什么是Hyper V：权威指南

无论您是刚刚开始研究公司的虚拟化平台选项，还是想要快速入门的新Hyper-V用户，在一个地方找到所需的所有信息都是一个挑战。这就是我们创建本指南的原因-为您提供多合一的资源，您可以根据需要添加书签并进行引用，以便您可以更顺畅地在Hyper-V上启动和运行。

第1章：什么是Hyper-V？

首先，这是一个基本的Hyper-V定义： Hyper-V是一项Microsoft技术，允许用户创建虚拟计算机环境，以及在单个物理服务器上运行和管理多个操作系统。 但是要完全了解Hyper-V是什么，您需要首先了解虚拟化。

什么是虚拟化？

过去，IT部门使用多个物理服务器，每个物理服务器都具有一项主要功能，例如，一个专门用于处理传出和接收电子邮件的邮件服务器。购买物理服务器意味着您还必须选择适当的CPU和RAM。通常，组织购买了太多或太少的这些资源，这意味着服务器在很多时间被超额使用（未充分使用）或被低额使用，因此可靠性不如应有的水平。对于此类组织（尤其是对于成长中的公司）而言，不断购买新服务器也很昂贵，因为它们需要大量的精力来运行和维护。扩大规模以满足额外的业务需求是一项昂贵的提议。容纳数百台服务器可以扩大公司的业务范围，以至于对于许多组织而言，

直到18到20年前，当第一个虚拟化技术被引入时，情况就是如此。虚拟化技术允许将一台物理服务器“切块”为单独的虚拟机（VM），这意味着只有一台服务器可用于多种功能。因此，如果您有一个16 CPU物理服务器和128 gigs RAM，则可以解析这些计算资源，并将其分配给各种工作负载。

虚拟化技术使扩展成为可能，而无需多个物理服务器所需的巨大资源。可以更智能地平衡工作负载，因为虚拟化使在虚拟机之间重新分配资源变得容易。

值得一提的是，虚拟化一词通常与云计算混淆，但实际上它们是两个不同的概念。两者都与共享计算资源有关，这可能是一些混乱的地方。也就是说，虚拟化是指对服务器的操作，因此它可以被多个操作系统共享。另一方面，云计算是共享通过Internet作为服务交付的计算资源。本质上，虚拟化使云计算成为可能。企业经常使用两种策略来获得成本，资源使用和扩展方面的收益。看看这篇文章有关虚拟化和云计算之间差异的更多信息，以及如何确定哪一种适合您的业务。

今天，虚拟化是一种相当标准的操作模式。实际上，目前有超过75％的组织使用服务器虚拟化。这将我们带回到支持虚拟化的技术：虚拟机管理程序，更具体地说是Hyper-V。

Hyper-V的用途是什么？

虚拟化技术或平台通常被称为管理程序。市场上有几种不同的管理程序-Hyper-V是Microsoft的版本； Hyper-V是Microsoft的版本。其他一些众所周知的是VMWare的ESXi和VSphere，XenServer（Citrix），KVM开源虚拟机管理程序和RHEV（红帽企业虚拟化）。目前，虚拟化市场的最大份额是在VSphere和Hyper-V之间。

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那么Hyper-V的用途是什么？与所有虚拟机管理程序一样，Hyper-V为您提供了一种创建和管理虚拟机的方法，以帮助您：

• 开发和测试应用程序，操作系统和升级。 在Hyper-V中轻松创建虚拟机，以及虚拟机可以与系统其余部分保持分离的事实，使其成为理想的测试环境。您还可以创建一个虚拟实验室来试验不同的操作系统，并在不使用多台计算机的情况下查看应用程序在每个操作系统上的性能。完成实验后，您只需删除VM。

• 轻松扩展您的IT基础架构，以适应更大的工作量。 虚拟机比物理硬件更易于管理，并且虚拟化并不需要高昂的购置成本。您还可以通过比仅使用物理硬件更智能地分配服务器资源来最大程度地利用服务器。

• 从旧系统保存或迁移数据。 许多公司继续维护支持过时的硬件或软件解决方案的服务器，因为他们想保留数据。将业务应用程序及其内容迁移到虚拟机可以释放资源。

• 改善业务连续性。 您创建的虚拟机可以减少服务器的停机时间，因为可以轻松备份正在运行的工作负载并将其转移到另一台服务器而不会造成中断。还可以将它们配置为自动重启受服务器故障影响的VM。

创建虚拟机后，还需要管理它们。Hyper-V的管理工具套件使您能够：

•创建和删除虚拟机。

•监视正常运行时间，带宽利用率，CPU和RAM消耗。

•执行备份。

• 分配资源。

拥有正确的管理工具是虚拟化成功的关键。有关Hyper-V管理功能的更多信息，

Hyper-V的好处

组织使用Hyper-V的主要原因之一是因为它具有成本效益-实际上，基本的Hyper-V工具通过企业协议是免费的（EA是Microsoft为拥有500台或更多计算机的组织提供的批量许可包。）。您将需要为更高级的Hyper-V功能和许可付费，但是即使如此，在价格方面，Hyper-V在竞争者方面仍具有优势。

当您考虑Hyper-V与最大竞争对手VMWare的相似性时，它会更具吸引力。由于Hyper-V是可靠的，具有成本效益的选择，因此许多企业越来越多地采用它，这反过来又为近年来Hyper-V的整体市场份额的增加做出了贡献。

Hyper-V的其他优点：

• 创建虚拟交换机的功能无需额外费用。 虚拟交换机允许您所有的VM相互通信，使其成为虚拟网络的组成部分。虚拟交换机是“智能”的，这意味着它们在路由通信之前会检查数据包。以这种方式配置流量的功能可以提高虚拟环境中的安全性。

• Hyper-V支持多种操作系统。 由于Microsoft支持包括Linux在内的多个可运行的Hyper-V系统，因此您不仅仅限于其本机OS。但是，请务必参考最佳实践和支持文档以正确集成其他系统，以避免出现任何问题。

• 它简化了实时迁移。 通过此Hyper-V功能，您可以将正在运行的VM从一台Hyper-V主机移至另一台，而无需停机。实时迁移非常简单，可以促进网络的连续运行。

• 它与其他Microsoft产品无缝集成。 如果您的部门已经在使用Microsoft产品，则在管理程序中采用Microsoft技术是很有意义的，尤其是因为它允许托管无限数量的Windows Server 2016虚拟机。

通常，为简单起见，您只希望选择一个虚拟机监控程序-为什么要管理多个系统？但也有有，有时候，你为什么有多个虚拟机管理程序在虚拟环境中的有效理由。这个决定可能取决于您的工作量；例如，如果您使用Microsoft Exchange Server来发送邮件，Microsoft强烈建议您在Hyper-V上运行它及其所有其他产品。

很明显，为什么大多数组织都在利用虚拟化技术，为什么他们选择Hyper-V：它具有成本效益，支持多种操作系统，并具有您所需的所有基本功能。现在，我们已经涵盖了“什么是Hyper-V？”的基础知识，让我们再深入一点。第2章介绍了一些特定的Hyper-V术语，对Hyper-V可用版本的说明以及如何开始创建VM的方法。

第2章：Hyper-V基础

在本章中，我们将详细介绍Hyper-V术语，操作要求和可用版本。首先，让我们开始仔细研究与Hyper-V相关的术语，运行它的最低要求以及可供选择的版本。

Hyper-V术语

在深入研究Hyper-V之前，让我们熟悉基本的虚拟化术语，包括适用于虚拟机的Microsoft特定的定义：

• 主机 -提供资源的物理计算机，包括虚拟机的处理能力，内存和磁盘使用情况。

• Hyper-V虚拟硬盘（VHDX）-Microsoft的虚拟硬盘格式。这是下一代VHD（请参阅下面的虚拟硬盘）。VHDX文件具有64 TB的容量。VHDX的优势并不仅限于提高容量；但是，VHDX文件旨在与当今的现代硬件一起使用，并且逻辑扇区大小为4 KB，与VHD文件相比可以提高性能。

• 来宾虚拟机 -使用主机资源在主机上运行的虚拟操作系统和应用程序软件。

• 虚拟网络 —一种将VM和主机连接在一起并通过互联网对这些计算机和服务器进行控制的技术。

• 虚拟硬盘（VHD） -表示虚拟硬盘驱动器的文件格式。Hyper-V 不会创建访问物理硬盘的虚拟机，而是创建称为容器的大文件，这些文件作为常规磁盘呈现给虚拟机。

• 虚拟交换机 —一种软件应用程序，允许VM相互通信。虚拟交换机是“智能”的，这意味着它们在路由通信之前会检查数据包。

• 虚拟机监视器 —一种工具，用于监视您的虚拟资源并在它负责的虚拟机上执行指定的任务。通常，该术语与术语管理程序可互换使用。

• 检查点 -检查点在特定的时间点保留虚拟硬盘的状态及其所有内容（包括应用程序文件）。例如，如果升级或新安装的软件出了问题，则可以将VM恢复到该检查点状态。但是，检查点不被视为备份，因为没有数据重复（这是备份的定义）。您可以在此处阅读有关Hyper-V检查点和快照的更多信息。

• VM模板 -具有通用立场的虚拟机的主副本，可用于创建具有相同特征的新VM。克隆VM是一项常见的任务，但是拥有模板库可以使创建新VM的过程变得更快，更容易。

• 实时迁移 —如第1章所述，实时迁移是Hyper-V功能，使您可以在不中断服务的情况下将正在运行的VM从一台Hyper-V主机移至另一台。对于应用补丁（Microsoft每月发布一次）很有用；如果虚拟机的资源需求很高（例如，当应用程序被大量使用时），并且您想通过将虚拟机移到具有更多可用资源的主机上来确保连续可用性，这也很方便。

Hyper-V硬件要求

Hyper-V具有一些特定的硬件要求。大多数最新的硬件（在过去的十年中制造）都可以满足这些要求，但是最好检查一下系统是否具有运行Hyper-V所需的功能：

• 具有二级地址转换（SLAT）的64位处理器。 SLAT是Hyper-V在要求检索数据或指令时使用的一项技术。它实际上将虚拟地址转换为相应的物理地址，从而节省了内存并减少了CPU时间。以下是有关如何检查您的Intel或AMD处理器是否支持SLAT的一些信息。

• VM Monitor模式扩展。 上面的同一篇文章还将帮助您确定您的PC是否支持此功能。

• 至少4 GB RAM；越多越好。

• 在BIOS（基本输入/输出系统）或UEFI（统一可扩展固件接口）中启用了虚拟化支持。 这是另一篇文章，可以帮助您弄清楚您的CPU是否支持虚拟化。

如果您计划使用Hyper-V的某些更高级的功能，则系统将需要满足一些其他要求。

尽管这些是运行Hyper-V的最低硬件要求，但是您可能会发现它们需要进行微调以满足特定的应用程序需求。生产前的负载测试将模拟最终用户环境，并为您提供必要的指标，以确定您是否需要更多的CPU或额外的RAM，以使计算机充分处理负载。我们始终建议您在应用程序需要其他资源的情况下向现有应用程序添加20％的缓冲区。

Hyper-V版本

要在常规台式机或笔记本电脑上使用Hyper-V，您需要Windows 8.1或Windows 10的专业版或企业版。

Windows Server 2016提供了三种不同的Hyper-V版本。您可以*载下**免费版本，其中不包括Windows Server来宾许可证。完整的Windows Server 2016 Hyper-V服务器也有两个版本，其中包括操作系统的安装以及其中的Hyper-V角色。

Windows Server 2016有两个选项供您选择：“标准”和“数据中心”。通过Standard，您最多可以同时运行两个Windows服务器VM，而Datacenter则可以使您无限数量的VM。Datacenter版本还支持 Standard 中不支持的许多高级功能，例如屏蔽的VM。您可以在此处找到Windows Server 2016 Standard和Datacenter版本的完整比较。

第3章：Hyper-V入门

创建一个新的虚拟机

在Hyper-V中要做的最基本的任务之一就是创建虚拟机。Hyper-V基于向导的方法使创建新VM的分步过程变得非常简单。

为此（以及许多其他任务，如创建检查点和虚拟硬盘），您将使用Hyper-V Manager。这是Windows Server附带的免费应用程序，其中包含管理虚拟环境所需的一些工具。也就是说，Hyper-V Manager的功能是有限的。它具有最基本的VM“ CRUD”功能-它可以帮助您创建，读取（或检索），更新和删除虚拟机。您将需要其他工具来使用更高级的管理功能。

有效的虚拟机管理是虚拟化成功的关键。了解有关一种经济高效的解决方案的更多信息，该解决方案使您可以从一个集中式控制台为所有VM 执行每项管理任务。

要开始该过程，请在Hyper-V管理器中单击“创建VM”。然后，向导将提示您：

•确定是要使用现有的VM模板还是要创建新的VM。

•命名新的VM。

•选择一个存储位置。

第4章：Hyper-V管理

虚拟机很容易创建；真正的问题在于管理它们。大量虚拟机（及其随附的主机服务器）可能难以管理。为了使它们彼此顺利地运行，您需要一种管理工具，该工具可以使您清楚地了解服务器环境的各个方面。因此，就管理工具和策略而言，明智的做法是制定稳固的计划，然后再深入虚拟化道路。

与虚拟机环境相关的需要管理的元素如下：

• 存储管理 涉及在应用程序之间查找，管理和分配空间，以最大程度地利用资源。

• 修补程序 需要使用修补程序定期更新您的虚拟环境，以确保VM免受攻击者，病毒和错误的侵害。

• VM备份对于系统可靠性至关重要，但仍具有挑战性，因为它们必须处理管理打包到单个物理主机中的多个应用程序。无论您是备份到Microsoft Azure云（或其他一些云平台），还是进行内部备份，都需要一种工具来尽可能简化任务。

• 可用性和性能。 监视正常运行时间很重要，但这不是管理虚拟机的唯一方面。注意有关带宽，CPU和RAM消耗以及性能应用程序的重要统计信息。

Hyper-V管理工具

尽管Microsoft的Hyper-V是非常流行且功能强大的虚拟机管理程序，但其主要管理套件并不像乍看起来那样直观。其中包括用于执行各种Hyper-V管理任务的五个管理工具。

Hyper-V管理器 是免费的Windows Server工具。它执行最基本的VM CRUD功能-创建，读取（或检索），更新和删除虚拟机。但是它有很多局限性。您无法使用Hyper-V管理器在主机之间移动VM，并且一次只能查看一台主机。这些限制使您只能执行最基本的功能，并提供一些指标来衡量性能成功与否。要获得更多高级管理功能，您需要*载下**并安装其他工具。

Windows Server还附带了故障转移群集管理器，用于构建和管理Hyper-V故障转移群集。故障转移群集是在您配置一组服务器以协同工作以维护任务关键型应用程序的高可用性时。保持高可用性意味着群集中的服务器将受到不断监控。如果其中一台服务器发生故障，另一台服务器将接管而不会中断。但是要管理不属于群集的计算机，则必须使用Hyper-V Manager。

SCVMM（系统中心虚拟机管理器） 是不包含在Windows Server中，必须单独购买。它可用于管理比Hyper-V Manager更大的虚拟环境中的Hyper-V主机和Hyper-V故障转移群集，从而使您可以在单个工具中执行多个管理任务。SCVMM控制台具有一个更加用户友好的界面，具有内置的自定义模板和分析仪表板。它还包括“库”功能-可用于轻松创建和配置新虚拟机的资源目录。SCVMM比上面讨论的免费Hyper-V Manager和故障转移群集管理器有所提高，但是它仍然缺少基本Hyper-V Manager工具中包含的一些高级功能。

SCOM（系统中心运营经理）与SCVMM一起使用时，可帮助您监视虚拟环境。您可以通过两种方式监视SCOM：

1）将 Operations Manager 代理放在您的虚拟机上，这将使您可以收集和报告各种数据，以获得恒定的“心跳”。您获得的统计信息可用于跟踪应用程序的性能和运行状况。

2）您可以使用无代理程序监视，这需要使用安装在另一台计算机上的代理程序并利用诸如SNMP（简单网络管理协议）之类的标准协议来收集相同的数据。无论选择哪种解决方案，都需要一个工具来帮助您实时监视VM，以便在出现瓶颈时解决它们。

请记住，监控不仅涉及正常运行时间和停机时间；它也关系到应用程序中的延迟，事务运行状况，甚至组件运行状况。

PowerShell 是使用户可以访问操作系统中各种服务的工具。Windows PowerShell通常用于自动执行需要在大量VM上应用的例行任务和复杂任务，例如，关闭特定主机上的所有VM。您可以使用PowerShell使用Hyper-V Manager完成大多数任务。PowerShell的吸引力在于具有更大的灵活性来管理您的Hyper-V主机，以及使用更少的计算资源来执行任务。

如果您对最常见的Hyper-V管理工具的局限感到沮丧，那么您并不孤单！大多数IT管理员发现自己需要处理多个应用程序，以执行基本的机器管理，备份，安全和监视功能。这意味着您需要经常快速地在工具和控制台之间切换。对于初次使用的用户而言，这尤其令人烦恼，因为在这些工具上导航并不总是直观的，并且通常会花费大量的学习时间。

由于Microsoft本机管理工具的局限性，Hyper-V用户经常向第三方解决方案寻求帮助。

Hyper-V性能调优

当今的IT管理员希望在不损害VM性能的情况下从服务器硬件中获得最大价值。当然，每个人都一直在寻求提高Hyper-V速度。

为了帮助您在Hyper-V环境中充分利用服务器硬件，请 评估您的VM资源满足特定应用程序需求的程度。 性能调整的最大部分是特定于应用程序的，因此收集和分析适当的指标并根据需要进行调整非常重要。SCOM可用于监视虚拟化主机并生成警报，以防止Hyper-V主机上过多的CPU，存储或内存使用。为此，您需要在Operations Manager服务器上以及每个虚拟化主机和VM的Operations Manager代理上安装启用了性能和资源优化（PRO）的管理包。然后，Operations Manager收集有关虚拟环境的数据大约一两个星期，然后再生成PRO技巧以帮助您优化性能。您可能会建议从主机上迁移虚拟机，或更新某些配置。

控制您的虚拟环境

如果在阅读本文后仍然不确定问题的答案：“我是否需要Hyper-V？”，请与我们联系，我们将很乐意讨论您当前的虚拟化策略以及您是否在使用工具。现在将帮助您实现目标。

如果您已经在寻找更高效的Hyper-V管理工具集，那么 Acronis Cloud Manager 就是您的最佳选择。它集中了跨资源的主机和VM可见性，提供了一种管理大型虚拟环境的简单方法。它还允许您：

• 更快，更轻松地执行常用的生命周期操作。 您可以将虚拟机的克隆速度提高多达 20分钟，并且可以跨多个主机配置设置的速度是使用本机工具的速度的五倍。

• 通过动态优化群集，消除了瓶颈和应用程序运行缓慢，同时将群集性能 提高了40％ 。

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