Виртуализация может использоваться для разных целей. Например, с ней работают облачные вычисления и контейнерные технологии. К счастью, как пользователь Windows вы не будете зависеть от внешнего — и иногда очень сложного — программного обеспечения. С Hyper-V Windows установила свой собственный гипервизор. Так что же делает этот инструмент?
Что такое Hyper-V?
Для виртуализации аппаратного обеспечения, то есть создания аппаратной среды, не имеющей физической формы, необходим посредник между физическим компьютером и виртуальной машиной. Этот интерфейс называется гипервизором. Физическая хост-система может быть сопоставлена с несколькими виртуальными гостевыми системами (дочерними разделами), которые совместно используют аппаратное обеспечение хоста (родительский раздел). Компания Microsoft создала собственный гипервизор Hyper-V, который входит в профессиональные версии Windows 10 или Windows 8. Это программное обеспечение также устанавливается в Windows Server.
Hyper-V дает пользователям Windows возможность запускать собственную виртуальную машину. В этой виртуальной машине может быть виртуализирована полная аппаратная инфраструктура с оперативной памятью, местом на жестком диске, мощностью процессора и другими компонентами. На этой основе работает отдельная операционная система, которая не обязательно должна быть Windows. Очень популярно, например, запускать в виртуальной машине дистрибутив Linux с открытым исходным кодом.
Для чего нужен Hyper-V?
Технология виртуализации может использоваться в разных ситуациях для разных нужд. Hyper-V обычно используется в тестовых средах. В этом контексте виртуализация имеет два преимущества:
- Можно получить доступ к компьютерным средам, которые иначе недоступны. Например, вместо того, чтобы настраивать собственный компьютер с Linux, можно легко отобразить операционную систему Linux на виртуальной машине.
- Виртуальная машина является самодостаточной. Это означает, что если вы запустите программное обеспечение, которое вызовет сбой системы, физическое устройство не подвергнется риску. Потребуется перезагрузка только виртуальной машины.
Частные пользователи могут использовать Hyper-V, например, если они хотят использовать программное обеспечение, которое не запускается под текущей версией Windows — либо потому, что программа требует более старой версии операционной системы, либо потому, что поддерживается только Linux.
Виртуализация с помощью Hyper-V — это большое преимущество, в частности, для разработчиков программного обеспечения. Любая программа, которую они создают, может быть протестирована при огромном разнообразии программных и аппаратных условий. Кроме того, благодаря автономной природе виртуальных машин нет необходимости беспокоиться о том, что ошибочный код нанесет ущерб их собственным системам.
Архитектура Microsoft Hyper-V
Hyper-V позволяет x64 версии Windows размещать одну или несколько виртуальных машин, которые, в свою очередь, содержат полностью настроенную операционную систему. Эти «дочерние» системы рассматриваются как разделы. Этот термин известен из практики разбиения жесткого диска на разделы — и виртуализация Hyper-V работает аналогичным образом. Каждая виртуальная машина представляет собой изолированную единицу рядом с «родительским» разделом — реальной операционной системой.
Отдельные разделы управляются гипервизором. Подчиненные разделы могут создаваться и управляться через интерфейс (Hypercall API) в родительской системе. Однако изоляция всегда сохраняется. Дочерним системам назначаются виртуальные аппаратные ресурсы, но они никогда не могут получить доступ к физическому оборудованию родительской системы.
Для запроса аппаратных ресурсов дочерние разделы используют VMBus. Это канал, обеспечивающий связь между разделами. Дочерние системы могут запрашивать ресурсы у родительской, но теоретически они также могут общаться друг с другом.
Разделы запускают службы, которые обрабатывают запросы и ответы, передаваемые по VMBus. На хост-системе работает поставщик услуг виртуализации (VSP), на подчиненных разделах — клиенты служб виртуализации (VSC).
Различия между Hyper-V и другими методами виртуализации
В отличие от других методов виртуализации, Hyper-V имеет то преимущество, что он интегрирован с Windows. Любой, кто использует операционную систему Microsoft для ПК или серверов, может извлечь выгоду из этой тесной интеграции. Hyper-V является гипервизором первого типа, что также свойственно лишь немногим другим методам. Это означает, что Hyper-V базируется непосредственно на аппаратном обеспечении системы. Гипервизоры второго типа, с другой стороны, всегда должны обращаться к родительской операционной системе для предоставления ресурсов.
Преимущества
Для пользователей Windows очевидным преимуществом является тесная связь с операционной системой. Это также может означать более экономичное решение, поскольку Hyper-V часто поставляется бесплатно вместе с Windows. По своей функциональности Hyper-V не отстает от конкурентов. Пользователи Hyper-V могут рассчитывать на высокую производительность при условии, что они работают с Windows только в качестве гостевой системы. Поскольку работа администратора относительно проста, даже новички могут извлечь выгоду из виртуализации с помощью Hyper-V.
Недостатки
Хотя Hyper-V очень хорошо работает с Windows, это программное обеспечение достигает своих пределов при работе с другими операционными системами. Hyper-V не предназначен для работы на других системах, и возможные гостевые системы очень ограничены. Помимо Windows, только несколько избранных дистрибутивов Linux могут работать на виртуальной машине. Например, если вы хотите использовать macOS в качестве гостевой системы, вам придется использовать дополнительный продукт. К сожалению, при одновременном запуске нескольких систем Linux происходит большая потеря производительности.
Если вы используете только Windows, Hyper-V является хорошей альтернативой другим решениям виртуализации. Поскольку программное обеспечение часто уже установлено на Windows, Hyper-V также очень хорошо подходит для небольших проектов. Однако у этого программного обеспечения есть свои недостатки при работе с другими операционными системами. В этом случае вам придется использовать другие программные решения, например, VMware. Несмотря на широкий набор функций и хорошую производительность, Hyper-V идеально подходит для небольших проектов, но испытывает трудности при работе с крупными проектами.