Mesin Virtual Hyper-V Generasi Kedua

Salah satu inovasi utama dalam hypervisor Windows Server 2012 R2 adalah kemampuan untuk membuat mesin virtual generasi kedua (Generasi 2) Apa tujuan mengembangkan mesin virtual Hyper-V generasi kedua, apa kelebihannya dan dalam hal apa lebih disukai menggunakannya? Pada artikel ini kami akan mencoba menjawab semua pertanyaan ini..

Hyper-V di Windows Server 2012 R2 sekarang mendukung dua generasi mesin virtual: generasi 1 (generasi 1) dan generasi 2 (generasi 2). Mesin virtual generasi pertama (Generasi 1) adalah satu-satunya jenis mesin virtual yang tersedia di versi Hyper-V sebelumnya. Dalam Hyper-V berbasis Windows Server 2012 R2, saat membuat mesin virtual baru, Anda sekarang dapat menentukan generasi mana mesin virtual yang dibuat akan dimiliki..

Latar belakang historis untuk pengembangan mesin virtual generasi kedua

Generasi baru mesin virtual berbeda dari yang sebelumnya dengan satu prinsip utama - ini dirancang khusus untuk mengoptimalkan operasi OS secara eksklusif (dan hanya) di lingkungan virtual Hyper-V. Generasi mesin virtual mendefinisikan set perangkat keras virtual dan fungsi mesin virtual. Dan jika generasi sebelumnya mengandung anakronisme evolusioner yang timbul dari arsitektur komputer "fisik" pada awalnya, maka mesin virtual Gen 2 terhindar dari kebutuhan ini, yang memberikan beberapa keuntungan.

Tugas utama ketika membuat mesin virtual adalah menciptakan perangkat lunak yang dapat diandalkan emulasi peralatan fisik, yang pada awalnya dirancang dan dikembangkan tanpa memperhitungkan kemampuan virtualisasi. Seiring waktu, semakin banyak perubahan dilakukan pada arsitektur OS dan perangkat keras komputer. Akibatnya, pengembang platform virtual harus meniru berbagai peralatan (termasuk usang) untuk menjalankan OS dalam lingkungan virtualisasi: ini adalah BIOS, port input-output standar (COM, LPT, PS / 2), pengendali IDE , Floppy disk controller, interrupt controllers, PCI-to-ISA bridges, dan banyak lagi.

Persaingan berbagai peralatan menyebabkan peningkatan overhead prosesor, kebutuhan untuk mendukung kode yang agak rumit, dan, sebagai konsekuensi dari fakta ini, permukaan yang meningkat untuk penyerang.

OS modern yang dirancang dengan mempertimbangkan kemungkinan bekerja di lingkungan virtual, dan bahkan pada tahap boot, dapat memahami apa yang berfungsi di dalam VM dan tidak mengharapkan tampilan pengontrol interupsi atau chipset tertentu, tetapi berkomunikasi langsung dengan hypervisor melalui bus VMBus. Berdasarkan konsep-konsep ini, Microsoft memutuskan untuk mengambil risiko dan mengabaikan kebutuhan untuk meniru perangkat lawas dan membuat platform baru untuk meniru perangkat dengan sekumpulan komponen minimum.

Begini tampilan daftar perangkat yang diemulasi di dalam Device Manager pada Hyper-V VM:

Generasi pertama mesin virtual Hyper-V:

2 generasi mesin virtual Hyper-V:

Kemampuan Mesin Virtual Hyper-V Generasi Kedua

Apa saja perubahan dasar yang dibuat pada mesin virtual Hyper-V Generation 2:

  • Dukungan UEFI- penggantian BIOS standar untuk firmware berbasis UEFI
  • Boot aman - sebagai hasil dari paragraf pertama, dukungan untuk teknologi Boot Aman yang memungkinkan Anda untuk melindungi sistem dari rootkit dan bootkit selama proses boot (secara default, Boot Aman aktif)
  • Gagal meniru pengontrol IDE - interaksi dengan file mesin virtual VHDX dilakukan menggunakan perintah SCSI asli, yang mengarah ke peningkatan yang signifikan dalam kinerja mesin virtual.
  • Booting dari drive SCSI atau SCSI-DVD virtual - pengendali IDE virtual benar-benar "dipotong".
  • Kemampuan untuk boot jaringan PXE menggunakan adaptor jaringan sintetis, yang lebih cepat daripada menggunakan Legacy Network Adapter di generasi pertama mesin virtual
  • Kurangnya perangkat Legacy - hanya perangkat sintetis yang tersisa
  • Mode Sesi yang Ditingkatkan - fungsi baru dari konsol manajemen Hyper-V yang memungkinkan Anda untuk terhubung ke desktop mesin virtual langsung dari konsol melalui bus VMBus (bahkan tanpa mesin virtual yang terhubung ke jaringan). Pada saat yang sama, administrator dapat mengambil semua keuntungan dari sesi RDP: kemampuan untuk memilih resolusi layar, dukungan untuk clipboard, kartu pintar, dan pengalihan perangkat USB (ada rincian disini).
Kiat. Opsi Mode Sesi yang Ditingkatkan dalam pengaturan mesin virtual Hyper-V bertanggung jawab atas fungsi ini..

Karena penolakan untuk meniru jenis peralatan yang usang, kecepatan pemuatan mesin virtual telah meningkat secara signifikan dan waktu yang diperlukan untuk menginstal OS tamu telah menurun. Dalam berbagai pengujian, perbedaan kecepatan pengunduhan dan penyebaran VM generasi 1 dan 2 masing-masing mencapai 20% dan 50%, yang sangat menarik dalam berbagai skenario VDI..

Catatan. Selama pengoperasian VM, peningkatan kecepatan mesin virtual hampir tidak terlihat, karena Komponen integrasi Hyper-V memungkinkan mesin virtual bekerja pada tingkat yang paling efisien.

Persyaratan dan batasan mesin virtual generasi ke-2

Sebagai OS tamu di mesin virtual Hyper-V generasi kedua, yang berikut ini didukung:

  • Windows Server 2012
  • Windows Server 2012 R2
  • Windows 8 x64
  • Windows 8.1 x64

Rupanya, batasan ini disebabkan oleh fakta bahwa versi OS ini mendukung spesifikasi UEFI 2.3.1 dengan Secure Boot.

Itu penting. Setelah membuat mesin virtual, tidak mungkin untuk secara langsung mengubah generasi, yang tidak mengejutkan BIOS digunakan dalam satu kasus dan UEFI dalam kasus lain (namun, ada metode migrasi tidak langsung menggunakan utilitas pihak ketiga atau konversi V2V).

Mesin virtual Hyper-V generasi ke-2 di Windows Server 2012 R2 memberikan peningkatan kinerja untuk mesin virtual, terutama selama fase instalasi dan boot, telah meningkatkan keamanan, berjalan pada UEFI dan menghilangkan kebutuhan untuk mendukung emulasi perangkat keras lama.