Windows Server 2012 R2 服務(wù)器虛擬化技術(shù)概述

1、|WindowsServerWindows2012R2Server服務(wù)器虛擬化技術(shù)概述版權(quán)信息2013MicrosoftCorporation.保留所有權(quán)利。本文檔“依原樣”提供。本文所含信息與表達(dá)的觀點(diǎn)，包括引用的其他Web內(nèi)容若有更改恕不另行通知。您在使用時(shí)應(yīng)自擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。本文檔并未賦予您任何微軟產(chǎn)品中任何知識(shí)產(chǎn)權(quán)的使用權(quán)利。您可以基于內(nèi)部參考用途復(fù)制并使用本文檔。您可以基于內(nèi)部參考用途修改文檔內(nèi)WindowsServer2012R2虛擬化-技術(shù)場(chǎng)景與解決方案 1MicrosoftWindowsServer2012R2虛擬化-技術(shù)場(chǎng)景與解決方案 1Microsoft目錄TOC o 1-5 h

2、z HYPERLINK l bookmark2 目錄2 HYPERLINK l bookmark10 超越虛擬化6 HYPERLINK l bookmark12 在WindowsServer2012R2之前6 HYPERLINK l bookmark28 WindowsServer2008R2Hyper-V的改進(jìn)7 HYPERLINK l bookmark30 WindowsServer2008R2Hyper-V的收益7 HYPERLINK l bookmark32 WindowsServer2012HyperV與WindowsServer2012R27擴(kuò)展性，性能與密度8 HYPERLINK

3、 l bookmark40 虛擬機(jī)NUMA9增強(qiáng)的存儲(chǔ)功能10 HYPERLINK l bookmark48 Hyper-V支持高級(jí)磁盤(pán)格式（4KB扇區(qū)磁盤(pán)）10 HYPERLINK l bookmark56 新的虛擬磁盤(pán)格式（VHDX）11 HYPERLINK l bookmark64 聯(lián)機(jī)調(diào)整虛擬磁盤(pán)大小13 HYPERLINK l bookmark68 聯(lián)機(jī)檢查點(diǎn)合并14 HYPERLINK l bookmark72 Hyper-V中的虛擬光纖通道15 HYPERLINK l bookmark80 卸載數(shù)據(jù)傳輸16增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)性能18 HYPERLINK l bookmark84 虛擬接收

4、方縮放18 HYPERLINK l bookmark88 動(dòng)態(tài)虛擬機(jī)隊(duì)列20 HYPERLINK l bookmark106 單根I/O虛擬化21增強(qiáng)的資源管理23 HYPERLINK l bookmark112 動(dòng)態(tài)內(nèi)存23 HYPERLINK l bookmark118 Hyper-V資源計(jì)量25 HYPERLINK l bookmark126 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）27 HYPERLINK l bookmark136 存儲(chǔ)的服務(wù)質(zhì)量（QoS）30虛擬化負(fù)載的性能31安全與多租戶(hù)35Hyper-V可擴(kuò)展交換機(jī)35 HYPERLINK l bookmark146 PVLAN36 HYPERL

5、INK l bookmark148 ARP/ND毒化與欺騙保護(hù)37 HYPERLINK l bookmark150 DHCPGuardProtection37 HYPERLINK l bookmark152 Hyper-V虛擬交換機(jī)可擴(kuò)展端口ACL37 HYPERLINK l bookmark158 到虛擬機(jī)的隧道模式38 HYPERLINK l bookmark160 監(jiān)控38 HYPERLINK l bookmark162 WindowsPowerShell與WMI38 HYPERLINK l bookmark168 對(duì)可擴(kuò)展交換機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展39 HYPERLINK l bookmark17

6、4 可管理性41 HYPERLINK l bookmark180 合作伙伴擴(kuò)展42 HYPERLINK l bookmark184 物理安全43 HYPERLINK l bookmark186 BitLocker43靈活的基礎(chǔ)架構(gòu)44 HYPERLINK l bookmark192 Hyper-V對(duì)Linux的支持44 HYPERLINK l bookmark194 64顆虛擬處理器的支持及更深入的集成服務(wù)支持45合成楨緩沖區(qū)驅(qū)動(dòng)45 HYPERLINK l bookmark196 動(dòng)態(tài)內(nèi)存支持45 HYPERLINK l bookmark198 實(shí)時(shí)虛擬機(jī)備份支持46 HYPERLINK l

7、 bookmark200 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展固定容量的VHDX46 HYPERLINK l bookmark202 Linuxkdump/kexec支持46 HYPERLINK l bookmark206 NMI支持46 HYPERLINK l bookmark208 內(nèi)存映射I/O（MMIO）Gap規(guī)范46 HYPERLINK l bookmark212 虛擬機(jī)實(shí)時(shí)克隆47 HYPERLINK l bookmark218 虛擬機(jī)可移植性48 HYPERLINK l bookmark220 實(shí)時(shí)遷移48 HYPERLINK l bookmark222 基于SMB的實(shí)時(shí)遷移49 HYPERLINK l

8、 bookmark224 更快速的并發(fā)遷移49 HYPERLINK l bookmark226 帶壓縮的實(shí)時(shí)遷移49 HYPERLINK l bookmark230 通過(guò)SMB實(shí)時(shí)遷移50 HYPERLINK l bookmark234 存儲(chǔ)實(shí)時(shí)遷移51 HYPERLINK l bookmark236 無(wú)需共享實(shí)時(shí)遷移51 HYPERLINK l bookmark252 跨版本實(shí)時(shí)遷移54 HYPERLINK l bookmark258 可靠的虛擬機(jī)導(dǎo)入55Hyper-V的自動(dòng)化支持56 HYPERLINK l bookmark276 Hyper-V網(wǎng)絡(luò)虛擬化58 HYPERLINK l bo

9、okmark278 實(shí)用的應(yīng)用程序59 HYPERLINK l bookmark280 網(wǎng)絡(luò)虛擬化一主要收益60 HYPERLINK l bookmark282 網(wǎng)絡(luò)虛擬化概念61數(shù)據(jù)包封裝62 HYPERLINK l bookmark290 通過(guò)地址虛擬化實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化63 HYPERLINK l bookmark292 網(wǎng)絡(luò)虛擬化架構(gòu)64 HYPERLINK l bookmark296 網(wǎng)絡(luò)虛擬化路由|虛擬子網(wǎng)間65 HYPERLINK l bookmark298 網(wǎng)絡(luò)虛擬化路由|虛擬網(wǎng)絡(luò)外66高可用性與適應(yīng)性68 HYPERLINK l bookmark308 網(wǎng)卡捆綁68 HYPERL

10、INK l bookmark310 架構(gòu)68 HYPERLINK l bookmark312 網(wǎng)卡捆綁的配置69 HYPERLINK l bookmark314 通訊分配算法69 HYPERLINK l bookmark318 虛擬機(jī)中的網(wǎng)卡捆綁70 HYPERLINK l bookmark322 故障轉(zhuǎn)移群集71 HYPERLINK l bookmark332 ActiveDirectory分離的群集73 HYPERLINK l bookmark338 群集仲裁及動(dòng)態(tài)見(jiàn)證73 HYPERLINK l bookmark342 關(guān)閉時(shí)清空虛擬機(jī)76 HYPERLINK l bookmark344

11、 虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)健康度檢測(cè)76 HYPERLINK l bookmark346 增強(qiáng)的群集儀表板76 HYPERLINK l bookmark348 虛擬機(jī)監(jiān)控77 HYPERLINK l bookmark360 故障轉(zhuǎn)移優(yōu)先級(jí)，相關(guān)性及反相關(guān)性78 HYPERLINK l bookmark368 群集感知更新80 HYPERLINK l bookmark384 來(lái)賓群集82 HYPERLINK l bookmark390 共享的VHDX83 HYPERLINK l bookmark398 增量備份84 HYPERLINK l bookmark400 WindowsAzureBackup集成85H

12、yper-V畐。本87 HYPERLINK l bookmark426 擴(kuò)展復(fù)制89 HYPERLINK l bookmark434 WindowsAzureHyper-V恢復(fù)管理器90虛擬化的創(chuàng)新91 HYPERLINK l bookmark456 第二代虛擬機(jī)91增強(qiáng)的會(huì)話(huà)模式93虛擬機(jī)自動(dòng)激活94 HYPERLINK l bookmark482 結(jié)論96超越虛擬化過(guò)去多年來(lái)，服務(wù)器虛擬化已經(jīng)從一項(xiàng)新技術(shù)變?yōu)镮T的成熟功能。在這個(gè)過(guò)程中，不同行業(yè)與規(guī)模的企業(yè)都開(kāi)始利用這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)滿(mǎn)足不斷變化的業(yè)務(wù)需求。通過(guò)對(duì)負(fù)載進(jìn)行虛擬化，組織可以控制并降低成本，同時(shí)改善IT系統(tǒng)的擴(kuò)展性、靈活性，及覆蓋

13、面。然而雖然有著諸多優(yōu)勢(shì)，實(shí)際上虛擬化技術(shù)本身并不能幫助組織構(gòu)建或利用云服務(wù)，但業(yè)務(wù)任務(wù)對(duì)這一目標(biāo)寄予越來(lái)越高的期望。微軟通過(guò)Hyper-V在虛擬化技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先位置。該功能最早出現(xiàn)在WindowsServer2008中，并在WindowsServer2008R2與WindowsServer2012中得以進(jìn)一步擴(kuò)展與增強(qiáng)，Hyper-V為組織提供了優(yōu)化服務(wù)器硬件投資所需的工具，可將多個(gè)服務(wù)器角色整合為不同的虛擬機(jī)，在一臺(tái)物理宿主機(jī)上運(yùn)行。此外組織還可以使用Hyper-V高效率地運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)一包括Windows之外的操作系統(tǒng)，例如Linux一所有這些系統(tǒng)可在一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行，并充分發(fā)揮64

14、位計(jì)算技術(shù)的強(qiáng)大威力。本白皮書(shū)將介紹WindowsServer2012R2在虛擬化功能方面的巨大改進(jìn)，以及如何將WindowsServer2012Hyper-V現(xiàn)有的強(qiáng)大功能結(jié)合在一起為客戶(hù)提供完善的平臺(tái)，用于應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)。Jlhs2O0SOctober200SOctober2009FebfiJnir20112012在WindowsServer2012R2之前HugeScalabilityStorageSpacesMpTering&QoSMigrationE.nhiincementsExtensibilityHdndwareOffloadingNetworkVirTualizaii

15、onReplication首先簡(jiǎn)要回顧一下老版本W(wǎng)indowsServer中有關(guān)Hyper-V的改進(jìn)。從2008年6月發(fā)布WindowsServer2008以來(lái)，通過(guò)Hyper-V提供的服務(wù)器虛擬化技術(shù)就成為操作系統(tǒng)不可分割的一部分。隨后WindowsServer2008R2中提供了一個(gè)新版Hyper-V,并且在ServicePack1(SP1)中再次進(jìn)行了增強(qiáng)。Hyper-V技術(shù)有兩種實(shí)現(xiàn)方式：Hyper-V是WindowsServer中一種基于Hypervisor的虛擬化角色。MicrosoftHyper-VServer則是一種基于Hypervisor的服務(wù)器虛擬化產(chǎn)品，可供客戶(hù)將負(fù)載整合

16、到一臺(tái)物理服務(wù)器。該產(chǎn)品可免費(fèi)下載。WindowsServer2008R2Hyper-V的改進(jìn)隨著2009年10月WindowsServer2008R2Hyper-V的發(fā)布，微軟引入了一系列有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)，幫助組織降低成本，同時(shí)提升敏捷度與靈活性。其中的主要功能包括：實(shí)時(shí)遷移-可不中斷或不停機(jī)移動(dòng)運(yùn)行中的虛擬機(jī)。群集共享卷-能讓虛擬機(jī)以更高擴(kuò)展性與靈活性的方式使用共享存儲(chǔ)（NAS）。處理器兼容性-改善在不同架構(gòu)CPU的宿主機(jī)之間實(shí)時(shí)遷移虛擬機(jī)時(shí)的靈活性。熱添加存儲(chǔ)-靈活地為虛擬機(jī)添加或刪除存儲(chǔ)。改善的虛擬網(wǎng)絡(luò)性能-支持巨型幀及虛擬機(jī)隊(duì)列（VMq）。隨著2011年10月Hyper-VServic

17、ePack1（SP1）的發(fā)布，微軟又引入了兩個(gè)新增的重要功能，可幫助組織通過(guò)該平臺(tái)獲得更巨大的收益：動(dòng)態(tài)內(nèi)存-更高效地利用內(nèi)存，同時(shí)維持一致的負(fù)載性能與可擴(kuò)展性。RemoteFX-為虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI）環(huán)境提供最豐富的虛擬化Windows7體驗(yàn)。WindowsServer2008R2Hyper-V的收益Hyper-V是WindowsServer的有機(jī)組成部分，提供的底層虛擬化平臺(tái)可以讓客戶(hù)順利過(guò)渡到云端。通過(guò)使用WindowsServer2008R2，客戶(hù)將具備核心虛擬化場(chǎng)景、生產(chǎn)服務(wù)器整合、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)連續(xù)性、虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)（VDI）,以及測(cè)試與開(kāi)發(fā)環(huán)境所需的完備解決方案。Hy

18、per-V通過(guò)實(shí)時(shí)遷移等功能為客戶(hù)提供了更好的靈活性，并通過(guò)群集共享卷等功能提供了靈活的存儲(chǔ)。在WindowsServer2008R2中，Hyper-V還提供了更好的擴(kuò)展性，最高可支持64顆邏輯處理器，并通過(guò)動(dòng)態(tài)內(nèi)存改善了性能，同時(shí)具備更好的網(wǎng)絡(luò)支持。WindowsServer2012HyperV與WindowsServer2012R2很快到了2012年9月，WindowsServer2012發(fā)布。該版本為Hyper-V帶來(lái)了大量新增和改進(jìn)的功能。這些功能?chē)@有關(guān)擴(kuò)展性的改進(jìn)，新的存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)功能，對(duì)實(shí)時(shí)遷移功能的大幅改進(jìn)，與硬件的更深入集成，以及內(nèi)建的虛擬機(jī)復(fù)制功能等，大部分都將在下文中詳細(xì)介

19、紹。這些改進(jìn)、新功能以及增強(qiáng)的特性可分為四個(gè)主要類(lèi)別，本白皮書(shū)將專(zhuān)注于這四個(gè)類(lèi)別，分別對(duì)WindowsServer2012與R2進(jìn)行介紹。這四個(gè)重要類(lèi)別分別為：擴(kuò)展性，性能與密度-客戶(hù)希望運(yùn)行更大更強(qiáng)大的虛擬機(jī)，以處理要求最高的負(fù)載。此外隨著硬件規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，客戶(hù)希望充分利用最大規(guī)模的物理系統(tǒng)獲得最高密度，同時(shí)降低整體成本。安全與多租戶(hù)-虛擬化的數(shù)據(jù)中心越來(lái)越普及。IT組織與托管供應(yīng)商都開(kāi)始提供基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）,能為客戶(hù)提供更靈活的虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)一“按需獲得服務(wù)器實(shí)例”。在這一趨勢(shì)的影響下，IT組織與托管供應(yīng)商必須能為客戶(hù)提供更高安全性與隔離，某些情況下還要通過(guò)加密滿(mǎn)足合規(guī)性要求。靈

20、活的基礎(chǔ)架構(gòu)-在現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心，客戶(hù)希望更敏捷，以快速高效地響應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求。在基礎(chǔ)架構(gòu)內(nèi)部靈活地移動(dòng)負(fù)載這一點(diǎn)至關(guān)重要，此外客戶(hù)希望能根據(jù)需求及負(fù)載的特性選擇最佳部署方式。高可用性與適應(yīng)性-隨著客戶(hù)對(duì)虛擬化的信心持續(xù)增長(zhǎng)，他們開(kāi)始對(duì)關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行虛擬化，而確保負(fù)載持續(xù)可用就變得更加重要。通過(guò)平臺(tái)內(nèi)建的功能確保負(fù)載具備高可用性，同時(shí)在面臨災(zāi)難時(shí)可快速還原到其他地理位置，這也成為選擇現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心平臺(tái)的一個(gè)重要參考因素。在上述四個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，我們將介紹客戶(hù)面臨的挑戰(zhàn)，以及WindowsServer2012R2內(nèi)建的功能是如何幫助客戶(hù)通過(guò)強(qiáng)大但具備成本效益的解決方案應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的。擴(kuò)展性，性能

21、與密度WindowsServer2008R2中的Hyper-V支持為虛擬機(jī)最多配置四顆虛擬處理器，以及最高64GB內(nèi)存。然而IT組織逐漸開(kāi)始希望通過(guò)虛擬化技術(shù)部署關(guān)鍵業(yè)務(wù)第一層應(yīng)用程序。更大規(guī)模，要求更高的負(fù)載，例如在線(xiàn)事務(wù)處理（OLTP）數(shù)據(jù)庫(kù)與在線(xiàn)事務(wù)分析（OLTA）解決方案通常需要在具備至少16顆處理器，以及更大量?jī)?nèi)存的系統(tǒng)中運(yùn)行。對(duì)于此類(lèi)負(fù)載，更多虛擬處理器與虛擬機(jī)內(nèi)存數(shù)量已經(jīng)成為核心要求。然而擴(kuò)展性不只是運(yùn)行負(fù)載那么簡(jiǎn)單?？蛻?hù)還希望確保能通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展，高效率地滿(mǎn)足負(fù)載需求的變化，為此就必須充分利用最新最先進(jìn)的硬件創(chuàng)新。在WindowsServer2012以及后續(xù)的

22、2012R2中，有很多設(shè)計(jì)目標(biāo)其目的就是為了解決這些挑戰(zhàn)。我們不僅希望客戶(hù)能運(yùn)行要求最高的應(yīng)用程序，提供最高級(jí)別的性能與擴(kuò)展性，同時(shí)我們希望確?？蛻?hù)能針對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)獲得最優(yōu)化的資源利用率與可用性。從擴(kuò)展性角度看，WindowsServer2012R2中的Hyper-V相比WindowsServer2008R2Hyper-V極大擴(kuò)展了對(duì)宿主機(jī)處理器與內(nèi)存的支持。新功能包括Hyper-V來(lái)賓系統(tǒng)最多支持64顆虛擬處理器與1TB內(nèi)存，最高支持64TB容量的全新VHDX虛擬磁盤(pán)格式，以及更優(yōu)化的適應(yīng)性與敏捷度，這些都將在下文中介紹。這些功能確保了虛擬化的基礎(chǔ)架構(gòu)可支持配置更大規(guī)模的高性能虛擬機(jī)，為需

23、要大規(guī)模擴(kuò)展的負(fù)載提供支持。這些并非WindowsServer2012Hyper-V僅有的改進(jìn)，具體改進(jìn)請(qǐng)參閱下表：Syst資源WindowsServer2008R2Hyper-VWindowsServer2012R2Hyper-V改進(jìn)比例宿主機(jī)邏輯處理器643205x物理內(nèi)存1TB4TB4x每宿主機(jī)虛擬CPU數(shù)5122,0484x虛擬機(jī)每虛擬機(jī)虛擬CPU數(shù)46416x每虛擬機(jī)內(nèi)存數(shù)64GB1TB16x每宿主機(jī)活躍虛擬機(jī)數(shù)3841,0242.7x來(lái)賓NUMA否是-群集節(jié)點(diǎn)最大數(shù)16644x虛擬機(jī)最大數(shù)1,0008,0008x表1-WindowsServer2008R2Hyper-V與Windo

24、wsServer2012R2Hyper-V擴(kuò)展性對(duì)比從宿主機(jī)的角度來(lái)說(shuō)，在上表中可以看到，Hyper-V的每臺(tái)宿主機(jī)最多支持4TB物理內(nèi)存，每臺(tái)宿主機(jī)最多支持2,048顆虛擬CPU。相比WindowsServer2008R2Hyper-V，擴(kuò)展性提升了四倍，同時(shí)也意味著實(shí)際上客戶(hù)能夠運(yùn)行1,024個(gè)雙虛擬處理器的虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)分配4GB內(nèi)存，這樣的配置依然能得到支持。這樣的擴(kuò)展性令人印象深刻，并可確?？蛻?hù)能通過(guò)硬件投資獲得更高價(jià)值。虛擬機(jī)本身的擴(kuò)展性也得到了大幅增強(qiáng)，現(xiàn)在的Hyper-V虛擬機(jī)最多可支持64顆虛擬CPU及1TB內(nèi)存。如此高的擴(kuò)展性為運(yùn)行高端關(guān)鍵業(yè)務(wù)內(nèi)存中事務(wù)或分析負(fù)載提供了

25、可能，能從更高容量中獲得更大收益。上文中我們簡(jiǎn)要介紹了客戶(hù)如何對(duì)重要的虛擬化負(fù)載提出了更嚴(yán)格的可用性與適應(yīng)性要求。通過(guò)使用WindowsServer與Hyper-V作為基礎(chǔ)，還能通過(guò)故障轉(zhuǎn)移群集提供更高級(jí)別的可用性。在WindowsServer2012R2中，群集規(guī)模也得以提高，從WindowsServer2008R2的最多16個(gè)節(jié)點(diǎn)增至WindowsServer2012與WindowsServer2012R2的64個(gè)節(jié)點(diǎn)。同時(shí)每個(gè)群集可支持的活躍虛擬機(jī)數(shù)量也由之前的1,000個(gè)增加至8,000個(gè)。此外表格中還強(qiáng)調(diào)了另一項(xiàng)創(chuàng)新，能為虛擬化負(fù)載提供更高性能，對(duì)使用更多數(shù)量的虛擬處理器與內(nèi)存運(yùn)行負(fù)

26、載更是至關(guān)重要，那就是虛擬機(jī)NUMA。虛擬機(jī)NUMAWindowsServer2012R2Hyper-V現(xiàn)在可在虛擬機(jī)內(nèi)部支持非一致性?xún)?nèi)存訪(fǎng)問(wèn)：NUMA。NUMA是指一種多處理器系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)架構(gòu)，在這種架構(gòu)中處理器訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存所需的時(shí)間取決于內(nèi)存與處理器的相對(duì)位置。通過(guò)使用NUMA，處理器可用比訪(fǎng)問(wèn)遠(yuǎn)程內(nèi)存（這樣的內(nèi)存對(duì)系統(tǒng)中其他處理器來(lái)說(shuō)是本地內(nèi)存）更快的速度訪(fǎng)問(wèn)本地內(nèi)存（直接連接到處理器的內(nèi)存）?，F(xiàn)代化操作系統(tǒng)與高性能應(yīng)用程序，例如SQLServer通過(guò)優(yōu)化已經(jīng)可以識(shí)別系統(tǒng)的NUMA拓?fù)?，并?huì)在調(diào)度線(xiàn)程或分配內(nèi)存時(shí)考慮NUMA,借此提升性能。將虛擬NUMA拓?fù)渫渡涞教摂M機(jī)中，即可在大規(guī)模虛擬機(jī)

27、環(huán)境中提供更好的性能與負(fù)載擴(kuò)展性。為此需要讓來(lái)賓操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序，例如SQLServer或WindowsWebServer，即IIS充分利用內(nèi)建的NUMA性能優(yōu)化機(jī)制。投射給Hyper-V虛擬機(jī)的默認(rèn)虛擬NUMA拓?fù)渫ㄟ^(guò)優(yōu)化可與宿主機(jī)的NUMA拓?fù)湎嗥ヅ洌缦聢D所示。NUMAncidtlvFJUkLftnockAJWAnodeRNUMAnode3NUMAnode斗GuestNUMAtopologybydefaultmakneshostNUMAtopology圖1-虛擬機(jī)NUMA節(jié)點(diǎn)與物理NuMA拓?fù)浔３忠恢聛?lái)賓NUMA確保了可感知NUMA的重要負(fù)載能用盡可能高的級(jí)別執(zhí)行，充分利用硬件本身的底

28、層性能特性與功能，充分利用硬件、軟件，及應(yīng)用程序方面的投資。運(yùn)行SQL與ns的客戶(hù)即可從來(lái)賓NUMA中獲得大量收益。某些高性能應(yīng)用程序，例如MicrosoftSQLServer2012與WindowsServer2012中的InternetInformationServices（IIS）8可感知NUMA，因此相比在不支持NUMA的平臺(tái)與虛擬機(jī)中運(yùn)行，可以讓虛擬化實(shí)例的性能大幅提高。對(duì)來(lái)賓NUMA的支持還可用于使用WindowsServer2012故障轉(zhuǎn)移群集的高可用性解決方案。故障轉(zhuǎn)移群集會(huì)評(píng)估節(jié)點(diǎn)的NUMA配置，隨后才移動(dòng)虛擬機(jī)，這樣可確保目標(biāo)節(jié)點(diǎn)能夠支持虛擬機(jī)的負(fù)載。增強(qiáng)的存儲(chǔ)功能Wind

29、owsServer2012包含了一系列新增的強(qiáng)大存儲(chǔ)功能，在虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)中扮演了重要的角色，可支持要求最高的關(guān)鍵業(yè)務(wù)負(fù)載。在WindowsServer2012R2中，通過(guò)進(jìn)一步提升性能與靈活性還可幫您獲得持續(xù)可用性。Hyper-V支持高級(jí)磁盤(pán)格式（4KB扇區(qū)磁盤(pán)）存儲(chǔ)密度與可靠性的提升，與其他因素一起推動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)將硬盤(pán)的物理格式由512字節(jié)扇區(qū)提升為4,096字節(jié)扇區(qū)（即4KB扇區(qū)）。然而大部分軟件依然需要使用長(zhǎng)度為512字節(jié)的磁盤(pán)扇區(qū)。扇區(qū)大小的變化讓很多應(yīng)用程序遇到了兼容性問(wèn)題。為了將對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響降到最低，硬盤(pán)供應(yīng)商引入了一種過(guò)渡期的“512字節(jié)模擬驅(qū)動(dòng)器”，即“512e”驅(qū)動(dòng)器。這

30、類(lèi)驅(qū)動(dòng)器能提供4KB原生驅(qū)動(dòng)器的某些優(yōu)勢(shì)，例如提升了格式效率，并改善了糾錯(cuò)代碼（ECC）的架構(gòu)，不過(guò)在磁盤(pán)接口方面不像4KB扇區(qū)磁盤(pán)那樣會(huì)產(chǎn)生太多兼容性問(wèn)題。WindowsServer2012與WindowsServer2012R2的Hyper-V可支持“512e”與4KB磁盤(pán)扇區(qū)。面臨挑戰(zhàn)的客戶(hù)還需要確保能采用并充分利用新的磁盤(pán)格式提供最佳性能，并針對(duì)重要負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化。虛擬磁盤(pán)支持4,096字節(jié)扇區(qū)（4KB磁盤(pán)扇區(qū)），這種新標(biāo)準(zhǔn)是整個(gè)業(yè)界未來(lái)幾年為滿(mǎn)足對(duì)存儲(chǔ)需求的提升努力的方向，新的格式最先在WindowsServer2012Hyper-V中得到了支持。WindowsServer2012，以

31、及后續(xù)WindowsServer2012R2中的Hyper-V能在傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的512字節(jié)模擬驅(qū)動(dòng)器，即512字節(jié)模擬（512e）上提供更高的性能。對(duì)4KB磁盤(pán)扇區(qū)與512e的支持確保了您的虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)跟上存儲(chǔ)行業(yè)創(chuàng)新的步伐。Hyper-V與512e磁盤(pán)512e磁盤(pán)只能按照物理扇區(qū)的大小執(zhí)行寫(xiě)入，也就是說(shuō)，無(wú)法直接按照請(qǐng)求執(zhí)行一個(gè)剛好為512字節(jié)的扇區(qū)操作。磁盤(pán)的內(nèi)部流程會(huì)通過(guò)下列步驟執(zhí)行這樣的寫(xiě)操作：磁盤(pán)將4KB物理扇區(qū)讀入內(nèi)部緩存，其中包含寫(xiě)操作需要寫(xiě)入的512字節(jié)邏輯扇區(qū)。4KB緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)修改，通過(guò)更新包含這512字節(jié)的扇區(qū)內(nèi)容。磁盤(pán)針對(duì)4KB緩沖區(qū)的更新結(jié)果執(zhí)行寫(xiě)操作，將其寫(xiě)回磁盤(pán)的

32、物理扇區(qū)。上述過(guò)程也叫做“讀取-修改-寫(xiě)入”，即RMW。RMW過(guò)程會(huì)導(dǎo)致虛擬磁盤(pán)性能退化，原因主要有：動(dòng)態(tài)與差分虛擬磁盤(pán)在數(shù)據(jù)載荷前有512字節(jié)的扇區(qū)位圖。此外footer/header/parent的定位都是以512字節(jié)扇區(qū)為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)齊的。因此為了更新這些結(jié)構(gòu)，虛擬磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器會(huì)頻繁發(fā)起512字節(jié)寫(xiě)操作,導(dǎo)致頻繁進(jìn)行上文描述的RMW行為。應(yīng)用程序通常以4KB（NTFS的默認(rèn)簇大?。閱挝话l(fā)起讀寫(xiě)操作請(qǐng)求。因?yàn)?12字節(jié)扇區(qū)位圖位于動(dòng)態(tài)和差分虛擬磁盤(pán)的數(shù)據(jù)載荷最前端，4KB塊將無(wú)法與物理4KB邊界對(duì)齊，如下圖所示。LogicalaectorFirstsKBforpayloaddata在下圖中，

33、虛擬磁盤(pán)的4KB塊并未與4KB物理邊界對(duì)齊。ectorbitinap圖2-虛擬磁盤(pán)的4KB塊（藍(lán)色）并未與物理4KB邊界對(duì)齊較老的解析程序所發(fā)起的每個(gè)4KB寫(xiě)操作都要更新載荷數(shù)據(jù)，導(dǎo)致需要針對(duì)磁盤(pán)上的塊執(zhí)行兩次讀取操作,隨后進(jìn)行更新并寫(xiě)回兩個(gè)磁盤(pán)塊中。因此RMW操作對(duì)負(fù)載整體性能的影響大部分時(shí)候高達(dá)30-80%，有時(shí)候甚至?xí)?。RMW操作對(duì)負(fù)載整體性能的影響大部分時(shí)候高達(dá)30-80%，有時(shí)候甚至?xí)摺indowsServer2012R2中的Hyper-V會(huì)預(yù)先讓上文提及的結(jié)構(gòu)與VHD格式的4KB邊界對(duì)齊，借此降低512e磁盤(pán)上的虛擬磁盤(pán)堆棧對(duì)性能的影響。這樣在訪(fǎng)問(wèn)虛擬磁盤(pán)文件中的數(shù)據(jù)，以

34、及更新虛擬磁盤(pán)元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)可避免RMW產(chǎn)生影響。原生支持4KB扇區(qū)WindowsServer2012R2中的Hyper-V在虛擬磁盤(pán)層實(shí)施了軟件RMW算法，因此可將虛擬磁盤(pán)存儲(chǔ)到4KB磁盤(pán)上。這種算法可將512字節(jié)的訪(fǎng)問(wèn)并更新請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的4KB訪(fǎng)問(wèn)與更新。需求要充分利用Hyper-V對(duì)4KB磁盤(pán)扇區(qū)的支持，您需要具備：帶Hyper-V的WindowsServer2012、帶Hyper-V的WindowsServer2012R2、Hyper-VServer2012或Hyper-VServer2012R2。物理磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器使用512e或原生4KB格式。隨著WindowsServer2012R2引

35、入更大體積的VHDX文件（VHDX磁盤(pán)最大可支持64TB容量）及ReFS（ResilientFileSystem）卷，對(duì)4K扇區(qū)磁盤(pán)的支持就成為獲得所需容量與擴(kuò)展性的關(guān)鍵，可在不影響性能的前提下充分滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)存儲(chǔ)的需求。新的虛擬磁盤(pán)格式（VHDX）隨著存儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展，以及對(duì)虛擬化企業(yè)負(fù)載要求的增加，WindowsServer的VHD格式也需要與時(shí)俱進(jìn)。新的格式更能解決運(yùn)行企業(yè)級(jí)負(fù)載時(shí)當(dāng)前及未來(lái)的需求，尤其是：VHD的體積超過(guò)2TB。更好地保護(hù)動(dòng)態(tài)與差分磁盤(pán)在斷電情況下不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。防止新的大扇區(qū)物理磁盤(pán)遇到性能退化的問(wèn)題。WindowsServer2012Hyper-V對(duì)VHD格式進(jìn)行了大量更

36、新，引入新的VHDX格式，可獲得更大容量及更好的適應(yīng)性。VHDX最高可支持64TB存儲(chǔ)容量，此外還能提供額外的保護(hù)，將針對(duì)VHDX元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的更新全都記錄在案，防范斷電導(dǎo)致的故障，并能優(yōu)化結(jié)構(gòu)對(duì)齊，防范大扇區(qū)物理磁盤(pán)的性能退化問(wèn)題。新的VHDX格式還具備多項(xiàng)新功能：容量-每個(gè)虛擬磁盤(pán)最大支持64TB，每個(gè)Hyper-V虛擬機(jī)最多支持256個(gè)虛擬磁盤(pán)，總共可獲得上PB級(jí)別的存儲(chǔ)。錯(cuò)誤保護(hù)-通過(guò)記錄對(duì)VHDX元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的更新，可防范斷電導(dǎo)致的錯(cuò)誤。該格式包含的內(nèi)部日志可獲取對(duì)虛擬磁盤(pán)文件元數(shù)據(jù)的更新，隨后才寫(xiě)入目的位置。如果端點(diǎn)，并且到目標(biāo)位置的寫(xiě)入出錯(cuò)，則可從日志中恢復(fù)，確保虛擬磁盤(pán)文件的一致性

37、。WindowsServer2012R2虛擬化-技術(shù)場(chǎng)景與解決方案 1MicrosoftWindowsServer2012R2虛擬化-技術(shù)場(chǎng)景與解決方案 1MicrosoftWindowsServer2012R2虛擬化-技術(shù)場(chǎng)景與解決方案 1Mkrasoft優(yōu)化的結(jié)構(gòu)對(duì)齊-通過(guò)對(duì)齊與大扇區(qū)磁盤(pán)保持匹配。如果向這些磁盤(pán)發(fā)起了未對(duì)齊的I/O操作，為了滿(mǎn)足這些I/O操作的要求所執(zhí)行的讀取-修改-寫(xiě)入周期會(huì)導(dǎo)致性能退化。新格式的結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)齊可確保不存在未對(duì)齊的I/O。此外新的VHDX格式還具備一系列其他功能與收益。動(dòng)態(tài)與差異磁盤(pán)可實(shí)現(xiàn)更大體積的塊-讓這些磁盤(pán)更好地滿(mǎn)足負(fù)載的需求。4KB邏輯扇區(qū)的虛擬磁

38、盤(pán)可改善性能，尤其是應(yīng)用程序與負(fù)載都是針對(duì)4KB扇區(qū)設(shè)計(jì)的。能夠存儲(chǔ)自定義元數(shù)據(jù)，記錄有關(guān)文件的信息，例如操作系統(tǒng)版本或所安裝的補(bǔ)丁。數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)更高效（也叫做Trim）,生成的文件體積更小，并能由底層物理存儲(chǔ)設(shè)備回收不再使用的空間。Trim要求使用直通或SCSI磁盤(pán)，以及兼容Trim的硬件。下圖演示了VHDX磁盤(pán)格式。圖3-新的VHDX磁盤(pán)格式LangeallocationsDataregion(largeallocationsand1MBaligned)正如您在上圖中看到的，大部分結(jié)構(gòu)都是較大的區(qū)塊，以MB為單位對(duì)齊。這樣即可減緩與虛擬磁盤(pán)有關(guān)的對(duì)齊問(wèn)題。VHDX格式的不同區(qū)塊如下：頁(yè)頭區(qū)塊

39、-頁(yè)頭區(qū)塊是文件的第一個(gè)區(qū)塊，用于標(biāo)識(shí)出其他結(jié)構(gòu)的位置，包括日志、塊分配表（BAT），以及元數(shù)據(jù)區(qū)塊。頁(yè)頭區(qū)塊包含兩個(gè)頁(yè)頭，同一時(shí)間只有一個(gè)是活躍的，這樣是為了增強(qiáng)面對(duì)錯(cuò)誤的適應(yīng)性。意圖日志-意圖日志是一個(gè)循環(huán)緩沖區(qū)。對(duì)VHDX元結(jié)構(gòu)的更改會(huì)首先寫(xiě)入該日志，隨后才寫(xiě)入目標(biāo)位置。如果在對(duì)實(shí)際位置進(jìn)行寫(xiě)入更新時(shí)由于斷電導(dǎo)致出錯(cuò)，在下次打開(kāi)時(shí)，將從日志重新應(yīng)用改動(dòng)，VHDX文件會(huì)重新變?yōu)橐恢碌臓顟B(tài)。日志并不追蹤載荷塊的變動(dòng)，因此無(wú)法對(duì)其中包含的數(shù)據(jù)提供保護(hù)。數(shù)據(jù)區(qū)-BAT包含了指向用戶(hù)數(shù)據(jù)塊及VHDX文件中區(qū)塊位圖位置的項(xiàng)。這與VHD文件存在很大不同，因?yàn)閰^(qū)塊位圖會(huì)聚合成自己的塊，而非附加到每個(gè)載荷

40、塊的開(kāi)頭處。元數(shù)據(jù)區(qū)-元數(shù)據(jù)區(qū)包含的表指向了用戶(hù)定義的元數(shù)據(jù)及虛擬磁盤(pán)文件元數(shù)據(jù)，例如塊大小、物理扇區(qū)大小，及邏輯扇區(qū)大小等。VHDX:更高效，適應(yīng)性更強(qiáng)WindowsServer2012以及WindowsServer2012R2中的HyperV還可以讓VHDX文件用更高效率呈現(xiàn)其中的數(shù)據(jù)。由于VHDX文件的體積可能非常大，取決于所支持的負(fù)載，文件所占用的空間可能會(huì)快速增長(zhǎng)。目前，當(dāng)應(yīng)用程序刪除虛擬磁盤(pán)中的內(nèi)容，來(lái)賓操作系統(tǒng)與Hyper-V宿主機(jī)的Windows存儲(chǔ)堆棧存在一定的局限，會(huì)阻止這些信息與虛擬磁盤(pán)及物理存儲(chǔ)設(shè)備通訊。因此Hyper-V存儲(chǔ)堆棧會(huì)對(duì)空間使用進(jìn)行優(yōu)化，防止底層存儲(chǔ)設(shè)備收

41、回之前被已刪除數(shù)據(jù)占用的空間。在WindowsServer2012R2中，HyperV支持Unmapnotifications，可以讓VHDX文件更高效地呈現(xiàn)其中的數(shù)據(jù)。因此文件體積更小，底層存儲(chǔ)設(shè)備可以順利回收不再使用的空間。需求要重新利用新的VHDX格式，您需要滿(mǎn)足下列條件：帶Hyper-V的WindowsServer2012、帶Hyper-V的WindowsServer2012R2、Hyper-VServer2012或Hyper-VServer2012R2。要重新利用Trim功能，您需要滿(mǎn)足下列條件：基于VHDX的虛擬磁盤(pán)作為虛擬SCSI設(shè)備連接，或直接附加物理磁盤(pán)(有時(shí)也叫做直通磁盤(pán))

42、。該優(yōu)化技術(shù)也支持原生附加的VHDX虛擬磁盤(pán)。支持Trim的硬件。針對(duì)當(dāng)前及未來(lái)負(fù)載設(shè)計(jì)的VHDX相比之前的VHD格式支持更大存儲(chǔ)容量，可滿(mǎn)足企業(yè)更嚴(yán)格的技術(shù)要求。VHDX中有關(guān)性能的改進(jìn)使其更適合處理大型負(fù)載，在斷電時(shí)提供更好的數(shù)據(jù)保護(hù)，并能針對(duì)動(dòng)態(tài)和差分磁盤(pán)優(yōu)化結(jié)構(gòu)對(duì)齊，防止新的大扇區(qū)物理磁盤(pán)性能退化。聯(lián)機(jī)調(diào)整虛擬磁盤(pán)大小WindowsServer2012R2的Hyper-V包含大量改進(jìn)，可在虛擬機(jī)運(yùn)行過(guò)程中按需調(diào)整虛擬磁盤(pán)文件的大小。您無(wú)法始終準(zhǔn)確估計(jì)出虛擬磁盤(pán)何時(shí)需要擴(kuò)展容量調(diào)整大小，但更重要的是，如果容量不再需要還能重新將其回收。在WindowsServer2012R2之前，必須將虛

43、擬機(jī)關(guān)閉才能擴(kuò)展或收縮虛擬磁盤(pán)文件。不過(guò)在WindowsServer2012R2中，該操作可以聯(lián)機(jī)進(jìn)行，無(wú)需讓負(fù)載停機(jī)。這一改進(jìn)極大提升了可用性，并能提供更好的SLA。虛擬磁盤(pán)擴(kuò)展客戶(hù)能夠靈活擴(kuò)大運(yùn)行中虛擬機(jī)所連接VHD或VHDX文件的大小。管理員可以首先使用Hyper-V管理工具或PowerShell擴(kuò)大虛擬磁盤(pán)，隨后在來(lái)賓操作系統(tǒng)中，管理員可以在操作系統(tǒng)內(nèi)使用磁盤(pán)管理器擴(kuò)展卷容量。例如可使用下列PowerShell命令調(diào)整虛擬磁盤(pán)大?。篜SC:Resize-VirtualDisk-FriendlyNameSqldata5-Size(25GB)注意，該命令也能用于收縮虛擬磁盤(pán)。虛擬磁盤(pán)收縮客

44、戶(hù)也希望能靈活收縮運(yùn)行中虛擬機(jī)所連接VHDX文件的大小。管理員可以首先在來(lái)賓操作系統(tǒng)中收縮卷容量，隨后通過(guò)Hyper-V管理工具或PowerShell收縮虛擬磁盤(pán)?？墒湛s的大小與從虛擬機(jī)卷中釋放出的容量保持一致。注意，收縮操作只能針對(duì)VHDX進(jìn)行。需求要充分利用聯(lián)機(jī)調(diào)整虛擬磁盤(pán)大小的功能，您需要具備:WindowsServer2012R2Hyper-V或Hyper-VServer2012R2。VHDX文件連接到虛擬SCSI控制器。這一點(diǎn)為何重要在虛擬機(jī)運(yùn)行過(guò)程中擴(kuò)大或收縮虛擬磁盤(pán)體積，能讓客戶(hù)獲得更大靈活性，同時(shí)減少了因?yàn)樨?fù)載容量需求所導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間。隨著虛擬機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)占用空間增加，虛擬機(jī)不僅可

45、以靈活增長(zhǎng)，而且IT管理員可以回收已經(jīng)分配給虛擬機(jī)但不再使用的空間。對(duì)服務(wù)供應(yīng)商或托管環(huán)境這一點(diǎn)非常重要，客戶(hù)購(gòu)買(mǎi)了100GB的虛擬機(jī)，但只使用了30GB,希望將磁盤(pán)大小降低為50GB以節(jié)約成本?，F(xiàn)在該操作可聯(lián)機(jī)執(zhí)行，不會(huì)導(dǎo)致負(fù)載停機(jī)。聯(lián)機(jī)檢查點(diǎn)合并檢查點(diǎn)（原名快照）主要用于測(cè)試對(duì)現(xiàn)有虛擬機(jī)環(huán)境進(jìn)行的改動(dòng)，可在需要時(shí)將虛擬機(jī)還原到之前的時(shí)間點(diǎn)。如果您需要?jiǎng)?chuàng)建特定的虛擬機(jī)狀態(tài)，以便對(duì)問(wèn)題進(jìn)行排錯(cuò)，通過(guò)輕松的方式還原虛擬機(jī)狀態(tài)將為您提供很大的幫助。在某些情況下，也需要在生產(chǎn)環(huán)境中使用檢查點(diǎn)。例如，您可以使用檢查點(diǎn)在生產(chǎn)環(huán)境中輕松還原可能存在隱患的操作，例如對(duì)虛擬機(jī)中運(yùn)行的軟件應(yīng)用更新。在成功測(cè)試新

46、的改動(dòng)或更新后，很多組織希望將檢查點(diǎn)重新合并回原始父磁盤(pán)（降低存儲(chǔ)空間的占用，提升虛擬機(jī)磁盤(pán)性能）。然而該操作會(huì)讓虛擬機(jī)暫停運(yùn)行，在進(jìn)行合并的過(guò)程中虛擬機(jī)將不可用。在WindowsServer2012R2中，Hyper-V實(shí)時(shí)合并功能可以讓組織在不影響虛擬機(jī)正常運(yùn)行的前提下，將當(dāng)前檢查點(diǎn)合并到原始父磁盤(pán)。Hyper-V虛擬機(jī)檢查點(diǎn)功能提供了一種快速簡(jiǎn)單的方法，可將虛擬機(jī)恢復(fù)到之前的狀態(tài)。檢查點(diǎn)數(shù)據(jù)文件（虛擬磁盤(pán)的當(dāng)前分支會(huì)分割為只讀的父差異磁盤(pán)）會(huì)保存為.avhd文件。在刪除檢查點(diǎn)后，相應(yīng)的.avhd磁盤(pán)無(wú)法在虛擬機(jī)運(yùn)行過(guò)程中刪除。WindowsServer2012R2使您能夠在虛擬機(jī)繼續(xù)運(yùn)行

47、的過(guò)程中將相應(yīng)的.avhd磁盤(pán)合并到父磁盤(pán)。隨著過(guò)程的繼續(xù)，I/O會(huì)被限制在一個(gè)小范圍中，以便讀取源文件，并寫(xiě)入到目標(biāo)位置。當(dāng)分支充分合并后,后續(xù)的寫(xiě)操作由于已經(jīng)被合并，因此會(huì)重定向到合并后的位置。操作完成后，聯(lián)機(jī)合并功能會(huì)修復(fù)運(yùn)行鏈，撤銷(xiāo)到合并后磁盤(pán)的鏈接，并關(guān)閉這些文件。需求帶Hyper-V的WindowsServer2012、帶Hyper-V的WindowsServer2012R2、Hyper-VServer2012或Hyper-VServer2012R2。這一點(diǎn)為何重要虛擬機(jī)檢査點(diǎn)可獲取運(yùn)行中虛擬機(jī)的狀態(tài)、數(shù)據(jù)，以及硬件配置。很多組織會(huì)在當(dāng)前環(huán)境中使用檢査點(diǎn)功能測(cè)試更新與補(bǔ)丁。然而將檢

48、査點(diǎn)合并到父虛擬機(jī)會(huì)導(dǎo)致停機(jī)，虛擬機(jī)將不可用。現(xiàn)在通過(guò)WindowsServer2012R2Hyper-V中的實(shí)時(shí)合并功能，您可以在服務(wù)器運(yùn)行過(guò)程中將檢查點(diǎn)合并到虛擬機(jī)父磁盤(pán)，只對(duì)用戶(hù)產(chǎn)生最少量影響。檢查點(diǎn)的實(shí)時(shí)合并提供了一種更快更方便的方法，可供您將虛擬機(jī)還原到之前的狀態(tài)。Hyper-V中的虛擬光纖通道很多企業(yè)已經(jīng)投資了光纖通道SAN,并部署到數(shù)據(jù)中心內(nèi)滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的存儲(chǔ)需求。這些客戶(hù)通常都希望不僅能讓Hyper-V宿主機(jī)訪(fǎng)問(wèn)并使用這些存儲(chǔ)，并且希望能將其用于虛擬機(jī)。此外客戶(hù)還希望能從虛擬機(jī)中獲得SAN所能提供的實(shí)際速度。直接訪(fǎng)問(wèn)SANHyper-V的虛擬光纖通道能讓來(lái)賓操作系統(tǒng)使用關(guān)聯(lián)給虛

49、擬機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)全局通用名稱(chēng)（WWN）,無(wú)需中介直接訪(fǎng)問(wèn)SAN。Hyper-V可供您使用光纖通道SAN對(duì)需要直接訪(fǎng)問(wèn)SAN邏輯單元號(hào)（LUN）的負(fù)載進(jìn)行虛擬化。光纖通道SAN還能讓您實(shí)現(xiàn)其他新場(chǎng)景，例如在連接到光纖通道存儲(chǔ)的虛擬機(jī)來(lái)賓操作系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行Windows故障轉(zhuǎn)移群集功能。通過(guò)基于硬件的I/O路徑訪(fǎng)問(wèn)Windows軟件虛擬磁盤(pán)堆棧中高端存儲(chǔ)陣列提供的高級(jí)存儲(chǔ)功能有助于將某些管理任務(wù)從宿主機(jī)卸載給SAN。虛擬光纖通道提供了另一種用于訪(fǎng)問(wèn)Windows軟件虛擬磁盤(pán)堆棧的硬件I/O路徑。該路徑可供您直接在Hyper-V虛擬機(jī)內(nèi)部使用SAN的高級(jí)功能。例如，Hyper-V用戶(hù)可在Hyper-V虛擬機(jī)

50、內(nèi)部使用硬件卷影復(fù)制服務(wù)（VSS）提供程序，將某些存儲(chǔ)功能（例如為L(zhǎng)UN創(chuàng)建快照）卸載給SAN硬件。支持實(shí)時(shí)遷移為了跨越Hyper-V宿主機(jī)為虛擬機(jī)的實(shí)時(shí)遷移提供支持，同時(shí)維持光纖通道連接，需要為每個(gè)虛擬光纖通道適配器配置SetA和SetB兩個(gè)WWN。Hyper-V會(huì)在實(shí)時(shí)遷移過(guò)程中自動(dòng)選擇SetA與SetB這兩個(gè)WWN地址。這樣既可確保在遷移操作完成前，所有LUN都能被目標(biāo)宿主機(jī)使用，因此遷移過(guò)程不會(huì)造成停機(jī)。維持光纖通道連接的實(shí)時(shí)遷移過(guò)程可參考下圖示例：Hyper-Vhost1Hyper-Vhost2VirtualmachineVEMIGRAnONVirtualmachineWoridv/

51、ideWarldiwdeS就BWoridwideNahwStA圖4-實(shí)時(shí)遷移過(guò)程中的備用WWN地址N_PortID虛擬化（NPIV）NPIV是一種光纖通道功能，可以讓多個(gè)N_PortID分享一個(gè)物理N_Port。這樣既可讓多個(gè)光纖通道發(fā)起程序使用同一個(gè)物理接口，簡(jiǎn)化SAN設(shè)計(jì)中的硬件需求，尤其是在使用虛擬SAN的環(huán)境中。Hyper-V的虛擬光纖通道來(lái)賓使用NPIV（T11標(biāo)準(zhǔn)）在宿主機(jī)的物理光纖通道端口基礎(chǔ)上創(chuàng)建多個(gè)NPIV端口。每次在虛擬機(jī)內(nèi)部創(chuàng)建虛擬HBA時(shí)，都要在宿主機(jī)上創(chuàng)建新的NPIV端口。當(dāng)虛擬機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，該NPIV端口會(huì)被移除。靈活的宿主機(jī)到SAN連接Hyper-V可供您在宿主機(jī)

52、上定義虛擬SAN，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)Hyper-V宿主機(jī)通過(guò)多個(gè)光纖通道接口連接到不同SAN的場(chǎng)景。虛擬SAN定義了物理光纖通道接口的命名組，可用于連接到同一個(gè)物理SAN。例如，假設(shè)Hyper-V宿主機(jī)連接到兩個(gè)SAN一個(gè)生產(chǎn)用SAN及一個(gè)測(cè)試用SAN。宿主機(jī)通過(guò)兩個(gè)物理光纖通道接口連接到每個(gè)SAN。在本例中，您可以配置兩個(gè)虛擬SAN一個(gè)名為“生產(chǎn)SAN”，通過(guò)兩個(gè)物理光纖通道接口連接到生產(chǎn)用SAN，一個(gè)名為“測(cè)試SAN”，通過(guò)兩個(gè)物理光纖通道接口連接到測(cè)試用SAN。您可以使用這樣的技術(shù)為一個(gè)存儲(chǔ)目標(biāo)創(chuàng)建兩個(gè)獨(dú)立路徑。每虛擬機(jī)四個(gè)vFC適配器在每個(gè)虛擬機(jī)上，您最多可配置四個(gè)虛擬光纖通道適配器，并將每個(gè)關(guān)

53、聯(lián)給一個(gè)虛擬SAN。每個(gè)虛擬光纖通道適配器都關(guān)聯(lián)給一個(gè)或兩個(gè)WWN地址，借此可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遷移。每個(gè)WWN地址可設(shè)置為自動(dòng)或手工。多路徑I/O（MPIO）WindowsServer2012R2中的Hyper-V使用多路徑I/O（MPIO）功能保障虛擬機(jī)到光纖通道存儲(chǔ)的連接。您可以通過(guò)下列方式對(duì)光纖通道使用MPIO功能：使用MPIO的虛擬化負(fù)載。在虛擬機(jī)中使用多個(gè)光纖通道接口，并使用MPIO為宿主機(jī)可訪(fǎng)問(wèn)的LUN提供高可用連接。在虛擬機(jī)中配置多個(gè)虛擬光纖通道適配器，在虛擬機(jī)的來(lái)賓操作系統(tǒng)中使用不同的MPIO副本，借此連接到虛擬機(jī)可訪(fǎng)問(wèn)的LUN。該配置可與宿主機(jī)MPIO配置共存。為宿主機(jī)和虛擬機(jī)使用不

54、同的設(shè)備規(guī)范模塊（DSM）。該方法可對(duì)虛擬機(jī)配置進(jìn)行遷移，包括DSM的配置及宿主機(jī)之間的連接，并能與現(xiàn)有的服務(wù)器配置與DSM兼容。需求Hyper-V中的虛擬光纖通道支持要求具備下列條件：帶Hyper-V的WindowsServer2012、帶Hyper-V的WindowsServer2012R2、Hyper-VServer2012或Hyper-VServer2012R2。具備一個(gè)或多個(gè)光纖通道HBA的計(jì)算機(jī)，每個(gè)都裝有可支持虛擬光纖通道的新版HBA驅(qū)動(dòng)。有關(guān)您的HBA對(duì)虛擬光纖通道的支持情況，請(qǐng)咨詢(xún)HBA供應(yīng)商。虛擬機(jī)配置為使用虛擬光纖通道適配器，并且必須運(yùn)行WindowsServer2008

55、、WindowsServer2008R2、WindowsServer2012或WindowsServer2012R2作為來(lái)賓操作系統(tǒng)。僅連接到數(shù)據(jù)LUN。通過(guò)虛擬光纖通道訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)所連接的LUN不能用于保存重新啟動(dòng)介質(zhì)。虛擬光纖通道可供您在虛擬機(jī)中訪(fǎng)問(wèn)并使用光纖通道SAN數(shù)據(jù)，讓這些存儲(chǔ)設(shè)備不僅能讓Hyper-V宿主機(jī)使用。Hyper-V來(lái)賓對(duì)光纖通道的支持還包括其他新功能，例如NPIV、虛擬SAN、實(shí)時(shí)遷移，及MPIO。該功能保護(hù)您在光纖通道方面的投資，讓您對(duì)需要直接訪(fǎng)問(wèn)光纖通道存儲(chǔ)的負(fù)載進(jìn)行虛擬化，并通過(guò)光纖通道創(chuàng)建來(lái)賓操作系統(tǒng)群集，為承載虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)的服務(wù)器提供全新且重要的存儲(chǔ)選項(xiàng)。卸

56、載數(shù)據(jù)傳輸卸載數(shù)據(jù)傳輸（ODX）能在SAN驅(qū)動(dòng)器之間的文件復(fù)制與移動(dòng)操作中將針對(duì)CPU與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)卸載給SAN硬件。該功能在云環(huán)境中非常有用，因?yàn)槟仨毻ㄟ^(guò)虛擬機(jī)模板庫(kù)供應(yīng)新的虛擬機(jī)，此外還有需要觸發(fā)大量虛擬磁盤(pán)操作，并需要復(fù)制大量數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，例如虛擬磁盤(pán)合并、存儲(chǔ)遷移，及實(shí)時(shí)遷移。負(fù)責(zé)接手這些復(fù)制操作的存儲(chǔ)設(shè)備必須能夠執(zhí)行卸載（例如支持卸載的SCSI、光纖通道SAN,或基于WindowsServer2012R2的文件服務(wù)器），這樣HyperV宿主機(jī)的處理器就可用于處理更多虛擬機(jī)負(fù)載。若不使用ODX，客戶(hù)很容易會(huì)耗盡網(wǎng)絡(luò)連接的所有帶寬，并需要耗費(fèi)大量CPU與內(nèi)存資源以執(zhí)行與數(shù)據(jù)有關(guān)的任務(wù)，

57、例如大文件復(fù)制，或虛擬機(jī)存儲(chǔ)遷移。這任務(wù)的執(zhí)行還需要花費(fèi)大量時(shí)間，甚至在快速10GbE網(wǎng)絡(luò)中也是如此，這也就意味著在操作完成之前，整體性能都將受到很大的影響。WindowsServer2012R2中的卸載數(shù)據(jù)傳輸（ODX）可以讓您在存儲(chǔ)陣列之間直接快速移動(dòng)大文件與虛擬機(jī)，讓您通過(guò)現(xiàn)有的外部存儲(chǔ)陣列更快速完成任務(wù)，同時(shí)可降低宿主機(jī)的CPU與網(wǎng)絡(luò)資源使用率。通過(guò)與支持卸載的SAN存儲(chǔ)硬件配合使用，ODX可以讓存儲(chǔ)設(shè)備無(wú)需借助Hyper-V宿主機(jī)的主處理器直接執(zhí)行文件復(fù)制操作，直接從一個(gè)存儲(chǔ)位置讀取并寫(xiě)入另一個(gè)位置。ODX使用基于令牌的機(jī)制在智能存儲(chǔ)陣列內(nèi)部或之間讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。此時(shí)無(wú)需通過(guò)宿主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)

58、，而是在源和目標(biāo)之間傳輸一個(gè)很小的令牌。該令牌實(shí)際上代表了數(shù)據(jù)在特定時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)。例如，當(dāng)您在存儲(chǔ)位置之間（在存儲(chǔ)陣列內(nèi)部或之間）復(fù)制文件或遷移虛擬機(jī)時(shí)，實(shí)際上復(fù)制的是代表虛擬機(jī)文件的令牌，因此無(wú)需通過(guò)服務(wù)器復(fù)制底層數(shù)據(jù)。在基于令牌的復(fù)制操作中，相關(guān)步驟如下圖所示：AciualDawlronsfer圖5-基于令牌的復(fù)制操作當(dāng)用戶(hù)試圖針對(duì)支持ODX的SAN將文件從一個(gè)卷復(fù)制到另一個(gè)卷時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)生下列情況（就算通過(guò)資源管理器進(jìn)行復(fù)制粘貼也可支持）:用戶(hù)使用Windows資源管理器、命令行界面，或在虛擬機(jī)遷移操作中復(fù)制或移動(dòng)文件。WindowsServer2012自動(dòng)將傳輸請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為ODX（前提是

59、存儲(chǔ)陣列支持），獲得代表數(shù)據(jù)的令牌。在源服務(wù)器和目標(biāo)服務(wù)器之間復(fù)制令牌。將令牌提供給存儲(chǔ)陣列。存儲(chǔ)陣列在內(nèi)部執(zhí)行復(fù)制或移動(dòng)操作，并將狀態(tài)信息返回給用戶(hù)。需求Hyper-V對(duì)ODX的支持要求滿(mǎn)足下列條件:WindowsServer2012R2虛擬化-技術(shù)場(chǎng)景與解決方案 1MicrosoftWindowsServer2012R2虛擬化-技術(shù)場(chǎng)景與解決方案 1MicrosoftWindowsServer2012R2虛擬化-技術(shù)場(chǎng)景與解決方案 1Mkrasoft帶Hyper-V的WindowsServer2012、帶Hyper-V的WindowsServer2012R2、Hyper-VServer20

60、12或Hyper-VServer2012R2。保存虛擬磁盤(pán)文件的硬件支持ODX,作為虛擬SCSI設(shè)備或直接連接設(shè)備（有時(shí)也叫做直通設(shè)備）連接到虛擬機(jī)。該優(yōu)化操作還支持原生連接的，基于VHDX的虛擬磁盤(pán)。連接到虛擬IDE接口的VHD或VHDX虛擬磁盤(pán)不支持該優(yōu)化，因?yàn)榧砷_(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）設(shè)備缺乏對(duì)ODX的支持。ODX可將主處理器節(jié)約出來(lái)用于處理虛擬機(jī)負(fù)載，讓虛擬機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)獲得近似原生的性能。在復(fù)制文件時(shí)，不僅可大幅降低執(zhí)行任務(wù)所需的時(shí)間，而且復(fù)制操作不再占用寶貴的宿主機(jī)資源，確保虛擬化的資源可以像非虛擬化環(huán)境那樣更高效地運(yùn)行。從虛擬磁盤(pán)的角度來(lái)看，ODX功能確保了需要復(fù)制大量數(shù)據(jù)的虛擬磁