Jedną z głównych innowacji w hiperwizorze systemu Windows Server 2012 R2 jest możliwość tworzenia maszyny wirtualne drugiej generacji (Generacja 2) Jaki jest cel opracowania maszyn wirtualnych Hyper-V drugiej generacji, jakie są ich zalety i w jakich przypadkach lepiej z nich korzystać? W tym artykule postaramy się odpowiedzieć na wszystkie te pytania..
Hyper-V w systemie Windows Server 2012 R2 obsługuje teraz dwie generacje maszyn wirtualnych: generacja 1 (generacja 1) i generacja 2 (generacja 2). Maszyny wirtualne pierwszej generacji (Generacja 1) były jedynym rodzajem maszyn wirtualnych dostępnych w poprzednich wersjach Hyper-V. W Hyper-V opartym na systemie Windows Server 2012 R2 podczas tworzenia nowej maszyny wirtualnej możesz teraz określić, do której generacji będzie należeć utworzona maszyna wirtualna..
Tło historyczne rozwoju maszyn wirtualnych drugiej generacji
Nowa generacja maszyn wirtualnych różni się od poprzedniej jedną podstawową zasadą - została zaprojektowana specjalnie w celu zoptymalizowania działania systemu operacyjnego wyłącznie (i tylko) w wirtualnym środowisku Hyper-V. Generacja maszyny wirtualnej określa zestaw sprzętu wirtualnego i jego funkcjonalność. A jeśli poprzednia generacja zawierała ewolucyjne anachronizmy wynikające z początkowo „fizycznej” architektury komputerów, wówczas maszyny wirtualne Gen 2 są oszczędzane tej potrzebie, co zapewnia kilka korzyści.
Głównym zadaniem przy tworzeniu dowolnej maszyny wirtualnej jest stworzenie niezawodnej emulacji oprogramowania sprzętu fizycznego, która została pierwotnie zaprojektowana i opracowana bez uwzględnienia możliwości wirtualizacji. Z czasem wprowadzano coraz więcej zmian w architekturze systemu operacyjnego i sprzęcie komputerów. W rezultacie twórcy platform wirtualnych musieli uciekać się do emulacji różnych (w tym przestarzałych) urządzeń w celu uruchomienia systemu operacyjnego w środowisku wirtualizacji: są to BIOS, standardowe porty wejścia-wyjścia (COM, LPT, PS / 2), kontrolery IDE , Kontrolery dyskietek, kontrolery przerwań, mostki PCI-ISA i inne.
Emulacja różnych urządzeń prowadzi do zwiększenia obciążenia procesora, potrzeby obsługi raczej złożonego kodu, a w konsekwencji tego faktu, zwiększa powierzchnię atakujących.
Nowoczesne systemy operacyjne, które zostały zaprojektowane z uwzględnieniem możliwości pracy w środowisku wirtualnym, a nawet na etapie rozruchu, mogą zrozumieć, co działa wewnątrz maszyny wirtualnej i nie oczekują pojawienia się kontrolera przerwań lub określonego mikroukładu, ale komunikują się bezpośrednio z hiperwizorem za pośrednictwem magistrali VMBus. Opierając się na tych koncepcjach, Microsoft postanowił zaryzykować i zrezygnować z emulacji starszych urządzeń i stworzyć nową platformę do emulacji sprzętu z minimalnym zestawem komponentów.
Oto, jak mogą wyglądać listy emulowanych urządzeń w Menedżerze urządzeń na maszynie wirtualnej Hyper-V:
Maszyny wirtualne Hyper-V 1. generacji:
2 generacje maszyn wirtualnych Hyper-V: 
Możliwości maszyny wirtualnej Hyper-V drugiej generacji
Jakie są podstawowe zmiany wprowadzone w maszynach wirtualnych Hyper-V Generacji 2:
- Wsparcie UEFI- standardowe zamienniki systemu BIOS dla oprogramowania układowego opartego na UEFI
- Bezpieczny rozruch - w wyniku pierwszego akapitu obsługa technologii Secure Boot, która pozwala chronić system przed rootkitami i bootkitami podczas procesu uruchamiania (domyślnie Secure Boot jest aktywny)
- Brak emulacji kontrolerów IDE - interakcja z plikami maszyny wirtualnej VHDX odbywa się za pomocą rodzimych poleceń SCSI, co prowadzi do znacznego wzrostu wydajności maszyny wirtualnej.
- Ładowanie z wirtualnego napędu SCSI lub SCSI-DVD - wirtualny kontroler IDE jest całkowicie „wycięty”.
- Możliwość rozruchu sieciowego PXE za pomocą syntetycznej karty sieciowej, co jest szybsze niż korzystanie ze starszej karty sieciowej w maszynach wirtualnych pierwszej generacji
- Brak starszych urządzeń - pozostały tylko urządzenia syntetyczne
- Tryb rozszerzonej sesji - nowa funkcjonalność konsoli zarządzania Hyper-V, która umożliwia połączenie z pulpitem maszyny wirtualnej bezpośrednio z konsoli za pośrednictwem magistrali VMBus (nawet bez maszyny wirtualnej podłączonej do sieci). Jednocześnie administrator ma do dyspozycji wszystkie zalety sesji RDP: możliwość wyboru rozdzielczości ekranu, obsługę schowka, kart inteligentnych i przekierowanie urządzenia USB (szczegółowe informacje tutaj).
Z powodu odmowy naśladowania przestarzałych typów sprzętu szybkość ładowania maszyny wirtualnej znacznie wzrosła, a czas wymagany do zainstalowania systemu-gościa skrócił się. W różnych testach różnica w prędkości pobierania i wdrażania maszyn wirtualnych 1. i 2. generacji osiąga odpowiednio 20% i 50%, co jest szczególnie interesujące w różnych scenariuszach VDI.
Uwaga. Podczas działania maszyny wirtualnej wzrost prędkości maszyny wirtualnej jest prawie niezauważalny, ponieważ Komponenty integracji Hyper-V pozwalają maszynie wirtualnej pracować na najbardziej wydajnym poziomie.Wymagania i ograniczenia dotyczące maszyn wirtualnych 2. generacji
Jako systemy operacyjne gościa na maszynach wirtualnych Hyper-V drugiej generacji obsługiwane są:
- Windows Server 2012
- Windows Server 2012 R2
- Windows 8 x64
- Windows 8.1 x64
Najwyraźniej to ograniczenie wynika z faktu, że te wersje systemu operacyjnego obsługują specyfikację UEFI 2.3.1 z Secure Boot.
Jest ważne. Po utworzeniu maszyny wirtualnej nie można bezpośrednio zmienić generacji, co nie jest zaskakujące BIOS jest używany w jednym przypadku, a UEFI w drugim (jednak istnieją metody migracji pośredniej przy użyciu narzędzi innych firm lub konwersji V2V).Druga generacja maszyn wirtualnych Hyper-V w systemie Windows Server 2012 R2 zapewnia wzrost wydajności maszyn wirtualnych, szczególnie podczas fazy instalacji i rozruchu, ma zwiększone bezpieczeństwo, działa na UEFI i eliminuje potrzebę obsługi starszej emulacji sprzętu.
