虚拟化三剑客专题-Hyper-V（中）



Hyper-V提供广泛的操作系统支持(包括32/64位OS，例如Windows、Linux等操作系统)、虚拟VLAN的支持(对虚拟化环境中的虚拟机划分VLAN，以保证虚拟机间信息的相互隔离)、包含了全新的虚拟交换功能（运行Windows网络负载均衡服务，以对不同服务器上的多个虚拟机的负载进行均衡）等。

Hyper-V提供了扩展开发框架和API，以便企业能够将自行特有的硬件设备融入到虚拟化平台中，为虚拟机提供虚拟化服务；提供标准的Windows管理架构（WMI）接口以及API接口使得软件供应商和开发人员可以快速创建自定义的工具、脚本对虚拟化的平台进行管理。

Hyper-V运维和管理

Hyper-V和System Center进行整合和集成。与SCOM相结合，管理员不仅对宿主服务器可以进行全方位的性能监控，并且可以同样高效的细致的监控虚拟机的各方面性能。在减少管理员工作量的同时，高效的监控系统运行状况；前面已经介绍，Hyper-V集群是通过SCVMM进行管理的。

• SCVMM异构虚拟机管理：可以管理运行在VMware ESX和Citrix上的虚拟机。

• SCVMM对虚拟机转化支持：将SCVMM中的物理机转化成Hyper-V(VHD)的P2V、以及将VMware VMDK转化成VHD的V2V转换。在P2V迁移复制中采用VSS确保数据一致性。

• Virtual MachineConverter：提供V2V虚拟机转化，将VMware等VM、虚拟机磁盘和配置（内存、虚拟处理器等）从源转化成Hyper-V。

Hyper-V基本功能

• 动态内存技术：当VM需要内存时，通过内存驱动程序可以弹性增加内存；每隔5分钟动态收回未使用的内存。也可支持内存优先级特性（高中低），支持动态内存设置。

  启动RAM：启动时所需的RAM大小，一般只GuestOS和应用程序所需。

  最大RAM：VM的内存限制。

  内存缓存区：在VM中尽量保持的自由内存大小，用户可以用来缓存文件

• 虚拟主机快照：Hyper-V 可与 Volume Shadow Copy 服务（VSS）相集成，管理员能够创建正在运行的虚拟机的时间点 (point-in-time) 快照。虚拟机实时快照不影响虚拟机运行状态，对任意VM及业务进行快照。Hyper-V也提供了选择存储快照的存储地址，Hyper-V在创建快照前首先暂停VM保证数据一致性，然后创建VHD的差异化磁盘，复制一份VM的配置文件，最后重新运行VM将VM的快照内容保存到磁盘。

• 虚拟机克隆：支持动态产生ID，保证原VM和克隆VM在逻辑上是两个VMs。

Hyper-V存储：

Hyper-V支持对VM添加/移除VHD磁盘不需要重启VM。从存储形态上来讲，Hyper-V支持DAS、NFS/CIFS、Pass-through方式存储。

• VM支持的磁盘类型：固定（初始分配所需容量），动态（可以动态增长到最大容量）和差异化（类似于VMware的磁盘链接克隆，新创建的VM基于VM模板创建差异化磁盘）。

• Hyper-V支持4K磁盘：现在大容量磁6T/8TSATA都是4K磁盘，相比512扇区磁盘，4k磁盘具有较好的性能。

• ThinProvisioning Space Reclaim支持：主要支持Unmap SCSI命令，把不用的存储空间通过Unmanp命令告知外部存储，以便回收提供给其他VM和应用。

• Hyper-V支持NPIV功能：可以把一个存储LUN通过FC链路Pass-Through给VM使用。但一般需要HBA卡（虚拟多个HBA卡）和交换机/存储也支持NPV功能，以便为VM分配WWN和FCID用来通信。

• 支持ODX 虚拟机Offload卸载功能：服务器向发起卸载请求，SAN发起响应令牌，服务器使用该令牌发起写请求，SAN外置存储响应完成数据拷贝，SAN向服务器响应拷贝完成。

• 集群共享卷（CSV）：基于Hyper-V的共享镜像功能，Hyper-V服务器集群可以同时访问一个卷，提高存储访问效率。

• Hyper-V重复数据删除功能：基于Windows Server中Hyper-V虚拟机库进行重复数据查找和删除，节省存储空间。

• Hyper-V对SMB3.0（CIFS）支持：Windows Server 2012 Hyper-V推出后，宣称支持外接NAS（必须支持SMB 3.0）。在SAN外置存储中，一个LUN对于一或多个虚拟机磁盘文件，对虚拟机的操作都是以LUN为单位（VMware推出vVOL来解决此问题）。相比SAN存储，NAS具有一定管理上的优势，每个虚拟机对应的文件对NAS可见，管理粒度可以做到VM文件粒度。

1）SMB3.0透明故障切换 Transparent Failover：在拥有两个或以上节点的SMB集群中，当有节点故障时，客户端自动重新向另一节点发起连接，而不用中断任何业务。该功能需要依赖于SMB集群的功能，在故障透明切换过程中客户端的链接不会中断，只需要集群内部节点上信息（如IP，状态等）完成转移和同步即可。

2）SMB3.0 Witness机制：没有SMB Witness的场景下，客户端只能依靠缓慢的检测机制(例如超时)进行故障转移，效率低下。Witness服务需要依赖于集群的监控功能，当集群中有节点状态改变时，集群会及时通知Witness服务，再由Witness服务通知客户端，快速进行业务切换。

3）SMB3.0多通道 Multi-Channel：允许客户端与服务器之间同时使用多个网络连接。在多个网络连接的基础上，客户端与服务器可以进行更大数据量的传输，增大了网络吞吐能力。该功能允许在其中一些网络连接中断的情况下继续工作，增加了容错能力。

4）SMB3.0远程直接访问：Remote Direct Memory Access(RDMA) 是一种DMA技术，允许从一台计算机的内存将数据直接传输到另一台计算机的内存，而不经过操作系统，从而可以在使用CPU较少的情况下达到高带宽、低延迟的性能。

5）SMB对VSS服务支持：是微软为Windows操作系统提供的一个快照机制。主要服务于备份需求。VSS的影子拷贝由SMB3.0服务器提供，在不影响现有卷访问情况下，备份客户端可以通过影子拷贝完成备份过程（server free备份方式，备份服务器通过挂载快照备份），应用主机不参与备份数据传输过程，可以降低应用主机的负载。

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