Windows Server 2016 Hyper-V简介与配置

        Hyper-V是微软的虚拟化解决方案，能够让用户在Windows系统上部署并使用虚拟机。传统Windows操作系统分为应用层和内核层，应用程序运行在Ring 3，操作系统运行在Ring 0。待Hyper-V安装后，Hypervisor运行在比传统模式更高特权级的Ring -1，该特权级由CPU提供支持，能够捕获虚拟机的特权操作并对其进行模拟。

        同时，原来的宿主操作系统与虚拟机操作系统运行在相同特权级，宿主机操作系统被称为管理操作系统，虚拟机被称为客户机操作系统。管理操作系统中运行有一系列的用于管理虚拟机的组件（Virtualization Stack），用于与底层Hypervisor交互以提供虚拟化服务，Virtualization Stack具体包括：

        1) VSP (Virtualization Service Provider)：用于控制虚拟机的IO请求；

        2) VMBus (Virtual Machine Bus)：用于实现管理操作系统和客户操作系统之间的数据通信，即用于实现VSP和虚拟机中的VSC（Virtualization Service Client）通信；

        3) VMMS (Virtual Machine Management Service)：与管理操作系统中的工作线程（每个虚拟机对应一个工作线程）一起提供对虚拟机生命周期管理，包括创建、开启、停止、保存和删除虚拟机；

        4) VID (Virtual Infrastructure Driver)：协调VMMS与工作线程，管理客户操作系统和管理操作系统之间的通信。

        Hyper-V需要依赖于硬件虚拟化技术，如Intel的VT-X技术，同时还需要硬件提供二级地址转换功能，如Intel的EPT（Extended Page Tables）技术。若要使用RemoteFX技术，还需要显卡具有支持DX 11.0以及WDDM 1.2兼容的驱动程序。

        灵跃云推荐使用Windows Server 2016部署Hyper-V，因Window Server 2016增加了很多新特性，包括设备直通、网卡热插拔、嵌套虚拟化、网络多队列、网络QoS、磁盘QoS、Windows容器等技术。Windows Server 2016具有Essentials、Standard、Datacenter版，其中，Essentials版本只提供基础IT服务，难以提供对Hyper-V的支持；Standard版本能够提供更多的Windows特性和虚拟化特性，但支持的虚拟机数量受限（通常两个）；Datacenter能够提供所有特性且虚拟机数量不受限制。若仅用于试用测试，可通过官网https://www.microsoft.com/zh-cn/evalcenter/evaluate-Hyper-V-server-2016申请下载Window Server 2016的180天评估版。本次测试也选用的该版本。

        获取Window Server 2016评估版后，在安装操作系统时选择Windows Server 2016 Datacenter Evaluation（桌面体验）版本。系统安装完成后，打开“服务器管理器”，添加Hyper-V角色，如下图所示，通过“添加角色与功能”按钮，在“安装类型”上选择“基于角色或基于功能的安装”，在“服务器角色”上勾选“Hyper-V”并安装。在“虚拟交换机”界面选择虚拟机链接网络的物理网卡，系统将对应创建一个虚拟交换机。配置完成后开始安装，Hyper-V安装完成后，服务器需要重新启动。

        待系统重启后，服务器已经能够通过Hyper-V创建虚拟机，但要使用RemoteFX特性，系统还需要安装远程桌面虚拟化主机角色以及显卡对应的驱动程序。打开“服务器管理器”，通过“添加角色与功能”按钮，在安装类型上选择“基于角色或基于功能的安装”，在“服务器角色”界面选择“远程桌面服务”。之后，在弹出的远程桌面服务的角色服务界面选择远程桌面虚拟化主机（RDVH）角色，RDVH安装完成后需要重新启动系统。

        Hyper-V配置完成后，还需要上传镜像以实例化虚拟机。Hyper-V支持Windows 7 SP1以上的桌面系统。其中，对于Windows 8以上桌面系统提供DirectX 11.0支持，对于Windows 10和Windows Server 2016提供OpenGL以及OpenCL支持。下图展示了在Windows 10虚拟机中运行DirectX诊断工具dxdiag后的情况。