Гипервизор Microsoft Hyper-V быстро созрел в корпоративном центре обработки данных как полнофункциональный гипервизор. Особенно с последними двумя версиями Windows Server (Windows Server 2016 и 2019) Hyper-V получил множество функций и возможностей, которые помогают ему очень близко подойти к паритету функций с другими крупными игроками в отрасли.
Одним из больших преимуществ зрелости Windows Server, особенно с Windows Server 2019, является быстрое внедрение версии Windows Server Core с помощью замечательных новых доступных инструментов, включая Центр администрирования Windows и функции по требованию. В течение длительного времени запуск Hyper-V на Windows Server Core был рекомендуемой платформой по ряду причин. Поскольку ядро Windows Server 2019 становится мейнстримом с еще более совершенными инструментами, вы можете легко запустить свою production среду Hyper-V на ядре Windows Server.
Давайте рассмотрим Hyper-V в режиме ядра и различные аспекты запуска виртуальных машин Hyper-V поверх Windows Server Core edition.
Широкое Распространение Windows Server в режиме ядра
Microsoft потратила значительное время на разработку новых инструментов и управление ими для Windows Server 2019. В течение долгого времени громоздкое управление Windows Server Core было главным препятствием для его внедрения по всем направлениям.
Однако в сочетании с Windows Server 2019 Microsoft представила Windows Admin Center, который является полнофункциональным, всеохватывающим инструментом управления следующего поколения, позволяющим гибко и современно управлять всеми выпусками Windows Server, включая Core.
Любые оговорки, которые ИТ-администраторы ранее имели по поводу использования Windows Server Core в своих средах из-за отсутствия возможностей управления, больше не являются проблемой с Центром администрирования Windows.
Ядро Hyper-V Более Мощное, Чем Когда-Либо
Благодаря более мощным функциям и управлению, найденным в ядре Windows Server 2019, благодаря Центру администрирования Windows и другим новым функциям, таким как функция on Demand, наличие Hyper-V на этой платформе имеет больше смысла, чем когда-либо.
При запуске платформы гипервизора для критически важных для бизнеса рабочих нагрузок вам нужна наиболее эффективная, экономичная, оптимизированная платформа, которую вы можете запустить. Для Hyper-V это Windows Server Core. Windows Server Core предоставляет множество преимуществ по сравнению с Windows Server, установленным с включенным рабочим столом. К ним относятся следующие:
- Сокращенное обслуживание-поскольку ядро сервера устанавливается только с включенными необходимыми функциями, оно требует гораздо меньшего обслуживания, чем Windows Server, установленный с настольным интерфейсом
- Уменьшенное управление – меньшее количество установленных компонентов означает, что требуется уменьшенное управление
- Уменьшенная поверхность атаки-безопасность является огромной проблемой в большинстве современных сред. Поскольку установлено меньше компонентов, запущено меньше служб и включено меньше функций, ядро Windows Server Core имеет минимальную поверхность атаки по сравнению с Windows Server с установленными настольными функциями
- Меньше дискового пространства требуется – с Windows Server 2019 он требует примерно на 4 ГБ меньше дискового пространства, чем Windows Server 2019 с рабочим столом
Учитывая все вышесказанное, эти преимущества дают огромный стимул для использования Windows Server Core в качестве платформы для Hyper-V.
Основные Требования Hyper-V
Помимо количества аппаратных ресурсов, необходимых для запуска рабочих нагрузок на основных узлах Hyper-V, Hyper-V в Windows Server 2019 или Hyper-V 2019 Server имеет следующие общие требования:
- 64-разрядный процессор с трансляцией адресов второго уровня (SLAT). Для установки компонентов виртуализации Hyper-V, таких как гипервизор Windows, процессор должен иметь поддержку SLAT. Однако не требуется устанавливать средства управления Hyper-V, такие как Virtual Machine Connection (VMConnect), диспетчер Hyper-V и командлеты Hyper-V для Windows PowerShell. Смотрите раздел” Как проверить наличие требований Hyper-V " ниже, чтобы узнать, есть ли у вашего процессора поддержка SLAT
- Расширения режима монитора виртуальной машины
- Достаточно памяти-планируйте как минимум 4 ГБ оперативной памяти. Чем больше памяти, тем лучше. Вам понадобится достаточно памяти для хоста и всех виртуальных машин, которые вы хотите запустить одновременно
- Поддержка виртуализации должна быть включена в BIOS или UEFI:Аппаратная виртуализация. Это доступно в процессорах, которые включают опцию виртуализации-в частности, процессоры с технологией Intel Virtualization Technology (Intel VT) или технологией AMD Virtualization (AMD-V)
Аппаратно-принудительное Предотвращение Выполнения Данных (DEP) должно быть доступно и включено. Для систем Intel это бит XD (execute disable bit). Для систем AMD это бит NX (no execute bit)
Требования к хосту для дополнительных функций Hyper-V, таких как экранированные виртуальные машины, потребуют некоторых дополнительных аппаратных компонентов:
- UEFI 2.3.1 c-поддерживает безопасную, измеряемую загрузку
Следующие два параметра необязательны для безопасности на основе виртуализации в целом, но необходимы для хоста, если вы хотите получить защиту, которую обеспечивают эти функции:
- TPM v2. 0-защищает активы безопасности платформы
- IOMMU (Intel VT-D) - таким образом, гипервизор может обеспечить защиту прямого доступа к памяти (DMA)
Установка Hyper-V в режиме ядра
Когда вы рассматриваете установку Hyper-V в Windows Server Core, есть два подхода, которые вы можете использовать, в зависимости от лицензирования, которое вы хотите использовать. Hyper-V 2019 Server-это, по сути, бесплатная версия Hyper-V, которая в основном является ролью Hyper-V, предустановленной на Windows Server Core.
Когда вы устанавливаете сервер Hyper-V 2019, он поставляется с предустановленной ролью Hyper-V, доступной и готовой к использованию. Однако лицензирование с помощью сервера Hyper-V 2019 полностью нерегулярно. Вы не получаете лицензии Windows “в коробке” с сервером Hyper-V 2019. Вам придется приобрести все лицензии Windows, необходимые для каждого экземпляра Windows, который вы запускаете поверх сервера Hyper-V 2019.
При установке Windows Server Core в стандартной версии или версии Центра Обработки Данных и последующей установке роли Hyper-V вы получаете преимущества лицензирования, включенного в эти версии Windows. Когда Windows Server 2019 Standard edition лицензируется на вашем хосте Hyper-V, Вы можете запускать (2) виртуальные машины Windows без необходимости дополнительного лицензирования. Если вы лицензируете и запускаете Datacenter на своем узле Hyper-V, вы можете запускать неограниченное количество виртуальных машин Windows на своем узле Windows Server Core Datacenter.
Имея в виду эти моменты, вам придется принять решение, основанное на вашем примере использования, какую версию Windows вы собираетесь использовать для своего основного хоста Hyper-V. Для целей пошагового руководства по установке мы продемонстрируем использование Windows Server 2019, загруженного в качестве основной установки, а затем установим роль Hyper-V. Это будет типичная версия и конфигурация, используемая в большинстве корпоративных центров обработки данных, работающих с производственными рабочими нагрузками поверх Hyper-V.
Установка ядра Windows Server 2019 с ролью Hyper-V
Поскольку мы сначала устанавливаем операционную систему Windows Server 2019 Core, давайте сделаем это, чтобы установить Windows Server Core, а затем добавить роль Hyper-V. Вставьте носитель и выберите язык и другие параметры на первом экране.
Нажмите кнопку Установить сейчас, чтобы начать установку.
В Windows Server 2019 вы можете либо ввести ключ продукта, либо выбрать опцию I don't have a product key, чтобы обойти ее во время установки.
Следующий экран-это то, на что вы хотите обратить внимание. Теперь, по умолчанию, если вы просто пройдете через этот экран, вы будете устанавливать Windows Server Standard edition без графического интерфейса пользователя. Если вы заметили, что версия Windows Server с графическим интерфейсом отмечена обозначением Desktop Experience. Здесь я выбираю опцию Windows Server 2019 Datacenter, которая не имеет рабочего стола, поэтому это базовая версия.
Затем примите лицензионное соглашение для установки.
Если вы выполняете чистую установку Windows Server 2019 Core edition, вам нужно будет выбрать параметр Custom: Install Windows only (advanced).
На следующем экране вы выбираете, где вы хотите установить Windows, выбрав том для установки.
После нажатия кнопки Далее начнется установка Windows Server 2019 Core edition.
Вы сразу увидите разницу с Core edition, так как он будет загружаться не в графическую среду, а в диалоговое окно входа в систему командной строки Core.
Как и при установке Desktop Experience edition, вы увидите запрос на первоначальную смену пароля.
Введите новый пароль и подтвердите его.
Пароль был успешно изменен. Нажмите клавишу enter в строке "ОК".
Процесс входа в систему завершится простым переходом в командную строку. Заметное отличие от Windows Server 2019 Core заключается в том, что вы больше не видите автоматического запуска утилиты sconfig. Как мы увидим ниже, sconfig-это встроенная утилита, которая позволяет легко настроить Основные начальные настройки Windows Server Core после его установки.
Давайте рассмотрим далее настройку Windows Server Core и установку роли Hyper-V.
Настройка ядра Windows Server Core и установка роли Hyper-V
Как и в случае любой новой установки Windows Server, существует множество различных базовых параметров конфигурации, которые необходимо настроить перед использованием сервера в production. Это включает в себя изменение имени сервера, присоединение к домену (если домен присутствует), настройку IP-адреса, удаленное управление, обновление Windows и многие другие задачи.
Как уже упоминалось выше, утилита sconfig уже давно является утилитой для настройки ядра Windows Server Core. Она имеет меню управления в основной версии операционной системы, которое помогает преодолеть разрыв между конфигурацией рабочего стола Windows и опытом только командной строки.
Заметное изменение заключается в том, что Microsoft удалила утилиту sconfig из автоматического запуска. Это изменение, несомненно, преднамеренно, поскольку Центр администрирования Windows является новым предпочтительным средством как для настройки, так и для управления ядром Windows Server Core.
Есть несколько вещей, которые я обычно люблю делать с помощью sconfig, чтобы быстро запустить сервер и получить возможность удаленно управлять им и устанавливать роли/функции. Это включает в себя:
- Изменение сетевых настроек (IP-адрес и т. д)
- Измените имя сервера
- Присоединяйтесь к домену
- Включить RDP
- Включить Удаленное Управление
Присоединившись к домену, включив RDP и включив удаленное управление, вы можете легко подключиться к серверу через Центр администрирования Windows, чтобы завершить настройку. Также возможно установить роль Hyper-V.
Существует несколько способов установки роли Hyper-V:
- использовать PowerShell
- Центр Администрирования Windows
Добавление роли Hyper-V с помощью PowerShell
Использование PowerShell непосредственно из консоли или сеанса RDP для установки ядра Windows Server 2019 для установки необходимых ролей, таких как PowerShell, чрезвычайно просто.
- Install-WindowsFeature-Name Hyper-V-IncludeAllSubFeature-Перезагрузка
Введите запуск PowerShell из командной строки и выполните описанный выше командлет. Сервер установит роль Hyper-V и автоматически перезагрузится
Давайте теперь рассмотрим добавление роли Hyper-V с помощью консоли управления следующего поколения Microsoft, Windows Admin Center.
Добавление роли Hyper-V с помощью центра администрирования Windows
Центр администрирования Windows (WAC) позволяет вернуться к очень знакомому графическому интерфейсу управления серверами Windows. WAC прост в установке и очень интуитивно понятен в использовании в качестве платформы управления. После подключения сервера шлюза центра администрирования Windows к установке Windows Server Core у вас будет доступ к меню ролей и компонентов точно так же, как если бы Вы были локальны на сервере Windows Server Core.
Центр администрирования Windows вычислит зависимости любых установок ролей/компонентов, а затем предложит вам продолжить установку, включая параметры автоматической перезагрузки. Вы можете поставить галочку в перезагрузке сервера автоматически, если это необходимо.
После подтверждения установки вы можете отслеживать ход выполнения в области уведомлений (значок колокольчика)
После перезагрузки сервера можно повторно просмотреть роли и компоненты и проверить, что состояние роли Hyper-V отображается как установленное.
Центр администрирования Windows позволяет вам иметь лучшее из обоих миров при использовании Windows Server Core. Вы получаете все преимущества для своей среды от использования установок Windows Server Core (меньший объем пространства, меньший объем управления и лучшая безопасность), в то же время имея управление графическим интерфейсом, которое вы привыкли использовать для управления установками Windows Server.
Создание виртуальных машин Hyper-V и управление ими
При установке Windows Server Core можно использовать устаревший диспетчер Hyper-V для подключения к удаленной установке Hyper-V Core и управления виртуальными машинами. Однако вы также можете сделать это в центре администрирования Windows.
После установки роли Hyper-V в установке Windows Server Core появятся два новых меню: виртуальные машины и виртуальные коммутаторы. Они предоставляют большую часть функций, необходимых для управления виртуальными машинами с помощью центра администрирования Windows.
Feature on Demand (FoD) – совместимость приложений
Еще одним уникальным новым набором возможностей, которые были добавлены в установку Windows Server Core, является набор функций совместимости приложений по требованию. Теперь, с Windows Server Core, вы можете добавить набор инструментов совместимости приложений Feature on Demand, который расширяет установку Windows Server Core, позволяя использовать многие знакомые консоли управления прямо из Server Core.
Начиная с Windows Server версии 1903, Microsoft добавила еще два инструмента в набор инструментов совместимости приложений:
- Планировщик задач (taskschd.msc)
- Менеджер Hyper-V (virtmgmt.msc)
С помощью набора инструментов совместимости приложений Feature on Demand и центра администрирования Windows вы можете значительно заполнить любые пробелы в управлении, которые могут отсутствовать при переходе с графической платформы Windows Server на Windows Server Core.
Плюсы и минусы ядра Hyper-V
Как и в любом другом случае, существуют плюсы и минусы, которые необходимо учитывать при рассмотрении вопроса об использовании установок Hyper-V Core в вашей рабочей среде. Давайте посмотрим на них.
Плюсы
В контексте Hyper-V есть много плюсов, когда речь заходит о запуске вашей рабочей инфраструктуры Hyper-V. Это включает в себя:
- Более легкая версия Windows
- Меньше " вздутия живота”
- Легче управлять
- Меньше исправлений
- Лучшая безопасность
Для производственных виртуальных машин уже давно рекомендуется запускать производственную инфраструктуру с использованием ядра Windows Server Core. Хотя многие клиенты, возможно, воздерживались от этого из-за трудностей в управлении средой, с помощью центра администрирования Windows и совместимости приложений Feature on Demand эти проблемы больше не актуальны.
Дополнительные Плюсы:
- Управление графическим интерфейсом через Центр администрирования Windows
- Возможность локального управления Windows Server Core с помощью средств управления FoD, установленных локально на сервере Windows Server Core
Минусы
Когда дело доходит до минусов, с новыми возможностями, найденными в Windows Server 2019 наряду с новыми инструментами управления, их немного. Однако в основном они сводятся к простоте управления. Даже с новыми инструментами все еще существует кривая обучения, которую необходимо преодолеть в большинстве сред, которые все еще используют только Windows Server с установкой Desktop Experience.
- Многим по-прежнему будет сложнее управлять ядром Hyper-V
- Новый Центр администрирования Windows представляет собой новый инструмент, требующий кривой обучения
- Функция по требованию-совместимость приложений-это дополнительное программное обеспечение, которое должно быть установлено на ваших серверах Hyper-V Core
Заключение
Установки Windows Server Core с Windows Server 2019 являются самой мощной и полнофункциональной операционной системой Windows Server без графического интерфейса пользователя на сегодняшний день. Новые инструменты, которые были введены для расширения и помощи в управлении в выпусках Windows Server 2019 Core, значительно уменьшили сложность управления ядром Windows Server.
Новые инструменты включают Центр администрирования Windows и функцию по требованию (FoD), которые устраняют разрыв между Windows Server with Desktop Experience и версией ядра сервера. Это делает установку Windows Server Core практически равной управлению Windows Server с установленным рабочим столом Experience.
Ядро Hyper-V-это, пожалуй, лучшая платформа для запуска вашей производственной среды Hyper-V. Благодаря дополнительным преимуществам меньшего размера, меньшему количеству управляемых компонентов и гораздо большей безопасности по сравнению с версией Desktop Experience он предлагает платформу Hyper-V по выбору, когда речь заходит об эффективности и безопасности.