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Virtualización de servidores con el hipervisor de Windows Server 2008 ( Hyper -V)

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Virtualización de servidores con el hipervisor de Windows Server 2008 ( Hyper -V). David Cervigón Luna IT Pro Evangelist david.cervigon@microsoft.com http://blogs.technet.com/davidcervigon. Idea muy novedosa…. IBM M44/44X IBM CP-40 IBM CP/CMS …………. ¡¡En 1960!!. Consumo. Multicore.

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virtualizaci n de servidores con el hipervisor de windows server 2008 hyper v

Virtualización de servidores con el hipervisor de Windows Server 2008(Hyper-V)

David Cervigón Luna

IT Pro Evangelist

david.cervigon@microsoft.com

http://blogs.technet.com/davidcervigon

idea muy novedosa
Idea muy novedosa…
  • IBM M44/44X
  • IBM CP-40
  • IBM CP/CMS
  • …………

¡¡En 1960!!

slide4

Consumo

Multicore

Evolución

Hardware

64-Bit

Virtualización Asistidapor Hardware

escenarios de virtualizaci n
Escenarios de Virtualización

Continuidad del negocio

Consolidación de Servidores

Pruebas y desarrollo

Delegaciones Remotas

virtualizaci n de una cpu
Virtualización de una CPU

Guest

Anillo 0

Traducción binaria

(Lenta)

Anillo 3

Ejecución Directa

(Rápida)

VMM

CPU

arquitecturas de hipervisores
Arquitecturas de Hipervisores

Virtualización Nativa: HipervisoresTipo II

Paravirtualización, HipervisoresTipoI

SistemaOperativo

SistemaOperativo

GuestOS

GuestOS

Aplicación

Aplicación

App

App

Aplicación

Aplicación

App

Aplicación

Aplicación

HipervisorTipo II

Aplicación

SistemaOperativoAnfitrión

HipervisorTipo I

Hardware

Hardware

  • Virtual PC
  • VMWARE Workstation
  • VMWare Server (GSX)
  • Virtual Iron, VirtualBox, Parallels, etc.
  • Xen, XenServer
  • VMWARE ESX
  • LogicalDomains
soluci n software para hipervisores tipo ii ring c ompression
Solución Software para Hipervisores Tipo II“Ring Compression”

SO Guest

Aplicaciones

Ejecución Directa

Ejecución Directa

Anillo 3 (GuestUserMode)

Anillo 1 (GuestKernelMode)

Anillo 0 (GuestKernelMode)

Traducción Binaria

VM Additions

Traducción Binaria

Anillo 0 (GuestKernelMode

VMM.sys

CPU

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

Elimina la necesidad de hacerlo por software

Puede mejorar el rendimiento de la máquina Virtual considerablemente

Solución Hardware: HAV

Virtualización sólo por software

Virtualización asistida por hardware (HAV)

arquitecturas de hipervisores tipo i
Monolíticos

Mas simple que un kernel moderno, pero con cierto nivel de complejidad

Tiene su propio modelo de drivers

Micro-Kernel

Funcionalidad simple de particionado

Mayor fiabilidad, con menor superficie de ataque

Sin código de terceros

Los drivers corren en cada una de las particiones

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Drivers

Arquitecturas de hipervisores (Tipo I)

VM 1

(Admin)

VM 2

VM 3

VM 2

(“Child”)

VM 3

(“Child”)

VM 1(“Parent”)

Virtualization

Stack

Hypervisor

Hypervisor

Hardware

Hardware

hypercalls
Hypercalls
  • Mecanismo por el que las particiones solicitan información o acciones del Hipervisor
      • Actividad del procesador
      • Gestión de la GuestPhysicalAddress
      • Interrupciones Virtuales
      • Control del procesador virtual
      • Control de particiones
      • Mensajes entre particiones
      • Enlightenments
requerimientos de hyper v
Requerimientos de Hyper-V
  • Hardware
    • Arquitectura x64 (no IA64)
    • Virtualización asistida por hardware
      • Intel-VT
    • Data ExecutionPrevention (DEP) en el hardware
    • NOTA: La BIOS debe soportar y tener habilitadas estas opciones. Hay que apagar/encender el equipo después de hacer algún cambio (no basta reiniciar)
  • Software
    • Una edición x64 de Windows Server 2008
      • Standard/Enterprise/Datacenter/Hyper-V Server
arquitectura de hyper v

Proporcionadopor

Arquitectura de Hyper-V

OS

ISV / IHV / OEM

VM Worker Processes

Microsoft Hyper-V

Microsoft / XenSource

ParticionesHijas

Partición Padre

Aplicaciones

Aplicaciones

Aplicaciones

Aplicaciones

User Mode

WMI Provider

VM Service

Windows Server 2008

Non-Hypervisor Aware OS

Windows Kernel

Windows Kernel

Xen-Enabled Linux Kernel

Windows Server 2003, 2008

VSP

Emulated

Devices

Drivers

IHV Drivers

Synthetic

Devices

Drivers

Kernel Mode

VMBus

Linux VSC

VSC

Emulacion

VMBus

VMBus

Windows hypervisor

Hypercall Adapter

Ring -1

“Designed for Windows” Server Hardware

sistemas operativos soportados
Sistemas Operativos Soportados
  • Para ellos existen IntegrationComponents
    • Windows Server 2008 x86 y x64, con hasta 4 procesadores virtuales
    • Windows Server 2003 SP2 x86 y x64, con hasta 2 procesadores virtuales
    • Windows Server 2000 SP4, con 1 procesador virtual
    • SUSE 10 SP1 7 SP2, x86 y x64, con 1 procesador virtual
    • Windows Vista SP1 x86 y x64, con hasta 2 procesadores virtuales
    • Windows XP SP3 x86 y x64, con hasta 2 procesadores virtuales
    • Windows XP SP2 x86, con 1 procesador virtual
  • El listado completo está siempre actualizado en:
    • http://support.microsoft.com/kb/954958/en-us
  • Cualquier Sistema Operativo basado en x86 o x64 funcionará mediante emulación, pero beneficiándose de las funcionalidades de Hyper-V
  • No Soportado ≠ No Funciona
slide18

Instalación y configuración de Hyper-V

- En una instalación completa de Windows server 2008

- En una instalación “Server Core” de Windows Server 2008

por qu no dehacerse de la particion padre
¿Por qué no dehacerse de la particion padre?
  • En un hipervisor monolítico no es posible la defensa en profundidad
  • ¡Todo lo que corre en el hipervisor lo hace en el modo más privilegiado del sistema!

Virtual

Machine

Virtual

Machine

Virtual

Machine

User

Mode

User

Mode

User

Mode

Ring 3

Kernel

Mode

Kernel

Mode

Kernel

Mode

Ring 0

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

Ring -1

Hardware

hipervisor en micro kernel
hipervisor en Micro-kernel
  • Defensa en profundidad
  • Usa la virtualización asistida por hardware como protección
  • Hyper-V no utiliza traducción binaria
  • Superficie de ataque muy reducida

Virtual

Machine

Virtual

Machine

Parent Partition

VM State Machine

Virtualized Devices

Management API

User

Mode

User

Mode

Ring 3

Storage Stack

Network Stack

Drivers

Kernel

Mode

Kernel

Mode

Ring 0

Scheduler

Memory Management

Ring -1

Hardware

funcionalidades de hyper v
Funcionalidades de Hyper-V
  • Particiones hijas tanto de 32-bit (x86) como de 64-bit (x64)
  • Maquinas Virtuales SMP con 2/4 cores
  • Hasta 64 GB de memoria en máquinas virtuales
  • 128 VMs en ejecución concurrente por host, y hasta 512 configuradas
  • Acceso Pass-Througha disco para VMs
  • Live Backup: Integración con VolumeShadowService
  • Estándar DMTF para interfaz de gestión por WMI
  • Posibilidad de sacar Snapshots de las máquinas virtuales
  • Control flexible de recursos
    • Posibilidad de establecer niveles mínimos y máximos de los recursos de CPU y red.
  • Networking robusto: Soporte a NLB y VLAN
  • Manipulación Offline del virtual hard disk (.vhd)
  • Migración de VMs desde MS Virtual Server
almacenamiento en hyper v
Almacenamiento en Hyper-V
  • Almacenamiento físico
    • DirectAttach Storage (DAS): SATA, eSATA, PATA, SAS, SCSI, USB, Firewire
    • Storage Area Networks (SANs): iSCSI, FiberChannel, SAS
    • Network Attached Storage (NAS)
  • Almacenamiento Virtual
    • DynamicallyExpanding Virtual Hard Disks:
      • Hasta 2040 GB
    • FixedSize Virtual Hard Disks:
      • Hasta 2040 GB
    • Pass-through disks
      • La limitación está realmente en el Sistema Operativo
  • Controladoras Virtuales (Sintéticas)
    • Virtual IDE
      • Hasta 4 dispositivos IDE
      • El dispositivo de arranque de la VM siempre debe ser IDE (VHD o pass-through)
        • Las VMs pueden arrancar directamente de una LUN de la SAN
    • Virtual SCSI
      • Hasta 4 controladoras SCSI virtuales, con hasta 64 discos cada una
    • Si los IntegrationComponents están instalados, no hay diferencias de rendimiento entre controladoras virtuales IDE y SCSI
    • Más de 512 Tb por VM
slide23

Creación y uso de Máquinas Virtuales en Hyper-V

- Creación de VMs

- Creación de los diferentes tipos de discos

- Uso de la consola de Hyper-V

- Uso del cliente RDC

- Snapshots

hyper v networking
Hyper-V Networking
  • Partición Padre
    • Redes Virtuales enlazadas a NICs físicas
      • Externas – Limitadas por el número de NICs
      • Internas – Ilimitadas
      • Privadas – Ilimitadas
    • Solo NICs Ethernet (no Wireless)
    • Soporta VLANs
      • Trunking (VTP Protocol)
  • Máquina Virtual
    • NIC Sintética
    • NIC Legacy (Intel 21140)
    • 12 NICs por VM
      • 8 sintéticas
      • 4 legacy
    • Hasta 10Gb/s
    • Soporta VLANs

NIC enlazada a Hyper-V

NIC dedicada (Gestión)

alta disponibilidad quick migration
Alta disponibilidadQuick Migration
  • Funcionamiento
    • Savestate: Salva el estado de la Máquina Virtual
    • Mover la máquina virtual: Mueve la conexión del almacenamiento al host destino
    • Restaurar el estado y continuar la ejecución
  • No comparable ni a Live Migration ni a Vmotion
    • En todos los casos, si falla el host físico, las VMs se reiniciarán de nuevo automáticamente en el otro nodo

SAN Storage

Network Connectivity

una webcast dedicada nicamente a esto
Una Webcast dedicada únicamente a esto:
  • 30 de Septiembre - Alta Disponibilidad en entornos virtuales con Hyper-V
    • URL Evento en directo: http://msevents.microsoft.com/CUI/EventDetail.aspx?EventID=1032387661&Culture=es-ES
    • URL Evento grabado: http://msevents.microsoft.com/CUI/EventDetail.aspx?EventID=1032387662&Culture=es-ES
windows server 2008 system center el datacenter virtualizado
Windows Server 2008 & System CenterEl Datacenter virtualizado

Domain

Controller

WAN

Granja de virtualización

(14 + 2 Servers)

Replicación

System Center

Configuration Manager

SAN

32 conexiones

System Center

Virtual Machine Manager

Switch de fibra

de 32 puertos

Ethernet

System Center

Operations Manager

System Center

Data 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 dedicadaparagestión
  • NICs de 4 puertosdedicadas a VMs
referencias
Referencias
  • Windows Server Virtualization - An Overview
  • Windows Server 2008 Virtualization
  • Windows Server Virtualizacion en el Windows Hardware Developer Central
  • Windows Server Virtualization en el Windows server 2008 TechCenter
recursos technet
Recursos TechNet
  • TechCenter de Windows Server 2008

http://www.microsoft.com/spain/technet/prodtechnol/windowsserver/2008/default.mspx

  • Próximos Webcasts en vivo

http://www.microsoft.com/spain/technet/jornadas/default.mspx

  • Webcasts grabados

http://www.microsoft.com/spain/technet/jornadas/webcasts/webcasts_ant.aspx

  • Foros técnicos

http://forums.microsoft.com/technet-es/default.aspx?siteid=30

  • Registrarse a la newsletter TechNet Flash

http://www.microsoft.com/spain/technet/boletines/default.mspx

  • Obtenga una Suscripción TechNet Plus

http://technet.microsoft.com/es-es/subscriptions/default.aspx

slide33
David Cervigón Luna

IT Pro Evangelist

david.cervigon@microsoft.com

http://blogs.technet.com/davidcervigon

Preguntas