Виртуализация на основе Windows Server 2008 R2

Виртуализация играет важнейшую роль в работе современных центров обработки данных. Обеспечиваемое виртуализацией повышение эффективности работы позволяет организациям значительно снизить трудоемкость эксплуатации и энергопотребление.

Windows Server 2008 R2 поддерживает следующие типы виртуализации.

 

Hyper-V виртуализирует системные ресурсы физического компьютера, предоставляя приложениям и операционным системам виртуализированную среду. Если компонент Hyper-V™ используется отдельно, он обычно применяется для виртуализации серверных компьютеров. Если компонент Hyper-V используется вместе с инфраструктурой виртуализации настольных компьютеров (VDI), он применяется для виртуализации клиентских компьютеров.

Операционная система Windows Server 2008 поддерживает серверную виртуализацию с использованием технологии Hyper-V. В состав Windows Server 2008 R2 входит новая версия Hyper-V, которая содержит перечисленные ниже усовершенствования, помогающие создавать динамические виртуальные центры обработки данных.

 

Одним из важнейших условий обеспечения работоспособности центра обработки данных является обеспечение максимальной доступности систем и приложений. Виртуальные центры обработки данных также требуют консолидации, высокой доступности и применения большинства сложных средств управления.

Hyper-V в Windows Server 2008 R2 поддерживает долгожданную функцию живой миграции, позволяющую переносить виртуальную машину между серверами виртуализации, не прерывая ее работу. При этом пользователи, которые подключены к данной виртуальной машине, заметят лишь незначительное снижение производительности в течение нескольких секунд и даже не узнают, что виртуальная машина была перенесена на другой физический компьютер.

При динамической миграции используются общие тома кластера (CSV) — новая возможность отказоустойчивых кластеров Windows Server 2008 R2, позволяющая нескольким узлам, которые входят в один отказоустойчивый кластер, одновременно обращаться к одному логическому номеру устройства (LUN). С точки зрения виртуальной машины, каждая виртуальная машина использует собственный LUN. Однако файлы VHD для каждой виртуальной машины хранятся на одном томе CSV.

Особенности архитектуры CSV обеспечивают повышенную отказоустойчивость соединений узлов кластера, что напрямую влияет на работу виртуальных машин в кластере. В архитектуре CSV реализован механизм, называемый динамическим перенаправлением операций ввода-вывода и позволяющий перенаправлять эти операции в рамках отказоустойчивого кластера в зависимости от доступности подключений.

В состав Windows Server 2008 R2 входит анализатор соответствия рекомендациям (BPA) для всех основных ролей сервера, включая роль отказоустойчивого кластера. Данное средство проверяет соответствие параметров конфигурации кластера и узлов кластера передовому опыту.

 

Высокая эффективность виртуализации не избавляет от необходимости управлять виртуальными машинами. Количество виртуальных машин увеличивается быстрее, чем количество физических компьютеров, поскольку для создания виртуальных машин обычно не нужно приобретать дополнительное оборудование. Поэтому задача управления виртуальными центрами обработки данных приобретает особое значение. В Windows Server 2008 R2 внесены следующие усовершенствования, помогающие управлять виртуальными центрами обработки данных.

·  Снижение трудоемкости ежедневно выполняемых задач по администрированию Hyper-V путем использования консоли управления Hyper-V.

·  Повышение эффективности использования средств командной строки и автоматизированного управления для администрирования Hyper-V благодаря применению командлетов PowerShell.

·  Повышение эффективности управления несколькими серверами Hyper-V в среде виртуального центра обработки данных путем использования диспетчера виртуальных машин System Center 2008.

 

Исторически сложилось так, что для развертывания операционных систем и приложений на физических и виртуальных компьютерах используются разные методы. Для развертывания и замены предварительного подготовленных операционных систем и приложений на виртуальных компьютерах используются файлы в формате VHD, который стал фактическим стандартом при выполнении подобных задач. Hyper-V в Windows Server 2008 R2 поддерживает два существенных обновления при работе с файлами VHD.

В Windows Server 2008 R2 администраторы могут на работающей виртуальной машине добавлять и удалять файлы VHD и диски, напрямую подключенные к виртуальному контроллеру SCSI, не выполняя перезагрузку. Это позволяет увеличивать объем хранилища данных без дополнительных простоев и обеспечивает дополнительную гибкость при архивации центров данных и сложных развертываний Exchange Server и SQL Server.

Windows Server 2008 R2 позволяет загружать компьютер из файла VHD, находящегося на локальном жестком диске, что дает возможность использовать заранее созданные файлы VHD для развертывания виртуальных и физических компьютеров. Это позволяет уменьшить число образов, которыми необходимо управлять, и предоставляет удобное средство для тестирования развертываемого ПО, перед тем как выполнять развертывание в рабочей среде.

Hyper-V в Windows Server 2008 R2 содержит ряд усовершенствований, повышающих производительность виртуальных машин и снижающих энергопотребление. Например, Hyper-V поддерживает преобразование адресов второго уровня (SLAT), которое использует новые возможности современных процессоров для повышения производительности виртуальных машин и уменьшения загрузки гипервизора Windows. Кроме того, благодаря использованию новой функции остановки ядра (Core Parking), поддерживаемой Windows Server 2008 R2, виртуальные машины Hyper-V потребляют меньше электроэнергии.

Новая версия Hyper-V повышает производительность виртуальных машин при работе в сети, используя технологию разгрузки для TCP (TCP Offload или VM Chimney), кадры крупных размеров(Jumbo Frames) и другие новые технологии работы в сети, поддерживаемые Windows Server 2008 R2. Разгрузка для TCP позволяет виртуальным машинам передавать работу по обработке сетевого трафика сетевому адаптеру хост-компьютера. Эта функция работает так же, как и функция разгрузки для TCP на физических компьютерах. Hyper-V™ лишь расширяет возможности данной функции и позволяет использовать ее в виртуальном мире. Данная возможность повышает производительность процессора и пропускную способность сети и полностью поддерживается функцией живой миграции.

 

 

Как и разгрузка для TCP, поддержка кадров крупных размеров также была введена в Windows Server 2008. Hyper-V™ в Windows Server 2008 R2 лишь расширяет возможности этой функции, позволяя использовать ее в виртуальных машинах. Поддержка кадров крупных размеров в виртуальных сетях обеспечивает те же преимущества, что и при работе в физических сетях, включая шестикратное увеличение полезной нагрузки пакета, что не только повышает пропускную способность сети, но и снижает загрузку процессора при передаче больших файлов.