Server virtualisieren mit Hyper-V und Windows Server 8

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2 Server virtualisieren mit Hyper-V und Windows Server 8 Michael Korp Infrastruktur Architekt, Microsoft Technology Center Microsoft Deutschland GmbH The information contained in this document relates to a pre-release product which may be substantially modified before it is commercially released. Microsoft makes no warranties, express or implied with respect to the information presented here.

3 Mehr als Virtualisierung Reine Server Virtualisierung hilft Kosten sparen und Effizienz im Betrieb zu erreichen Jenseits der einfachen Virtualisierung. Dynamischere Plattform für: Erstellen einer Private Cloud. Flexiblere Virtualisierungslösung zur Unterstützung von zentralen Businessanwendungen und Hochverfügbarkeitslösungen im eigenen Rechenzentrum.

4 Hyper-V vor Windows Server 8 Hyper-V Historie Eingeführt mit Windows Server 2008 Neue Version in Windows Server 2008 R2 Aktualisiert mit Windows Server 2008 R2 SP1 Zwei Inkarnationen von Hyper-V Hypervisor-basiertes Virtualisierungsfeature von Windows Server 2008 R2 Microsoft Hyper-V Server, ein freies alleinstehendes Produkt. Enthält nur: Windows Hypervisor Windows Server Treiber Modell Virtualisierungskomponenten Windows Server 2008 R2 Verbesserungen für Hyper-V Erhöhte Verfügbarkeit bei der Verschiebung virtueller Maschinen Erhöhte Verfügbarkeit bei Hinzufügen und Entfernen von Storage zu virtuellen Maschinen Verbesserte Verwaltung virtueller Rechenzentren Vereinfachte Installation virtueller und physischer Rechner Hyper-V Prozessor Kompatibilitätsmode für Live Migrationen Verbesserte Leistungsfähigkeit virtueller Netzwerke Verbesserte Speicherverwaltung virtueller Maschinen

5 Eine vollständigere Virtualisierungsplattform Hyper-V in Windows Server "8" Beta Mehrinstanzensicherheit sowie Mandantenisolation Flexible Infrastruktur wann und wo Sie sie benötigen Skalierung, Leistungsfähigkeit und Lastdichte Hochverfügbarkeit

6 Sicherheit und Isolation von Mandanten NIC = Netzwerk Adapter Hyper-V Extensible Switch Neues Feature Organisiert den Netzwerkverkehr zwischen: Virtuellen Maschinen Dem externen Netzwerk Dem Host Betriebssystem Virtuelles Layer-2 Interface Programmatisch verwaltet Erweiterbar

7 Hyper-V Extensible Switch Zwei Erweiterungsplattformen: NDIS Filter Treiber WFP Callout Treiber Option zu erweitern oder ersetzen: Ingress Filter Destination Lookup und Forwarding Egress Filter Weitere Features: Überwachung der Erweiterung Einzigartigkeit der Erweiterung Erweiterungen lernen den VM Lebenszyklus Erweiterungen mit Veto bei Statusänderungen Mehrere Erweiterungen auf einem Switch Architektur des Hyper-V Extensible Switch

8 Typen von Erweiterungen Erweiterung Zweck Mögliches Beispiel Erweiterungskomponente Network Packet Inspection Netzwerkpakete untersuchen, aber nicht verändern sflow und Netzwerk Monitoring NDIS Filter Treiber Network Packet Filter Einfügen, Ändern und Löschen von Netzwerk Paketen Sicherheit NDIS Filter Treiber Network Forwarding Third-Party Weiterleitung, welche die standardmäßige Weiterleitung umgeht OpenFlow, Virtuelle Ethernet Ports Aggregator (VEPA) und proprietäre Netzwerk Komponenten NDIS Filter Treiber Firewall/Intrusion Detection Filtern und ändern von TCP/IP Paketen, überwachen oder autorisieren von Verbindungen, filtern von IPsec gesicherter Kommunikation und filtern von RPCs Virtuelle Firewall und Verbindungsüberwachung WFP Callout Treiber

9 Hyper-V Netzwerk Virtualisierung Wie die Netzwerkvirtualisierung arbeitet: Zwei IP Adressen für jede virtuelle Maschine General Routing Encapsulation (GRE) IP Adressen werden überschrieben Policy Management Server Gelöste Probleme: Hebt Einschränkungen von VLANs auf. Eliminiert die hierarchische Zuweisung von IP Adressen für virtuelle Maschinen.

10 Beispiel der Netzwerk Virtualisierung Vorteil Erfordert kein Upgrade von Netzwerk Adapter, Switch oder Netzwerk Appliances Kann heute ohne Einbußen der Leistungsfähigkeit eingesetzt werden.

11 Migration virtueller Maschinen Start der Live Migration Arbeitsspeicher wird übertragen Verbesserungen der Migration virtueller Maschinen ohne Ausfallzeiten Schnellere Migration und mehrere Migrationen gleichzeitig Live Migration außerhalb von Cluster Umgebungen Geänderte Seiten übertragen Storage Handle übertragen SMB Share basierte Live Migration

12 Migration virtueller Maschinen Vorteile der Migration virtueller Maschinen ohne Ausfallzeiten Erhöhte Flexibilität bei der Platzierung virtueller Maschinen Erhöhte Effizienz bei der Administration Reduktion der Ausfallzeit bei Migrationen über Cluster Grenzen hinweg Live Migration ohne gemeinsame Ressourcen

13 Live Storage Migration Verschieben der virtuellen Platten ohne Ausfallzeiten Verschieben der virtuellen Festplatten (VHDs), die einer laufenden virtuellen Maschine zugewiesen sind. Vorteile Verwalten von Storage in einer Cloud Umgebung mit höherer Flexibilität und Kontrolle. Verschieben von Storage ohne Ausfallzeiten. Aktualisieren der physischen Storage, der einer virtuellen Maschine zugeordnet ist (z.b. SMB basierte Storage). Windows PowerShell Commandlets.

14 Import virtueller Maschinen Import Assistant für den zuverlässigen Import virtueller Maschinen Erkennt und korrigiert Probleme Erfordert nicht, dass die virtuelle Maschine korrekt exportiert war Erlaubt, dass virtuelle Maschinen auf ein USB Flash Laufwerk kopiert werden Verschiebt virtuelle Maschinen einfacher und zuverlässig Nutzt Windows PowerShell cmdlets zur Automation Vorteil Eine einfachere, bessere Methode, virtuelle Maschinen zu importieren oder kopieren.

15 Hyper-V Skalierbarkeit System Ressource Windows 2008 R2 Maximalwerte Windows Server "8" Beta Verbesserungsfaktor Logische Prozessoren der Hardware Host Virtuelle Maschine Cluster Physischer Arbeitsspeicher 1 TB 2 TB 2 Virtuelle Prozessoren pro Host 512 1,024 2 Virtuelle Prozessoren der virtuellen Maschine Arbeitsspeicher der virtuellen Maschine 64 GB 1 TB 16 Aktive virtuelle Maschinen 384 1, Knoten Virtuelle Maschinen 1,000 4,000 4

16 Hyper-V Skalierbarkeit Non-Uniform Memory Access (NUMA) Unterstützung in der virtuellen Maschine Projiziert die NUMA Topologie in eine virtuelle Maschine Erlaubt dem Gast Betriebssystem und den Anwendungen intelligente Entscheidungen bezüglich NUMA zu treffen Richtet die NUMA Knoten der VM an den Ressourcen des Host aus NUMA Topologie des Gastes entspricht standardmäßig der NUMA Topologie des Host

17 Dynamic Memory Verbesserung Dynamic Memory Eingeführt im Windows Server 2008 R2 SP1 Weist den laufenden virtuellen Maschinen bei Bedarf automatisch Speicher zu Windows Server "8" Beta Verbesserung Minimum Memory Hyper-V Smart Paging Memory Ballooning Laufzeitkonfiguration Start einer virtuellen Maschine mit Hyper-V Smart Paging

18 Messung der Ressourcennutzung Eigenschaften Nutzt Ressource Pools Ist mit allen Hyper-V Operationen kompatibel Wird nicht von Verlagerungen der virtuellen Maschine beeinträchtigt Verwendet Network Metering Port ACLs Metriken Durschnitt CPU Nutzung Durchschnitt Speicher Nutzung Minimum Speicher Nutzung Maximum Speicher Nutzung Maximum Platten Allokation Eingehender Netzwerkverkehr Ausgehender Netzwerkverkehr Eine mit Hyper-V in Windows Server "8" Beta erzeugte Umgebung mit zwei Mandanten

19 Messung der Ressourcennutzung Grundsätzliches Modell der Messung der Ressourcennutzung Mehrwerte der Messung der Ressourcennutzung Nachverfolgung der Nutzung von virtuellen Maschinen ist einfacher. Kann genutzt werden, um Daten mehrerer virtueller Maschinen zu aggregieren. Kann verwendet werden, um eine korrekte Kostenverrechnung aufzubauen. Einfacherer Zugang zu Nutzungsdaten der Ressourcen.

20 Neues VHD Format (VHDX) Grundsätzliche Eigenschaften des VHDX Format Speicher Kapazität bis zu 64 Terabytes (TBs) Schutz vor Korruption bei einem Stromausfall Optimale Ausrichtung der Strukturen für Platten mit großen Sektoren Vorteile Vergrößerte Speicherkapazität Schutz der Daten Stellt die Leistungsfähigkeit auf Platten mit großen Sektoren sicher 21

21 Offloaded Data Transfer (ODX) ODX Datentransfer zwischen intelligenten Storage Arrays Token basiert Vorteile Schnelle Provisionierung und Migration virtueller Maschinen Schnellerer Transfer großer Dateien Minimierung von Latenzen Maximieren des Array Durchsatz Weniger CPU und Netzwerk Nutzung Leistungsfähigkeit nicht durch Netzwerk Durchsatz oder Server Auslastung begrenzt Verbesserte Skalierung für Rechenzentren Automation Token basiertes Kopieren

22 Data Center Bridging (DCB) Konvergieren verschiedener Kommunikation Netzwerk Storage Management Live Migration Vorteile Wie DCB funktioniert DCB arbeitet als eine Eigenschaft des Netzwerkadapters. Dieser Mechanismus bietet eine Hardwarelösung zur Verwaltung des Netzwerkverkehr. DCB klassifiziert und verteilt den Netzwerkverkehr. Windows weist den Adapter an, den Verkehr zu klassifizieren. Verkehr muss nicht aus dem Netzwerkstack stammen. Hilft dabei QoS sicherzustellen Einfacher verschiedener Kommunikation Ressourcen zuzuweisen

23 Hyper-V Replica Neues Feature Repliziert Hyper-V VMs von einer primären zu einer Replica Site Vorteile In-Box Lösung für Business Continuity und Disaster Recovery Wiederherstellung nach Fehler in Minuten Sicherere Replikation über das Netzwerk Kein Bedarf für Storage Arrays Kein Bedarf für zusätzliche Software Replikation Automatische Handhabung der Live Migration Einfache Konfiguration und Verwaltung

24 NIC Teaming Was ist NIC Teaming? Mehrere parallele Netzwerkverbindungen Erhöhter Durchsatz Bietet Redundanz in Falle eines Link Ausfall Vorteile Höhere Robustheit gegen Ausfälle Besserer Durchsatz NIC Teaming in der Hyper-V Umgebung Nutzt virtuelle Netzwerk Adapter Kann zu mehr als einem virtuellen Switch verbinden Ist ausgelegt, um Konnektivität zu erhalten, wenn ein Switch die Verbindung verliert Erlaubt bis zu 32 Netzwerkadapter in einem Team Beispiel: SR-IOV Verwaltung Windows PowerShell Konfigurations UI für NIC Teaming im Server Manager

25 Hyper-V Cluster Verbesserungen Neue Eigenschaften Cluster von VM Gästen via Fiber Channel Verbindungen zum Fiber Channel direkt aus der virtuellen Machines heraus Virtualisiert Arbeitslasten, die: Direkten Zugang zu Fiber Channel Storage benötigen Cluster des Gast Betriebssystem über Fibre Channel benötigen Verschlüsselte Cluster Volumes Verwendet BitLocker Drive Encryption für den besseren physischen Schutz bei Deployments außerhalb des gesicherten Rechenzentrum Verbesserung der Live Migration im Cluster Nutzt höhere Netzwerk Bandbreiten (bis 10GB) für schnellere Migrationen Cluster Shared Volume (CSV) 2.0 Vereinfacht die Konfiguration und den Betrieb virtueller Maschinen Bietet bessere Sicherheit und Leistungsfähigkeit Integriert sich mit Storage Arrays für Out-of-the-Box Replikation und Hardware Snapshots

26 Hyper-V Cluster Verbesserungen Neue Eigenschaften Transparentes Failover Verschiebt Dateifreigaben zwischen den Knoten mit nur geringen Unterbrechungen für die Serveranwendungen, wie: Konfigurationsdateien Virtuelle Festplatten (VHDs) Snapshots in Dateifreigaben über das SMB2 Protokoll Hyper-V Anwendungsüberwachung Hyper-V und der Failover Cluster arbeiten zusammen, damit Arbeitslasten, die offiziell keinen Cluster unterstützen höher verfügbar werden. Überwacht Dienste und Ereignisprotokolle innerhalb der virtuellen Maschine. Ermittelt den Zustand der Schlüsseldienste der virtuellen Maschine.

27 Hyper-V Cluster Verbesserungen Neue Eigenschaften Priorisierung des Virtual Machine Failover Erlaubt die Priorität der virtuellen Maschinen zu konfigurieren Steuert die Reihenfolge, in der virtuelle Maschinen starten oder verschoben werden. In-Box Live Migration Queuing Erlaubt große Mehrfachauswahlen Aktionen Lets you perform large multiselectzur Live Migration mehrerer virtueller Maschinen Regeln der Affinität virtueller Maschinen Erlaubt gruppierte virtuelle Maschinen zu konfigurieren, die gleichzeitig bei einem Failover migriert werden. Beispiel: Die virtuelle Maschine mit SharePoint und die Partner VM mit dem SQL Server werden so konfiguriert, dass sie immer auf den gleichen Knoten verschoben werden. Erlaubt festzulegen, dass zwei virtuelle Maschinen durch einen Failover nie auf dem gleichen Knoten koexistieren können (Anti-Affinität).

28 2012 Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Windows, Windows Vista 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.