Virtuální akademie Úvod do virtualizace Hyper-V

1. Virtuální akademie Úvod do virtualizace Hyper-V Tomáš Kantůrek

2. Virtuální akademie • Úvod do virtualizace Hyper-V – 10.5. • Hyper-V management – 17.5. • Virtualizace a vysoká dostupnost – 24.5. • Produkty System Center I. – 31.5. • Produkty System Center II. – 7.6. • Pohled do budoucnosti – 14.6. • Řešení privátního cloudu – 21.6.

3. Úvod do virtualizace Hyper-V • Virtualizace v podání Microsoftu • Pohled do historie • Hyper-V • Podpora OS a aplikací • Architektura • Instalace • Sítě • Úložiště • Další výhody

4. Virtualizace v podání Microsoftu

5. Serverový trh se mění • Počet virtualizovaných serverů prudce narůstá IDC Server Virtualization Forecast

6. Využití virtualizace Dynamic provisioning Migration Self-managing dynamic systems Reduce TotalCost ofOwnership Backup Recovery Business continuity Enable Agility Power Asset utilization Application testing Increase Availability Basic Standardized Dynamic Rationalized

7. Virtualizace v podání MicrosoftuOd desktopu přes datacentrum do cloudu Platforma pro vás Důležité aspekty Pružnost a dostupnost • Výběr řešení podle firemních potřeb • Zachování stávajících investic Přístup odkudkoliv Široké portfolio řešení Integrovaný management

8. Proč virtualizaci od Microsoftu? Pokrytí od desktopu po cloud NejlepšíTCO/ROI Platforma, kterou znáte Komplexní management Nižší pořizovací náklady Klíčová vlastnost platformy Plné portfolio produktů a řešení Správa fyzických i virtuálních strojů Jednodušší integrace se stávajícími systémy Velké množství partnerů Dohled nad aplikacemi a službami Nástroje, které znáte Nižší provozní náklady

9. Přehled Microsoft řešení Prezentační virtulizace Aplikační virtualizace Serverovávirtualizace “Mít jednoho dodavatele pro hypervisor, operační systém a většinu našich aplikací pro nás znamená významný benefit z hlediska nákladů a technické podpory.” Bert Van Pottelberghe, Sales Director, Hostbasket Virtualizace desktopů

10. Klíčové jsou aplikace Microsoft plně podporuje klíčové serverové aplikace ve virtuálním prostředí Microsoft aktualizoval licenční podmínky pro jednoduchý přechod do virtuálního prostředí Klíčový je management aplikací, nikoliv pouze virtualizační platformy Target běží naHyper-V: 1755 obchodů, 300,000 klientů, 15,000 VM “Hyper-V a Dell nám nabídl platformu, díky které můžeme provozovat naše kriticky důležité aplikace v našich největších obchodních centrech z transakční perspektivy.” Brad Thompson, ředitel, Infrastructure Engineering, Target http://www.microsoft.com/casestudies/Windows-Server-2008-R2-Datacenter/Target-Corporation/Large-Retailer-Relies-on-a-Virtual-Solution-to-Deliver-Optimal-Shopping-Experience/4000009407 “Poprvé jsme viděli, že můžeme virtualizovat vše: od sdílení souborů a tiskáren, přes webové servery až po databáze na SQL a Oracle. Přitom virtuální stroje běží *rychleji* než na původních fyzických strojích.” - Janssen Jones, Indiana University

11. Interoperabilita Smlouvy o spolupráci Novell, Citrix (Xen), a Red Hat podporují Linux na Hyper-V SVVP (Server Virtualization Validation Program) umožňuje certifikovat ne-Microsoft Hypervisor pro podporu Microsoftu System Center Operations Manager podporuje monitoring ne-Windows strojů, včetně Linuxu System Center Virtual Machine Manager umí spravovat VMware ESX servery “DHMC provozuje jak Windows Server 2008 a Windows Server 2003, tak Linux jako virtualizované systémy pod Hyper-V. V DHMC jsme virtualizovali webové servery, Microsoft Office SharePoint® Server 2007 servery, reporting servery, lékařské aplikace, doménové řediče, souborové a tiskové servery, Citrix servery a další.” Dartmouth Hitchcock Medical Center Case Study

12. Úvod do Hyper-V

13. Pohled do historie • 2003 • Microsoft kupujeConnectixpro virtuální PC & server technologie • 2004 • Microsoft Virtual Server 2005 • 2005 • Microsoft Virtual Server 2005 R2 • 2008 • Windows Server 2008 Hyper-V • Microsoft Hyper-V Server 2008 • 2009 • Windows Server 2008 R2 Hyper-V • Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 • 2011 • Windows Server 2008 R2 SP1 Hyper-V • Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 SP1

14. Windows Server 2008 R2 Hyper-V • Postaven na Windows Server 2008 Hyper-V architektuře • 400+ case studies: www.microsoft.com/virtualization • 1 million+ downloadů Hyper-V RTM během 12 měsíců • Nejrychleji rostoucí hypervisor v historii x86 • Microsoft.com běží na Hyper-V R2 • ~15,000 požadavků za sekundu • Přes 40 milionů přístupů denně • Přes 1.2 miliard přístupů za měsíc • Umožňuje nové, dynamické scénáře • Dynamic Data Center • Virtualized Centralized Desktop

15. Podporované OS • Windows Server • Windows Server 2000 • Windows Server 2003 • Windows Server 2008 • Windows Server 2008 R2 • Windows Client • Windows XP Pro SP2/SP3 • Windows Vista • Windows 7 • Ne-Microsoft • SLES 10 • SLES 11 • RHEL 5.2/5.3

16. Podporované aplikace • Více informací vizKB 957006

17. Poskytovatel: OS Hyper-V MS / XenSource / Novell Applications VSP VSC ISV/IHV/OEM Windows Server 2000,2003, 2008 Windows Server 2008 WindowsKernel WindowsKernel Non hypervisor aware OS VMBus Architektura Hyper-V ParentPartition Child Partitions VirtStack VM WorkerProcess WMI Provider VMService Applications Applications Ring 3User Mode Xen-enabled Linux Kernel Linux VSCs Hypercall Adapter Ring 0Kernel Mode VMBus Emulation VMBus Ring -1 Windows Hypervisor Windows Logo Server Hardware

18. Applications User Mode Disk StorPort iSCSIprt Disk Partition Volume Windows File System StorPort Miniport Windows hypervisor VM Worker Process VMBus Virtual Storage Miniport (VSC) Virtual Storage Provider (VSP) Fast Path Filter (VSC) Komunikace VSP / VSC Parent Partition Child Partitions Poskytovatel: Windows Hyper-V ISV OEM Kernel Mode Hardware

19. Podpora 64 logických procesorů • Přehled • Čtyřnásobné zlepšení oproti Hyper-V R1 • Hyper-V tak může využít výhod velkých serverů s vysokou výpočetní kapacitou • Až 384 běžících virtuálních strojů & podpora až pro 512 virtuálních procesorů (VP) na jednom serveru • 384 single VP VM nebo • 256 dual VP VM (512 virtuálních procesorů) nebo • 128 quad VP VM (512 virtuálních procesorů) nebo • Jakákoliv kombinace do 384 VM a 512 virtuálních procesorů • 1000 VM na cluster

20. Processor Compatibility Mode • Přehled • Umožňuje Live migraci mezi různými verzemi CPU v rámci jedné procesorové rodiny • Konfigurace kompatibility pro jednotlivé VM • Nastaví VM na nejnižší denominator (sadu instrukcí dostupnou pro VM) • Výhody • Větší flexibilita v rámci clusterů • Umožňuje migraci přes větší množinu Hyper-V host hardware

21. Procesorová kompatibilita • Při startu VM hypervisor vystaví dostupné procesorové instrukce virtuálnímu stroji • Při aktivované Processor Compatibility je virtuální procesor normalizován a instrukce uvedené v tabulce jsou skryty

22. Second Level Address Translation (SLAT) • Intel: Extended Page Tables (EPT) • AMD: Nested Page Tables (NPT) neboRapid Virtualization Indexing (RVI) • Dvě úrovně překladu • Umožňuje přímý přístup virtuálnímu systému do page tables • Odpadá nutnost správy Shadow Page Table • Žádný hypervisor kód pro demand-fill nebo flush operace • Úspora zdrojů • Hypervisor CPU time využívá pouze 2% • Cca 1MB paměti uspořen na každé VM

23. Možnosti instalace • Plná instalace • Po Windows Server 2008 R2 instalaci • Přidání Hyper-V role pomocí Server Manageru • Včetně Hyper-V Manageru a Virtual Machine Connection tools • Lokální či vzdálený management • Server Core • Minimální serverovákonfigurace • Subset binárního kódu nutný pro Hyper-V roli • Menší místo pro útok • Méně aktualizací • Management pomocí příkazové řádky či vzdáleně

24. DEMO Aktivace Hyper-V role Spuštění prvního virtuálního serveru

25. Nástroje pro nasazení • Bezdotazová instalace • UNATTEND.XML odpovědní soubor • Windows System Image Manager (WSIM) pro vytvoření odpovědního souboru • Microsoft Deployment Toolkit 2010 • Sada úkolů pro přizpůsobení • Integrace se System Center ConfigMgr • System Center VMM 2008 R2 / 2012 • Hyper-V role aktivována při přidání hostitele • VMM 2012 umožňuje instalaci na „čisté železo“

26. Hyper-V Networking & Storage

27. Architektura virtuálních switchů • Implementována jako NDIS 6.0 MUX Driver • Přiřazen k síťovému adaptéru jako Protocol Driver • Může využívat jediné fyzické rozhraní • Základní funkcionalita Layer-2 Switche • Dynamicky provádí Port to MAC Mappings • Implementace VLAN • Neimplementuje Spanning Tree • Neimplementuje SPAN/Monitor Mode • Neimplementuje Layer 3

28. Virtuální síťové adaptéry Syntetické adaptéry Emulované adaptéry Emulace fyzického DEC21140 chipsetu Komunikace pomocí přerušení do vmwp.exe a následně do vmswitch.sys Podporuje PXE Boot Ovladače existují pro většinu OS • Žádné fyzické zařízení • Komunikace přes VMBusdo vmswitch.sys • Nepodporuje PXE Boot • Podstatně výkonnější než emulovaný • Ovladače pouze pro podporované OS • Windows Server 2003 SP2 • Windows Server 2008 • Windows Server 2008 R2 • Windows XP • Windows Vista • Windows 7 • Linux (SLES 10, 11). RHEL 5.x

29. Virtual LAN (VLAN) • IEEE 802.1Q - Layer 2 Extension Of Ethernet umožňuje sdílení jednoho fyzického adaptéru pro více sítí • Egress (odchozí) Network Frames jsou označeny VLAN identifikátorem (tag) • Ingress (příchozí) Network Frames jsou rozděleny dle VLAN identifikátoru (tag)

30. Network Teaming • Failover Teaming • Typicky dvě síťová rozhraní • Typicky připojená do dvou různých switchů • Redundance pro síťovou kartu, kabeláž, switch • Aggregation/Load Balancing Team • Dvě či více rozhraní • Rozděluje síťový provoz mezi aktivní rozhraní • Redundance pro síťovou kartu, kabeláž • Podpora poskytována dodavatelem hardware

31. VM Chimney (TCP Offload Support) • Přehled • TCP/IP provoz ve VM může být přesměrován na fyzickou síťovou kartu na hostujícím serveru • Výhody • Snížení zátěže CPU • Zvýšení výkonnosti • Live Migration plně spolupracuje s TCP Offload • Nejlépe funguje s přenosy velkých objemů dat

32. Virtual Machine Queue (VMQ) • Přehled • NIC přenáší DMA pakety přímo do paměti VM • VM Device buffer je přiřazen k jedné z front (Queue) • Eliminuje kopie paketů ve VSP • Eliminuje route lookup ve virtuálním switchi (VMQ Queue ID) • Umožňuje jedné síťové kartě zprostředkovat vícenásobná připojení na fyzickém hostiteli • Výhody • Hostitel neukládá device DMA data do vlastního bufferu, cože vede ke kratší path length for I/O (zlepšení výkonu)

33. Podpora Jumbo Frame • Podpora Jumbo Frame • Ethernet frames >1,500 bytů • Ad hoc standard je ~9k • Přehled • Umožňuje 6x větší objem dat v jednompaketu • Výhody • Zlepšuje propustnost • Snižuje zatížení CPU při přenosu velkých souborů

34. Úložiště • Fyzické • DAS (SATA, eSATA, PATA, SAS, SCSI, USB, Firewire) • SAN (Fibre Channel, iSCSI, SAS) • Virtuální adaptéry • IDE, SCSI • Boot – pouze IDE • VHD • Fixed, dynamic, differencing • Pass-through • iSCSI Direct

35. MPIO a MCS • Microsoft MPIO a MCS (Multiple Connections for iSCSI) fungují s Hyper-V transparentně • MPIO podporován s Fibre Channel, iSCSI, SAS • Dvě možnosti pro multi-paths with iSCSI • Multiple Connections per Session • Microsoft MPIO (Multipathing Input/Output) • Při použití iSCSI direct, MPIO a MCS pracují s VMQ zcela transparentně

36. Hot Add/Remove Storage • Přehled • Přidání a odebrání VHD a pass-through diskůdo běžící VM bez nutnosti restartu • Hot-add/remove disk lze použít pro VHDs a pass-through disky připojené k virtuálnímu SCSI controlleru • Výhody • Umožňuje zvětšení úložné kapacity ve VM bez výpadku • Umožňuje další scénáře zálohování v rámci datacentra • Umožňuje nové scénáře pro SQL/Exchange

37. Další možnosti Hyper-V

38. Core Parking • Časované spouštění VM na jednom serveru umožňuje další zvýšení hustoty • Umožňuje“parking” či “sleeping” jednotlivých jader přepnutím do úsporného režimu (C state) • Snižuje spotřebu CPU Processor is “parked”

39. Ochrana dat • Windows Server Backup • Pro malá a střední řešení • VM, soubory, složky, volumes, aplikace, system state • Podpora VSS • Nepodporuje CSV • System Center DPM 2010 • Bez výpadku zálohuje běžící VM • Záloha pro hostitele i hosty • Obnova na „čisté železo“ • Podpora CSV

40. Dynamic Memory • Vylepšené řízení paměti v Hyper-V v 2008 R2 SP1 • Paměť je dynamicky distribuovaná napříč všemi VM, umožňuje jednoduché přidávání a odebírání • To umožňuje vyšší hustotu VM na stejném hardware • Paměť je automaticky přidělena/odebrána dle potřeb VM, bez přerušení služby • Minimální vliv na výkon systému • Funguje výborně se server i klient OS • Paměť je přidávána a odebírána pomocí synthetic memory driveru (memory VSC)

41. DEMO Dynamická paměť

42. RemoteFX • 3D GPU Host side Rendering • Vylepšená Encode/Decode Pipeline • USB Redirection • UmožňujeRemoteFXve VM • Klient musí podporovatRDP 7.1 • USB redirection musíbýt aktivováno přes GP • Vyžadována aktualizaceGP a restart

43. Klíčové body • Microsoft pokrývá kompletní portfolio virtualizačních produktů • Integrovaná architektura, správa, síťové možnosti a úložiště dělají z Hyper-V vynikající nástroj pro virtualizaci • Hyper-V poskytuje virtualizační prostředí od nejmenších po největší datacentra

44. Užitečné odkazy • Hlavní stránka o Hyper-V • http://www.microsoft.com/cze/virtualizace/ • Instalace Hyper-V role (video) • http://technet.microsoft.com/cs-cz/edge/instalace-hyper-v-role • Vytvoření virtuálního serveru pomocí Hyper-V Manageru (video) • http://technet.microsoft.com/cs-cz/edge/vytvoreni-virtualniho-serveru-pomoci-hyper-v-manageru • TechNet blog CZ/SK • http://www.techneblog.cz • TechNet Flash zpravodaj • http://www.technetflash.cz • Hyper-V gettingstartedguide (en) • http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc732470(WS.10).aspx

45. ©2011 Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Windows, Windows Vista, Windows Azure, Hyper-V and other product names are or may be registered trademarks and/or trademarks in the U.S. and/or other countries. The information herein is for informational purposes only and represents the current view of Microsoft Corporation as of the date of this presentation. Because Microsoft must respond to changing market conditions, it should not be interpreted to be a commitment on the part of Microsoft, and Microsoft cannot guarantee the accuracy of any information provided after the date of this presentation. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS, IMPLIED OR STATUTORY, AS TO THE INFORMATION IN THIS PRESENTATION.