟机适量的内存,CPU,网络和磁盘。简化了虚拟机和硬件之间的层数,虚拟机执行效率非常高,可以更加充分的利用硬件资源,使虚拟机系统性能非常的接近真实的操作系统性能。

Hyper-V采用基于VMbus的高速内存总线架构,来自虚机的硬件请求(显卡、鼠标、磁盘、网络),可以直接经过虚拟服务客户端VSC,通过VMbus总线发送到父根分区的虚拟服务提供端VSP,VSP调用对应的设备驱动,直接访问硬件,中间不需要Hypervisor的帮助。Hyper-v架构如图1所示:

架构主要由三大模块组成,最底层是支持Hyper-V功能的CPU、内存、网卡和存储设备等服务器硬件,处理器必须支持AMD-V或者Intel VT技术,第二层是核心层windows Hypervisor,一种运行在物理服务器和操作系统之间的中间软件层,允许多个操作系统和应用共享一套基础物理硬件;第三层,是并列相处的一个根分区和一个到多个子分区,根分区是运行Hyper-V角色的服务器主机,管理和直接访问计算机硬件设备的唯一分区。子分区就是各个虚拟机,该分区对物理内存和设备的访问都要通过虚拟机总线(VMBus)或虚拟机监控程序提供;VMBus:即内存中的高速总线,VMBUS是一种特殊的协议,用来实现子分区VSC与根分区VSP之间的通信。通过这样的体系结构使各个虚拟机之间相互独立,又共享主机硬件资源,从而提高了资源的利用率。

二、Hyper-V虚拟交换机架构

通过Hyper-V建立多个虚拟机之后,根分区的管理操作系统主机、各子分区的虚拟机和外部物理网络各主机通信工作是由虚拟交换机来实现。

在Hyper-V,虚拟网络是虚拟机或者管理操作系统主机的虚拟网卡可以连接到的一个逻辑分段,可以把这个逻辑分段想象成一个独立的交换机,即虚拟交换机,用于管理在虚拟机、管理操作系统主机和物理网络主机三类之间的网络通信。

Hyper-V创建的虚拟交换机位于根分区,管理操作系统主机和各虚拟机通过各自的虚拟网卡连接到虚拟交换机,并通过绑定的物理网卡,实现与外部物理网路的数据通信。

三、虚拟交换机类型及应用模型

Hyper-V通过模拟一个标准的(ISO/OSI二层)交换机来支持三种虚拟网络应用:External (外部虚拟交换机),Internal(内部虚拟交换机),Private(专用虚拟交换机)。

1、External(外部虚拟交换机)

由Hyper-V创建的一个绑定到物理网络适配器的外部虚拟交换机,用于实现虚拟机、管理系统主机和外部物理网络各主机之间的相互连接和通信。在实际应用中是最常用的一种网络应用。方便用户访问虚拟服务,其虚拟网络应用模型如图3所示:

通过对该网络的正确部署,能使网络用户通过物理网络,进而到达虚拟网络与虚拟服务进行相互通信。在这种网络中,也可以为Hyper-V主机配置一个虚拟网络驱动器,连接到虚拟交换机上,使网络用户也能够与之相互通信。.

2、Internal(内部虚拟交换机)

由Hyper-V创建的内部虚拟交换机,用于虚拟机之间互相通信,以及虚拟机能和本机通信,由于内部虚拟网络是一种未绑定到物理网络适配器的虚拟网络,所以不提供与外部物理网络之间的连接。要使外网能够访问虚拟机服务,必须借助于路由和远程访问服务,使用NAT功能实现。其应用模型如图4所示:

3、Private(专用虚拟网络)

创建一个仅允许运行在这台物理机上的虚拟机之间互相通信的虚拟交换机,主要用于实验测试环境,实际应用中很少使用,其应用模型如图5所示:

四、Hyper-V的VLAN功能

Hyper-V也支持VLAN功能,但要求Hyper-V主机物理网卡必须支持802.1Q标准,并通过分别对虚拟机和虚拟交换机配置相应VLAN ID,可以实现用户隔离,保护数据安全。各虚拟机的VLAN配置通过对连接到该虚拟机上的虚拟网络适配器实现,对于HYPER-V主机VLAN配置则通过对虚机交换机配置VLAN ID来实现,但对于专用虚拟交换机并不支持VLAN。虚拟交换机默认状态下处于trunk模式,也可以设置为Access模式。

五、总结

Hyper-V是微软推出的一款功能强大的虚拟化平台,目前已成为虚拟化的主流产品,深刻理解其工作原理是每一位从事虚拟化工作的网络管理员的基本要求。本文通过对Hyper-V的体系结构、虚拟网络的类型及应用模型,VLAN的应用进行了分析总结,相信用户只要掌握了工作原理,具体操作则使用由Hyper-V管理工具,通过图形化界面很快就能完成。

摘要：Hyper-V3.0是微软推出的虚拟化产品,效率高,功能强大,在业界得到了普遍应用。本文从Hyper-V的体系结构、Hyper-V虚拟交换机架构、虚拟交换机类型以及Hyper-V VLAN的应用四个方面对Hyper-V进行了原理性分析,并对三种虚拟网络的应用给出了应用模型,为Hyper-V的正确使用,提供理论基础。

关键词：Hyper-V,虚拟机,虚拟网络,虚拟适配器,VLAN

参考文献

[1]王淑江.Windows Server 2012 Hyper-V虚拟化管理实践[M].北京:人民邮电出版社.2013.

[2]Hyper-V Virtual Switch Explained[EB/OL].http://www.altaro.com/hyper—v/hyper-v—virtual—switch—explained-part-2/.

[3]吴怡徐哲鑫蔡坚勇.计算机网络配置、管理与应用(第3版)[M].北京:高等教育出版社.2014.

[4]Hyper-V虚拟交换机技术预览[EB/OL].https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/hh831452.aspx.

Hyper-V 篇2

信息技术驱动商业成功的潜力从未像现在这样强大。软件、设备和网络的进步正在改变现代企业,包括企业沟通流程化,过程自动化,同时也使得员工能够更快地获取信息和提高自身能力,从而更快速地迎接新的机会。与此同时,信息技术也变得前所未有的复杂。商业上的成功越来越依赖于为流动工作的员工提供方便访问企业计算资源的能力。那些在家里使用即时通讯、社交网站和其他新型通信技术的人也希望能在工作中使用类似的工具。这种发展趋势带来越来越多的彼此矛盾的需求。例如,访问的方便性与安全和兼容性的矛盾,性能与成本的矛盾,创新和灵巧与可靠性和连续性的矛盾。对于IT专业人士来说,真正的挑战是解决建立IT基础架构所面临的困难,这个基础架构必须既能给员工提供取得商业成功所必要的灵活性,又能保护企业的资源,保证兼容性,同时还要保持连续性。

2 虚拟化技术简介

虚拟化技术是一种调配计算资源的方法,它将不同层面的硬件、软件、数据、网络、存储隔离开来。目前计算机的典型配置是操作系统被直接安装在计算机的硬件上,应用程序被直接安装在操作系统上,通过一个直接连接在本地计算机上的显示器显示程序界面。在这种情况下,对其中一层的改动往往会影响到其他层,这使得任何改动难以实施。而虚拟化技术利用软件把不同的层面的应用分开,使改动更容易被实施,其带来的结果是简化了管理,更有效地利用IT资源,以及随时随地提供合适的计算资源的灵活性。

虚拟化技术有很多种类型,虚拟机器利用软件创建一个虚拟机来模拟底层硬件的服务和功能,这使得它能在一台机器上运行多个操作系统。当这项技术应用在服务器上时被称为服务器虚拟技术;如果应用在用户电脑上,它被称为桌面虚拟技术。虚拟应用程序技术把应用程序与操作系统分隔开,减少了应用程序之间的冲突,进而简化了部署和升级。呈现虚拟技术能让一台计算机控制另外一台计算机上运行的应用程序。此外还有虚拟存储技术,它能让用户使用应用程序和数据而不必关心它们储存在哪里。网络的虚拟化技术允许远程用户接入一家公司的网络,就如同他们之间存在着物理连接一样。

3 微软的虚拟化技术

尽管任何层次的虚拟化技术都能带来一系列重要的益处,但是企业只有为其整个IT基础架构实施综合性的虚拟化技术战略,才能真正释放出虚拟化技术的威力。现在,微软提供从数据中心到桌面一整套全面的虚拟化技术产品、工具和服务。

服务器虚拟技术:微软公司的Windows Server2008操作系统的“Hyper-V”新功能把服务器虚拟技术融入操作系统。微软公司的设计方法提高了虚拟化技术的效率,提供更好的性能。(此技术也通过微软Hyper-V Server单独提供)。Hyper-V技术以及现有的Microsoft Virtual Server 2005 R2都支持服务器整合,支持在新硬件上运行旧操作系统和应用程序,以及跨平台可迁移应用程序的灾难恢复。

应用程序虚拟技术:Microsoft公司的Soft Grid应用程序虚拟技术将应用程序转变成集中管理的虚拟服务,然后在需要的时间和地点把服务提供给台式机、服务器和笔记本电脑。Soft Grid通过简化应用程序管理极大地加快了应用程序的部署、升级和打补丁。

呈现虚拟技术:使用微软的视窗服务器终端服务(Windows Server Terminal Services),桌面应用程序可以运行在一台共享服务器上,用户界面呈现在远程用户的终端上,如台式计算机或瘦客户机。

桌面虚拟技术:微软公司的Virtual PC通过在一台机器上支持多种操作系统,实现了在个人电脑上运行互不兼容的应用程序。这加速了新软件和新系统的开发与测试。此外,随着专为宿主桌面架构(也被称为“桌面虚拟架构”)开发的Windows Vista Enterprise Centralized Desktop的推出,整个桌面可以运行在一台服务器上,然后被传送到另外一台远程计算机的桌面上。

4 Hyper-V与虚拟化

微软Hyper-V管理程序是整合了允许用户动态添加物理和虚拟化资源的操作系统的新一代管理程序虚拟化平台。要想了解Hyper-V,首先有考虑它的三个主要组件:管理程序,虚拟化堆栈和新的虚拟化I/0模块。Windows管理程序的作用基本上是创建不同的分区来供代码的每个虚拟化实例来运行。虚拟化堆栈和I/0组件则和Windows操作系统和创建的不同分区相互作用,三部分组件顺序运行。使用英特尔VT处理器或者AMD-V激活技术处理器的服务器,Hyper-V会与直接在处理器上形成一个小型软件层的管理程序相结合。这个软件层会使用处理器中的线程,这样主操作系统只需要运行一个物理处理器就能有效的对多重虚拟机和多重操作系统进行管理。

因为无须安装第三方软件产品或者驱动程序,兼容性得到了保证。结合有效的进程管理,用户可以随意使用虚拟化服务向服务器热添加资源。无论是处理器,存储器,网卡还是额外的存储媒体,用户都可以将这些设备添加到服务器上而无需中断服务。用户也可以使用64位客户机资源,这对于倾向于64位软件的用户来说是个巨大的实惠。用户可以对迁移过程进行虚拟化,节省配置成本,完成迁移后再对所需的物理机数量进行评估。

虚拟化的想法不仅能避免服务器的重复配置和节约成本,而且还能确保在非虚拟化服务器上所提供的服务。Hyper-V管理程序还能通过多重客户机对集群进行管理。另外,用户可以集群运行Hyper-V组件的多重物理机,将虚拟化客户机从物理主机上迁移到另一台虚拟机上而无需停机和重新配置。用户也可以利用Windows Server 2008操作系统中的disk quorum特性在美国或者世界上的任何地方使用集群,无需必备单独的共享硬盘,使用Windows Server 2008中的集群就可以实现。除此之外,用户可以在Windows Server 2008操作系统服务器核心安装程序上运行Hyper-V管理程序,并利用其稳定性特点,同时也能减少配置的种类,从而从其高实用性中受益。

5 结束语

虚拟化是资源的逻辑表示,它不会受物理限制的约束。虚拟化的主要目的是简化对资源的访问和对这些资源的管理。消费者通过受虚拟资源支持的标准接口来对资源进行访问,这消除了从这些资源的物理实现对它们进行的访问。这些交互是通过一些虚拟化的基本模式来阐述的。虚拟化允许IT基础设施管理员动态管理资源的配置,同时还可以减少任何变化对最终用户和应用程序的影响。虚拟化可带来全方位的优势:实时维护与管理、硬件采购成本的降低、可用性、安全性及性能更出色的架构。这正是虚拟化成为未来IT资源设计标准的原因。虚拟化的全新之处在于,它可融入WAN和LAN中所有方面。与接入技术(如SSL VPN)完美集成的虚拟化能够施展其强大威力。对将用户路由至最佳站点(托管您的SSL VPN接入控制)的分布式接入设备进行虚拟化处理,可在无需中断服务的情况下实现应用和网络资源的访问。虚拟化使用户路由至最适用站点的过程完全透明,无需更新客户端软件或重新配置受问题困扰的客户端。此外,虚拟化是一个更有效的模式。从整体架构方案到完全发挥优势的整个过程中,虚拟化立下了赫赫战功。

摘要：在介绍虚拟化的概念和起源发展的基础上,阐述了虚拟化的主要应用方向,详细论述了各种虚拟化技术的概念、原理和方法,尤其着重介绍了基于微软Hyper-V的服务器虚拟技术,应用程序虚拟技术,呈现虚拟技术,桌面虚拟技术等。

关键词：虚拟化,Hyper-V,服务器虚拟技术,应用程序虚拟技术,呈现虚拟技术,桌面虚拟技术

参考文献

[1]杨桂珍.品尝虚拟化[J].中国计算机用户,2007(10):62.

[2]芥末.选择服务器虚拟化技术要点[J].中国传媒科技,2007(01):23-24.

[3]Erik Giesa.虚拟化的优势[J].世界电信,2007(1):73.

[4]顾绮芳.论虚拟化的存储技术及智能化的发展趋势[J].文教资料,2007(3):213-215.

[5]孙耀吾,韦海英,贺石中.虚拟集群:经济全球化中集群的创新与发展[J].科技管理研究,2007(2):180-183.

Hyper-V 篇3

目前世界上VMware、微软、Citrix、IBM、Oracle、Novell等厂商都推出自己的虚拟化产品,而Hyper-V就是微软发布的一款虚拟化产品,是微软第一个直接与市场先行者VMware展开竞争的产品。

1 Hyper-V技术特点分析

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,这种虚拟化技术,由于底层的VMM( virtual machine monitor 虚拟机监视器)代码量很小,不包含任何第三方的驱动,所以安全性更高。可以兼容大量的驱动程序,而不必为虚拟机开发专用的驱动程序,只要设备能在Windows Server 2008下工作,那么Hyper-V虚拟机就能使用这些设备资源,再加上Windows驱动天生就比其他操作系统(如Linux)的驱动丰富,因此在硬件支持上Hyper-V具有着无可比拟的优势。

Hyper-V还具有一个关于性能的重要特性:多处理器虚拟机。Windows Server 2008虚机最多可以支持4个虚拟CPU;每个虚机最多可以使用64GB内存,而且还可以支持64位操作系统。而基于拥有广泛用户基础的Windows平台,使用熟悉的Windows 技术操作,也是我们十分看重的特性。

当然,由于Windows平台的广泛使用,病毒的攻击、漏洞的困扰,Hyper-V产品相对VMware等虚拟化技术经验的欠缺,都需要我们在实践中逐步体会和检验。

2 现场测试应用情况

Hyper-V技术是微软操作系统Windows Server 2008中首次集成的功能(正式版于2008年6月发布),因此必需经过大量测试才能投入企业级别的应用。2009年以来,我们集中进行了压力测试与应用测试,并开展了一定规模服务器集中管理的虚拟化应用。

2.1 压力测试

压力测试表明,在单一服务器硬件水平的环境下(CPU 内存),安装8块网卡,可以并行20个不同的系统,包括运行SQL Server、ORACLE、Office等服务,此时服务器无明显的延迟现象,系统资源分配合理,系统内存使用80%,CPU占用低于10%(此数值会根据并行系统的运算能力而发生改变)。

2.2 应用测试

在应用测试方面我们建立了6个并行系统,其中有Windows Server 2003R2、2008,有基于X86,也有基于X64平台。这些应用系统运行平稳正常,事件日志没有特别的消息提示,网络数据交换、内存使用、CPU负载均在安全线以内,连续100天的运行表明,性能接近于硬件理论指标。

2.3 现场应用分析

经过大量的测试工作后,我们于2010年开始部署Hyper-V虚拟服务,并在虚拟平台运行了很多关键的业务。

2.3.1 实现服务器快速接替

Hyper-V的管理器SCVMM(System Center Virtual Machine Manager)可以将现有物理计算机转换为虚拟机,称为物理到虚拟机转换(P2V 转换)。它极大的方便了对现有主服务器的快速接替工作。我们利用该技术对提供企业门户、应用系统、数据中心、办公自动化、流媒体等服务的实施虚拟化整合,通过2台安装虚拟应用的高性能服务器实现“备用一体”,即2台物理机各提供5项服务,每一物理机提供2服+3备或3用+2备。有效地保证了资源利用。同时停用服役时间超过7年的5台老旧服务器。虚拟机由于硬件指标高,分配的内存大,实际运行速度要比老旧的物理服务器速度快10倍以上。不但节约物理服务器资源,充分利用了高配置硬件服务器资源,还节约了大量电力,这在电力负荷紧张的环境里,优点尤其显著。

2.3.2 整合了数据库服务器资源

笔者所在的企业拥有4000多局域网计算机用户,每天大量的生产数据通过厂、矿两级服务器处理运算。因此,作为二级单位的矿级数据服务仍是厂级开发生产的重要数据基础,而2003年前后服役的这批服务器也进入了事故多发期,逐一为二级单位更换服务器将面临更大的成本压力,因此我们构建了基于虚拟技术的数据库服务体系。

组成虚拟机管理平台的两台物理服务器由R900-A与R900-B组成,分别安装Hyper-V Server 2008 R2服务器操作系统。在2台服务器上利用Hyper-V建立单独虚拟服务器16台。R900-A中建立1-4矿主数据库系统和5-8矿备份数据库系统,R900-B中建立5-8矿主数据库与1-4矿备份数据库服务器。采用4用4备的虚机管理模式,当单点虚机服务故障时,由另一物理机的对应虚机提供接替服务;当其中一台物理服务器出现问题时,则由另外一台服务器接管所有8个矿的虚拟机服务。

目前,按照这套方案实施的虚拟机系统已平稳运行一年多,系统稳定、数据访问顺畅、设备的性能得到了充分的发挥,资源平均利用率可达到80%以上。数据库管理职能上移,整合了设备和人力资源;数据库负载得到进一步均衡,完善的备份、备用策略提高了数据库系统的应对故障停机的能力。

3 结论与认识

Hyper-V虚拟化技术集成了多种特性,其中包括确保整合型服务器的安全,满足动态工作负载的需求,实现虚拟化工作负载的高性能运行,以及简化管理等。此外,Windows Server 2008 Hyper-V还拥有功能强大的集成管理特性,能够在各种不同虚拟化环境中实现高效率的自动化控制。通过现场的测试与部署安装证明,Hyper-V虚拟化技术的应用,为提高设备性能利用率、降低硬件更新成本、简化系统管理提供了一个切实可行的解决方案。

参考文献

[1]Hyper_V Planning and Deployment Guide.微软公司,Date:200807

[2]Windows Server2008Hyper-V Unleashed.byRand Morimoto and Jeff Guillet

Hyper-V 篇4

当前在生产环境中普遍采用的成熟可靠的服务器虚拟化技术是Hypervisor，也叫虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor，简称VMM），是一种运行直接运行在物理服务器裸金属架构硬件和操作系统之间的中间软件层,可允许多个操作系统（Operating System，简称OS）及其承载的应用共享一套基础物理硬件，并协调访问服务器上的所有物理设备和虚拟机。当前在虚拟化技术处于领导地位的厂商VMware（威睿）、Microsoft（微软）、Citrix（思杰）发布的主要产品都是基于hypervisor技术。

1 HYPER-V虚拟化技术的原理和特征

微软在Windows Server 2008中首次集成了Hyper-V 1.0。随Windows Server 2012一起发布的Hyper-V 3.0性能得到了提升，其关键技术指标包括虚拟机能够容纳32个虚拟化CPU、支持高达512GB的RAM虚拟机、支持多并发实时迁移和存储实时迁移、VHDX文件最高可以达到16TB、支持超过32个节点和4000个虚拟机等特征。第二代虚拟机的增强会话技术解决了旧版本虚拟机不支持USB设备的突出问题。

当前虚拟化三个常见的体系结构是：常用于Java虚拟机的“Type-2 VMM”、微软Virtual PC和VMware Workstation采用的“Hybrid VMM”、微软HYPER-V与VMware v Sphere的“Type-1 VMM”。在Type-1 VMM体系结构中，VMM层直接在硬件上运行，来宾OS都在VMM层上运行。在这种体系结构中，创建管理程序有VMware的“整体化方法”和微软的“微内核化（microkernelized）”方法的差异。VMware ESX和传统大型机系统的“整体化”方法管理程序在单层内托管管理程序VMM，这一层还包括内核、设备驱动程序和I/O堆栈等大部分必需组件。

“微内核化”管理程序里面没有驱动程序，相比“整体化方法”，HYPER-V在体积上更有优势。它仅执行核心任务以确保分区隔离和内存管理，该层不包括I/O堆栈或设备驱动程序；虚拟化堆栈和特定硬件的设备驱动程序位于称为父分区的专用分区中。父分区是唯一可以直接访问硬件资源的虚拟机，所有其他虚拟机（称为来宾分区）均通过父分区访问其设备。虚拟机访问硬件通过硬件模拟的方法造成了资源开销和性能损失。相对于使用其他厂商采用硬件模拟的方法，Hyper-V采用了Enlightenment（启蒙）技术，被启蒙过的子分区虚拟机操作系统会记住虚拟化；当需要访问硬件的时候，可以不需要硬件模拟，而是通过虚拟机总线将请求发给父分区里面的VSP(Virtualization Service Provider)，由VSP去提供实际的硬件服务。对虚拟机启蒙的方法比为虚拟机提供硬件模拟的方法降低了性能损失，也不需要为虚拟机开发专用的驱动程序。所有Windows硬件设备质量实验室(WHQL)认证的驱动程序都能够在父分区中运行。由于硬件设备在Windows平台上的驱动是最丰富的，所以Hyper-V对硬件设备的兼容性也是最广泛的。

Hyper-V的微内核化管理程序不包含任何设备驱动程序或第三方代码，为运行虚拟机提供了更加稳定、简洁且安全的基础，最大程度地减少攻击面并增强安全性。微软为虚拟化产品开发了统一的管理平台System Center，可以管理物理机、虚拟机甚至VMware的虚拟机。凭借新一代虚拟化技术的发布，微软已经正式成为虚拟化技术的竞争者。

启用了HYPER-V角色的主机能承载独立的应用也能管理虚拟机。由于Windows Server操作系统由于有时因为安装更新而需要重启。为了避免关键应用因为服务器重启而中断服务，在生产环境中推荐使用没有图形化用户界面的Hyper-V Server承载虚拟机，并通过远程计算机上的Hyper-V管理器对虚拟机进行管理。相比有图形用户界面的Windows Server完整版本，Hyper-V Server由于只具备少数组件，减少了攻击面，增强了安全性，降低了磁盘占用空间，还免去了安装大量补丁的麻烦，可以长期不重启运行。虽然Hyper-V Server没有图形界面，有些功能操作不便，但是变得更加安全可靠，对于承载虚拟机的用途来说，优点是明显的。

2 HYPER-V的实际应用

以下用一个在生产环境中长期运行的WSUS服务器虚拟机的部署和管理的实际案例，展示了HY-PER-V虚拟化技术的性能和可靠性。某企业的内部网络是与互联网隔离的非涉密内部网络。内网的计算机和服务器大部分都是安装微软的Windows操作系统、Office软件和SQL Server数据库。为了数百台计算机、数十台服务器的安全漏洞能及时得到修补，并得到后续持续的功能性更新，需要部署微软自动更新服务器（Windows Server Update Services，简称WSUS）。隔离网的WSUS服务器需要由2台服务器构成：其中一台连接互联网，另一台部署在内部网。系统管理员需要定期将外部WSUS服务器上下载的补丁文件和数据库文件，用移动存储介质导入到内网的WSUS服务器上，由内网的WSUS服务器向客户机和服务器提供补丁。

外部网络的WSUS服务器不需要每天开着，本着尽量利用现有设备资源的目的，外网机使用了一台旧的HP Pro Liant ML350服务器，这台服务器硬件配置是双路奔腾4至强处理器（CPU),2G内存，300G RAID5磁盘阵列。由于CPU是32位，所以安装Windows Server 2008操作系统。内网的WSUS服务器在虚拟机上部署。实际的生产设备是：一台IBM HX-5刀片服务器（E5300×2 CPU、40G内存、2T SAN存储）上安装了Windows Server 2012 R2系统，启用了HYPER-V角色，在Hyper-V管理器中创建虚拟机，为虚拟机配置2个逻辑处理器，4G内存，200G存储，安装Windows Server 2008 R2标准版。内网和外网的WSUS服务器都安装了Windows Server Update Services 3.0 Service Pack2(WSUS 3.0 SP2)和SQL Server 2008 R2数据库。连接外部网络的WSUS服务器部署完毕后连接互联网，启动WSUS的初始同步，选择需要的补丁类别和语言类型，审批需要的补丁。同步完成后，待所需的补丁全部下载完毕，先关闭WSUS服务，再导出SUSDB数据库，将Wsuscoutent目录中的补丁文件和导出的数据库文件拷贝到移动硬盘中，再用移动硬盘全部拷贝到内网机上。在内网WSUS服务器SQL Server管理器中导入数据库，启动WSUS服务；在WSUS管理控制台里根据企业的特定需要，审批需要的更新；在控制台中对连接到WSUS服务器的计算机进行分组，针对各个不同的组审批所需的补丁放行安装。

连接互联网的WSUS服务器每个3个月与微软服务器同步并下载更新一次，每次同步完成后导出文件和数据库与内网同步。内网的WSUS服务器要保持长期连续不关机运行。此虚拟机从2014年10月开始投入使用至今，已经连续运行了18个月。管理员对更新的同步、对补丁的审批和客户机的分组管理工作一直是通过远程桌面连接进行的。在运行期间，有偶尔因为长时间停电，而主动关闭过服务器；也有承载虚拟机的主机由于软硬件维护的需要而执行计划关闭。这台虚拟机没有发生过宕机故障，也没有出（下转第50页）现过功能异常而需要人工重启，一直持续为内网计算机和服务器持续提供自动化的补丁安装。这个虚拟机没有发生过因为故障而需要重新启动的情形。

3 结束语

这个虚拟机安装部署和管理的实践证明：用Hyper-V技术构建的虚拟化服务器性能可靠、运行稳定、管理简便、整体性能和可靠性均能满足生产环境的要求。Hyper-V是集成在Windows Server 2008/2012服务器操作系统中的角色，只需要启用功能即可免费使用，节省了专门购置虚拟化软件的投资。微软的Hyper-V技术是生产环境中服务器虚拟化的好选择。

参考文献

[1]Hyper-V概述[EB/OL].https://technet.microsoft.com/zh-cn/library/hh831531(v=ws.11).aspx

[2]Rajiv Arunkundram,An Introduction to Hyper-V in Windows Server 2008[EB/OL].https://technet.microsoft.com/en-us/magazine/cc895595.aspx

Hyper-V 篇5

1、中小企业的存储[1]需求

中小企业的存储需求大致可以归纳为三个类型:结构化数据、非结构化数据、流数据。其中结构化数据的主要应用场景为数据库应用, 例如办公系统、业务系统、网站等所使用到的数据库。这种数据通常需要高并发、高突发的存储性能, 对于高速存取的持久性相对不是那么敏感。非结构化数据的存储应用主要为文件共享服务器、应用服务器等, 其性能需求要求综合新能高, 在并发、突发性能与持续性上要能够获得较好的平衡性。流数据主要针对视频存储服务器、监控服务器等应用场景。其要求主要是稳定持久的存取速度, 对于并发性与突发性要求不高。

通常情况下, 企业都是针对不同的应用来进行硬件投资, 例如视频监控系统, 通常会购置专门的硬盘录像机或者存储服务器。但是通过上文的总结可以看出, 将不同应用归纳总结后, 无论多少种应用, 所需的存储条件无非是三种, 针对这三种情况购置相应的设备就足以满足绝大多数应用了。

2、集中存储的硬件架构[2]

市面上常见的存储服务器通常分为两种, 网络存储和光存储。单就一台存储服务器来说, 网络存储的价格通常要低于光存储服务器, 但是考虑到性能与扩展后的代价相比, 光存储服务器的综合性价比还是高于网络存储服务器的。因为从传输速率上来说, 光存储服务器可以轻易的达到10G级别的传输速度, 而普通企业的网络环境就目前而言一般只能达到1G级别。1G级别的传输速度要想满足各种应用的同时存取, 必然会出现性能瓶颈。

企业实现集中存储的几个必要条件, 除了上文提到的传输速度, 主要还有以下几个方面:尽可能大的扩展性, 支持多种阵列技术, 支持不同大小不同容量不同接口的磁盘混插, 拥有一定的容灾能力。通过调研, 笔者发现市场上各大厂商的光存储服务器, 功能与性能基本都能满足企业实现集中存储的几个必要条件。以IBM的入门级存储服务器来举例, 在主服务器之外支持多达上百个扩展磁盘柜, 支持RAID0、1、5、6、10加热备盘, 支持不算大小不同容量的磁盘混插, 同时具有卷影复制与容灾备份等功能。HP、DELL等其他厂商的同级别存储服务器基本也都支持这些功能。

因此, 配置一台双控的主存储服务器外加两个扩展柜即可满足中小企业需求。其中结构化数据可以存储在一组SSD阵列上, 非结构化数据可以通过一组SAS阵列来存储, 而流媒体数据则可以选择价格最低的SATA磁盘阵列实现大容量存储。三组阵列分别安装在三个不同的磁盘柜中, 并配置成三个硬盘池供应用服务器调用。

3、使用Hyper-V最大化硬件资源的利用率[3]

在硬件设备配置完成后, 想要实现硬件资源的利用率最大化, 就不可避免需要使用上虚拟化技术。如果不使用虚拟化, 那么存储服务器就需要针对不同的应用服务器来配置大量的存储池, 并且分别配置容灾等各种功能, 这样资源浪费的情况就还是不可避免。主存储服务器通过万兆光纤通道与应用服务器相连, 不同的应用服务器全部以虚拟机的形式运行在主虚拟服务器上, 三个存储池分别映射为三个硬盘, 不同应用的虚拟服务器都通过磁盘文件的形式从三个存储池中获取所需的容量。

选择Hyper-V来作为虚拟化的技术主要考虑到以下几个方面:

1、Windows作为国内使用最广的操作系统, 其维护成本是最低的, 接受度是最高的。

2、自从Windows Server 2012版本退出以后, Microsoft推出了一款完全免费的全功能虚拟服务器版本Hyper-V Server 2012。对于国内中小企业来说可以节省大量的授权费用, 避免的版权纠纷问题。

3、Hyper-V Server 2012 R2的综合性能是所有虚拟服务器系统中最高的, 例如支持的CPU个数、内存大小、硬盘大小与虚拟机数量都是最高的。

4、通过笔者近几年的项目实践来看, Hyper-V的稳定性是所有虚拟服务器系统中最高的, 虽然其功能并不一定是最多的, 但是绝对满足企业的应用需求。

由于现在的服务器性能基本上都支持上百个CPU核心与TB级别的内存容量, 加上Hyper-V便利的管理方式及其稳定性与高性能, 基本上一台服务器就足以满足中小企业的所有应用。

4、现有方案的局限性与扩展性

根据上文的配置, 一台虚拟服务器已经足以应对中小企业的所有应用需求, 但是随着企业的不断扩大, 可以继续引入一些比较昂贵的技术来满足, 例如实现光存储[4]网络;双服务器组合扩展;甚至服务器集群或小型机等技术。

综上所述, 使用存储服务器与Hyper-V技术能够很好的管理中小企业的集中存储, 笔者通过实践, 将该技术使用在多个中小企业中, 大幅降低企业的软硬件投入, 大大提高产出效率, 效果显著。

参考文献

[1]张江陵, 金海信息存储技术原理华中科技大学出版社2000年6月第1版

[2]杨传辉大规模分布式存储系统:原理解析与架构实战机械工业出版社, 2013年12月第1版

[3]王淑江Windows Server 2012 Hyper-V虚拟化管理实践人民邮电出版社2013年7月第1版

Hyper-V 篇6

随着计算机及信息技术的发展, 目前, 各大高校甚至中小学校都在推行和建设数字化校园项目, 为适应数据信息量的增大以及各种应用系统的需求, 传统的做法是购置更多的服务器来完成这些工作。然而这样做又会带来各种困扰:购置更多的服务器需要花费不菲的资金;耗费更多的电力;占用更多的机房空间, 机房空调成本增加;给统一管理带来诸多不便;数据迁移不便;故障恢复较慢;服务器资源利用率低等等, 这些都会对数字化校园建设带来极大的挑战。那么如果能利用虚拟化技术将服务器资源进行有效整合, 消除旧的“一台服务器一个应用系统”模式, 采用在每台物理机上运行多个虚拟机的方式, 同时通过统一的管理平台对虚拟机实现统一控制和管理, 充分实现服务器资源的按需分配, 就能在很大程度上解决这些问题[1]。

1 虚拟化技术

虚拟化技术早在20世纪中期就被人提出来了, 经过几十年的发展, 使得如今虚拟化技术的应用十分广泛。虚拟化技术是一种计算机硬件资源的调配方法, 它可以让资源更合理地被利用, 通过虚拟化技术可以将一台单独的计算机资源分配到若干个虚拟机上, 每个虚拟机都有其各自的CPU、内存和硬盘等物理资源。这些虚拟机之间是相互独立的, 可以安装不同的操作系统平台, 从而使得不同的虚拟机可以支持不同的应用系统[2]。虚拟化技术从某种程度上实现了操作系统跟物理硬件的分离, 让计算机硬件资源的使用效率更高, 且对用户透明, 其使用过程和使用独立的服务器没有任何区别。用户只需在虚拟层环境上运行自己的系统和软件, 而不需要考虑后台硬件具体如何实现。这些系统和软件在运行时也似乎跟后台的物理平台无关。从而能够有效提高服务器的利用率, 减少服务器的数量, 降低服务器的能耗, 进而能够统一管理, 极大缩短安装和配置新系统的时间, 降低运营成本[3]。

虚拟机软件是实现服务器虚拟化的主要手段。由于各厂商对虚拟化的理解有所不同, 所以在虚拟化产品的实现上可能使用了不同的方法, 但目的都是一样:虚拟化后打破了操作系统对物理硬件的依赖, 降低了操作系统和应用系统的复杂程度, 合理地分配服务器资源, 增强数据安全, 方便快速隔离系统故障。从而有效地增加了服务器硬件利用率, 提高服务器的可用性、安全性, 达到减少支出、统一管理、提高效率, 规避风险的目的[4]。

目前, 服务器虚拟化软件有很多, 比较主流的有VMware的ESX Server、Microsoft的Hyper-V、思杰的Xen Server等等。根据笔者所在学校的服务器管理需求, 使用Microsoft的Hyper-V实现对服务器的虚拟化管理, 具有较高的性价比, 以下虚拟化技术的介绍和实现都将围绕Hyper-v展开。

2 Hyper-v虚拟化技术

微软的Hyper-v是伴随Windows Server 2008操作系统所推出的一种服务器虚拟化解决方案, Hyper-v底层的虚拟机监视器代码量较小, 不包含任何第三方的驱动, 具有较高的安全性。由于它使用的是现有Windows驱动来运行Guest OS, 只要物理硬件能在Windows Server2008下工作, 那么Hyper-V虚拟机就能使用这些硬件资源, 所以Hyper-v可以兼容大量的驱动程序, 而不必为虚拟机开发专用的硬件驱动程序, 因此在硬件支持上Hyper-V与其他虚拟技术相比具有很大的优势[5]。

要正常安装和实现Hyper-v有三个先决条件, 首先虚拟化功能只在64位版本的Windows Server 2008中提供, 其次需要处理器支持硬件辅助虚拟化, 即处理器要支持Intel-VT (Vanderpool Technology) 或AMD Virtualization (AMD-V) 功能, 最后, 处理器必须支持硬件数据执行保护 (DEP) , 而且被开启 (如果处理器支持DEP, Windows Server 2008将会默认开启) [6]。目前, 绝大多数服务器都能满足上述三个要求, Hyper-v只是Windows Server 2008操作系统中的一个角色, 通过服务管理器就可以添加Hyper-v角色, 如图1所示。

通过Hyper-v安装的虚拟机最多支持4个虚拟的CPU, 最大可以使用64GB内存, 可以安装各类windows及linux系统, 并且还可以支持64位的操作系统。完成hyper-v安装后, 需要对虚拟网络进行配置, hyper-v提供三种虚拟网卡, 分别是外部虚拟网卡、内部虚拟网卡和专用虚拟网卡, 鉴于虚拟服务器需要对外提供服务, 需要固定的IP地址, 使用外部虚拟网卡可以实现通过internet对虚拟机上的资源的访问。此外, 由于多台虚拟机同时运行时需要硬盘有较快的读写速度, 服务器最好使用高速SAS硬盘组成的RAID5或外部磁盘阵列。完成Hyper-v的配置以后, 就可以新建或者从存储上导入虚拟机了。配置好的虚拟机运行状态如图2所示。

3 数字化校园建设中引入Hyper-v虚拟化技术

在数字化校园建设中引入虚拟化技术主要通过服务器资源整合、存储资源整合、网络资源整合, 形成校园物理资源的虚拟化资源池[7]。利用Hyper-v虚拟化技术可以将服务器资源整合———首先把全校分散的服务器集中起来, 统一管理, 实现服务器资源的共享, 然后通过虚拟化软件Hyper-v的虚拟化技术把CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O设备虚拟化, 形成多个独立的虚拟机。

目前, 建设一套比较完善数字化校园少则需要几十台服务器, 多则需要上百台服务器, 这些服务器放在机房每年将耗费大量的电力, 还要占用大量的机房空间以及与之配套的空调系统, UPS (不间断电源) 系统以及硬件购置和维护成本也相应的增加。图3是未使用虚拟化技术之前的简单示意图, 为了保证数字化校园中各个应用系统之间相互独立和正常运行, 通常一台服务器只安装一个应用系统, 据统计, 这些普通服务器的资源利用率一般都在百分之十左右或者更低。利用Hyper-v虚拟化技术, 这几十台服务器完全可以整合在几台性能较高的服务器上面, 相应的硬件成本以及管理成本就会得到很好的控制。在安全方面, 如果某台虚拟服务器发生故障, 可以利用Hyper-v快速迁移技术保证应用系统的持续稳定运行[8]。图4是使用Hyper-v虚拟化技术对服务器进行整合后的简单示意图。

服务器整合是引入虚拟化的主要原因, 服务器整合能提升资源利用率, 满足复杂系统环境下各种应用系统并存的需求, 同时获得降低能耗以及统一管理等种种优势。Hyper-V采用微内核的架构, 兼顾了安全性和性能的要求, 集成了多种特性, 能够在各种不同虚拟化环境中实现高效率的自动化控制。通过现场的测试与部署安装证明, Hyper-V虚拟化技术的应用为提高设备性能利用率、降低硬件更新成本、简化系统管理提供了一个切实可行的解决方案。

4 结束语

利用微软的Hyper-V虚拟化技术可以通过增加硬件的利用率降低运行和维护物理服务器的成本。可以减少运行服务器工作负载所需的硬件数量, 缩短安装、配置和部署新系统的时间, 提高服务器的开发和运行效率, 并且能在某个系统出现故障的时候快速迁移, 进而提高服务器的安全性、稳定性和可用性。

目前, 以Intel和AMD为代表的硬件和软件公司都在自己推出的新产品中加入了对虚拟化的支持, 这势必会推动以Hyper-v为代表的虚拟化技术快速发展和推广, 随着数字化校园建设的进一步推进, 相信Hyper-v虚拟化技术会得到更广泛的应用。

摘要：本文介绍了虚拟化技术以及微软的Hyper-v, 结合目前数字化校园建设存在的问题进行分析, 研究将Hyper-v虚拟化技术引入数字化校园建设项目中来, 为服务器的整合提供一个切实可行的参考方案, 达到减少投资, 提高效率, 方便管理的目的。

关键词：虚拟化,Hyper-v,数字化校园

参考文献

[1]黄昌华, 康慕宁, 韩朴杰.计算机与现代化[J].Hyper_v虚拟机集群管理系统的设计与实现, 2013, 212 (4) :166-170.

[2]广小明, 胡杰, 陈龙, 等.虚拟化技术原理与实现[M].北京:电子工业出版社, 2012.

[3]胡耀义, 陶宏才.一种基于Hyper-V和WSFC集群的主机多路径网络存储架构方案[J].一铁路计算机应用, 2012, 21 (6) :80-82.

[4]张寓琛, 张小芳.x86服务器虚拟化平台性能测试[J].计算机与现代化, 2014, 2:166-170.

[5]郭培源, 冯博.基于云计算平台的虚拟实验室设计与实现[J].软件, 2012, 33 (10) :106-115.

[6]董嘉男.Windows Server 2008 Hyper-V配置与管理[M].北京:清华大学出版社, 2011.

[7]徐琦.服务器虚拟化技术在高校校园网中的应用[J].中国教育信息化, 2013, 2:66-68.

Hyper-V 篇7

1 高职高专图书馆中心机房建设现状

高职高专院校由于经费有限, 加上学校对图书馆的重视程度不够, 图书馆的中心机房建设状况如下所示: (1) 大部分高职高专学校图书馆因资金有限, 大多数以够用原则, 购置小规模的中心机房, 有的做了后续的建设计划, 慢慢升级完善。 (2) 整体建设规格不一, 机房面积在50m2以内, 摆放3-6个标准机柜;采取静电地板下布置强弱电布线。服务器2-6台, 稍好的一些配备一套存储设备。其它如供电、制冷、设备控制等均不在本文讨论研究范围内。

2 高职高专图书馆数字化应用现状

数字化图书馆随着计算机技术的发展, 内涵也越来越多, 应用也日益复杂, 下面以我校图书馆为例对数字化应用现状进行分析。

我校图书馆现在开通的服务除了支撑传统借阅的图书管理系统和查询系统外, 还有和数字化校园相连的一卡通服务系统。机房一次购置了6台服务器, 通常, 每个应用系统都要求运行在一个独立的主机系统中, 避免不同系统间的冲突与影响, 这种运行模式下服务器的利用率一般都不高。而虚拟服务器可以很好地解决这个问题, 原本一台只支撑单个应用的主机在采用虚拟化技术后, 可能会以同样效果来运行多个应用软件。

3 虚拟机技术

3.1 虚拟机技术概述

虚拟机是通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。通过虚拟机软件, 可以在一台物理计算机上模拟出多台虚拟的计算机, 这些虚拟机完全就像真正的计算机那样进行工作, 可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等。

3.2 服务器虚拟机软件Hyper-V

随着云计算以及虚拟化的日益成熟, 很多软件公司致力于服务器虚拟机软件的开发, 目前比较有代表性的有:微软的Hyper-V、VMware ESX Server、Citrix Xen Server等等。Hyper-V是微软提出的一种系统管理程序虚拟化技术, 是在Windows Server 2008中所集成的服务器虚拟化组件。Hyper-V相比于另外的虚拟化软件, 最大的优点就是精简了结构提高了性能, 由于它使用的是操作系统windows的驱动来运行, 只要windows server能支持的物理硬件, Hyper-V就可以完美的继承使用这些硬件资源, 所以Hyper-v可以兼容大量的驱动程序, 而不必为虚拟机开发专用的硬件驱动程序, 因此在硬件支持上Hyper-V与其他虚拟技术相比具有很大的优势。

4 基于Hyper-V技术的虚拟机系统在高职高专图书馆中的方案设计与实现

本方案以连云港师范高等专科学校图书馆信息中心为例, 我校数字化图书馆处在刚起步阶段, 核心应用分为图书馆门户系统、汇文文献信息管理系统、与数字化校园对接的一卡通系统、各种数字资源本地应用等。其中汇文系统包括图书管理系统和OPAC图书查询系统;一卡通系统包括:门禁系统、自助复印系统、自助存包柜、自助圈存机、电子阅览室等;数字资源本地应用包括:超星数字图书馆本地镜像、万方学位论文本地镜像、中国知网本地镜像库、维普考试资源库、维普基础教育文库、随书光盘系统、爱迪克森网上报告厅等。目前图书馆中心机房配备了七台HP服务器, 其中两台DL580 G7, 五台DL388P Gen8服务器, 根据中心机房硬件情况以及具体应用设计出整个数字图书馆的规划图 (图1) 。

根据规划图需要在一卡通应用服务器和数字资源服务器上虚拟化出相应服务的虚拟机。中心机房的服务器安装了Windows2012数据中心版, 数据中心版本内含Hyper-V3.0, 支持不限数目的虚拟操作系统。相对于windows2008 R2的Hyper-V2.0, 新版本的特性具有高可扩展性;没有数量限制的并发实时迁移、实时存储迁移;新的虚拟磁盘格式:VHDX支持16T的存储空间。这些增强看似简单, 其实际意义来说已经大大缩小甚至于追上了VMware的Vsphere技术差距。

具体虚拟化操作如下:

(1) 根据设计方案, 首先要在物理机上实现虚拟化的支持, 在物理上安装操作系统windows2012, 正确配置好环境后添加Hyper-V角色。

(2) 在服务器管理器中点击进入Hyper-V管理器, 在Hyper-V管理器中可以对虚拟硬盘、虚拟机的保存路径、设置热键以及配置好虚拟机与外部网络适配器端口的参数进行设置。

(3) 设置好Hyper-V的参数后就可以新建建虚拟机了, 根据服务的应用要求, 针对性的配置虚拟机的CPU数量、内存、虚拟硬盘的大小、网络适配器所使用的虚拟网络等各项参数。

(4) 在虚拟机中安装操作系统。服务器硬盘中存放了windows2003、windows 2008 R2、windows2012的操作系统安装映像文件, 对于一些简单应用服务器, 例如只需要安装一卡通数据同步的自助存包系统服务器, 安装需要资源相对较少的windows2003就可以满足需要。万方学位论文本地镜像库需要安装MS SQLSERVER 2008, 所以虚拟机至少要安装windows2008 R2以上版本。在Hyper-V虚拟机安装选项中选择从引导CD/DVD安装操作系统中的映像文件 (.ISO) , 选择好操作系统安装文件。然后连接虚拟机, 就可以正常安装操作系统。

(5) 在安装好的虚拟机上配置服务应用。

5 结语

在高职高专院校图书馆的数字化过程中, 引入服务器虚拟化技术, 对有限的服务器资源进行虚拟化整合, 不仅能有效的改善服务器利用率, 降低硬件和管理成本, 还能保证服务的高可用性和业务的连续性, 能快速、有效的帮助图书馆完善读者服务业务。Hyper-V虚拟机是现代服务器虚拟化技术的其中一种, 其它技术也有待我们去开发和研究。

摘要：本文介绍了高职高专数字化图书馆过程中面临的服务器资源缺乏问题, 由此将虚拟化技术引入数字化图书馆建设中来, 介绍了虚拟化技术以及微软的Hyper-v, 利用Hyper-V虚拟机系统有效降低服务器的管理和维护成本, 并给读者带来更好的数字化服务。

关键词：数字化图书馆,Hyper-V,服务器虚拟

参考文献

[1]吴乾清.基于VMware的数字图书馆服务器虚拟化研究与应用[J].科技情报开发与经济, 2010, 20 (21) :47-49.

[2]郭培源, 冯博.基于云计算平台的虚拟实验室设计与实现[J].软件, 2012, 33 (10) :6-115.