Hyper-V в Windows Server 2012 и Veeam Backup & Replication: функциональные возможности и решения по резервному копированию Александр Шаповал Владимир Ескин

Hyper-V в Windows Server 2012: функциональные возможности Александр Шаповал Microsoft

3 Комплексная платформа виртуализации Более безопасная мультитенантная архитектура Гибкая инфраструктура – в любом месте и в любое время Масштабируемость, производительность и плотность Высокий уровень доступности Hyper-V в Windows Server 2012

Безопасность мультитенантной архитектуры и изоляция Более безопасная мультитенантная архитектура Расширения коммутатора Hyper-V Extensible Switch для новых возможностей 4 Обеспечивает полную изоляцию и безопасность информации каждого клиента

Безопасность мультитенантной архитектуры и изоляция Коммутатор Hyper-V Extensible Switch Новая компонента, которая управляет сетевым трафиком между: –Виртуальными машинами –Внешней сетью –Операционной системой хоста Виртуальный интерфейс второго уровня Программное управление Возможность расширения 5 NIC = сетевой адаптер Сетевое приложение Виртуальная сетевая плата Расширяемый коммутатор Hyper-V Extensible Switch Физический коммутатор Физическая сетевая плата Виртуальная машина Узел Hyper-V Виртуальная машина Сетевое приложение Виртуальная сетевая плата Сетевое приложение Виртуальная сетевая плата

Безопасность мультитенантной архитектуры и изоляция Частная виртуальная локальная сеть (PVLAN) Изоляция виртуальных машин друг от друга в центре обработки данных Создание групп виртуальных машин, которые могут обмениваться пакетами данных 6 Пример PVLAN: Первичный идентификатор VLAN ID – 2 Вторичные идентификаторы VLAN ID – 4 и 5. 6 Гостевая ОС Гостевая ОС Гостевая ОС Гостевая ОС Гостевая ОС Расширяемый коммутатор Hyper-V Extensible Switch Типы портов PVLAN: isolated community promiscuous Сетевая плата порт, работающий в режиме trunk 2,4 2,4,5 2,5 2,4,5

Защита от ARP-спуфинга Защитная блокировка DHCP ACL виртуального порта Режим Trunk Мониторинг Windows PowerShell и WMI Усиленная безопасность и изоляция Управляемость Изоляция сетей различных клиентов друг от друга Отсутствует необходимость создания и обслуживания сетей VLAN Защита от злонамеренного перехвата данных Безопасность мультитенантной архитектуры и изоляция 7 Другие инструментыПреимущества

Расширения коммутатора Hyper-V Extensible Switch Две платформы для расширений: Драйверы фильтра NDIS Драйверы вызова WFP Компоненты, которые могут быть расширены или заменены: Фильтрация на входе Поиск пункта назначения и пересылка Фильтрация на выходе Другие функции: Мониторинг Состояние/конфигурация Расширения, отслеживающие жизненный цикл виртуальных машин Расширения, запрещающие изменение состояния Несколько расширений на одном коммутаторе Архитектура коммутатора Hyper-V Extensible Switch 8 Сторонний производитель Сетевые подключения Hyper-V System Center Virtual Machine Manager Оборудование Приложение Hyper-V Extensible Switch Расширение фильтра Платформа фильтрации Windows Расширение фильтра Коммутируемое расширение Физический сетевой адаптер Рабочий процесс виртуальной машины (VMWP ) Служба управления виртуальными машинами (VMMS ) Платформа фильтрации Windows Сетевые протоколы Виртуальный сетевой адаптер Корневой раздел Дочерний раздел Внешний вызов VMBUS 10 CTL WMI

Гибкая инфраструктура в любом месте и в любое время 9 Масштабируемость за пределами VLAN при помощи виртуализации сети в Hyper-V Добавлять и перемещать серверы теперь можно быстрее и проще Миграция виртуальных машин без простоев Миграция хранилищ виртуальных машин без простоев Надежный импорт виртуальных машин Слияние моментальных снимков на работающей виртуальной машине Новые инструменты автоматизации для Hyper-V

Масштабируемость за пределами VLAN при помощи виртуализации сети в Hyper-V Принцип работы виртуализации сети: Два IP-адреса для каждой виртуальной машины Инкапсуляция Generic Routing Encapsulation (GRE) Замена IP-адреса (IP address rewrite) Сервер управления политиками Решаемые проблемы: Устранение ограничения VLAN Исключение иерархического назначение IP-адресов в виртуальных машинах 10 Синяя ВМКрасная ВМСиняя сетьКрасная сеть Виртуализация Физический серверФизическая сеть Коммутаторы стойки (Top-of-Rack) Сервер Серверная виртуализацияСетевая виртуализация

Пример виртуализованной сети 11 Сеть центра обработки данных Параметры политики Узел Hyper-V 1Узел Hyper-V 2 Адресное пространство поставщика услуг «Синяя корпорация» «Красная корпорация» Адресные пространства клиентов «Синяя корпорация» Адрес клиента Адрес поставщика услуг «Красная корпорация» Адрес клиента Адрес поставщика услуг

Преимущества виртуализации сети при помощи Hyper-V Упрощение сети и увеличение эффективности использования ресурсов сервера и сети Не требуется применение нового оборудования (серверов, коммутаторов и других устройств) для обеспечения максимальной производительности Комплексное управление посредством Windows PowerShell и WMI Миграция сети клиента в облако без изменения конфигурации и без ущерба для изоляции Развертывание виртуальной машины клиента в любом месте центра обработки данных 12

Миграция виртуальных машин без простоев Усовершенствования Ускоренная одновременная миграция нескольких виртуальных машин Динамическая миграция за пределы кластера Старт динамической миграцииПередача страниц памяти Передача измененных страниц памятиПередача управления хранилищем Динамическая миграция с использованием файлового сервера SMB

Миграция хранилищ виртуальных машин без простоя 14 Динамическая миграция хранилищ (Live storage migration) Перемещение VHD-диска работающей виртуальной машины Преимущества Гибкость и контроль управления хранилищем в облачной среде Перемещение VHD-дисков без простоев Обновление физических хранилищ, доступных виртуальной машине (например, SMB- хранилищ) Командлеты Windows PowerShell Компьютер с установленной платформой Hyper-V Виртуальная машина Стек VHD Устройство- источник Устройство назначения

Миграция виртуальных машин без простоев 15 Преимущества Гибкое размещение виртуальных машин Повышение производительности труда администраторов Сокращение времени простоя в процессе миграции за пределами кластера Динамическая миграция в режиме share nothing («ничего общего») Исходный Hyper-VКонечный Hyper-V Виртуальная машина Виртуальная машина Стек VHD Устройство- источник Устройство назначения

Надежный импорт виртуальных машин Мастер импорта Находит и исправляет ошибки Не требует экспорта виртуальной машины Позволяет копировать виртуальную машину на USB-устройство Делает перенос виртуальных машин проще и надежнее Использует командлеты Windows PowerShell для автоматизации Преимущества Более простое и надежное решение для импорта или копирования виртуальных машин 16

Слияние моментальных снимков на работающей виртуальной машине Обновление родительских виртуальных жестких дисков во время работы виртуальной машины Преимущества Снимки хранятся в виде.avhd-файлов Возможно слияние.avhd-дисков с родительским без остановки ВМ Ввод-вывод приостанавливается для небольшого диапазона данных, находящегося в процессе слияния По окончании слияния диски отключаются, соответствующие файлы закрываются 17 Моментальные снимки

Новые инструменты автоматизации для Hyper-V 18 Разработаны для ИТ- специалистов Более 150 командлетов Согласованные названия командлетов Ориентированный на задачи интерфейс

Масштабируемость, производительность и плотность Поддержка технологии Offloaded Data Transfer (ODX) Функция Data Center Bridging (DCB) Виртуальные адаптеры Virtual Fibre Channel Поддержка 4КБ секторов Служба Quality of Service (QoS) Масштабирование узлов Hyper-V и рабочих нагрузок Усовершенствованная технология динамической памяти Hyper-V Учет ресурсов в Hyper-V Новый формат виртуальных жестких дисков 19 Повышение масштабируемости ЦОД и использование меньшего числа серверов для запуска большего количества виртуальных машин и рабочих нагрузок

Масштабирование узлов Hyper-V и рабочих нагрузок СистемаРесурс Максимальное количество Показатель улучшения Windows 2008 R2Windows Server 2012 Узел Логические процессоры на физическом оборудовании × Физическая память1 ТБ4 ТБ4×4× Виртуальные процессоры на физический узел ×4× Виртуальная машина Виртуальные процессоры на виртуальную машину 46416× Объем памяти на виртуальную машину64 ГБ1 ТБ16× Активные виртуальные машины ,7× Кластер Узлы16644× Виртуальные машины ×8× 20

Масштабирование узлов Hyper-V и рабочих нагрузок Поддержка технологии NUMA (Non-Uniform Memory Access) в виртуальных машинах Топология NUMA проецируется на виртуальную машину Гостевые операционные системы и приложения используют NUMA более интеллектуально Обеспечивается согласованность топологии NUMA в гостевых системах с ресурсами физического хоста 21 Гостевая топология NUMA по умолчанию соответствует топологии NUMA хоста NUMA узел 1NUMA узел 2NUMA узел 3NUMA узел 4 Виртуальная NUMA узел А Виртуальная NUMA узел B Виртуальная NUMA узел B Виртуальная NUMA узел А

Масштабирование узлов Hyper-V и рабочих нагрузок Поддержка SR-IOV в Hyper-V Повышает пропускную способность сети Уменьшает задержки в сети Сокращает нагрузку на ЦП хоста по обработке сетевого трафика 22 Преимущества Эффективное использование ЦП и оперативной памяти узла Выполнение наиболее ресурсоемких рабочих нагрузок 22 VF означает "виртуальнаяВФ=виртуальная функция

23 Преимущества Более высокая степень консолидации Более высокая надежность операций Hyper-V Увеличение максимальной памяти с минимальным простоем Усовершенствование динамической памяти Hyper-V Высвобождение выгружаемой памяти после перезапуска виртуальной машины

24 Учет ресурсов в Hyper-V Среда с двумя клиентами, построенная с помощью Hyper-V в Windows Server 2012 Использование пулов ресурсов Совместимость со всеми операциями Hyper-V Независимость от переноса виртуальных машин Использование ACL портов Возможности Средняя загрузка ЦП Среднее потребление памяти Минимальное потребление памяти Максимальное потребление памяти Максимальное объем выделенного дискового пространства Входящий трафик Исходящий трафик Показатели Учет ресурсов виртуальной машины Определение пулов ресурсов Пул ресурсов Клиент 1 Интернет Пул ресурсов Клиент 2 Интернет

Новый формат виртуальных жестких дисков (VHDX) Основные характеристики VHDX Емкость хранения до 64 терабайт (ТБ) Защита данных от повреждения в случае перебоев питания Оптимальное выравнивание структуры для дисков с крупными секторами Преимущества Увеличенная емкость хранилища Защита данных Высокая производительность на дисках с крупными секторами 25 Таблица метаданных Пользовательские метаданные Файловые метаданные Таблица размещения блоков (BAT) Блоки пользовательских данн ых Блоки карт секторов Область данных (крупные и выравненные 1МБ размещения) (крупные и выравненные 1МБ размещения) Область заголовка Заголовок Журнал намерений Область метаданных (мелкие и невыравненные размещения)

Поддержка технологии Offloaded Data Transfer (ODX) Операция копирования с использованием маркеров 26 ODX Перенос данных между интеллектуальными СХД На основе маркеров Преимущества Быстрое развертывание и миграция виртуальных машин Быстрый перенос крупных файлов Минимизация задержек Максимальное использование пропускной способности массива Снижение нагрузки на ЦП и сеть Производительность не ограничена пропускной способностью сети или загруженностью сервера Увеличение емкости и масштабируемости ЦОД Автоматизация Маркер Фактическая передача данных Интеллектуальный массив хранения Маркер Разгрузка - чтение данных Разгрузка - запись данных

Виртуальные адаптеры Virtual Fibre Channel Динамическая миграция поддерживает возможность подключения к порту Fibre Channel 27 Доступ из виртуальной машины к SAN с поддержкой Fibre Channel Непосредственный доступ к SAN Аппаратный путь ввода-вывода к стеку виртуального жесткого диска Поддержка N_Port ID Virtualization (NPIV) Подключение одного хоста Hyper-V к разным SAN До четырех виртуальных адаптеров Fibre Channel в одной виртуальной машине Функция Multipath I/O (MPIO) Динамическая миграция (Live migration) Набор имен WWN А Набор имен WWN В Набор имен WWN А Динамическая миграция

Служба Quality of Service (QoS) 28 Относительное ограничение минимальной пропускной способности Жесткое ограничение минимальной пропускной способности Превышение лимита пропускной способности Возможности Устанавливает минимальную пропускную способность Назначает заданную пропускную способность для каждого типа трафика Помогает обеспечить необходимое распределение ресурсов при перегрузке каналов связи Может превышать квоту при отсутствии перегрузки Два механизма Усовершенствованный планировщик пакетов (программный) Сетевой адаптер с поддержкой DCB (аппаратный) Нормальный приоритет Высокий приоритет Критический приоритет Бронзовый клиент Серебряный клиент Золотой клиент 500 МБ200 МБ100 МБ Расширяемый коммутатор Hyper-V 1ГБ/с 500 МБ Золотой клиент Золотой клиент Золотой клиент Расширяемый коммутатор Hyper-V Поддержка совместной работы для сетевой платы 1ГБ/с

Высокий уровень доступности 29 Hyper-V Replica Инкрементное резервное копирование Усовершенствованная кластеризация Hyper-V NIC Teaming Повышение устойчивости к сбоям в ЦОД и клиентских системах

NIC Teaming Использование виртуальных сетевых адаптеров Подключение к нескольким виртуальным коммутаторам Сохранение подключения даже при отключении одного из коммутаторов До 32 сетевых адаптеров в группе Пример: SR-IOV NIC Teaming в среде Hyper-V Windows PowerShell Server Manager Управление Более высокая устойчивость к сбоям в сети Повышенная пропускная способность Преимущества 30 Несколько параллельных сетевых подключений Повышение пропускной способности Обеспечение избыточности в случае сбоя связи Что такое NIC Teaming

Hyper-V Replica 31 Роли и инструменты Hyper-V Командлеты Hyper-V Интегрированный пользовательский интерфейс PS Hyper-V Интегрированный пользовательский интерфейс PS Hyper-V Модуль управления Hyper-V отслеживает и реплицирует изменения для каждой виртуальной машины Прием-передача трафика репликации Модуль управления Hyper-V принимает и применяет изменения для реплицированной виртуальной машины Репликация через WAN Первичный сайтСайт репликации Общий файловый ресурс SMB VM = виртуальная машина CRM = управление отношениями с клиентами IIS = службы IIS SMB = протокол SMB SAN = сеть хранения данных (SAN) P = первичный R = Replica=реплика Новая возможность Реплицирует ВМ из основного в резервный сайт Преимущества Доступное решение для обеспечения непрерывности бизнеса и аварийного восстановления Восстановление после сбоев в течение нескольких минут Безопасная репликация по сети Не требуются СХД Не требуются другие технологии программной репликации Поддержка live migration Простая конфигурация и управление

Ресурсы 32 Портал TechNet Хаб на TechNet по Windows Server Windows Server Microsoft Virtual Academy (MVA)

Контакты 33 Александр Шаповал Эксперт по стратегическим технологиям Blog: