Virtualización con Hyper-V{El hypervisor incluido en Windows Server

2008}

David Cervigón LunaIT Pro EvangelistMicrosoft Ibéricahttp://blogs.technet.com/davidcervigon

Agenda

Introducción y requerimientosArquitecturaFuncionalidadesSeguridadAlta disponibilidadGestión del Datacenter virtualizado

Idea muy novedosa…

IBM M44/44XIBM CP-40IBM CP/CMS…………

¡¡En 1960!!

Tipos de Virtual Machine Monitors (VMM)

Host OSVMM

Guest 1 Guest 2

VMM Tipo 1 (Hypervisores): Paravirtualización

VMM Híbrido: Virtualización Nativa

Hardware

Apps

VMM

Guest 2 Guest 3

Hardware

Guest 1

• Virtual PC• Virtual Server• VMWARE Workstation• VMWare Server (GSX)• Virtual Iron, VirtualBox, Parallels, etc.

• Hyper V• Xen, XenServer• VMWARE ESX • Logical Domains

Anillos de Protección en IA

Virtualización de una CPU

CPU

VMM

Guest

Anillo 0

Traducción binaria

(Lenta)

Anillo 3

Ejecución Directa

(Rápida)

Solución Software: “Ring compression”

Anillo 0 (Guest Kernel Mode

Anillo 1 (Guest Kernel Mode)

Anillo 3 (Guest User Mode)

SO Guest

VMM.sys

Aplicaciones

VM Additions

CPU

Anillo 0 (Guest Kernel Mode)

Ejecución Directa

Ejecución Directa

Traducción Binaria

Traducción Binaria

Virtualización Asistida por Hardware

El procesador le ofrece a la Máquina Virtual el nivel de privilegios esperado (Anillo -1)

Elimina la necesidad de hacerlo por softwarePuede mejorar el rendimiento de la máquina Virtual considerablemente

Virtual Server

Operaciones de Virtual ServerOperaciones de la Máquina

Virtual

Procesador x86

Virtual Server

Máquina Virtual Máquina Virtual Máquina Virtual Máquina VirtualMáquina Virtual Máquina Virtual

Intel- VT

Virtualización sólo por software Virtualización asistida por hardware

Requerimientos de Hyper-VHardware

Arquitectura x64 (no IA64)Virtualización asistida por hardware

Intel-VT

Data Execution Prevention (DEP) en el hardwareNOTA: La BIOS debe soportar y tener habilitadas estas opciones. Hay que apagar/encender el equipo después de hacer algún cambio (no basta reiniciar)

SoftwareUna edición x64 de Windows Server 2008

Standard/Enterprise/Datacenter/Hyper-V Server

Arquitecturas de HypervisoresMonolíticos

Mas simple que un kernel moderno, pero con cierto nivel de complejidadTiene su propio modelo de drivers

Micro-KernelFuncionalidad simple de particionadoMayor fiabilidad, con menor superficie de ataqueSin código de tercerosLos drivers corren en cada una de las particiones

Hypervisor

VM 1(Admin)

VM 2 VM 3

Hardware Hardware

Hypervisor

VM 2(“Child”)

VM 3(“Child”)

Virtualization Stack

VM 1(“Parent”)

DriversDriversDriversDriversDriversDrivers DriversDriversDrivers DriversDriversDrivers

Windows Server 2008

VSPWindows

Kernel

Arquitectura de Hyper-V

Aplicaciones

Aplicaciones

Aplicaciones

Non-Hypervisor Aware OS

Windows Server 2003,

2008

Windows Kernel VSC

VMBusEmulacio

n

“Designed for Windows” Server Hardware

Windows hypervisor

Xen-Enabled

Linux KernelLinux VSC

Hypercall Adapter

Particion Padre

Particiones Hijas

VM Service

WMI Provider

VM Worker

Processes

OSISV / IHV / OEM

Microsoft Hyper-VMicrosoft / XenSource

User Mode

Kernel Mode

Proporcionado por

Ring -1

IHV Driver

s

VMBus

VMBus

Aplicaciones

Synthetic

DevicesDrivers

Emulated

DevicesDrivers

¿Por qué no dehacerse de la particion padre?En un Hypervisor monolítico no es posible la defensa en

profundidad¡Todo lo que corre en el hypervisor lo hace en el modo más privilegiado del sistema!

•Scheduler•Memory Management•Storage Stack•Network Stack•VM State Machine•Virtualized Devices•Binary Translators•Drivers•Management API

Hardware

Ring -1

UserMode

KernelMode

UserMode

KernelMode

UserMode

KernelMode Ring 0

Ring 3

VirtualMachin

e

VirtualMachin

e

VirtualMachin

e

Hypervisor en Micro-kernel

Defensa en profundidadUsa la virtualización asistida por hardware como protecciónHyper-V no utiliza traducción binariaSuperficie de ataque muy reducida

SchedulerMemory Management

Hardware

VM State MachineVirtualized DevicesManagement API

Ring -1

Storage StackNetwork Stack

Drivers

UserMode

KernelMode

UserMode

KernelMode Ring 0

Ring 3

Parent PartitionVirtualMachin

e

VirtualMachin

e

Funcionalidades de Hyper-V

Particiones hijas tanto de 32-bit (x86) como de 64-bit (x64)Maquinas Virtuales SMP con 2/4 coresHasta 64 GB de memoria en máquinas virtualesAcceso Pass-through a disco para VMsLive Backup: Integración con Volume Shadow ServiceEstándar DMTF para interfaz de gestión por WMIPosibilidad de sacar Snapshots de las máquinas virtualesControl flexible de recursos

Posibilidad de establecer niveles mínimos y máximos de los recursos de CPU y red.

Networking robusto: Soporte a NLB y VLANManipulación Offline del virtual hard disk (.vhd)Migración de VMs desde MS Virtual Server

Hyper-V NetworkingPartición Padre

Redes Virtuales enlazadas a NICs físicasExternas – Limitadas por el número de NICsInternas – IlimitadasPrivadas – Ilimitadas

Solo NICs Ethernet (no Wireless)Soporta VLANs

Trunking (VTP Protocol)

Máquina VirtualNIC SintéticaNIC Legacy (Intel 21140)12 NICs por VM

8 sintéticas4 legacy

Hasta 10Gb/sSoporta VLANs

NIC dedicada (Gestión) NIC enlazada a Hyper-V

Alta disponibilidadQuick Migration

FuncionamientoSave state: Salva el estado de la Máquina VirtualMover la máquina virtual: Mueve la conexión del almacenamiento al host destinoRestaurar el estado y continuar la ejecución

No comparable ni a Live Migration ni a VMotion

Similar a VMware HANetwork Connectivity

SAN Storage

¿Cómo de rápida es la migración rápida?

¡Bastante rápida!Memoria de

laVM1 GbE iSCSI 2 Gb FC 4 Gb FC

512 MB ~8 segundos ~ 4 segundos ~2 segundos

1 GB ~16 segundos ~8 second ~ 4 segundos

2 GB ~32 segundos ~16 seconds ~8 segundos

4 GB ~64 segundos ~32 segundos ~16 segundos

8 GB ~2 minutos ~64 segundos ~32 segundos

{Hyper-V en acción}

demo

Windows Server 2008 & System Center El Datacenter virtualizado

System CenterConfiguration Manager

System CenterVirtual Machine Manager

System CenterOperations Manager

System CenterData Protection Manager

Ejemplo de Infraestructura de Virtualización

•Windows Server 2008 x64 Edition EE/DTC•Quad Proc/Quad Core con AMD-V o Intel VT•128GB de memoria (1TB máximo)•2 2Gb FC con MPIO•1 NIC dedicada para gestión•NICs de 4 puertos dedicadas a VMs

Granja de virtualización(14 + 2 Servers)

Switch de fibra de 32 puertos

WAN

Replicación

SAN

DomainController

32 conexiones

Eth

ern

et

Extiende SCVMM 2007 para gestionar, además de Virtual Server:

Microsoft Hyper-VVMware VI3

Nuevas capacidadesGestión de Hypervisores – Hyper-V, VMwareIntegración con Failover Cluster de Windows Server 2008Administración delegada y nuevo portal de autoservicioMejora en Resource Calibration/Optimization

Operations Manager Server

Virtual Machine Manager

Server

ConnectorWindows® PowerShell

Self Service Web Portal

Administrator’s Console

Virtual Center Server

VM VM VM VM

Management Interfaces

SAN Storage

VM

VM

VMM Library Server

VM Template

ISO ScriptVHD

Operator’s Console

Web Consol

e

Windows PowerShe

ll

VMware VI3

ESX HostVM VM VM VM

VM VM VM VM

Arquitectura de SCVMM 2008

VM

VM

Optimización de rendimiento y uso de recursos

{System Center Virtual Machine Manager 2008}

demo

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