Windows Server 2012 Hyper-V

Transkrypt

1 Aidan Finn Patrick Lownds Michel Luescher Damian Flynn Windows Server 2012 Hyper-V Przewodnik po instalacji i konfiguracji systemu Przekład: Krzysztof Kapustka, Krzysztof Szkudlarek APN Promise, Warszawa 2013

2 Windows Server 2012 Hyper-V. Przewodnik po instalacji i konfiguracji systemu Original English language edition 2013 by John Wiley & Sons, Inc. Tytuł oryginału: Windows Server 2012 Hyper-V Installation and Configuration Guide All rights reserved. Authorised translation from the English language edition published by John Wiley & Sons, Inc. Polish edition by APN PROMISE SA, Warszawa 2013 APN PROMISE SA, ul. Kryniczna 2, Warszawa tel , fax mspress@promise.pl Wszystkie prawa zastrzeżone. Żadna część niniejszej książki nie może być powielana ani rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób (elektroniczny, mechaniczny), włącznie z fotokopiowaniem, nagrywaniem na taśmy lub przy użyciu innych systemów bez pisemnej zgody wydawcy. Książka ta przedstawia poglądy i opinie autorów. Przykłady firm, produktów, osób i wydarzeń opisane w niniejszej książce są fikcyjne i nie odnoszą się do żadnych konkretnych firm, produktów, osób i wydarzeń, chyba że zostanie jednoznacznie stwierdzone, że jest inaczej. Ewentualne podobieństwo do jakiejkolwiek rzeczywistej firmy, organizacji, produktu, nazwy domeny, adresu poczty elektronicznej, logo, osoby, miejsca lub zdarzenia jest przypadkowe i niezamierzone. Wszystkie nazwy handlowe i towarowe występujące w niniejszej publikacji mogą być znakami towarowymi zastrzeżonymi lub nazwami zastrzeżonymi odpowiednich firm odnośnych właścicieli. APN PROMISE SA dołożyła wszelkich starań, aby zapewnić najwyższą jakość tej publikacji. Jednakże nikomu nie udziela się rękojmi ani gwarancji. APN PROMISE SA nie jest w żadnym wypadku odpowiedzialna za jakiekolwiek szkody będące następstwem korzystania z informacji zawartych w niniejszej publikacji, nawet jeśli APN PROMISE została powiadomiona o możliwości wystąpienia szkód. ISBN: Przekład: Krzysztof Kapustka, Krzysztof Szkudlarek Redakcja: Marek Włodarz Projekt graficzny okładki: Ryan Sneed Fotografia na okładce: Michael Knight / istockphoto Korekta: Ewa Swędrowska Skład i łamanie: MAWART Marek Włodarz

3 Mojej rodzinie i przyjaciołom, za ich wieloletnią pomoc i wsparcie, dzięki któremu możliwe było powstanie tej książki. AIDAN FINN Chciałbym zadedykować tę książkę mojej rodzinie, przyjaciołom, kolegom, a przede wszystkim mojej żonie, Lisie oraz naszym kochanym dzieciom. PATRICK LOWNDS Mojej rodzinie, przyjaciołom i kolegom, którzy zawsze mnie inspirowali i wspierali. MICHEL LUESCHER Dedykuję tę książkę mojej błyskotliwej i wspaniałej żonie, Breege. Była moją inspiracją, motywacją i moim oparciem. DAMIAN FLYNN

4

5 Spis treści Podziękowania xv Informacje o autorach xx Wstęp xxiii Część 1 Podstawy Rozdział 1 Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Wirtualizacja i chmury obliczeniowe Przetwarzanie w przeszłości: Klient/Serwer Przetwarzanie wczoraj: Wirtualizacja Przetwarzanie dziś: przetwarzanie w chmurze Windows Server 2012: Ponad wirtualizacją Windows Server 2012 Hyper-V Wymagania techniczne Hyper-V Architektura Hyper-V Maksymalna skalowalność Wspierane systemy operacyjne gościa Licencjonowanie Windows Server 2012 w wirtualizacji Powszechne nieporozumienia w licencjonowaniu Licencjonowanie Windows Server Hyper-V Server Scenariusze wirtualizacji VMware Migracja z VMware Przenoszenie umiejętności do Hyper-V Dodatkowe informacje Narzędzie Microsoft Assessment and Planning Toolkit PowerShell Rozdział 2 Wdrażanie Hyper-V Przygotowywanie wdrożenia Hyper-V Projekt i architektura Sprzęt System operacyjny Pamiętajmy o dokumentacji

6 vi Spis treści Windows PowerShell Tworzenie pierwszego hosta Hyper-V Przygotowanie Windows Server Instalacja roli Hyper-V Konfiguracja hosta Hyper-V Bezpieczeństwo Zarządzanie Hyper-V Konsola zarządzania Hyper-V Hyper-V PowerShell Tryb Server Core Uaktualnianie Hyper-V Wykonywanie migracji w miejscu Korzystanie z narzędzi migracji systemu Windows Server Eksportowanie i importowanie maszyn wirtualnych Uaktualnianie usług integracyjnych Rozwiązania w prawdziwym świecie Rozdział 3 Zarządzanie maszynami wirtualnymi Tworzenie maszyn wirtualnych Tworzenie maszyn wirtualnych za pomocą kreatora Tworzenie maszyny wirtualnej z poziomu PowerShell Projektowanie maszyn wirtualnych Maksima maszyny wirtualnej Akcje Auto-Start i Auto-Stop Pamięć dynamiczna Procesory Wirtualne magazynowanie Karty sieciowe Wykonywanie operacji na maszynach wirtualnych Dodawanie i usuwanie wirtualnego sprzętu Praca z migawkami Korzystanie z funkcji Live Migration Importowanie i eksportowanie maszyn wirtualnych Instalacja systemów operacyjnych i aplikacji Instalowanie systemów operacyjnych Korzystanie z szablonów maszyn wirtualnych Projektowanie maszyn wirtualnych dla aplikacji Monitorowanie wydajności systemów operacyjnych gościa Rozwiązania praktyczne Wymiana wirtualnych przełączników

7 Spis treści vii Wykonywanie jednoczesnych migracji na żywo Błyskawiczne tworzenie maszyn wirtualnych Część 2 Zaawansowane sieci i chmury obliczeniowe Rozdział 4 Sieci Podstawowe sieci Hyper-V Rozszerzony wirtualny przełącznik Hyper-V Wsparcie sieci VLAN Funkcja NIC Teaming Rozszerzenia sprzętu sieci Single-Root I/O Virtualization (SR-IOV) Receive-Side Scaling Wprowadzenie do DVMQ Odciążanie zadań IPsec Zaawansowane sieci Jakość usługi Zbieżne sieci szkieletowe Rozwiązania praktyczne Implementacja RSS i DVMQ Tworzenie zbieżnych sieci szkieletowych z izolowanym magazynem SMB Tworzenie zbieżnych sieci szkieletowych z DCB i SR-IOV Rozdział 5 Chmury obliczeniowe Chmury, podmioty i podział Era wielopodmiotowości Podział przez izolację Wirtualizacja sieci Microsoft Wirtualizacja sieci z enkapsulacją Abstrakcja wirtualizacji sieci Wirtualizacja sieci w pracy Bramy wirtualizacji sieci Sieci PVLAN Poznawanie struktury sieci PVLAN Zasada działania sieci PVLAN Konfigurowanie prywatnych sieci VLAN Podsumowanie Lista kontroli dostępu do portów Jak działają listy ACL?

8 viii Spis treści Filtr pakietów rozszerzonego przełącznika DHCP Guard Ochrona anonsów routera Metryki maszyny wirtualnej Hyper-V Rozwiązania praktyczne Część 3 Magazynowanie i wysoka dostępność Rozdział 6 Komponent Microsoft iscsi Software Target Omówienie komponentu Microsoft iscsi Software Target Rozwiązanie iscsi zastosowane przez firmę Microsoft Zmiany wprowadzone w wersji systemu Windows Server Architektura i sposób działania Tworzenie obiektu docelowego iscsi Instalowanie autonomicznego obiektu docelowego iscsi Instalowanie klastrowego obiektu docelowego iscsi Przekształcanie autonomicznego, docelowego obiektu iscsi w obiekt klastrowy Konfigurowanie docelowego obiektu iscsi Podłączanie inicjatora Zarządzanie docelowym serwerem iscsi Dostawcy usług magazynowania Dostawca SMI-S dla docelowego obiektu iscsi Best Practice Analyzer (Analizator najlepszych rozwiązań) PowerShell Migracja Migracja do wersji Windows Server Konwersja dysków VHD Rozdział 7 Korzystanie z serwerów plików Omówienie skalowalnych serwerów plików Ograniczenia dostępności i wydajności istniejące w wersji Windows Server 2008 R Techniczne omówienie kluczowych zmian Instalowanie i konfigurowanie skalowalnych serwerów plików Zapewnienie zgodności ze wstępnymi wymaganiami instalacji Konfigurowanie klastra pracy awaryjnej Konfigurowanie skalowalnych usług plikowych Konfigurowanie udziału plikowego o ciągłej dostępności Polecenia PowerShell do zarządzania protokołem SMB

9 Spis treści ix Host systemu Windows Server 2012 Hyper-V oparty na protokole SMB Kilka przykładów rzeczywistych konfiguracji Konfigurowanie systemu Windows Server 2012 Hyper-V do pracy z klastrem skalowalnego serwera plików Konfigurowanie serwera SQL Server do pracy z klastrem skalowalnego serwera plików Rozwiązywanie problemów związanych ze skalowalnymi serwerami plików Korzystanie z narzędzi do rozwiązywania problemów Rozwiązywanie problemów związanych z połączeniami sieciowymi klientów Rozwiązywanie problemów związanych z odmową dostępu Rozwiązywanie problemów związanych z zasobem klastra Rozwiązania praktyczne Rozdział 8 Tworzenie klastrów Hyper-V Omówienie kwestii związanych z tworzeniem klastrów Hyper-V Integracja z usługą katalogową Active Directory Instalowanie klastra pracy awaryjnej Przeprowadzanie weryfikacji poprawności konfiguracji Przeprowadzanie testu weryfikacji poprawności konfiguracji klastra Tworzenie klastra pracy awaryjnej Dodawanie dysków Konfigurowanie priorytetów sieci Współdzielone woluminy klastra Kompatybilność współdzielonych woluminów klastra Wymagania wstępne Włączanie współdzielonych woluminów klastra Przestrzeń nazw CSV Odporność na awarie woluminów CSV Optymalizacje woluminów CSV Wskazówki praktyczne dotyczące woluminów CSV BitLocker Wymagania wstępne Instalowanie funkcji BitLocker Konfigurowanie funkcji BitLocker na współdzielonych woluminach klastra Aktualizacje typu Cluster-Aware

10 x Spis treści Wymagania wstępne Instalowanie i konfigurowanie funkcji aktualizacji typu Cluster-Aware Maszyny wirtualne o wysokiej dostępności Implementowanie maszyny wirtualnej o wysokiej dostępności Sprawdzanie roli maszyny wirtualnej Mobilność maszyny wirtualnej Migrowanie na żywo maszyn wirtualnych Korzystanie z funkcji migracji magazynu na żywo Rozwiązania praktyczne Rozdział 9 Magazynowanie w wirtualnych sieciach SAN i Guest Clustering Omówienie wirtualnych magazynów SAN Omówienie wirtualnego protokołu Fibre Channel Klaster jako gość Klaster jako gość na pojedynczym hoście Klaster jako gość na kilku fizycznych hostach Klaster jako gość na hostach fizycznych i maszynach wirtualnych..477 Tworzenie klastra jako gościa Przygotowanie maszyn wirtualnych Monitorowanie maszyn wirtualnych Konfigurowanie monitorowania maszyny wirtualnej Rozwiązania praktyczne Część 4 Zaawansowane funkcje Hyper-V Rozdział 10 Kopie zapasowe i odzyskiwanie danych Sposób współdziałania kopii zapasowych i Hyper-V Usługa kopiowania woluminów w tle Strategie tworzenia kopii zapasowych maszyn wirtualnych Wybór strategii tworzenia kopii zapasowej Ulepszenia kopii zapasowych w systemie Windows Server 2012 Hyper-V Przyrostowe kopie zapasowe Kopia zapasowa systemu Windows Server Rozproszone obrazy migawkowe woluminów CSV Usługa VSS dla udziałów plikowych SMB Korzystanie z programu Windows Server Backup Instalowanie programu Windows Server Backup

11 Spis treści xi Ochrona niesklastrowanych hostów Hyper-V Ochrona klastrów Hyper-V Wpływ operacji tworzenia kopii zapasowych na sieć Rozwiązania praktyczne Używanie programu WSB do tworzenia kopii zapasowych hosta Hyper-V i zachowywanie utworzonych kopii Używanie programu WSB do zautomatyzowanego tworzenia kopii zapasowych klastra Hyper-V Rozdział 11 Odzyskiwanie awaryjne Omówienie problematyki odzyskiwania awaryjnego Ewolucja koncepcji odzyskiwania awaryjnego Wirtualizacja upraszcza odzyskiwanie awaryjne Architektura odzyskiwania awaryjnego dla systemu Windows Server 2012 Hyper-V Wymagania związane z odzyskiwaniem awaryjnym Replikacja synchroniczna i asynchroniczna Architektury odzyskiwania awaryjnego Rozwiązania replikacji dla potrzeb odzyskiwania awaryjnego Połączenia maszyn wirtualnych Implementacja klastra Hyper-V obejmującego kilka lokalizacji Połączenia sieciowe dla potrzeb replikacji Kworum klastra obejmującego kilka lokalizacji Dostrajanie pulsu klastra Preferowani właściciele (hosty) Podsumowanie klastrów obejmujących kilka lokalizacji Rozwiązania praktyczne Projektowanie hybrydowego rozwiązania odzyskiwania awaryjnego Projektowanie rozwiązania odzyskiwania awaryjnego opartego na usługach hostingowych Rozdział 12 Funkcja Hyper-V Replica Omówienie Hyper-V Replica Sposób działania Hyper-V Replica Docelowy rynek odbiorców Hyper-V Replica Wymagania Hyper-V Replica Wymagania dotyczące pasma Możliwości prowadzenia replikacji pomiędzy różnymi kategoriami obiektów

12 xii Spis treści Używanie Hyper-V Replica pomiędzy niesklastrowanymi hostami Włączanie replikacji maszyny wirtualnej Omówienie metod kopiowania Replikacja maszyny wirtualnej z kopiowaniem przez sieć Replikacja maszyny wirtualnej z użyciem nośników wymiennych Replikacja maszyny wirtualnej z użyciem procedury odtwarzania z kopii zapasowej Używanie uwierzytelniania opartego na certyfikatach Omówienie wymogów związanych z certyfikatami Włączanie Hyper-V Replica z uwierzytelnianiem opartym na protokole HTTPS Replikowanie maszyn wirtualnych przy użyciu protokołu HTTPS. 629 Używanie zaawansowanych opcji uwierzytelniania i magazynowania 630 Używanie Hyper-V Replica w klastrach Omówienie roli brokera Hyper-V Replica Tworzenie brokera Hyper-V Replica Zezwalanie na replikację z klastra Zezwalanie na replikację do klastra Dokładniejsze omówienie Hyper-V Replica Rejestrowanie i wymiana plików dzienników Hyper-V Replica Ponowna synchronizacja Wpływ Hyper-V Replica na wydajność Zarządzanie Hyper-V Replica Monitorowanie replikacji Zarządzanie replikacją Konfigurowanie sieci na potrzeby przełączania awaryjnego Ustawienia protokołu TCP/IP dla trybu awaryjnego Przełącznik wirtualny dla potrzeb testowania pracy w trybie awaryjnym Awaryjne przełączanie maszyn wirtualnych Przeprowadzanie testowego przełączenia awaryjnego Powrót do lokalizacji produkcyjnej Przeprowadzanie zaplanowanego przełączenia awaryjnego Przeprowadzanie niezaplanowanego przełączenia awaryjnego Podsumowanie Hyper-V Replica Rozwiązania praktyczne Włączenie replikacji na bardzo dużej liczbie maszyn wirtualnych. 660 Wykonywanie operacji zaplanowanego przełączenia awaryjnego. 662 Przygotowanie skryptów dla niezaplanowanej operacji przełączenia awaryjnego

13 Spis treści xiii Rozdział 13 Infrastruktura pulpitów wirtualnych w oparciu o Hyper-V Korzystanie z pulpitów wirtualnych nowoczesny styl pracy Czym jest VDI? Zyski ze stosowania Hyper-V do VDI Zmiany w Windows Server Projekt i architektura Tworzenie środowiska Microsoft VDI Instalowanie usług Remote Desktop Services Instalacja hostów RD Virtualization Hosts Wdrażanie wirtualnych gości Łączenie się ze środowiskiem VDI Rozwiązania praktyczne Indeks

14

15 Podziękowania Gdy w roku 2011 po raz pierwszy myślałem o napisaniu tej książki, sądziłem, że jest to zadanie, któremu będę mógł sprostać samodzielnie w dość krótkim czasie. Jednak wówczas zaczęliśmy dopiero poznawać, jak wielkie zmiany zaszły w wersji Windows Server 2012 i jak potężnym rozwiązaniem stał się hyperwizor Hyper-V. Wówczas wiedziałem już, że do pracy nad tym projektem potrzebny będzie cały zespół ekspertów. Najlepszymi kandydatami do wykonania tego zadania okazali się Patrick Lownds, Michel Luescher, Damian Flynn i Hans Vredevoort. Tak się szczęśliwie złożyło, że wszyscy oni zgodzili się na perspektywę wielomiesięcznej ciężkiej pracy, potrzebnej do poznania nowej wersji systemu Windows Server 2012 oraz funkcji Hyper-V, prowadzenia badań, irytowania kierowników projektów z firmy Microsoft i docierania do innych członków społeczności. Dziękuję moim współautorom, Patrickowi, Michelowi i Damianowi, za ich ciężką pracę, jaką wykonywali przez ostatnich kilka miesięcy; w trakcie tego przedsięwzięcia wiele się nauczyłem od każdego z nich. Gdy przyszło do wyboru recenzenta technicznego, była tylko jedna możliwość akceptowana jednomyślnie przez wszystkich i był to Hans, będący szanowanym ekspertem w dziedzinie funkcji Hyper-V i oprogramowania System Center. Choć nazwisko Hansa nie znalazło się na okładce tej książki, ale jego wkład obecny jest w każdym jej rozdziale. Dziękuję ci Hans (raz jeszcze), za poświęcenie swojego czasu na zminimalizowanie naszych pomyłek. Patrick, Damian i Hans są, podobnie jak ja, posiadaczami certyfikatów Microsoft MVP (Most Valuable Professional). Program MVP jest siecią skupiającą ekspertów w dziedzinie różnych technologii. Istnieje wiele korzyści z osiągnięcia takiego wyróżnienia przez firmę Microsoft, ale chyba największą z nich jest możliwość spotkania tych ekspertów. W realizacji tego projektu pomagało mam wiele z tych osób i w niniejszych podziękowaniach znajdą się nazwiska tylko części z nich. Rozpoczęcie pisania książki poświęconej produktowi, który znajduje się jeszcze w fazie opracowywania, jest sporym wyzwaniem. Ilość dostępnej dokumentacji jest bardzo skromna, a przedmiot naszego zainteresowania ciągle się zmienia. W realizacji tego przedsięwzięcia pomogło mi wiele różnych osób. Kto by pomyślał, że nazwisko osoby, która kończąc szkołę z trudem zaliczała egzamin z języka angielskiego na poziomie podstawowym, znajdzie się na okładkach pięciu technicznych książek? Osobą, której muszę podziękować (lub winić ją?) za skłonienie mnie do pisania książek jest Mark Minasi (MVP). Mark był również niezwykle pomocny, gdy potrzebowałem pewnych informacji na temat funkcji BitLocker. Konsultant z Holandii, Jeff xv

16 xvi Podziękowania Wouters, uwielbia wyzwania związane z programem PowerShell. Jednym z takich wyzwań była zapewne dla niego prośba o pomoc od zupełnego nowicjusza w posługiwaniu się programem PowerShell. Dzięki Jeffowi udało mi się lepiej poznać pewne rzeczy, co pozwoliło mi na zaprezentowanie Czytelnikom lepszych rozwiązań kilku typowych problemów spotykanych w praktyce. Każdy, kto kiedykolwiek poszukiwał informacji na temat magazynów danych używanych w systemie Windows Server 2012, zetknął się prawdopodobnie z nazwiskiem Didier Van Hoye (znanym również jako Workinghardinit). Didier jest posiadaczem certyfikatu Virtual Machine (Hyper-V) MVP i zawsze służył odpowiedzią na krótkie lub bardzo skomplikowane pytania. Brian Ehlert (MVP) jest ważnym uczestnikiem forum TechNet Hyper-V oraz interesującą osobą, z którą można przedyskutować alternatywne punkty widzenia. Wiele razy zdarzyło się, że Brian pomógł mi dostrzec las, tam gdzie ja widziałem tylko pojedyncze drzewa. W Europie funkcjonuje wspaniała społeczność profesjonalistów z certyfikatami Hyper-V MVP; Carsten Rachfahl odkrył przed nami pewną funkcjonalność, z której istnienia nie zdawaliśmy sobie sprawy i pomógł nam zrozumieć jej działanie. Kolejną osobą w gronie profesjonalistów z tytułami MVP jest Thomas Maurer, którego blog był bardzo pomocny w zrozumieniu sposobu działania niektórych funkcji. Dzięki programowi MVP uzyskaliśmy możliwość skontaktowania się z ludźmi tworzącymi produkty, z których korzystamy i które piszemy. Liczni kierownicy programów w firmie Microsoft odpowiadali na moje pytania lub wyjaśniali mi sposób działania różnych funkcji. Ben Armstrong (znany również jako Virtual PC Guy), będący wiodącym ekspertem w dziedzinie maszyn wirtualnych, odpowiadał na wiele pytań naszej grupy, dostarczał nam cennych informacji na swoim blogu i był dla nas nieocenionym źródłem wiedzy. Podziękowania należą się również Senthilowi Rajaramie za jego starania, by wyjaśnić mi tajniki związane z obsługą sektorów 4K; wszelkie błędy w tej materii są moimi błędami! Charley Wen, John Howard i Don Stanwyck pomogli mi uporać się z olbrzymią liczbą zmian związanych z obsługą sieci w systemie Windows Server. Ponadto, Joydeep Buragohain był cennym źródłem informacji na temat programu Windows Server Backup. Wielu użytkowników funkcji Hyper-V korzysta także z funkcjonalności klastra pracy awaryjnej i użytkownicy ci mogą liczyć na daleko idącą pomoc ze strony menedżerów kierujących odpowiednimi programami, z Robem Hindmanem i Eldenem Christensenem na czele. Dziękuję wam za całą waszą cierpliwość i mam nadzieję, że otrzymane od was informacje zostały przekazane w tej książce w sposób prawidłowy. Chciałbym w tym miejscu podziękować także firmie MicroWarehouse, w której pracuję, za jej elastyczność, dzięki której mogłem pracować nad takimi projektami jak ta książka. Możliwość uczenia się w pracy nowych rzeczy i dzielenia się tą wiedzą z innymi jest naprawdę wyjątkowa. W swojej pracy stykałem się z wieloma ekspertami koncentrującymi się na potrzebach klientów i miałem możliwość wiele się od nich nauczyć.

17 Podziękowania xvii Oczywiście powstanie tej książki nie byłoby w ogóle możliwe, gdyby nie zespół wydawnictwa Sybex. Książka stale się rozrastała i wymagała znacznie więcej pracy niż początkowo sądziłem. Jej ukończenie było możliwe dzięki pomocy Petera Gaughana, redaktora do spraw akwizycji i rozwoju, Davida Clarka, Erica Charbonneau i całego zespołu redaktorów. Specjalne podziękowania chciałbym skierować zwłaszcza do Mariann Barsolo, która od pierwszego dnia wierzyła w powodzenie tego projektu i wkładała w jego realizację naprawdę wiele wysiłku. Do osób, dzięki którym wszystko to było możliwe, zalicza się oczywiście również moja rodzina. Dziękuję mojej mamie, ojcu i siostrze za dodawanie mi otuchy w trudnych chwilach. Od pierwszych chwil byłem zawsze zachęcany, by uczyć się, pytać o to jak i dlaczego, myśleć w sposób niezależny, by ostatecznie stać się utrapieniem niektórych osób! Bez mojej rodziny nie miałbym okazji do napisania tych podziękowań. AIDAN FINN To już trzeci raz! Napisanie książki wymaga osobistego zaangażowania i poświęcenia, ale także ogromnego wsparcia od innych. Bez pomocy rodziny, przyjaciół i kolegów nie byłoby to możliwe. Dlatego chciałbym podziękować swojej żonie, Lisie za jej wszechstronną pomoc oraz moim dzieciom za ich szczególną cierpliwość. Specjalne podziękowania kieruję do redaktorów z wydawnictwa Sybex za zajęcie się tym projektem oraz za możliwość spełnienia marzeń; są to moi współautorzy, Aidan, Damian i Michel; a także nasz recenzent techniczny, Hans. Na koniec chciałbym jeszcze podziękować kilku osobom, za ich pomoc okazaną mi na różnych etapach; są to Ben Armstrong, Patrick Lang, Rob Hindman, Mallikarjun Chadalapaka, Subhasish Bhattacharya, Jose Barreto i Allison Hope. PATRICK LOWNDS Nigdy nie sądziłem, że mogę napisać jakąś książkę, ponieważ sam nie jestem zagorzałym czytelnikiem. Jednak gdy Aidan i Patrick zwrócili się do mnie w początkach roku 2012 z propozycją, bym napisał kilka rozdziałów książki poświęconej systemowi Windows Server 2012 Hyper-V, po prostu nie mogłem im odmówić. Możliwość pracy w gronie tak doświadczonych ekspertów to wspaniałe doświadczenie, z którego nie mogłem zrezygnować i bycie częścią tego zespołu to dla mnie prawdziwy zaszczyt. Dziękuję Wam chłopaki za tę wspaniałą możliwość! Pisanie książki poświęconej produktowi, który jeszcze nie został ukończony, to spore wyzwanie. Dlatego chciałbym w tym miejscy wyrazić swoje specjalne podziękowania dla wszystkich wspaniałych ludzi, który poświęcili swój cenny czas na dzielenie się ze mną swoim doświadczeniem, omawianie różnych funkcji lub dawanie mi bardzo przydatnych wskazówek dotyczących tej książki. Moje wielkie

18 xviii Podziękowania podziękowania należą się następującym osobom: Nigel Cain, Paul Despe, Ronny Frehner, Florian Frommherz, Michael Gray, Asaf Kuper, Thomas Roettinger, Cristian Edwards Sabathe, Jian Yan i Joel Yoker. Hans Vredevoort zasłużył na szczególne podziękowania za przekazywanie mi swoich ważnych opinii oraz za prowadzenie ze mną interesujących dyskusji. Oczywiście chcę także podziękować zespołowi wydawnictwa Sybex za ich wsparcie i cierpliwość. Pomimo zażenowania, w jakie wprawiały mnie Wasze maile z informacją o upłynięciu kolejnego nieprzekraczalnego terminu, bardzo pomogliście mi w ukończeniu tego zadania. Na koniec pragnę ogromnie podziękować Carmen za wspieranie mnie we wszystkich moich szalonych pomysłach i projektach. To wszystko nie byłoby możliwe bez Ciebie. MICHEL LUESCHER Podczas pisania swojej pierwszej książki obiecałem sobie, że nie zrobię tego już nigdy więcej. Cóż więc się zmieniło? W miarę postępów projektu, gdy tworzony produkt przechodził pozytywnie przez kolejne etapy, gdzieś po drodze do finalnej publikacji wyzwanie, jakim było pisanie, stało się źródłem satysfakcji. Gdy pewnego lutowego wieczoru spacerując z Aidanem po Seattle usłyszałem od niego sugestię napisania tej książki, byłem zaskoczony własną aprobatą dla tego projektu i ekscytacją z powodu zaangażowanie mnie do jego realizacji! W kilka tygodni później mieliśmy przyjemność spotkać się z naszym przedstawicielem z wydawnictwa Sybex w Las Vegas i przedstawić mu nasz plan; dzięki Aidanowi byliśmy na fali. Gromadzenie, wybieranie i sprawdzanie wszystkich szczegółów, które powinny znaleźć się w rozdziałach publikacji technicznej, z pewnością wymaga wielkiego zaangażowania ze strony wielu różnych osób, a zwłaszcza ze strony szanowanych ekspertów i współautorów tej książki, Aidana, Patricka i Michela, a możliwość pracowania z nimi była dla mnie olbrzymim zaszczytem. Nasz recenzent techniczny, Hans, zasługuje na specjalne potraktowanie. Jego zadaniem było czytanie naszych tekstów w ich najwcześniejszej formie, wnikliwe analizowanie prezentowanych treści w celu zapewnienia ich dokładności i tworzenie środowisk testowych, pozwalających na odtworzenie naszych procedur i rekomendacji. Choć nie było to łatwe, stale wyszukiwał i poprawiał nasze błędy, niejednokrotnie zmuszając nas do ponownego przemyślenia różnych spraw. Dziękujemy Ci Hans. Ponadto chciałbym złożyć specjalne podziękowania moim kolegom z pracy w Lionbridge, a zwłaszcza Oyvindowi, Stevewowi, Bennemu oraz pracownikom z firmowego działu IT, za ich wsparcie i dodawanie mi otuchy oraz za ich pomoc przy budowie mojego osławionego środowiska testowego. Chciałbym również podziękować fantastycznym członkom zespołu z firmy Microsoft, który od wielu lat musiał znosić moją konstruktywną krytykę (produktów) i pomógł mi rozwiązać wiele

19 Podziękowania xix skomplikowanych problemów, a zwłaszcza Patowi Fetty, Nigelowi Cainowi i Travisowi Wrightowi. Prawda jest taka, że pomagało mi wiele osób, zbyt wiele, by każdą z nich wymienić indywidualnie. Wszystkim im przekazuję swoje szczere uznanie i wyrazy wdzięczności. Chciałbym również podziękować mojej wyjątkowej żonie za to, że zawsze wskazywała mi właściwą drogę w życiu; moim rodzicom, za ich nieustające wsparcie i zachętę; słowem mojej rodzinie która niedawno powiększyła się dzięki małżeństwu! Ich nieustające wsparcie i wiara we mnie były najlepszym darem, jaki kiedykolwiek mogłem od nich otrzymać. DAMIAN FLYNN

20 Informacje o autorach Aidan Finn, posiadacz certyfikatu MVP, pracuje w branży IT od roku Zatrudniony w Irlandzkiej firmie z Dublina, MicroWarehouse, będącej dystrybutorem produktów firmy Microsoft (i mającej status Microsoft Value Added Distributor) jako techniczny kierownik sprzedaży. W ramach swoich obowiązków współpracuje z partnerami firmy Microsoft z Republiki Irlandii oraz z Irlandii Północnej, propagując produkty firmy Microsoft, takie jak Windows Server, Hyper-V, klienckie systemy operacyjne Windows, Microsoft System Center oraz chmury obliczeniowe. Wcześniej Aidan pracował jako konsultant i administrator w takich firmach, jak Amdahl DMR, Fujitsu, Barclays oraz bank Hypo Real Estate Bank International, w których miał do czynienia z dużymi i skomplikowanymi infrastrukturami IT. Aidan pracował także w Irlandii w branży zajmującej się hostingiem serwerów oraz usługami outsourcingu, koncentrując się na zarządzaniu serwerami, między innymi przy użyciu systemów VMware VI3, Hyper-V oraz System Center. W roku 2008 Aidan zdobył tytuł Microsoft Most Valuable Professional (MVP) w dziedzinie zarządzania konfiguracją (Configuration Manager). W roku 2009 zmienił profil na maszyny wirtualne i od tego czasu odnawia go co roku. Aidan współpracował ściśle z firmą Microsoft w Irlandi oraz w Zjednoczonym Królestwie, uczestnicząc w różnych prezentacjach, objazdowych pokazach, prezentowaniu treści online, podcastach oraz imprezach promocyjnych. Udzielał się także w różnych społecznościach na całym świecie, występując ze swymi prezentacjami na różnych konferencjach oraz uczestnicząc w podcastach. Swój wolny czas Aidan spędza z aparatem fotograficznym w ręku, leżąc w różnych rowach, brodząc w bagnach lub przesiadując godzinami w ukryciu i starając się zostać fotografem dzikiej przyrody. Aidan był głównym autorem książki Mastering Hyper-V Deployment (wydawnictwo Sybex, 2010). Jest także jednym ze współautorów książek Microsoft Private Cloud Computing (wydawnictwo Sybex, 2012), Mastering Windows Server 2008 R2 (wydawnictwo Sybex, 2009) oraz Mastering Windows 7 Deployment (wydawnictwo Sybex, 2011). Aidan prowadzi własnego bloga pod adresem na którym porusza tematy związane z systemem Windows Server, Hyper-V, System Center, zarządzaniem komputerami biurkowymi oraz innymi powiązanymi technologiami. Aidan jest także obecny na Twitterze xx

21 Informacje o autorach xxi Patrick Lownds jest starszym architektem rozwiązań w oddziale TS Consulting firmy Hewlett Packard, należącym do grupy Data Center Consulting dla Europy, Bliskiego Wschodu i Azji. Patrick jest posiadaczem aktualnych certyfikatów Virtual Machine Most Valuable Professional (MVP) oraz Microsoft Virtual Technology Solution Professional (v-tsp). Pracując w branży IT od roku 1988 miał styczność z wieloma technologiami, w tym między innymi z systemem Windows Server Hyper-V oraz System Center. Na swoim obecnym stanowisku pracuje głównie z najnowszymi wersjami systemu Windows Server oraz System Center i uczestniczył w programie Technology Adoption Program dla systemu Windows Server 2012 oraz System Center 2012 SP1. Patrick był także współtwórcą książek Mastering Hyper-V Deployment (wydawnictwo Sybex 2010) oraz Microsoft Private Cloud Computing (wydawnictwo Sybex, 2012). W wolnym czasie udziela się na swoim blogu oraz na Twitterze, na którym jest obecny Michel Luescher jest starszym konsultantem w szwajcarskim oddziale Consulting Services firmy Microsoft. W swej pracy Michel koncentruje się głównie na architekturach centrów danych, pracując z przedsiębiorstwami należącymi do największych klientów firmy Microsoft. Na swym stanowisku pracuje głównie z najnowszymi wersjami systemu Windows Server oraz System Center, tworząc rozwiązania dla centrów danych, znane także pod nazwą prywatnej chmury od firmy Microsoft. Swoją pracę w firmie Microsoft rozpoczął w styczniu 2009 roku i od tego czasu współpracuje ściśle z różnymi oddziałami i społecznościami, w tym także z kilkoma grupami produktowymi istniejącymi wewnątrz firmy Microsoft. Michel miał możliwość pracy z systemem Windows Server 2012 od czasu jego pierwszej wersji opublikowanej we wrześniu 2011 roku i uczestniczy w różnych programach szybkiego wdrażania (RDP Rapid Deployment Program) oraz adaptacji nowych technologii (TAP -Technology Adoption Programs), pomagając klientom firmy Microsoft w adaptacji wstępnych wersji różnych produktów. Michel jest powszechnie znanym specjalistą w dziedzinie wirtualizacji i centrów danych i regularnie występuje w roli prelegenta na różnych konferencjach branżowych. Na swoim blogu, prowadzonym pod adresem pisze na tematy poświęcone rozwiązaniom wirtualizacji i chmury prywatnej, oferowanym przez firmę Microsoft. Michel jest obecny na Twitterze, gdzie można go znaleźć pod Damian Flynn, jest posiadaczem certyfikatu MVP w dziedzinie Cloud and Datacenter Management (Zarządzanie chmurą i centrum danych), pracującym jako architekt infrastruktury w firmie Lionbridge Technology, mającej status certyfikowanego, złotego partnera firmy Microsoft (Gold Certified Partner). Damian mieszka i pracuje w Irlandii, gdzie odpowiada za rozwój nowych projektów, tworząc architekturę dla

22 xxii Informacje o autorach infrastruktury i usług biznesowych oraz dzieląc się swoją wiedzą, jednocześnie aktywnie uczestnicząc ze swoim 18 letnim doświadczeniem w wielu programach TAP prowadzonych przez firmę Microsoft. Damian prowadzi własnego bloga dostępnego pod adresem i od czasu do czasu udziela się na Twitterze Jest autorem licznych artykułów technicznych, współautorem książki Microsoft Private Cloud Computing (wydawnictwo Sybex, 2012), prelegentem obecnym na różnych konferencjach branżowych, w tym na konferencji Microsoft TechEd oraz programistą, uczestniczącym aktywnie w programie CodePlex.

23 Wstęp System Windows Server 2012 Hyper-V prowadził na rynek coś nowego. Materiały reklamowe firmy Microsoft zapewniały, że ta wersja systemu będzie wykraczać poza wirtualizację. Na pierwszy rzut oka może to wyglądać na efektowną parabolę, ale po pewnym czasie przekonamy się, jak ten nowy system może zmienić sposób tworzenia prywatnych, publicznych lub hybrydowych chmur opartych na funkcji Hyper-V, używanych jako trzon klastrów komputerowych. Dopiero wówczas będziemy mogli w pełni docenić, jak wielkie zmiany zostały wprowadzone przez firmę Microsoft do tej wersji systemu. Pierwsza wersja funkcji Hyper-V była przedmiotem wielu żartów w branży IT. Jej druga wersja, dostępna w systemie Windows Server 2008 R2 sprawiła, że funkcja Hyper-V zaczęła być traktowana poważnie, a w połączeniu z pakietem System Center tworzyła unikalną ofertę. Już wtedy stało się jasne, że firma Microsoft skoncentrowała się na usługach, a nie serwerach, zdając sobie sprawę z ich prawdziwej wartości biznesowej i pozwalając personelowi działów IT skoncentrować się na istocie rozwiązań, zamiast na ciągłym klikaniu myszą. I wówczas, na konferencji Build w Anaheim, która odbyła się w Kalifornii w 2011 roku, ogłoszono zapowiedź systemu Windows Server Skala wprowadzonych w tym systemie udoskonaleń wprawiła w osłupienie nawet konkurentów firmy Microsoft, którzy woleli wierzyć, że finalna wersja produktu zawierać będzie tylko niewielką część zapowiadanych zmian. Wiemy, że po oblikowaniu wersji Windows Server 2008 R2 firma Microsoft poświęciła cały rok na wysłuchanie głosów klientów, zebranie ich oczekiwań oraz wymagań i zaplanowanie nowej wersji systemu. Głosy użytkowników zostały wysłuchane: wyeliminowano największe bolączki systemu, takie jak brak obsługi tworzenia zespołów kart sieciowych, problemy z tworzeniem kopii zapasowych w klastrach funkcji Hyper-V czy różne drobiazgi drażniące administratorów i utrudniające im pracę. Co jednak najważniejsze, firma Microsoft miała swoją wizję: system Windows Server 2012 miał być utworzony z myślą o chmurze (to jeszcze jeden cytat z materiałów reklamowych firmy Microsoft). Jest to pierwszy hyperwizor, który został stworzony z myślą o używaniu go w chmurze, a nie jako próba utworzenia czegoś, co koncentruje się przede wszystkim na serwerach. Dodano i ulepszono wiele funkcji, które pozwalają firmom na wdrażanie chmur prywatnych, a dostawcom usług na tworzenie elastycznych i bezpiecznych chmur publicznych, udostępnianych różnym podmiotom gospodarczym. Większość funkcjonalności tej nowej wersji może być używana już teraz, ale firma Microsoft tworzyła ją także z myślą o przyszłości, zapewniając

24 xxiv obsługę dla dopiero rozwijających się technologii oraz skalowalność do poziomu, którego na razie nie da się jeszcze uzyskać przy zastosowaniu dostępnych obecnie rozwiązań sprzętowych. Zwykle, nowym wersjom produktów firmy Microsoft towarzyszą nagłówki sprawiające, że produkty te mogą być postrzegane jako przeznaczone specjalnie dla bardzo dużych przedsiębiorstw, zatrudniających setki tysięcy pracowników. System Windows Server 2012 Hyper-V zawiera takie funkcje, które faktycznie przeznaczone są dla największych odbiorców, ale niektóre z głośno reklamowanych funkcji, takie jak magazyny danych oparte na protokole SMB 3.0 lub funkcja Hyper-V Replica, zostały stworzone z myślą o sytuacjach, z którymi stykają się także małe i średnie firmy. Niniejsza książka ma stanowić kompendium wiedzy o wszystkich aspektach systemu Windows Server 2012 Hyper-V. Trzej autorzy tej książki, którzy są posiadaczami certyfikatów MVP i pracują w firmie Microsoft jako konsultanci, podzielą się z nami swoją wiedzą o szczegółach budowy tego systemu. Każdy z rozdziałów ma na celu dostarczenie Czytelnikowi jak największej ilości informacji. Każdy rozdział prezentuje rożne koncepcje, zaczynając od podstaw, pokazując sposób używania i konfigurowania różnych funkcji, by ostatecznie przejść do najbardziej złożonych przykładów. Większość rozdziałów zawiera opisy scenariuszy ilustrujących sposób korzystania z systemu Windows Server 2012 Hyper-V w środowisku produkcyjnym, we własnych lokalizacjach lub w lokalizacjach należących do klientów. W wersji Windows Server 2012 dodana została nowa powłoka interpretera poleceń o nazwie PowerShell i w tej książce znajduje się bardzo wiele przykładów użycia tego programu. Jest to zamierzona strategia. Większość profesjonalistów z branży IT, którzy nie korzystali jeszcze z programu PowerShell, obawia się korzystania z tego języka skryptowego i narzędzia administracyjnego, ponieważ różni się ono od tego, z czego korzystają na co dzień. Niesłusznie, gdyż to potężne narzędzie pozwala na szybsze wykonywanie wielu prostych zadań, a skomplikowane zadania (takie jak np. utworzenie klastra) mogą być wykonywane za pomocą pojedynczego kliknięcia myszką. Do tego, by zacząć korzystać z programu PowerShell, wcale nie trzeba być programistą. Żaden z autorów tej książki nie jest programistą, a mimo to posługują się oni tym programem, aby ułatwić sobie swoją pracę. Mamy nadzieję, że Czytelnicy tej książki będą chcieli lepiej poznać ten język i zrozumieć zamieszczone przykłady, by kiedyś zacząć samodzielnie tworzyć własne skrypty i dzielić się nimi z innymi użytkownikami. Książka ta zaczyna się od omówienia podstaw, takich jak np. wyjaśnienie przyczyn stosowania wirtualizacji. Następnie przechodzi do omówienia podstawowej funkcjonalności Hyper-V, która będzie wspólna zarówno dla małych, jak i dla dużych przedsiębiorstw, zagłębiając się w różne szczegóły techniczne, by ostatecznie wrócić raz jeszcze do typowych rozwiązań, takich jak odzyskiwanie awaryjne, tworzenie kopii zapasowych lub infrastruktura pulpitów wirtualnych.

25 xxv Dla kogo przeznaczona jest ta książka Niniejsza książka opiera się na założeniu, że jej Czytelnicy: Mają doświadczenie w pracy z technologiami informatycznymi Znają używaną terminologię i takie pojęcia, jak sieci VLAN, LAN itp. Potrafią samodzielnie instalować system Windows Server Książka ta nie jest przeznaczona dla osób, które dopiero zaczynają swoją pracę w branży IT. Jej Czytelnicy powinni mieć opanowane podstawy administrowania serwerami i znać różne techniki inżynierskie. Docelowy krąg odbiorców tej książki to administratorzy, inżynierowie i konsultanci, którzy w swojej pracy mają lub będą mieć do czynienia z wirtualizacją. Użytkownicy funkcji Hyper-V uważający się już za weteranów powinni wiedzieć, że liczba nowych funkcji wprowadzonych w tej wersji jest większa niż we wszystkich poprzednich wersjach razem wziętych. Czytelnicy mający doświadczenie w pracy z innymi produktami służącymi do wirtualizacji nie powinni zakładać, że ich dotychczasowe umiejętności dadzą się przenieść w bezpośredni sposób na ten system; każdy hyperwizor działa w inny sposób, a system Windows Server 2012 Hyper-V zawiera funkcje niedostępne u żadnego ze swoich rywali. Aby skorzystać z wiadomości zawartych w tej książce, nie trzeba wcale być pracownikiem jednej z firm figurujących na liście Fortune 500. Mówiąc bez ogródek, tak wąski krąg potencjalnych odbiorców nie gwarantowałby wydawcy sprzedania odpowiedniej liczby egzemplarzy tej książki! Książka ta jest skierowana dla osób pracujących w najróżniejszych sektorach rynku. Każdy Czytelnik tej książki, niezależnie od tego, czy będzie to inżynier pracujący w terenie i świadczący usługi zarządzania dla małych firm, czy architekt pracujący w olbrzymiej korporacji, powinien znaleźć w niej coś interesującego dla siebie. Ambicją autorów tej książki jest przekazanie Czytelnikom wiedzy teoretycznej, a następnie pokazanie różnych sposobów praktycznego wykorzystania tej wiedzy. Zawartość książki Poniżej przedstawione zostało krótkie podsumowanie zawartości każdego z rozdziałów: Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V zawiera prezentację najnowszej wersji hyperwizora firmy Microsoft. Rozdział ten zaczyna się od krótkiego przedstawienia historii ewolucji technologii informatycznych, aż do obecnych technologii wirtualizacji i przedstawia w zarysie kierunek dalszego rozwoju związany z chmurami obliczeniowymi. Rozdział ten porusza

26 xxvi także zagmatwaną problematykę licencjonowania systemu Windows Server 2012 oraz licencjonowania różnych scenariuszy wirtualizacji. Rozdział 2: Wdrażanie Hyper-V pokazuje, jak przygotować i uruchomić pierwszego hosta funkcji Hyper-V. Jest to wyjściowy punkt dla wszystkich wdrożeń zarówno tych małych, jak i tych dużych. W rozdziale tym omówione zostaną także ustawienia hosta funkcji Hyper-V. Rozdział 3: Zarządzanie maszynami wirtualnymi to długi rozdział, w którym pokazany zostanie sposób wdrażania i konfigurowania maszyn wirtualnych przy użyciu odpowiednich kreatorów oraz poleceń programu PowerShell. W rozdziale tym omówiony zostanie sposób działania pamięci dynamicznej w systemie Windows Server 2012 oraz funkcji migracji na żywo, stanowiącej największą nowość wprowadzoną do tej wersji systemu. Rozdział 4: Sieci ten rozdział omawia sposób podłączania do sieci usług działających na maszynach wirtualnych. Rozdział ten zaczyna się od omówienia podstaw, takich jak sposób tworzenia przełączników wirtualnych, by stopniowo przejść do bardziej zaawansowanych tematów, takich jak obsługa sprzętowych rozszerzeń i rozwiązań odciążających, jakość usług (QoS Quality of Service) i architektura sieci konwergentnych. W rozdziale tym omówiona zostanie także funkcjonalność grupowania kart sieciowych. Rozdział 5: Chmury obliczeniowe, stanowi logiczną kontynuację poprzedniego rozdziału poświęconego sieciom, demonstrując sposób wykorzystywania różnych koncepcji sieciowych do tworzenia tzw. chmury. Omówione zostaną takie zagadnienia jak prywatne sieci VLAN (PVLAN), wirtualizacja sieci, pule zasobów i mierzenie zasobów, dzięki którym będziemy mogli przystąpić do tworzenia klastra w swojej własnej chmurze. Rozdział 6: Komponent Microsoft iscsi Software Target poświęcony jest zagadnieniu, które jest bardzo popularne wśród wielu Czytelników. System Windows Server 2012 zawiera wbudowany składnik obiektu docelowego iscsi, pozwalający na tworzenie i używanie magazynów danych opartych na dobrze znanym i wypróbowanym protokole. Informacje zawarte w tym rozdziale będą przydatne zarówno dla małych firm, pragnących korzystać z budżetowych magazynów iscsi, jak również dla administratorów przygotowujących sobie środowisko testowe symulujące sieć SAN. Rozdział 7: Korzystanie z serwerów plików W obecnej wersji jest już obsługiwana możliwość przechowywania maszyn wirtualnych w udostępnionych folderach sieciowych. Stało się to możliwe dzięki nowym technologiom, takim jak SMB Multichannel i SMB Direct, które wspólnie zapewniają takie same lub nawet lepsze osiągi, jak starsze protokoły magazynowania danych. W rozdziale

27 xxvii tym pokazany zostanie sposób korzystania z tej nowej warstwy magazynującej, a także sposób tworzenie nowej, skalowanej i zapewniającej ciągłą dostępność architektury Scale-Out File Server (Skalowalny serwer plików). Rozdział 8: Tworzenie klastrów Hyper-V dostarcza informacji dotyczących tworzenia wysoko dostępnych maszyn wirtualnych Hyper-V oraz infrastruktury chmury. W rozdziale tym można zapoznać się z architekturą, rolami, sieciami oraz wskazówkami praktycznymi dotyczącymi tworzenia tego rodzaju klastrów. Inne poruszane w tym rozdziale tematy to konserwacja hosta oraz aktualizacje typu Cluster-Aware. Rozdział 9: Magazynowanie w wirtualnych sieciach SAN i funkcjonalność klaster jako gość przypomina nam, że wysoka dostępność nie ogranicza się wyłącznie do hostów. Powodem istnienia technologii informatycznych są usługi, z których korzystamy i to właśnie te usługi często wymagają wysokiej dostępności. W rozdziale tym pokazany zostanie sposób tworzenia klastra jako gościa, a także sposób wykorzystywania nowej możliwości wirtualizacji sieci SAN z protokołem Fibre Channel. Rozdział 10: Kopie zapasowe i odzyskiwanie danych poświęcony został zadaniu o krytycznym znaczeniu dla każdej firmy, a wirtualizacja powinna ułatwić realizację tego zadania. Rozdział ten omawia sposób współdziałania usługi kopiowania woluminów w tle (VSS Volume Shadow Copy Service) z maszynami wirtualnymi Hyper-V, a także usprawnienia wprowadzone w systemie Windows Server 2012 i mające na celu lepszą obsługę procesu tworzenia kopii zapasowych wysokodostępnych maszyn wirtualnych, a także maszyn wirtualnych przechowywanych w folderach sieciowych udostępnionych przy użyciu protokołu SMB3. W rozdziale tym pokazane zostanie także, w jaki sposób program Windows Server Backup (Kopia zapasowa serwera Windows) może być używany w małych firmach i w środowiskach testowych do tworzenia kopii zapasowych działających maszyn wirtualnych, w sposób zapewniający zachowanie spójności danych z punktu widzenia aplikacji. Rozdział 11: Odzyskiwanie awaryjne będzie bardzo ważny dla wielu firm. Zapewnienie możliwości kontynuowania działalności biznesowej w obliczu katastrofy jest potrzebą, o której wiedzą wszyscy informatycy i wszystkie firmy, ale praktyka często dowodzi, że odpowiednie rozwiązania okazją się być zbyt skomplikowane lub zbyt kosztowne. W tym rozdziale omówione zostaną teoretyczne podstawy procesu odzyskiwania awaryjnego oraz planu zachowania ciągłości biznesowej, a także sposoby ich urzeczywistniania przy pomocy funkcji Hyper-V. Rozdział 12: Funkcja Hyper-V Replica poświęcony został funkcji, która już od pierwszych zapowiedzi wzbudzała ogromne zainteresowanie. Jest

28 xxviii to wbudowany mechanizm odzyskiwania awaryjnego, stworzony z myślą o możliwości jego skalowania nawet do bardzo dużej chmury oraz dostosowany do złożoności spotykanej w wielu małych firmach. Rozdział ten wyjaśnia, jak działa funkcja Hyper-V Replica, w jaki sposób należy ją wdrażać, jak przetrwać katastrofę oraz jak powrócić do lokalizacji produkcyjnej po usunięciu jej skutków. Rozdział 13: Infrastruktura pulpitów wirtualnych w oparciu o Hyper-V poświęcony został kolejnemu skalowalnemu i dostępnemu bezpłatnie rozwiązaniu. Rozdział ten omawia sposób wykorzystania funkcji Hyper-V w takim scenariuszu, zwracając uwagę na unikalne wymagania stawiane wobec maszyn wirtualnych zastępujących nie serwery, lecz komputery osobiste użytkowników. Jak można skontaktować się z autorami tej książki Jesteśmy otwarci na wszelkie komentarze Czytelników dotyczące tej książki, a także książek, które mielibyśmy napisać w przyszłości. Z Aidanem Finnem można skontaktować się pisząc na adres blog@aidanfinn.com. Więcen informacji na temat jego pracy można znaleźć na stronie webowej www. aidanfinn.com. Aidan jest także obecny na Twitterze Patrick Lownds jest osiągalny pod adresem poczty elektronicznej Patrick_Lownds@ hotmail.com, a także na Twitterze Michel jest osiągalny pod adresem michel@server-talk.eu oraz na Twitterze, Ponadto zachęcamy do odwiedzenia jego bloga, prowadzonego pod adresem Z Damianem Flynnem można się skontaktować pisząc na adres poczty elektronicznej hyperv@damianflynn.com lub śledząc go na Twitterze, gdzie jest dostępny Damian prowadzi też własnego bloga poświęconego technologiom, który znajduje się pod adresem Wydawnictwo Sybex stara się dostarczać swoim Czytelnikom najnowszych narzędzi oraz informacji, przydatnych w ich pracy. Zachęcamy do odwiedzenia naszej witryny webowej znajdującej się pod adresem: na której w razie potrzeby publikowane będą dodatkowe treści oraz aktualizacje uzupełniające treść tej książki.

29 Część 1 Podstawy Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V 3 Rozdział 2: Wdrażanie Hyper-V 41 Rozdział 3: Zarządzanie maszynami wirtualnymi 85 1

30

31 Rozdział 1 Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Od momentu wynalezienia komputera właściwie tylko jedna rzecz pozostała niezmienna w branży IT zmiana. Nasza branża, która od wysoko scentralizowanych komputerów typu mainframe z rozproszonymi terminalami zaczęła zmierzać w kierunku rozproszonych serwerów i komputerów PC, wraca teraz z powrotem do wysoko scentralizowanego modelu opartego na technologiach wirtualizacji, takich jak Hyper-V. W rozdziale tym przyjrzymy się zachodzącym od pewnego czasu zmianom oraz dowiemy się, co takiego zaczęło się dziać w obszarze chmur obliczeniowych. Stamtąd przejdziemy bezpośrednio do Windows Server 2012 Hyper-V. Po omówieniu zagadnień ogólnych i biznesowych przejdziemy już do samej technologii Hyper-V, skupiając się na stawianych jej wymaganiach, jej skalowalności oraz wspieranych przez nią systemów operacyjnych gościa. Nie możemy pomyślnie projektować, implementować, zarządzać i usuwać problemów związanych z technologią Hyper-V nie posiadłszy wiedzy na temat jej wewnętrznej architektury. Jej zdobycie pomoże nam zrozumieć potrzeby instalacji lub aktualizacji pewnej części oprogramowania maszyn wirtualnych, przyczyny występowania różnic w wydajności poszczególnych maszyn wirtualnych oraz powód, dla którego pewne zaawansowane technologie, jak na przykład wirtualizacja SR-IOV, w ogóle istnieją. Tematem, którego miłośnicy technologii zdają się nie cierpieć, jest licencjonowanie, jednak jest to temat bardzo ważny. Poprawnie licencjonowana wirtualizacja nie tylko oznacza, że nasza firma działa legalnie, ale może ona nam także przysporzyć nieco oszczędności. Licencjonowanie jest niczym piaskowa wydma nieustannie się zmienia i przemieszcza. W rozdziale tym dowiemy się, na czym tak właściwie polega licencjonowanie, i to bez względu na platformę, z której korzystamy. Nie możemy udawać, że VMware firma, która niepodważalnie dominowała na rynku wirtualizacji nie istnieje. Zatem w rozdziale tym dokonamy szybkiego porównania jej rozwiązań z produktami firmy Microsoft. Dla czytelników, którzy posiadają już doświadczenie z produktami VMware, będzie on stanowił szybkie wprowadzenie do Hyper-V. 3

32 4 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Rozdział ten podsumujemy kilkoma istotnymi rzeczami. Najważniejszym krokiem w całym projekcie jest jego ocena. Jego ukończenie jest praktycznie niemożliwe bez poprawnych faz szacowania rozmiaru i planowania. Microsoft znacznie ułatwia nam przebrnięcie przez te procesy, udostępniając darmowy zestaw narzędzi Microsoft Assessment and Planning Toolkit (Zestaw narzędzi Microsoft do oceny i planowania). Jedną z najważniejszych funkcji w systemie Windows Server 2012 jest PowerShell. I choć nie jest to główny temat tej książki, to znajdziemy w niej sporo informacji na jego temat. Poczynając od krótkiego wprowadzenia do PowerShell wyjaśnimy, dlaczego warto się go uczyć i pokażemy, jak tę naukę rozpocząć. W rozdziale tym dowiemy się o: Wirtualizacji i chmurach obliczeniowych Architekturze Hyper-V, jego wymaganiach i wspieranych systemach operacyjnych gościa Szacowaniu rozmiaru projektu Hyper-V i korzystaniu z PowerShell Wirtualizacja i chmury obliczeniowe Aby wiedzieć, dokąd zmierzamy, musimy wiedzieć, jak się tu znaleźliśmy. W tym podrozdziale dowiemy się, jak świat IT narodził się w erze komputerów mainframe i zmierza obecnie w kierunku chmur obliczeniowych. Dowiemy się również, jaki ma to związek z Windows Server 2012 Hyper-V. Przetwarzanie w przeszłości: Klient/Serwer W ciągu ostatnich kilku dekad sposób przetwarzania danych bardzo się zmienił w pewien sposób zatoczył pełne koło. Wielkie i drogie komputery typu mainframe zdominowały wczesne lata rozwoju przemysłu IT, dostarczając mocno oblegane zasoby obliczeniowe, dostępne z poziomu prostych terminali, dla stosunkowo niewielkiej liczby osób. Komputery te były pojedynczym, a przy tym bardzo drogim punktem podatnym na awarie. Ich nieelastyczność i koszt stały się powodem ich upadku w chwili, gdy rozpoczęła się era przetwarzania w oparciu o model klient/serwer. Tanie komputery PC, na których ostatecznie zadomowił się system operacyjny Windows, wyparły charakterystyczne zielono-ekranowe terminale. W ten sposób użytkownicy otrzymali dużo potężniejsze narzędzie, umożliwiające lokalne uruchamianie zadań. Obniżony koszt i rozproszona moc obliczeniowa umożliwiła korzystanie z komputera PC każdemu pracownikowi biurowemu. Ponadto komputery te zaczęły pojawiać się w wielu różnych miejscach i formach, jak choćby urządzenia dotykowe w fabrykach, sterylizowalne urządzenia mobilne w szpitalach, czy wzmacniane i dodatkowo zabezpieczane laptopy stosowane w bazach wojskowych.

33 Wirtualizacja i chmury obliczeniowe 5 Mniejszy koszt serwerów umożliwił zajście kilku zdarzeń. Komputery typu mainframe wymagają nieustannej kontroli zmian i są dość nieelastyczne z powodu pomyłek wpływających na wszystkie biznesowe operacje. Serwer, lub ich grupa, uruchamia przeważnie jedną aplikację. Oznaczało to więc, że biznes mógł być bardziej plastyczny. Potrzeba nowej aplikacji? Musimy mieć nowy serwer. Trzeba uaktualnić tę aplikację? Śmiało, jeśli tylko serwer spełnia wymagania wstępne. Serwery zaczęły pojawiać się nagle, w dużych ilościach i to nie tylko w centrach danych czy centralnych pomieszczeniach komputerowych. Spory rozrost serwerów nastąpił w obrębie całej sieci. W połowie lat 90-tych firma Citrix Systems stworzyła znaną technologię, której nazwa przez lata ulegała kolejnym zmianom. Bez względu na to, czy mowa o WinFrame, MetaFrame czy XenApp, w każdym z tych produktów widzieliśmy początek powrotu do scentralizowanego środowiska obliczeniowego. Wiele przedsiębiorstw miało problem z zarządzaniem komputerami PC rozsianymi po całej sieci WAN i Internet. Istniały również aplikacje serwerowe, które działały lepiej w przypadku obsługi lokalnej, przy czym użytkownik mógł znajdować się w obrębie miasta, kraju, a właściwie w dowolnym miejscu świata. Citrix wprowadził przetwarzanie oparte na serwerze, w ramach którego użytkownicy korzystali z oprogramowania klienckiego na komputerach PC lub terminalach, logując się do udostępnionych zasobów serwera i otrzymując dostęp do swojego pulpitu, jak gdyby robili to na komputerze lokalnym. Serwery lub farmy Citrix ulokowane były w centrach danych, w pobliżu aplikacji serwerowych. Z perspektywy końcowego użytkownika wydajność tych aplikacji była dużo większa. Z jednej strony technologia ta uprościła administrację, z drugiej zaś nieco ją skomplikowała (ustawienia użytkownika, urządzenia peryferyjne oraz transmisja bogatej treści stanowią problem po dzień dzisiejszy). W kolejnych latach moc procesorów serwerowych rosła, podobnie jak ilość obsługiwanej przez płyty główne pamięci. Dzięki temu coraz więcej użytkowników mogło logować się do pojedynczego serwera Citrix. W międzyczasie, nawiązując relację symbiotyczną z Citrix, Microsoft zaprezentował nam usługi Terminal Services (Usługi terminalowe), znane w Windows Server 2008 jako Remote Desktop Services (Usługi pulpitu zdalnego, RDS). Przetwarzanie przy udziale serwera było pod koniec lat 90-tych ostatnim krzykiem mody. Wiele z ówczesnych przewidywań zapowiadało koniec ery PC i początek logowania się do serwerów terminali lub czegoś podobnego, przyjmując, że Y2K (problem roku 2000) nie doprowadzi do końca świata. Niespodziewanie świat zignorował opinie tych ekspertów i kontynuował korzystanie z komputerów PC z uwagi na ich lokalną moc obliczeniową, która była bardziej ekonomiczna, dostępna i elastyczna, a przy tym tworzoła mniej problemów z kompatybilnością niż przetwarzanie w centrach danych. W czasie dominacji serwerów zaczęliśmy także zauważać kilka różnych reakcji na ich rozrost. Dostawcy sprzętów sieciowych stworzyli technologie, które przeniosły

34 6 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V serwery do centrów danych, utrzymując jednocześnie wydajność i spełniając oczekiwania użytkownika końcowego oraz usprawniając pracę zdalną i konsolidację. Systemy operacyjne i aplikacje również próbowały wprowadzić centralizację. Przetwarzanie w modelu klient/serwer było reakcją na ekstremalną centralizację komputerów mainframe, jednak w tym przypadku przemysł starał się powrócić do tamtych burzliwych dni. Dlaczego? Z powodu dwóch dużych problemów: W każdym oddziale firmy znajdował się praktycznie taki sam serwer, co zwiększało nakłady pracy i koszty administracji. Brak było odpowiedniej liczby wystarczająco dobrych administratorów serwerów, co skutkowało słabym zarządzaniem serwerów zdalnych. Każda aplikacja wymagała co najmniej jednej instalacji systemu operacyjnego. Każdy system operacyjny wymagał jednego serwera. Kupno i instalacja każdego serwera zajmowały zbyt dużo czasu. Serwer zajmował przestrzeń i pobierał moc, wytwarzał ciepło (wymagając jeszcze więcej mocy na jego chłodzenie) i był nieelastyczny (awaria serwera mogła wyłączyć aplikację). Jakby tego było mało, administratorzy wyposażeni w odpowiedni monitoring widzieli niewykorzystywaną moc swoich serwerów praktycznie całkowity brak zużycia zasobów procesora, pamięci RAM, szybkości dysku i przepustowości. Dalsze świadczenie w ten sposób usług IT byłoby bardzo kosztowne, zwłaszcza że w większości firm to nie dział IT przynosi zyski. Przetwarzanie wczoraj: Wirtualizacja Scena była gotowa na powrót kolejnej staromodnej koncepcji. Niektóre komputery mainframe i wysoko wydajne serwery były w stanie uruchamiać więcej niż jeden system operacyjny jednocześnie poprzez współdzielenie mocy procesora. Wirtualizacja jest technologią, dzięki której oprogramowanie symuluje sprzęt indywidualnych komputerów na wybranym, pojedynczym komputerze (hoście). Każdy z tych symulowanych komputerów nazywany jest maszyną wirtualną (nazywaną również gościem). Każda maszyna wirtualna ma symulowaną specyfikację sprzętu z odpowiednim przydziałem procesora, przestrzeni dyskowej, pamięci oraz sieci, które konsumuje bezpośrednio z hosta. Host może uruchamiać wiele maszyn wirtualnych wówczas każda z nich konsumuje odpowiednią część zasobów. Zamiast wdrażać fizyczny serwer, tworzymy maszynę wirtualną. Ma ona swój własny system operacyjny gościa, który jest całkowicie odizolowany od hosta. Maszyna wirtualna ma w sieci swój własny adres MAC. System operacyjny gościa używa własnych adresów IPv4 i/lub IPv6. Maszyna wirtualna jest odizolowana od hosta i dysponuje własnym obszarem zabezpieczeń. Jedynym, co odróżnia ją od fizycznego serwera, jest to, że jest to symulowana maszyna, której nie można dotknąć, oraz to, że współdzieli ona zasoby hosta z innymi maszynami wirtualnymi.

35 Wirtualizacja i chmury obliczeniowe 7 ZASOBY HOSTA SĄ SKOŃCZONE Mimo że wirtualizacja jest już z nami od ponad dekady i jest na tyle popularną technologią, iż jej znajomość prawie wszyscy moglibyśmy uwzględnić w swoim CV, to do wielu ludzi nadal nie dociera, że ilość zasobów hosta jest skończona. Jednym z istniejących nieporozumień jest przekonanie, że maszyny wirtualne wydobędą zasoby procesora, pamięci, przepustowość łącza oraz pojemność magazynów danych z jakiegoś równoległego, nieskończenie zasobnego wszechświata. W rzeczywistości każda maszyna wirtualna konsumuje zasoby swojego hosta. Jeśli maszyna wirtualna zużywa 500 GB przestrzeni dyskowej, zabiera ona 500 GB przestrzeni dyskowej swojego hosta. Jeśli maszyna wirtualna będzie zużywać 75 procent zasobów obliczeniowych sześciordzeniowego procesora, będą to zasoby procesora należące do jej hosta. Maszyny wirtualne będą ze sobą konkurować o zasoby hosta. Zrozumienie tego jest bardzo ważne. Pozwala to bowiem nie tylko dobrać hosta adekwatnie do uruchamianych na nim maszyn wirtualnych, ale także zaimplementować systemy zarządzania, które zrównoważą obciążenia robocze tych maszyn rozdzielając je na poszczególne hosty. Wyróżniamy dwa typy oprogramowania do wirtualizacji maszyn. Zostały one pokazane na rysunku 1.1: Typ 1 Rozwiązanie wirtualizacji typu pierwszego, znane również jako hiperwizor, działa bezpośrednio na sprzęcie. Typ 2 Rozwiązanie wirtualizacji typu drugiego instalowane jest w systemie operacyjnym, który jest niezbędny do jego funkcjonowania. RYSUNEK 1.1 Porównanie wirtualizacji typu 1 i 2 System zarządzania Wirtualizacja typu 1 Sprzęt hosta Maszyny wirtualne Maszyny wirtualne Wirtualizacja typu 2 System (host) zarządzania Sprzęt hosta VMware ESX (oraz ESXi komponent vsphere) jest produktem realizującym wirtualizację typu 1. Rozwiązanie firmy Microsoft do wirtualizacji serwerów, Virtual Server, był produktem realizującym wirtualizację typu 2, instalowanym na systemach Windows Server 2003 i Windows Server 2003 R2. Wirtualizacja typu 2 była wdrażana w raczej niewielkim stopniu z uwagi na ograniczoną skalowalność i wydajność oraz zależność od systemu operacyjnego hosta. Z powodu lepszej skalowalności, wydajności i stabilności, na szeroką skalę zaczęto wdrażać hiperwizory typu 1. Wraz

36 8 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V z Windows Server 2008 Microsoft wydał Hyper-V. Produkt ten realizuje wirtualizację typu 1, mimo że w celu jego włączenia instalujemy najpierw system Windows Server. Pierwotnym celem wirtualizacji była chęć zebrania wszystkich niewykorzystywanych w pełni serwerów i uruchamianie ich na mniejszej liczbie hostów w postaci maszyn wirtualnych. Ograniczyłoby to koszty zakupu, wykorzystywaną przestrzeń, pobieraną moc, a także uprościło licencjonowanie i ułatwiło chłodzenie. W roku 2007 idealnym rozwiązaniem było posiadanie na jednym hoście 10 maszyn wirtualnych. Niewielu rozważało uruchamianie na maszynach wirtualnych serwerów baz danych lub innego, znacznie obciążającego zasoby komputera oprogramowania. Wirtualizacja była dostępna wyłącznie dla lekkich i raczej mało istotnych aplikacji. Świat IT zaczął coraz lepiej rozumieć wirtualizację i wykorzystywać jej cechy. Maszyna wirtualna jest przeważnie jedynie zbiorem plików. Symulowane dyski twarde również są plikami zawierającymi system plików, system operacyjny, instalacje aplikacji oraz dane. Również konfiguracje maszyn wirtualnych są tylko kilkoma małymi plikami. Wykonanie kopii zapasowej plików jest proste, gdyż można je łatwo powielać i przenosić. Maszyny wirtualne są zwyczajnymi plikami, co umożliwia ich łatwe przenoszenie z hosta na host zarówno bez czasu przestoju, jak i w formie automatycznej odpowiedzi na awarię hosta. Wirtualizacja oferowała znacznie więcej niż tylko redukcję kosztów. Mogła zwiększyć elastyczność, a to oznaczało, że biznes mógł skorzystać z jej następujących zalet: Maszyny wirtualne mogą być szybko wdrażane jako reakcja na aktualne potrzeby biznesu. Usługi mogą mieć nieosiągalny wcześniej czas dostępności, pomimo obsługi prewencyjnej, awarii i rywalizacji o zasoby. Tworzenie kopii zapasowych maszyn wirtualnych może być prostsze, gdyż zazwyczaj są one zwykłymi plikami. Ciągłość biznesu lub odzyskiwanie po awarii powinny być problemem biznesu, a nie tylko problemem IT; w porównaniu do tradycyjnych serwerów wirtualizacja może ułatwić replikację usług i danych, gdyż dużo łatwiej jest powielić kilka plików niż całą fizyczną instalację. Firmy Intel i AMD zwiększyły moc procesorów i liczbę ich rdzeni. Producenci modułów pamięci stworzyli pojemniejsze kości DIMM. W tym momencie producenci serwerów zauważyli, że wirtualizacja stała się normą i że serwery powinny być raczej projektowane jako hosty, aniżeli podążać za tradycyjnym modelem jednego systemu operacyjnego na jeden serwer. Serwery mogły mieć więcej mocy obliczeniowej i pamięci. Prędkość sieci podskoczyła z 1 do 10 GbE. A wszystko to oznaczało, że hosty mogły uruchamiać więcej niż 10 lekkich maszyn wirtualnych jednocześnie.

37 Wirtualizacja i chmury obliczeniowe 9 Przedsiębiorstwa chcą wszystkich korzyści płynących z wirtualizacji, w szczególności elastyczności dla swoich usług. Chcą pozbyć się instalacji serwerów fizycznych i uruchamiać tak wiele maszyn wirtualnych na stosunkowo małej ilości hostów, jak to tylko możliwe. Oznacza to potężniejsze hosty i większe możliwości wirtualizacji stosunek 10:1 jest już raczej przestarzały, a na maszynach wirtualnych mogą działać coraz bardziej wymagające i krytyczne procesy, jeśli tylko sprzęt hosta i wirtualizacja mogą sprostać stawianym przez nie wymaganiom. Wirtualizacja nie była tylko i wyłącznie przeznaczona na serwery. Takie technologie jak usługi Remote Desktop Services (Usługi pulpitu zdalnego, RDS) udowodniły, że użytkownikowi zdalnemu można zapewnić wystarczające doznania w przypadku logowania się na jego pulpit na serwerze. Jednym z wyzwań tego rodzaju przetwarzania było to, że użytkownicy logowali się do współdzielonego serwera, gdzie następnie uruchamiali aplikacje dostarczane przez dział IT. Awaria pojedynczego serwera miała potencjalny wpływ na dziesiątki użytkowników. Procedury kontroli zmiany mogły opóźnić odpowiedzi na prośby o pomoc. Niektóre przedsiębiorstwa chciały izolacji i elastyczności oferowanych przez komputery PC połączonych z centralizacją oferowaną przez RDS. Stało się to możliwe dzięki infrastrukturze Virtual Desktop Infrastructure (Infrastruktura wirtualnych pulpitów, VDI). Klient zdalnego połączenia, instalowany na terminalu lub komputerze PC, łączył się z brokerem, gdy użytkownik rozpoczynał pracę. Broker przekierowywał użytkownika do oczekującej (na hoście w centrum danych) maszyny wirtualnej, na której mógł się on zalogować. Taka maszyna nie uruchamiała serwerowego systemu operacyjnego gościa. Zamiast tego były to systemy klienckie, takie jak Windows Vista lub Windows 7, na których znajdowały się wszystkie potrzebne użytkownikowi aplikacje. Każdy użytkownik miał swoją własną maszynę wirtualną i swoje własne, niezależne środowisko pracy. Wspomniane przewidywania analityków z końca tamtego roku zadeklarowały go rokiem VDI, co miało również miejsce przez kolejnych pięć lat. Każdy kolejny rok miał być ostatnim dla komputerów PC, jako że przechodziliśmy na VDI. Niektóre firmy dokonały tej zmiany, ale raczej w niewielkim stopniu. W rzeczywistości komputery PC nadal dominują, a usługi Remote Desktop Services (często uruchamiane jako maszyny wirtualne) oraz infrastruktura VDI służą niektórym użytkownikom lub biurom do rozwiązywania specyficznych problemów. Przetwarzanie dziś: przetwarzanie w chmurze Moglibyśmy się kłócić o to, czy smartfony i tablety zmieniły sposób, w jaki firmy postrzegają branżę IT. Użytkownicy, menedżerowie i dyrektorzy pokupowali sobie urządzenia i dowiedzieli się, że mogą na nich instalować aplikacje bez angażowania do tego wydziałów IT, które to zawsze mają coś ważnego do zrobienia i często postrzegane są jako te, które opóźniają reakcję na zagrożenia i okazje biznesowe.

38 10 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V OK, IT ciągle ma swoje miejsce ktoś musi tworzyć usługi, integrować je, zarządzać sieciami, gwarantować odpowiedni poziom usług, zabezpieczać środowisko i implementować zgodność z regulacjami prawnymi. Co by było, gdyby firmy mogły wdrażać usługi w podobny sposób, w jaki przebiega instalacja aplikacji na smartfonie? Mówiąc firmy mamy na myśli deweloperów, testerów i menedżerów. Nikt nie oczekuje, że księgowy, który każdego poniedziałku boryka się z przypomnieniem swojej nazwy użytkownika, będzie wdrażał złożone usługi IT. Z taką samoobsługą firmy mogłyby wdrażać usługi, kiedy tylko ich potrzebują. To właśnie tu istotne staje się przetwarzanie w chmurze. Cloud computing (przetwarzanie w chmurze) jest pojęciem, które zaczęło być używane w 2007 roku. Pojęcie chmury może zmylić, a nawet przestraszyć tych, którzy go nie znają. Większość osób wykorzystanie chmury uznaje za outsourcing termin wywołujący ciarki na plecach każdego pracownika. Jest to jednak tylko jeden ze sposobów, w jaki chmura może być wykorzystywana. Agencja Departamentu Handlu Stanów Zjednoczonych National Institute of Standards and Technology (NIST) opublikowała definicję chmury ( SP pdf), która jest ogólnie akceptowana i stanowi zalecaną lekturę. Wyróżniamy następujące cechy chmury: Samoobsługa Możemy wdrażać usługę, gdy tylko jej potrzebujemy, bez konieczności interwencji ze strony wydziału IT. Szeroki dostęp Usługa ma zapewniony szeroki zakres łączności. Pula zasobów Istnieje scentralizowana kolekcja zasobów i mocy obliczeniowej, z możliwością ponownego użycia. Błyskawiczna elastyczność Istnieje wystarczająca ilość mocy obliczeniowej i wolnych zasobów, jeśli te będą nam potrzebne. Umożliwia nam to konsumpcję takiej ilości zasobów, jakiej potrzebujemy, bez konieczności określania ich z góry. Mierzalne usługi Wykorzystanie zasobów możemy mierzyć, a pozyskane w ten sposób informacje możemy wykorzystać w raporcie. Jak widzimy, żadna z cech chmury nie mówi nic o outsourcingu. W rzeczywistości outsourcing jest tylko jednym z modeli wdrożeniowych chmury, z których każdy musi posiadać wszystkie jej cechy: Publiczna Chmura publiczna uruchomiona jest u dostawcy usługi w jego własnym ośrodku. Zasoby współdzielone są przez dzierżawców (klientów). Prywatna Chmura prywatna występuje w dwóch formach. Może to być chmura uruchamiana przez dostawcę usług, dedykowana pojedynczemu klientowi. Może to być także chmura działająca wewnątrz organizacji, bez jakiegokolwiek outsourcingu. Chmura prywatna jest najlepszym rozwiązaniem centralizacji serwerów.

39 Wirtualizacja i chmury obliczeniowe 11 Hybrydowa To połączenie chmury prywatnej i publicznej, dzięki czemu możemy wybrać najlepszą lokalizację dla nowej usługi, z możliwością rozproszenia jej na obydwie chmury. Współdzielona W chmurze współdzielonej wiele organizacji współpracuje w celu połączenia zasobów obliczeniowych. Jest to raczej rzadko spotykane rozwiązanie w prywatnych przedsiębiorstwach, ale może być użyteczne w środowiskach badawczych. Windows Azure i Office 365 firmy Microsoft, Elastic Compute Cloud (EC2) firmy Amazon, Google Docs, Salesforce, a nawet Facebook są to wszystko wariacje chmur publicznych. Microsoft posiada również rozwiązanie chmury prywatnej, oparte na wirtualizacji serwerów. Są to wszystko różne modele usług, które zaliczają się do jednej z poniższych kategorii: Software as a Service (Oprogramowanie jako usługa, SaaS) Możemy zapisać się do produktu Software as a Service, zamiast wdrażać usługę w naszym centrum danych, co daje nam błyskawiczny dostęp do nowej aplikacji. Przykładem SaaS są Office 365 oraz Salesforce. Platform as a Service (Platforma jako usługa, PaaS) Możemy wdrożyć bazę danych lub aplikację w modelu PaaS, zamiast na serwerze czy systemie operacyjnym gościa maszyny wirtualnej. Uwalania nas to od konieczności zarządzania takim systemem. Model PaaS oferowany jest w ramach Windows Azure, natomiast Facebook to PaaS dla twórców gier. Infrastructure as a Service (Infrastruktura jako usługa, IaaS) IaaS dostarcza wirtualizacji maszyn poprzez jeden z dostępnych modeli wdrożeniowych oraz wykorzystanie cech charakterystycznych dla chmury. Otrzymujemy tu znane środowisko pracy ze zmaksymalizowaną elastycznością i mobilnością pomiędzy chmurami. Do tworzenia zasobów obliczeniowych chmury IaaS dowolnego typu wdrożeniowego, który spełnia cechy chmury, możemy użyć Windows Server 2012 Hyper-V. Aby uzupełnić takie rozwiązanie, będziemy musieli skorzystać z oprogramowania System Center 2012 z dodatkiem Service Pack 1, dzięki któremu będziemy mogli włączyć do zasobów obliczeniowych chmury również VMware vsphere oraz Citrix XenServer. Chmury obliczeniowe stały się właściwie preferowanym sposobem wdrażania usług do infrastruktury, zwłaszcza w średnich i dużych przedsiębiorstwach. Jest to spowodowane tym, że organizacje te przeważnie posiadają różne zespoły i oddziały zarządzające infrastrukturą i aplikacjami, a samoobsługowa natura chmury pozwala menedżerom i programistom na swobodne wdrażanie usług, podczas gdy personel IT zarządza, usprawnia i zabezpiecza infrastrukturę.

40 12 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Jednak chmura może nie być dla każdego. Jeśli ten sam zespół jest odpowiedzialny za infrastrukturę i aplikacje, samoobsługa nie ma praktycznie sensu! W takim wypadku potrzebujemy automatyzacji. Małe i średnie przedsiębiorstwa mogą polubić niektóre z aspektów chmury, choćby wspomnianą samoobsługę czy mierzalność zasobów, jednak całe rozwiązanie może się okazać zbyt duże dla tego rozmiaru infrastruktury. Windows Server 2012: Ponad wirtualizacją Wypuszczając Hyper-V wraz z Windows Server 2008, Microsoft dość późno rozpoczął rywalizację na polu wirtualizacji maszyn. Kolejne wersje Hyper-V pojawiły się wraz z wydaniem Windows Server 2008 R2 oraz przeznaczonego dla tego produktu dodatku Service Pack 1. Następnie Microsoft spędził rok na rozmowach z klientami, (firmy hostingowe, korporacje, eksperci przemysłowi, itd.) oraz planowaniu kolejnych wersji systemu Windows. Microsoft nie był zadowolony z posiadania konkurencyjnego, a nawet najlepszego produktu wirtualizacji. Chciał czegoś ponad wirtualizację i w tym celu stworzył oparty na chmurze system Windows Server W porównaniu do pozostałych firm, Microsoft niewątpliwie ma więcej doświadczenia na polu uruchamiania najistotniejszych i olbrzymich chmur obliczeniowych. Hotmail (od połowy lat 90-tych) oraz Office 365 są chmurami publicznymi w modelu SaaS. Azure wystartował jako chmura publiczna PaaS, ale z czasem zaczął oferować również usługę IaaS. Microsoft zaczął obracać się w chmurach obliczeniowych wcześniej i na większą skalę niż ktokolwiek inny. Firma zrozumiała koncepcję chmur obliczeniowych na dekadę przed pojawieniem się tego terminu. I to właśnie dało jej unikalną przewagę przy przeprojektowywaniu Hyper-V na strategiczną podstawę dla chmury Microsoft (publicznej, prywatnej i hybrydy). Wydając Windows Server 2012 wraz z najnowszą wersją Hyper-V, Microsoft celował w kilka strategicznych obszarów, takich jak: Automatyzacja Chmura wymaga automatyzacji. Microsoft wbudował w system Windows Server 2012 PowerShell swój język skryptowy i administracyjny. System ten ma ponad 2500 poleceń cmdlet (nazwa pochodzi od angielskiego command- -let), które zarządzają jego funkcjonalnością. 160 z nich przeznaczonych jest do zarządzania Hyper-V. Korzystając z PowerShell administrator może szybko skonfigurować dowolną liczbę maszyn wirtualnych. Inżynier może napisać skrypt wdrażający na host złożoną sieć. Konsultant może napisać skrypt tworzący klaster. PowerShell może posłużyć w chmurze do zautomatyzowania złożonych zadań, umożliwiając przy tym samodzielne wdrożenia i konfiguracje. Sieci Jedną z cech chmury jest szeroki dostęp do sieci. Dla wielu ludzi może to oznaczać wiele różnych rzeczy. Wygląda na to, że Microsoft wraz z wydaniem

41 Wirtualizacja i chmury obliczeniowe 13 Windows Server 2012 zaprojektował sieć od zera, opierając się na koncepcji chmury. Znacznie wzrosła wydajność, poprzez NIC Teaming (tworzenie zespołu kart interfejsu sieciowego) zwiększona została dostępność, dzięki wirtualizacji sieci i sieciom programowym wyeliminowano limit skalowalności sieci VLAN w centrach danych, centralny mechanizm sieci w Hyper-V wzbogacono o możliwość jego rozszerzania przy pomocy rozwiązań firm trzecich, a także zniesiono granice podsieci dla mobilności usługi. Magazynowanie Dla Microsoft stało się jasne, że klienci i dostawcy usług mają problemy z magazynowaniem. Było ono trudne w zarządzaniu (problem z samoobsługą), było drogie (główny problem dla dostawców usług), a klienci swoje dotychczasowe inwestycje chcieli wykorzystać do absolutnego maksimum. Postęp w sieciach umożliwił firmie Microsoft wprowadzenie serwera plików w postaci nowej, wspieranej, ekonomicznej, skalowalnej i stale dostępnej platformy do przechowywania maszyn wirtualnych. W celu wsparcia zarządzania magazynami danych oraz zwiększenia ich wydajności wprowadzono odpowiednie standardy przemysłowe. Mobilność pracownika Posiadanie dobrych usług to jedno, ale są one praktycznie bezużyteczne, jeśli użytkownicy nie mogą korzystać z nich tak, jakby chcieli. Wcześniejsze wydania wprowadziły do Windows Server nowe funkcje, jednak Microsoft na tym nie poprzestał. Funkcja Direct Access (Dostęp bezpośredni) jest alternatywą dla VPN, która nie jest zbyt często wykorzystywana. W Windows Server 2012 wdrożenie Direct Access zostało uproszczone (do kilku kliknięć w konsoli Server Manager), wymagania zmniejszone (nie potrzebujemy już IPv6 w centrum danych czy Forefront User Access Gateway), a po stronie klienckiej w systemie Windows 8 Enterprise zwiększona została wydajność. Rozwiązanie VDI firmy Microsoft w Windows Server 2008 R2, poprzez liczne ruchome kawałki całej układanki, było praktycznie nie do opanowania. Microsoft uprościł swoją architekturę VDI, przekształcając ją w kreatora scenariuszy w konsoli Server Manager. Protokół Remote Desktop Protocol (Protokół pulpitu zdalnego, RDP), używany do łączenia użytkowników ze zdalnymi pulpitami, takimi jak wirtualne maszyny VDI, został tak bardzo usprawniony, że Microsoft postanowił zmienić jego nazwę na RemoteFX. Microsoft stawił czoła wyzwaniom w zakresie technologii używanych po stronie klienta, strumieniowania multimediów i jakości usług świadczonych przez sieci WAN i Internet na duże odległości. Chmura Praktycznie każde usprawnienie w Windows Server 2012 Hyper-V odgrywa jakąś rolę w publicznej, prywatnej lub hybrydowej chmurze. Jednym z nich jest charakterystyczna dla chmury technologia Resource Metering (Mierzenie zasobów). Jest to nowa funkcja, która gromadzi informacje dotyczące wykorzystania

42 14 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V zasobów indywidualnych maszyn wirtualnych dając nam jedną z cech chmury obliczeniowej, określonych przez instytut NIST. Moglibyśmy dyskutować o tym, czy technologia Hyper-V firmy Microsoft konkurowała w przeszłości z produktem ESXi firmy VMware w kwestii ceny w stosunku do wymaganej funkcjonalności. Jeśli poprawnie licencjonujemy nasze maszyny wirtualne (tj. legalnie i w najbardziej ekonomiczny sposób), wówczas Hyper-V jest darmowy. System Center rozwiązanie biznesowe firmy Microsoft do zarządzania, automatyzacji i implementacji chmury obliczeniowej, stanowił tu główne wyróżnienie, dostarczając jednego, dobrze zintegrowanego pakietu do wdrażania, zarządzania i dostarczania usług. Wydanie Windows Server 2012 Hyper-V jest inne. Jest to wydanie Hyper-V, które jest bardziej skalowalne niż rozwiązania konkurencji i dużo bardziej od nich elastyczne jest zatem w stanie wykonywać to, czego rozwiązania konkurencyjne nie potrafią (w chwili pisania tej książki). Możliwość konkurowania w zakresie ceny i funkcjonalności oraz zaprojektowanie Hyper-V do użycia go w roli zasobu chmury obliczeniowej czyni z niego interesujące rozwiązanie dla małych, średnich i dużych przedsiębiorstw oraz dostawców usług. Windows Server 2012 Hyper-V W tym podrozdziale przyjrzymy się technicznym aspektom Windows Server 2012 Hyper-V. Wymagania techniczne Hyper-V Wymagania techniczne dotyczące Windows Server 2012 Hyper-V są dość proste: Logo Windows Server 2012 Aby otrzymać wsparcie firmy Microsoft, powinniśmy się upewnić, że nasz sprzęt (włączając w to komponenty opcjonalne) został przetestowany i spełnia wymagania do oznaczenia go logo Windows Server Informacje te możemy pozyskać bezpośrednio od producenta lub na liście Microsoft Hardware Compatibility List (HCL) dla Windows Server ( Jeśli zamierzamy jedynie testować Hyper-V, posiadanie takiego logo nie jest wymagane, ale może okazać się przydatne. Jeśli nasz komputer jest w stanie uruchomić Windows Server 2008 x64 lub Windows Vista (dotyczy to komputerów PC i laptopów), jest bardzo duża szansa, że maszyna ta będzie w stanie uruchamiać Windows Server O wsparcie dla tego systemu powinniśmy zapytać u producenta sprzętu. 64-bitowy procesor Microsoft wydaje tylko 64-bitowe wersje Windows Server, a do działania Hyper-V wymagany jest właśnie procesor x64.

43 Windows Server 2012 Hyper-V I 64-BITOWE SYSTEMY OPERACYJNE GOŚCIA Na maszynach wirtualnych Hyper-V możemy uruchamiać systemy operacyjne gościa zarówno w architekturze x86, jak i x64. TRANSLACJA SLAT Po ogłoszeniu wsparcia dla klienta Hyper-V w Windows 8 (w edycjach Pro i Enterprise) pojawiło się trochę zamieszania. Jest to ten sam Hyper-V, jaki dostarczany jest z Windows Server 2012, jednak bez takich funkcji, jak klastrowanie, Live Migration (migracja na żywo), NIC Teaming (tworzenie zespołu kart interfejsu sieciowego) i tym podobnych. Klient Hyper-V dla Windows 8 jest świetnym narzędziem dla administratorów, którzy chcą używać maszyny wirtualnej do administracji z użyciem innego konta użytkownika, konsultantów potrzebujących przenośnego środowiska demonstracyjnego czy testerów i programistów potrzebujących lokalnego i mobilnego laboratorium. Klient Hyper-V ma w zasadzie takie same wymagania jak w przypadku wersji na Windows Server 2012, z jednym tylko wyjątkiem, który to właśnie był powodem całego zamieszania. Do włączenia Hyper-V na komputerze z Windows 8 wymagana jest translacja Second Level Address Translation (Translacja adresów drugiego poziomu, SLAT). SLAT jest funkcją procesora, która pozwala Hyper-V odciążyć mapowanie pamięci maszyny wirtualnej do pamięci fizycznej hosta. Redukuje to nacisk wywierany na procesor hosta i poprawia wydajność pamięci maszyny wirtualnej. Intel odnosi się do SLAT terminem Extended Page Tables (EPT), natomiast AMD terminem Rapid Virtualization Indexing (RVI), znanym wcześniej jako Nested Page Tables (NPT). Poza obszarem serwerów SLAT jest stosunkowo nową funkcją. Przykładowo procesory Intel Core Duo nie zawierają EPT, ale procesory Core z serii i (takie jak i5) już ją wspierają. Windows Server 2012 Hyper-V nie wymaga funkcji SLAT, pomimo informacji zamieszczanych przez źle poinformowanych blogerów. Posiadanie procesora ze wsparciem SLAT w znacznym stopniu zwiększa wydajność pamięciożernych operacji, spotykanych choćby w hostach sesji SQL Server lub Remote Desktop Services. W procesorach przeznaczonych dla serwerów SLAT jest już stosowany od jakiegoś czasu. Przykładowo jest on obecny w procesorze Intel Xeon X5500 i nowszych. Wirtualizacja z asystą procesora Procesor musi obsługiwać wirtualizację z asystą CPU i funkcja ta musi oczywiście zostać włączona w ustawieniach hosta. Intel określa ją terminem VT-x, natomiast AMD nazywa ją AMD-V.

44 16 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Funkcja DEP W przypadku ataku poprzez przepełnienia bufora, atakujący wczytuje instrukcje do pamięci danych w celu wykonania przez procesor złośliwego kodu. Z włączoną funkcją Data Execution Protection (Ochrona wykonania danych, DEP) pamięć z danymi jest oznaczona, dzięki czemu zawarte w niej instrukcje nigdy nie zostaną przez procesor wykonane. Zapobiega to pomyślnemu przeprowadzeniu ataku. W celu przeprowadzenia instalacji i uruchomienia Hyper-V, DEP musi być dostępny w BIOS-ie serwera i włączony w ustawieniach hosta. Chroni to wewnętrzne mechanizmy Hyper-V przed złośliwymi atakami ze strony kogoś, kto zalogował się na znajdującej się na hoście maszynie wirtualnej. Przez firmę Intel DEP określany jest terminem XD bit (Execute Disable bit), natomiast przez firmę AMD terminem NX bit (No Execute bit). Aby uzyskać więcej informacji na ten temat, należy zapoznać się z dokumentacją producenta sprzętu. Każdy serwer pochodzący od większego producenta powinien wspierać tę funkcję. Ewentualne problemy mogą pojawić się na komputerach PC i laptopach, przeznaczonych dla konsumentów. Architektura Hyper-V Znajomość architektury Hyper-V jest nieocenioną pomocą w przypadku rozwiązywania zaistniałych problemów lub prób zrozumienia, dlaczego i jak Microsoft realizuje pewne rzeczy. Architektura Hyper-V ukazana jest na rysunku 1.2. Powszechnym i mylnym stwierdzeniem jest uznanie Hyper-V za produkt wirtualizacji typu 2. Jest to związane z koniecznością instalowania Windows Server 2012 (i wymaganych sterowników) w celu włączenia Hyper-V, przez co wielu ludzi uważa, że do swojego działania wykorzystuje on system operacyjny. Gdy włączymy Hyper-V, host zrestartuje się dwukrotnie. W czasie tego procesu Hyper-V przerzucany jest pod instalację Windows Server 2012, działając na sprzęcie w obszarze pierwszego pierścienia ochrony procesora. W tym momencie instalacja Windows Server staje się znana jako system operacyjny zarządzania. Starsze terminy, takie jak parent (rodzic) lub root partition (partycja główna) nie są już używane w systemie zarządzania. Jego jądro działa w obszarze zerowego pierścienia procesora hosta. W trybie użytkownika mamy dostęp do usługi Virtual Machine Management Service (Usługi zarządzania wirtualną maszyną, VMMS). Proces ten, o nazwie VMMS.EXE, znajdziemy poprzez Control Panel (Panel sterowania) Services (Usługi), pod nazwą Hyper-V Virtual Machine Management. Jest to usługa zarządzająca Hyper-V na bieżącym hoście. Logi Hyper-V VMMS w konsoli Event Viewer (Podgląd zdarzeń) są doskonałym miejscem do rozpoczęcia procesu rozwiązywania problemów danego hosta. Dostawca usługi Windows Management Instrumentation (Instrumentacja zarządzania Windows, WMI) zapewnia bramę wejściową do VMMS jest ona używana m.in. przez narzędzie Hyper-V Manager oraz używanych przez System Center agentów.

45 Windows Server 2012 Hyper-V 17 RYSUNEK 1.2 Architektura Hyper-V Tryb użytkownika System zarządzania Proces roboczy maszyny wirtualnej Dostawca WMI Usługa VMMS Gość oświecony Maszyny wirtualne Gość nieoświecony Linux Tryb jądra Sterowniki Windows Jądro Windows Dostawcy VSP Klienci VSC Jądro Windows Klienci VSC Jądro Windows Linux VIS Jądro Linux VM Bus VM Bus Emulacja VM Bus Hyper-V Sprzęt hosta Dla każdej maszyny wirtualnej działającej na hoście istnieje jeden proces roboczy. Proces ten służy do zarządzania daną maszyną wirtualną. W czasie wykonywania na maszynie wirtualnej migracji Live Migration (Migracja na żywo) jest to nadzorowane przez proces roboczy tejże maszyny wirtualnej. Jeśli włączymy na maszynie funkcję Dynamic Memory (Pamięć dynamiczna), proces roboczy będzie brał udział w przydzielaniu jej pamięci. To prowadzi nas do maszyn wirtualnych. W świecie Hyper-V możemy wyróżnić ich trzy rodzaje: Oświecone systemy Windows Są to maszyny wirtualne z Windows w roli systemu operacyjnego gościa, na których zainstalowano komponenty integracyjne Hyper-V. Komponenty integracyjne są podobne do sterowników. Uświadamiają one systemowi operacyjnemu gościa, iż jest on uruchomiony na maszynie wirtualnej Hyper-V. Komponenty integracyjne dodają wsparcie dla sterowników do wirtualnych urządzeń oferowanych przez Hyper-V, takich jak kontrolery SCSI (ze wsparciem dla podłączania/odłączania na gorąco) lub syntetycznych kart sieciowych. Można także wprowadzić dodatkową funkcjonalność, instalując takie komponenty integracyjne dla wspieranych systemów operacyjnych gościa, jak np. Dynamic Memory. Komponenty integracyjne określamy mianem klientów usług wirtualizacji (VSC), w dokumentacji Microsoft nazywanych również klientami usług wirtualnych i odbiorcami usług wirtualizacji. Klienci VSC w maszynach wirtualnych (w trybie jądra) współpracują z dostawcami usług wirtualizacji (VSP) w trybie jądra systemu operacyjnego zarządzania. Takie łączenie możliwe jest dzięki kanałowi komunikacji o nazwie VMBus. Dla każdej działającej maszyny wirtualnej istnieje jeden

46 18 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V kanał VMBus i jest on chroniony mechanizmem DEP. Oznacza to, że jeśli atakujący przejął kontrolę nad systemem operacyjnym gościa maszyny wirtualnej, nie może on wysłać kanałem VMBus instrukcji do systemu zarządzania w celu przeprowadzenia ataku przepełnienia buforu. Oświecone systemy gościa mają również dodatkowe funkcje zarządzania. Z poziomu takich narzędzi jak konsola Hyper-V Manager możemy rozpocząć czystą procedurę zamykania systemu operacyjnego gościa. Proces ten rozpocznie się wewnątrz maszyny wirtualnej i pozwoli uniknąć nam jej nagłego wyłączenia. Kolejną funkcją są pary Key Value Pairs (Pary klucz-wartość, KVP). Funkcja KVP pozwala systemowi gościa na współdzielenie informacji z systemem operacyjnym zarządzania. Przykładowo, system ten dowie się o tym, że system operacyjny gościa maszyny wirtualnej został uruchomiony. KVP może nawet zwrócić takie informacje jak wersja systemu gościa czy nazwa komputera. Emulowane systemy gościa Niektóre organizacje muszą uruchamiać starsze systemy operacyjne, takie jak Windows NT czy Windows 2000 Server, aby zapewnić działanie starszym aplikacjom. Takie firmy mogą chcieć zaktualizować system Windows Server, jednak nie mogą tego zrobić, gdyż na przykład dostawca aplikacji nie funkcjonuje już na rynku. Sporym problemem może być również uzyskanie dostępu do sprzętu wspierającego te systemy. Tego typu instalacje są potencjalnie idealnymi kandydatami do uruchamiania na maszynach wirtualnych, na których sprzęt nie będzie problemem, ponieważ jest on wyabstrahowany przez Hyper-V. Komponenty integracji Hyper-V możemy zainstalować tylko na obsługiwanych systemach operacyjnych gościa. Microsoft nie wspiera starszych systemów, takich jak Windows NT czy Windows 2000 Server. Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, abyśmy mogli je na maszynach wirtualnych instalować. Po prostu komponenty integracji nie zostaną w takim wypadku zainstalowane takie maszyny określamy mianem maszyn emulowanych. Nie ma w tych maszynach klientów VSC, co jest jednoznaczne z brakiem wsparcia dla wirtualnych kontrolerów SCSI, syntetycznych kart sieciowych i funkcji Dynamic Memory. Emulowane w tych maszynach wirtualnych urządzenia wymagają dodatkowych przejść kontekstowych na procesorze hosta w celu przełączania się pomiędzy trybami jądra i użytkownika. W porównaniu do równorzędnej oświeconej maszyny wirtualnej, emulowana maszyna będzie cechować się mniejszą wydajnością. Nie jest to może idealne rozwiązanie, ale pozwala nam na uruchamianie starszych systemów operacyjnych na nadal wspieranym przez producentów sprzęcie. Linuksowe oświecone systemy gościa Mimo upływu kilku lat od wydania pierwszej wersji Hyper-V, nadal są osoby, które twierdzą, że Hyper-V nie wspiera na maszynach wirtualnych systemów z rodziny Linux. Nie jest to prawdą Microsoft wspiera kilka dystrybucji i wersji systemów Linux w roli systemów operacyjnych gościa.

47 Windows Server 2012 Hyper-V 19 Korzystając z usług integracyjnych Linux system ten podobnie jak Windows może zostać oświecony. Microsoft stworzył te usługi w celu zapewnienia praktycznie wszystkich funkcjonalności na maszynach wirtualnych Linux, z pewnymi wyjątkami dla funkcji Dynamic Memory czy wsparcia dla usługi Volume Shadow Copy (Kopiowanie woluminów w tle) usługi Windows umożliwiającej tworzenie jednolitych kopii zapasowych. Jest także wsparcie dla wielu procesorów, wirtualnych kontrolerów SCSI, czystego zamykania, synchronizacji zegara systemu operacyjnego gościa z pozycji hosta (KVP), a także jego pulsu (KVP). W czasie pisania tej książki najnowsza wersja usług integracyjnych Linux oznaczona jest numerem 3.4. Korzystając z wyszukiwarki internetowej warto sprawdzić, czy nadal jest to najnowsza wersja i w miarę możliwości ją uaktualnić, zapewniając tym samym najlepszą wydajność i dostępność wszystkich funkcji. Dla firmy Microsoft słowo wsparcie jest bardzo ważne. Niektóre firmy używają tego terminu w stosunku do czegoś, co działa. Dla Microsoft wsparcie czegoś oznacza możliwość zastosowania inżynierii lub wejścia w relację z firmą, która taką zdolność posiada. Microsoft wspiera kilka dystrybucji i wersji systemu Linux. Jednak usługi integracyjne Linux działają bardzo dobrze na pełnej gamie dystrybucji tego systemu i to bez wsparcia ze strony Microsoft. Przy okazji usług integracyjnych Linux Microsoft dokonał czegoś bardzo interesującego. Mianowicie usługi integracyjne Hyper-V dla systemów Linux są wbudowane w jądro w wersjach 3.3 i nowszych. Oznacza to, że dowolna dystrybucja korzystająca z jądra 3.3 lub nowszego zawiera zainstalowane usługi integracyjne Hyper-V. Maksymalna skalowalność Jednym z celów wirtualizacji jest wzrost liczby uruchamianych na hoście maszyn wirtualnych. W przypadku większych organizacji oznaczałoby to redukcję liczby hostów. Zmniejszyłoby to zapotrzebowanie na przestrzeń, a także koszty związane z zasilaniem, chłodzeniem, wsparciem, itd. W ciągu ostatnich lat znacznie wzrosły możliwości sprzętu, a prawo Moore a zapewnia nas o tym, że wzrost ten nadal będzie miał miejsce. Jak widać w tabeli 1.1, Microsoft zrobił naprawdę sporo, by zwiększyć maksymalne specyfikacje hostów Windows Server 2012 Hyper-V. Procesor logiczny jest wątkiem wykonawczym. 10-rdzeniowy procesor, który nie zawiera funkcji Hyper-Threading (lub nie jest ona włączona), ma 10 wątków wykonawczych, a co za tym idzie 10 logicznych procesorów. Gdybyśmy włączyli na tym procesorze funkcję Hyper-Threading, otrzymalibyśmy 20 wątków (10 rdzeni, każdy po dwa wątki) lub logicznych procesorów. Pojedynczy host Windows Server 2012 Hyper-V wspiera do 320 logicznych procesorów. Moglibyśmy to skonfigurować następująco: Szesnaście 10-rdzeniowych procesorów z włączoną funkcją Hyper-Threading Trzydzieści dwa 10-rdzeniowe procesory bez funkcji Hyper-Threading

48 20 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Pojedynczy host może posiadać do 4 TB pamięci RAM. Pojedynczy host może również obsłużyć naraz do 1024 maszyn wirtualnych oraz do 2048 wirtualnych procesorów w tychże maszynach. Jak widzimy, do naszej dyspozycji możemy mieć ogromną ilość pamięci i mocy obliczeniowej. GDZIE SIĘ PODZIAŁY NASZE LOGICZNE PROCESORY? Jeśli jesteśmy posiadaczami hosta z więcej niż 64 logicznymi procesorami, możemy się nieco przestraszyć patrząc w okno Task Manager (Menedżer zadań) i widząc tylko 64 z nich. Jest to spowodowane tym, że system zarządzania widzi tylko do 64 logicznych procesorów. Nie ma się jednak czym przejmować, ponieważ wszystkie logiczne procesory hosta są dostępne dla uruchamianych na nim maszyn wirtualnych. Nie jest to także kłopot dla systemu zarządzania. Problem powstaje jednak, gdy system ten potrzebuje użyć tych 64 logicznych procesorów. System zarządzania powinien być tylko i wyłącznie przeznaczony pod Hyper-V. Nie twórzmy z niego kontrolera domeny, nie instalujmy na nim serwera SQL Server, nie zamieniajmy go w hosta sesji Remote Desktop Services oddział wsparcia Microsoft nie będzie z tego zadowolony. Zamiast tego, aplikacje te powinniśmy instalować na działających na hoście maszynach wirtualnych. Dla większości z nas parametry te wydają się być nieosiągalne. Nawet w przeciągu kilku następnych lat ciężko będzie zobaczyć serwery o takich specyfikacjach. Jednak, jak to mówią, nigdy nie mów nigdy któż z nas chce być pamiętany jako ten, który powiedział, że nigdy nie będziemy potrzebowali więcej niż 640 KB pamięci RAM! Liczby te nie pozostają oczywiście bez znaczenia. Jeśli zdecydowaliśmy się wdrożyć Windows Server 2012 Hyper-V, musimy mieć pewność, że może nam to zapewnić dobrą skalowalność nawet taką, jakiej nasze hosty nie będą nigdy potrzebować. TABELA 1.1 Maksymalna skalowalność hosta ELEMENT MAKSYMALNA LICZBA Logiczne procesory na hosta 320 Pamięć RAM w pojedynczym hoście 4 TB Liczba maszyn wirtualnych na pojedynczym hoście 1024 Liczba wirtualnych procesorów na pojedynczym hoście 2048 Czy to oznacza, że cały nasz biznes powinien działać w oparciu o kilka gigantycznych hostów? Nie istnieje pewien kompromis. Powinniśmy łączyć i redukować

49 Windows Server 2012 Hyper-V 21 liczbę hostów, wyważając ją jednocześnie z ryzykiem posiadania zbyt wielu jajek w jednym koszyku. Klastry awaryjne, jeśli zostały wdrożone, zapewnią nam wysoką dostępność, jednak w rzeczywistości otrzymujemy nie zerowy, a zminimalizowany czas wyłączenia usługi w razie awarii hosta. Przed wydaniem Windows Server 2012 maszyna wirtualna Hyper-V była ograniczona do czterech wirtualnych procesorów i 64 GB pamięci RAM, zakładając, że host miał cztery logiczne procesory i był w stanie dostarczyć taką ilość pamięci. Ograniczało to pewne prace uruchamiane na maszynach wirtualnych i powodowało, że niektóre aplikacje z powodów wydajnościowych były uruchamiane na serwerach fizycznych. Celem Windows Server 2012 jest wirtualizacja tak wielu aplikacji, jak to tylko możliwe. Aby to osiągnąć, Microsoft w znaczny sposób zwiększył maksymalne specyfikacje dla maszyn wirtualnych, co pokazano w tabeli 1.2. Maszyna wirtualna może obsłużyć do 64 wirtualnych procesorów oraz do 1 TB pamięci RAM. Jeśli tylko system operacyjny gościa pozwoli na taką skalowalność (a może tak nie być), to na maszynach wirtualnych w Windows Server 2012 powinniśmy być w stanie uruchomić właściwie dowolne zadanie. Teraz wymówka typu nie zwirtualizowaliśmy tego, ponieważ było to zbyt zasobożerne odejdzie w niepamięć. Poprawnie rozplanujmy nasze hosty (włączając w to sieć i magazynowanie), wirtualizujmy odpowiednie zadania i korzystajmy z oferowanych przez Hyper-V zalet abstrakcji sprzętu i elastyczności. TABELA 1.2 Maksymalna skalowalność maszyny wirtualnej ELEMENT MAKSYMALNA LICZBA Wirtualne procesory na wirtualną maszynę 64 Maksymalna ilość pamięci RAM na wirtualną maszynę 1 TB Przykładem ogromnego obciążenia jest przetwarzanie Online Transaction Processing (OLTP) usługa bazodanowa, działająca w tle złożonej aplikacji internetowej. Microsoft opisał na swoim blogu wyniki testów porównujących maszynę wirtualną z 64 wirtualnymi procesorami z odpowiadającą jej fizyczną instalacją ( technet.com/b/server-cloud/archive/2012/11/08/windows-server-2012-hyper-v-delivers-on- -scalability-and-performance-for-virtualized-enterprise-applications.aspx). Z bazą danych wspierającą symulowanych klientów w scenariuszu sprzedaży papierów wartościowych, maszyna wirtualna osiągnęła prawie 94 procent możliwości przetwarzania transakcyjnego swojego fizycznego odpowiednika. Jest to dość imponujące, ponieważ pozwala organizacjom na wirtualizowanie tego typu obciążeń na mniejszej ilości fizycznych serwerów (hostów) i skorzystanie z takich zalet wirtualizacji, jak choćby redukcja kosztów, lepsza elastyczność, łatwiejsze kopie zapasowe czy bardziej niezawodne odzyskiwanie awaryjne. Dodatkowo, migracja tych obciążeń będzie zdecydowanie łatwiejsza, gdy zajdzie potrzeba wymiany sprzętu na nowy.

50 22 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Funkcja Failover Clustering (Klastry pracy awaryjnej) dostarcza nam wysokiej dostępności jest to cecha, która ratuje nas przed nieplanowaną awarią hosta. Maszyny wirtualne na takim hoście zostaną zatrzymane, ponieważ zatrzyma się sam host, jednak zostaną one automatycznie przeniesione na inny host i ponownie uruchomione bez naszej interwencji. Kilka dalszych usprawnień pozwoli nam również na odpowiednie uporządkowanie tego procesu w celu odzwierciedlenia zależności serwera lub aplikacji. Microsoft zwiększył skalowalność klastra złożonego z hostów Hyper-V. Zostało to pokazane w tabeli 1.3. Klaster Windows Server 2012 Hyper-V może posiadać 64 węzły (nazywamy tak fizyczne serwery w klastrze). Klaster możemy z powodzeniem utworzyć z 8000 maszyn wirtualnych o wysokiej dostępności. Zwróćmy uwagę, że w kwestii skalowania klastra musimy zawsze pozostać w granicach pojedynczego hosta i odwrotnie. Na przykład, możemy mieć 8 hostów, każdy uruchamiający 1000 maszyn wirtualnych. Nie możemy jednak zwiększyć takiego klastra, gdyż osiągnęliśmy limit 8000 maszyn wirtualnych na klaster. Takie zwiększenie do 64 węzłów i 8000 maszyn wirtualnych pozwala na tworzenie bardzo dużych infrastruktur, charakterystycznych dla chmur publicznych (firmy hostingowe) lub wielkich przedsiębiorstw, celem zredukowania liczby klastrów, a co za tym idzie zmniejszenia liczby jednostek, którymi trzeba będzie administrować. Możemy stworzyć mały klaster, a następnie gdy rozpocznie się rywalizacja o dostępne zasoby zacząć dodawać kolejne hosty zarówno do magazynu danych, jak i samego klastra. TABELA 1.3 Maksymalna skalowalność wirtualnej maszyny ELEMENT Maksymalna liczba hostów w pojedynczym klastrze 64 Maksymalna liczba maszyn wirtualnych w pojedynczym klastrze MAKSYMALNA LICZBA 8000 WYSTRZEGAJMY SIĘ STARSZYCH INFORMACJI Microsoft zaczął ogłaszać skalowalność systemu Windows Server 2012 (wcześniej Windows Server 8) w 2011 roku. Podawane liczby były zwiększane z każdym kolejnym publicznym wydaniem testowym, aż do wydania wersji finalnej w sierpniu 2012 roku. Z tego względu w Internecie możemy znaleźć wiele nieaktualnych już informacji.

51 Windows Server 2012 Hyper-V 23 Wspierane systemy operacyjne gościa Moglibyśmy zużyć wiele stron tej książki tylko i wyłącznie do wyliczenia systemów operacyjnych gościa, wspieranych przez Microsoft. Byłoby to jednak niezbyt mądre posunięcie. Lista wspieranych systemów operacyjnych gościa jest płynna i z czasem ulega powiększeniu, zwłaszcza w przypadku systemów operacyjnych Linux, których wsparcie zaczęło się od systemu SUSE Linux Enterprise Server, a obecnie dotyczy większości powszechnie używanych dziś dystrybucji. Najnowszą wersję wspomnianej listy (w czasie pisania tej książki) znajdziemy na hh W przypadku Windows Server 2008 R2 Hyper-V lista wspieranych systemów gościa dostępna na stronie TechNet nie była aktualizowana i nie odzwierciedlała aktualnej listy wspieranych systemów operacyjnych. Zaktualizowana lista została opublikowana na stronie TechNet Wiki. Jest jeszcze kilka rzeczy, na które musimy zwrócić uwagę: Komponenty/usługi integracyjne Najnowsza wersja komponentów integracyjnych Windows Hyper-V, jaka była dostępna w czasie pisania tej książki, została wydana wraz z Windows 8 i Windows Server Komponenty integracyjne dla Windows jako systemu operacyjnego gościa są od czasu do czasu aktualizowane zarówno przez dodatki Service Pack, jak i stosowne poprawki. Może zajść konieczność uaktualnienia tych komponentów do najnowszej wersji z poziomu systemu operacyjnego gościa. Zwróćmy uwagę, że aktualizacja Windows wydana w listopadzie 2012 wymagała uaktualnienia komponentów integracyjnych na maszynach wirtualnych z zainstalowanym systemem operacyjnym gościa Windows 8 lub Windows Server Maksymalna liczba wirtualnych procesorów Maszyna wirtualna może mieć od 1 do 64 wirtualnych procesorów. Każdy wirtualny procesor daje maszynie wirtualnej dostęp do logicznego procesora hosta w celu zwiększenia przetwarzania równoległego. Niektóre z systemów operacyjnych gościa wspierają mniejszą liczbę wirtualnych procesorów. W przeszłości niektórym zdarzało się przekroczyć maksymalną liczbę procesorów wirtualnych dla danego systemu operacyjnego gościa, doświadczając tym samym poważnych problemów z jego działaniem. Pamiętajmy, że nie bez powodu określono maksymalną liczbę wspieranych procesorów nie oczekujmy innej porady od Microsoft niż zredukuj liczbę wirtualnych procesorów do obsługiwanej liczby. Linux także jest wspierany Microsoft wspiera główne dystrybucje Linux w roli systemu operacyjnego gościa na Windows Server 2012 Hyper-V.

52 24 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V KONWERTOWANIE MASZYN FIZYCZNYCH DO MASZYN WIRTUALNYCH HYPER-V Przy konwertowaniu maszyn fizycznych z dużą liczbą rdzeni, działających pod nadzorem starszego systemu operacyjnego, musimy być ostrożni. Narzędzie konwertujące prawdopodobnie utworzy wirtualny procesor dla każdego z rdzeni, w wyniku czego liczba wirtualnych procesorów może przekroczyć maksymalną ich liczbę dla danego systemu operacyjnego gościa. Licencjonowanie Windows Server 2012 w wirtualizacji Stop! Zatrzymajmy się na tej stronie. Naturalną reakcją osób technicznych jest pomijanie tematu licencjonowania, jednak osoby te odgrywają w nim bardzo ważną rolę, ze względu na pewien zakres czynności technicznych, jakie muszą zostać wykonane. Poprawne licencjonowanie nie tylko pozwala nam działać legalnie, ale także pozwala zaoszczędzić nieco na wydatkach, przez co pieniądze możemy przeznaczyć na inne potrzebne rzeczy. Powinno nas to wystarczająco zachęcić do dalszego czytania. O RADĘ W SPRAWACH LICENCJONOWANIA ZAWSZE PYTAJMY WYKWALIFIKOWANEGO EKSPERTA Ta książka nie dostarcza żadnych profesjonalnych porad dotyczących licencjonowania. Informacje zawarte w tej sekcji mają na celu wprowadzenie do tematu licencjonowania systemu Windows Server w środowisku wirtualnym. Jeśli będziemy potrzebować rad dotyczących konkretnych scenariuszy, nad którymi pracujemy, powinniśmy się skontaktować z naszym pośrednikiem sprzedaży (w przypadku małych lub średnich klientów), z pośrednikiem Large Account Reseller (w przypadku dużych klientów) lub z dystrybutorem (w przypadku pośredników). Informacje zawarte w tym podrozdziale mogą ulec zmianie, dlatego powinniśmy się zawsze upewnić, że są one w danej chwili aktualne. Powszechne nieporozumienia w licencjonowaniu Wielu ludzi niepoprawnie interpretuje zapisy dotyczące licencjonowania maszyn wirtualnych Windows Server. Oto kilka prawd, które pomogą nam uniknąć najczęstszych nieporozumień: Nie ma czegoś takiego jak licencjonowanie Hyper-V Niektórzy myślą, że należy zakupić licencję do Hyper-V, podczas gdy taka licencja po prostu nie istnieje. Ani sprzedawcy Large Account Resellers (LAR), ani dystrybutorzy, ani nawet Microsoft nie zarabiają żadnych pieniędzy na Hyper-V. Dlaczego więc Microsoft

53 Licencjonowanie Windows Server 2012 w wirtualizacji 25 zadał sobie tyle trudu, by stworzyć tę technologię? Prawdopodobnie w celu zapewnienia dobrej pozycji marki Windows Server w centrach danych i zwiększenia sprzedaży produktu System Center. Dla celów wirtualizacji Microsoft licencjonuje Windows Server. Dokonujemy zawsze zakupu tej samej licencji Windows Server, bez względu na produkt wirtualizacji, jaki będziemy instalować na hoście. Nigdy nie przypisujemy licencji do maszyn wirtualnych Niektóre organizacje weszły w nawyk kupowania jednej kopii Windows Server dla każdej maszyny wirtualnej, jaka tworzona jest z tym systemem gościa. Ci ludzie myślą, że przypisali licencję do maszyny wirtualnej. W rzeczywistości, według zasad licencjonowania Windows Server, przypisali oni licencję do hosta i skorzystali z dobrodziejstw wirtualizacji Windows Server do licencjonowania maszyn wirtualnych. Licencjonowanie jest mobilne, ale tylko pod pewnymi warunkami W zasadzie możemy kupić dwa typy licencji Windows Server. Licencja Original Equipment Manufacturer (OEM) ( jest wiązana z fizyczną maszyną w chwili jej zakupu i nie może być przeniesiona do innego serwera. W chwili jego pozbycia się licencja zostaje unieważniona. Dzięki temu licencje OEM są najtańszym rozwiązaniem licencjonowania Windows Server. Możemy dodać nieco mobilności do licencji OEM, włączając do niej pakiet Software Assurance ( co umożliwi nam jej przenoszenie (jak również da nam kilka innych korzyści). Wówczas licencja OEM w chwili pozbycia się maszyny fizycznej, do której została przypisana, może przetrwać. Licencja zbiorcza Volume Licence (VL) ( jest częścią kontraktów licencjonowania Microsoft, takich jak Open, Open Value Subscription, Select oraz Enterprise Agreement. Programy te ułatwiają zarządzanie licencjonowaniem poprzez stosowny portal, a także wdrażanie systemów operacyjnych poprzez użycie jednego klucza aktywacyjnego Multiple Activation Key (MAK) i automatyczną aktywację produktu z użyciem usług Key Management Services (KMS). Oferują one również kilka innych korzyści, o których może nas poinformować ekspert ds. licencjonowania. Licencja zbiorcza, która przypisana jest do jednej maszyny fizycznej, może być przeniesiona na inny komputer, ale tylko raz na 90 dni.

54 26 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V MSDN, TECHNET I LICENCJONOWANIE SPLA Celem subskrypcji MSDN ( jest nadanie korzystającym z nich osobom praw do użytkowania oprogramowania Microsoft w celu projektowania, tworzenia, testowania i prezentowania ich programów na dowolnej liczbie urządzeń. Celem subskrypcji TechNet ( aspx) jest nadanie profesjonalistom IT łatwego dostępu do oprogramowania Microsoft, jednak tylko i wyłącznie w celach testowych. Licencjonowanie MSDN i TechNet nie może być wykorzystywane w środowiskach produkcyjnych. Jest to powszechny błąd popełniany przez partnerów Microsoft. Partnerzy Ci tani dostęp do oprogramowania Microsoft przeznaczonego do wewnętrznego użytkowania produkcyjnego mogą uzyskać poprzez Partner Action Pack ( lub otrzymać je za darmo, spełniając odpowiednie wymagania partnerskie ( W rozdziale tym nie omawiamy programu licencjonowania Microsoft dla firm hostingowych. Services Provider License Agreement (SPLA) jest programem, w którym jedyną stałą jest zmiana. SPLA posiada pewne unikalne zasady, które całkowicie różnią się od tych zawartych w pozostałych programach licencjonowania w środowisku produkcyjnym. Więcej szczegółów dotyczących licencjonowania wirtualizacji możemy uzyskać u naszego sprzedawcy SPLA LAR lub u dystrybutora. Licencjonowanie Windows Server 2012 Licencjonowanie systemu Windows Server przez wiele lat pozostawało raczej niezmienione. Teraz jednak Microsoft zdecydował się je nieco uprościć i wraz z wydaniem Windows Server 2012 zrównać je z licencjonowaniem oprogramowania System Center. W przeszłości mieliśmy trzy podstawowe edycje (nie mają one nic wspólnego z instalacją typu Core) systemu Windows Server: Standard przeznaczona dla podstawowych serwerów fizycznych i małych przedsiębiorstw. Enterprise przeznaczona dla wysoko wydajnych serwerów fizycznych (z funkcją Failover Clustering) oraz lekkiej wirtualizacji. Datacenter przeznaczona do wirtualizacji. Tabela 1.4 porównuje trzy podstawowe edycje systemu Windows Server przed wydaniem Windows Server Oto kilka informacji o zawartych w tabeli danych:

55 Licencjonowanie Windows Server 2012 w wirtualizacji 27 Wskazywany koszt Ukazany koszt to Open NL najdroższy program licencjonowania Microsoft, aktualny w czasie pisania tej książki. Ceny zostały podane w dolarach amerykańskich w celu łatwiejszego porównania. Podstawa licencjonowania Edycje Standard i Enterprise były licencjonowane na każdy serwer. Edycja Datacenter była licencjonowana na każdy procesor, przy czym musieliśmy kupić przynajmniej dwie licencje Datacenter, nawet jeśli nasz host miał tylko jeden procesor. Funkcje i skalowalność Wszystkie funkcje i skalowalność systemu Windows Server były uwzględnione w edycjach Enterprise i Datacenter. Edycja Standard wspierała mniejszą liczbę procesorów, mniejszą ilość pamięci RAM i nie posiadała wszystkich funkcji, takich jak Failover Clustering czy Live Migration. Prawa wirtualizacji Środowisko Virtual Operating System Environment (Środowisko wirtualnego systemu operacyjnego, VOSE) jest terminem licencjonowania dla systemu operacyjnego gościa, czyli takiego, który instalujemy na maszynie wirtualnej. Dla systemu Windows Server licencjonujemy maszyny fizyczne. Maszyny wirtualne licencjonujemy w zależności od praw wirtualizacji na danym hoście. TABELA 1.4 Podstawowe edycje Windows Server 2008 R2 EDYCJA LICENCJA NA CECHY SKALOWAL- NOŚĆ PRAWA WIRTUALIZACJI Standard Na serwer Ograniczone Ograniczona Jeden darmowy VOSE Enterprise Na serwer Wszystkie Pełna Cztery darmowe VOSE Datacenter Na procesor, minimum dwie licencje na serwer Wszystkie Pełna Nielimitowana liczba darmowych VOSE KOSZT (W USD) Zauważmy, że wskazany koszt edycji Datacenter uwzględnia dwie licencje. Przykładowo, jeśli zakupiliśmy dla hosta VMware vsphere i chcielibyśmy uruchomić cztery maszyny wirtualne, na których w roli systemu operacyjnego gościa działałby Windows Server, licencjonowaliśmy hosta dla Windows Server Enterprise i korzystaliśmy z praw wirtualizacji hosta. Znacznie upraszczało to proces licencjonowania (licencjonujemy pojedynczy host, zamiast kilku serwerów) i obniżało jego koszt (jedna kopia edycji Enterprise za 2358 dolarów była o 546 dolarów tańsza od czterech kopii edycji Standard po 726 dolarów). Na hoście mogliśmy również zainstalować Windows Server Enterprise, jednak z powodu korzystania z VMware vsphere i ponoszonych

56 28 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V z tego tytułu dodatkowych kosztów, zamiast niego instalowaliśmy na hoście vsphere, natomiast Windows Server instalowany był na czterech maszynach wirtualnych. NA PROCESOR OZNACZA NA GNIAZDO W licencjonowaniu Microsoft fraza na procesor oznacza tak naprawdę na gniazdo. Inaczej mówiąc, nie licencjonujemy każdego rdzenia lub procesora logicznego wewnątrz pojedynczej jednostki CPU. Na przykład, serwer z dwoma procesorami 10-rdzeniowymi ma dwa procesory (gniazda). Serwer licencjonowalibyśmy zatem na dwa procesory. Wraz z wydaniem Windows Server 2012, Microsoft zdecydował się uprościć licencjonowanie tego systemu, co możemy zobaczyć w tabeli 1.5. Zmiany, które wprowadzono są następujące: Windows Server 2012 Standard Edycja Standard systemu Windows Server 2012 ma teraz te same funkcje i skalowalność co edycja Datacenter. Jedyną różnicą jest liczba darmowych VOSE lub darmowych instalacji systemu Windows Server, wdrażanych na licencjonowanym hoście. Windows Server 2012 Standard, zamiast jednej darmowej instalacji systemu operacyjnego gościa, umożliwia teraz dwie takie instalacje. Cena Windows Server 2012 nieznacznie wzrosła, ale uwzględnia teraz dwukrotnie większą liczbę VOSE oraz funkcję Failover Clustering. Gdy licencjonujemy serwer dla Windows Server 2012, musimy teraz liczyć fizyczne procesory (gniazda, a nie rdzenie czy procesory logiczne). Licencja Standard pokrywa dwa procesory lub gniazda. Jeśli serwer będzie miał cztery procesory, musimy dla niego zakupić dwie kopie Windows Server 2012 Standard; nie ma podwójnych instalacji czy potrzeby dwukrotnego wprowadzania klucza, bowiem jest to po prostu operacja księgowa. Windows Server 2012 Standard jest edycją przeznaczoną do lekkiej wirtualizacji (z opcjonalną wysoką dostępnością), taką jak duży host z kilkoma maszynami wirtualnymi, host w małym przedsiębiorstwie czy fizyczne klastry aplikacji. Nie ma edycji Enterprise systemu Windows Server 2012 Nie możemy już kupić edycji Enterprise systemu Windows Server. W przeszłości istniały dwa powody do jej posiadania. Pierwszym były możliwości oferowane w ramach dodatkowych funkcji (jak choćby Failover Clustering) lub skalowalności (procesory i pamięć), których to nie posiadała edycja Standard. Funkcje te są teraz dostępne w Windows Server 2012 Standard i to za ułamek ceny edycji Enterprise. Drugim powodem była lekka wirtualizacja. Edycja Enterprise uprawniała nas do czterech darmowych VOSE, instalowanych na licencjonowanym hoście. Jeśli

57 Licencjonowanie Windows Server 2012 w wirtualizacji 29 teraz chcielibyśmy zainstalować cztery darmowe systemy operacyjne gościa w postaci Windows Server 2012 Standard, dla naszego hosta możemy zakupić dwie kopie Windows Server 2012 Standard. Zestawia to prawa wirtualizacji (dwie kopie, każda z dwoma darmowymi VOSE) i daje w rezultacie takie samo rozwiązanie. Edycja Enterprise systemu Windows Server 2008 R2 kosztowała dolarów, co dla każdego VOSE stanowiło koszt 589,50 dolarów. Dwie kopie Windows Server 2012 Standard będą kosztować dolarów, przez co każdy VOSE to koszt na poziomie 441 dolarów, co stanowi oszczędność na poziomie 148,50 za każdą instalację systemu operacyjnego gościa. Zgadza się: Możemy zapłacić mniej za rozwiązanie Microsoft! Są to dobre wiadomości zwłaszcza dla tych, którzy korzystają z licencji grupowych, opartych na subskrypcji, takich jak np. Open Value Subscription. Windows Server 2012 Datacenter Edycja Datacenter, która w przeszłości była licencjonowana na pojedynczy procesor z minimalnym zakupem na dwa hosty, zawiera teraz licencję pokrywającą dwa fizyczne procesory. TABELA 1.5 Podstawowe edycje Windows Server 2012 EDYCJA LICENCJA CECHY Standard Datacenter Na procesor, każda licencja pokrywa dwa procesory Na procesor, każda licencja pokrywa dwa procesory SKALO- WALNOŚĆ PRAWA WIRTUALIZACJI Wszystkie Pełna Dwa darmowe VOSE Wszystkie Pełna Nielimitowana liczba darmowych VOSE KOSZT (W USD) INSTALACJE SYSTEMÓW OPERACYJNYCH GOŚCIA VOSE Prawa do darmowej wirtualizacji systemu Windows Server umożliwiają nam instalację tego systemu (bez edycji klienckich) na licencjonowanym przez nas hoście. Zawiera się w tym prawo do obniżenia wersji systemu możemy przykładowo nabyć dla hosta system Windows Server 2012 i wdrożyć na nim maszyny wirtualne z Windows Server 2008 R2. Praw VOSE nie możemy transferować. Oznacza to, że jeśli licencjonujemy host, nie możemy użyć jego praw VOSE w stosunku do innego hosta. Musimy go licencjonować w oparciu o maksymalną liczbę maszyn wirtualnych, które będą uruchamiać Windows Server, nawet jeśli maszyny te będą na tym hoście jedynie przez 1 sekundę. ciąg dalszy na następnej stronie

58 30 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Prawa do darmowej wirtualizacji nie są ograniczeniem po prostu limitują one liczbę maszyn wirtualnych, na których możemy zainstalować system Windows Server. Na przykład, możemy licencjonować host z jednym systemem Windows Server 2012 Standard, a następnie wdrożyć na nim 500 maszyn wirtualnych z systemem Linux. Sposób, w jaki będziemy licencjonować te systemy operacyjne gościa, zależy od naszego pracodawcy/klienta oraz od wydawców tych systemów. Nielimitowane prawa do wirtualizacji w edycji Datacenter naprawdę są nielimitowane. Nie ma tam żadnej klauzuli dotyczącej właściwego użycia. Microsoft zachęca nas do tworzenia tak wielu maszyn wirtualnych na licencjonowanym hoście, jak tylko ten host i wirtualizacja są w stanie obsłużyć. Hyper-V Server 2012 Jak zwykle, Microsoft wydał wersję Windows Server, która dedykowana jest roli Hyper-V. Produkt Hyper-V Server 2012 udostępnia wszystkie funkcje Hyper-V (w tym Failover Clustering), dostępne w edycjach Standard oraz Datacenter systemu Windows Server Są jednak pewne różnice: Prawa do wirtualizacji Na Hyper-V Server 2012 nie ma praw do darmowej wirtualizacji systemu Windows Server w roli systemu operacyjnego gościa. Moglibyśmy pomyśleć, że czyni to z Hyper-V Server 2012 dość bezużyteczny produkt, jednak tak nie jest, bowiem ma on kilka zastosowań: Klient mógł licencjonować swoje hosty Hyper-V korzystając z Windows Server 2008 R2, lecz nie posiada pakietu Software Assurance (zapewniającego różne korzyści, z których jedna to darmowe aktualizacje) lub pieniędzy na nowe licencje. Może on zaktualizować hosty do Hyper-V Server 2012 w celu skorzystania z nowych funkcji, zostając przy licencjonowaniu systemów operacyjnych gościa, udostępnianym w ramach Windows Server 2008 R2. Student może chcieć użyć Hyper-V Server do uruchamiania maszyn wirtualnych z czasowymi wersjami oprogramowania, aby poznać produkty Microsoft, a następnie zdać egzaminy certyfikacyjne. Firma może chcieć wyznaczyć jeden lub więcej hostów do uruchamiania tylko i wyłącznie maszyn wirtualnych z systemem Linux w roli systemu operacyjnego gościa. Prawa do wirtualizacji Windows Server byłyby niewłaściwe dla wdrożenia VDI, więc Hyper-V Server byłby dla hosta odpowiednim rozwiązaniem. Administracja Hyper-V Server 2012 nie dysponuje graficznym interfejsem użytkownika jest bardzo podobny do instalacji Core systemu Windows Server 2012.

59 Licencjonowanie Windows Server 2012 w wirtualizacji 31 Otrzymujemy co prawda prosty kreator tekstowy do konfiguracji hosta, jednak Hyper-V Server 2012 powinien być zarządzany i konfigurowany zdalnie, z użyciem PowerShell, pakietu Remote Server Administration Toolkit (RSAT) dla Windows Server 2012 i Windows 8 lub z użyciem biznesowych pakietów zarządzania, takich jak System Center 2012 z dodatkiem Service Pack 1. Scenariusze wirtualizacji W tym podrozdziale poznamy kilka powszechnych scenariuszy wirtualizacji, które zademonstrują nam, jak powinniśmy korzystać z licencjonowania Windows Server Pojedynczy host z lekką wirtualizacją Mamy host z pojedynczym procesorem. Chcemy wdrożyć na nim trzy maszyny wirtualne. Jedna z nich będzie uruchamiać Windows Server 2012, druga Windows Server 2008, a trzecia system CentOS 6.3 (dystrybucję systemu Linux). Nasz host może być licencjonowany pojedynczą kopią Windows Server Dystrybucja Linux jest całkowicie nieistotna w licencjonowaniu Windows, a zatem koszt licencjonowania tej maszyny wirtualnej jest zerowy. Krótko mówiąc, licencjonujemy tylko i wyłącznie maszyny wirtualne, na których będziemy uruchamiać system Windows Server. Takich maszyn wirtualnych z Windows Server jako systemem operacyjnym gościa będzie dwie. Windows Server 2012 Standard pokryje dwa VOSE, włączając w to prawo do zmiany na starszą wersję systemu operacyjnego gościa. Co by się stało, gdybyśmy chcieli mieć cztery 8-rdzeniowe procesory z funkcją Hyper-Threading na tym hoście? To w sumie 64 logiczne procesory. W takim wypadku nie musielibyśmy kupować 32 kopii Windows Server 2012 Standard mamy cztery procesory, więc potrzebujemy dwóch kopii tego produktu. A może chcielibyśmy mieć host z sześcioma maszynami wirtualnymi z Windows Server. W tym przypadku nie musimy wydawać dolarów na sześć kopii Windows Server 2012 Standard. Prawa do wirtualizacji możemy odpowiednio zestawić, poprzez przypisanie do hosta trzech kopii Windows Server Standard każda z dwoma VOSE otrzymując łącznie sześć VOSE. Będzie to kosztować dolarów. Licencjonując na host zaoszczędzimy zatem pieniądze. Pojedynczy host z obszerną wirtualizacją Wyobraźmy sobie, że mamy host z dwoma procesorami i chcemy na nim uruchomić 12 maszyn wirtualnych z systemem Windows Server w roli systemu operacyjnego gościa. Moglibyśmy leganie licencjonować taki host sześcioma kopiami Windows Server Standard, wydając na to dolary.

60 32 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Choć taka opcja byłaby legalna, to nie byłby to najbardziej efektywny sposób licencjonowania hosta i jego maszyn wirtualnych. Zamiast tego możemy zakupić pojedynczą kopię Windows Server 2012 Datacenter za sumę dolarów. Zaoszczędzimy na tym 483 dolary i uzyskamy elastyczność, dzięki której będziemy mogli wdrożyć tyle wirtualnych maszyn z Windows Server, ile tylko nasz host i platforma wirtualizacyjna są w stanie obsłużyć. Co jeśli zamierzaliśmy licencjonować host, który ma rdzeniowych procesorów z włączoną funkcją Hyper-Threading (320 logicznych procesorów), 4 TB pamięci RAM i będzie obsługiwał 1024 maszyny wirtualne? Host ten zawiera 16 procesorów, dlatego będzie wymagał ośmiu kopii Windows Server 2012 Datacenter. Będzie to koszt w wysokości dolarów. Może się to wydawać dość kosmiczną ceną, jednak jest to nieporównywalnie mniej, niż gdybyśmy kupili 512 kopii Windows Server 2012 Standard za cenę dolarów, co umożliwiłoby licencjonowanie 1024 VOSE. Gdybyśmy mieli tylko taki problem przy pracy z hostem takich rozmiarów! CO ZROBIMY Z TYMI OSZCZĘDNOŚCIAMI? Jak moglibyśmy przypuszczać, Microsoft ma dla nas kilka rad dotyczących możliwości spożytkowania pieniędzy zaoszczędzonych na efektywnym licencjonowaniu wirtualnych maszyn z systemem Windows Server. Przede wszystkim, dla każdego z naszych hostów możemy zakupić oprogramowanie System Center, usprawniając ich zarządzanie i tworząc publiczną lub prywatną chmurę. Aby tego dokonać, możemy: Zakupić licencję System Center Server Management License (SML), licencjonując wszystkie komponenty System Center dokładnie w taki sam sposób, jak w przypadku Windows Server W przypadku kupna mniej niż 25 hostów możemy zakupić Core Infrastructure Suite (CIS). Pakiet ten dostarczany jest z edycjami Standard lub Datacenter i zawiera zarówno Windows Server, jak i System Center SML dla hostów oraz znajdujących się na nich maszyn, z uwzględnieniem małej zniżki. W przypadku zakupu więcej niż 25 hostów możemy kupić pakiet Enrollment for Core Infrastructure (ECI). ECI zawiera identyczne licencjonowanie jak CIS, ale skierowane jest do dużych przedsiębiorstw i oferowany jest z większą zniżką. Jeśli nasz program licencjonowania tego nie zawiera, alternatywą może być dołączenie do niego pakietu Software Assurance (SA). Dodatek ten umożliwi nam uaktualnienie hostów i maszyn wirtualnych do nowszych wersji Windows Server, gdy zostaną one wydane, jak również dadzą nam dostęp do kilku innych korzyści. Moglibyśmy zakwestionować przydatność SA, jednak naprawdę stanowi ono sporą wartość. Wyobraźmy sobie, że za kilka lat pozyskamy nową aplikację serwerową, która wymaga

61 Licencjonowanie Windows Server 2012 w wirtualizacji 33 aktualnej wówczas wersji systemu Windows Server. Jeśli nasz host nie dysponuje Software Assurance, będziemy musieli albo kupić nowy host lub nowy fizyczny serwer, albo pozyskać dla istniejących hostów całkowicie nowe licencjonowanie. Software Assurance posiada jeszcze jedną pożyteczną funkcję o nazwie Cold Backups for Offsite Recovery (Zimne kopie zapasowe do odzyskiwania poza siedzibą). Jeśli replikujemy maszyny wirtualne z systemem Windows Server do strony Disaster Recovery (Odzyskiwanie po awarii, DR), te replikowane maszyny wirtualne wymagać będą licencji Windows Server, nawet jeśli są wyłączone. Dla strony tej moglibyśmy użyć Hyper-V Server 2012 (redukując nasze koszty) i znacznie na tym skorzystać. W takim wypadku wydamy mniej pieniędzy na SA, niż wydalibyśmy na licencjonowanie Windows Server dla hostów na stronie DR, a przy tym uzyskamy dostęp do wielu innych korzyści SA. Mały klaster wirtualizacji W tym przykładzie mamy mały, dwuwęzłowy klaster wirtualizacji, wyposażony łącznie w osiem maszyn wirtualnych. Każdy host będzie miał jeden lub dwa procesory. Jest to dość powszechne wdrożenie w przestrzenie SME. Złe rozwiązanie licencjonowania byłoby następujące: Przypuśćmy, że umieszczenie czterech wirtualnych maszyn na każdym hoście będzie wystarczające. Zakupilibyśmy dwie kopie Windows Server 2012 Standard dla każdego z nich (łącznie cztery licencje), aby pokryć cztery VOSE na każdym hoście. Powinno to pokryć jakiekolwiek tymczasowe prace naprawcze czy scenariusze awaryjne. Rozwiązanie to nie jest legalne, ponieważ łamie ono zasady mobilności w licencjonowaniu Windows Server przemieszczanie maszyn wirtualnych z hosta A do hosta B wymagałoby przeniesienia licencji. Licencje OEM nie mogą być przenoszone, natomiast licencje grupowe wolno przenosić raz na 90 dni. Aby poprawnie licencjonować ten dwuwęzłowy klaster, potrzebujemy licencji dla każdego hosta, z uwzględnieniem maksymalnej liczby maszyn wirtualnych, które mogą się na nim znajdować choćby przez 1 sekundę. Jest osiem maszyn wirtualnych, zatem dla każdego hosta potrzebujemy licencji do ośmiu wirtualnych maszyn tj. cztery kopie Windows Server Standard na każdy host łącznie osiem kopii Windows Server Standard na klaster. W przypadku konsultacji ekspert ds. licencjonowania powinien zapytać, czy firma ta planuje w niedalekiej przyszłości wzrost. Jeśli taka sytuacja mogłaby mieć miejsce w firmie posiadającej 12 lub więcej maszyn wirtualnych, klient powinien zakupić jedną kopię Windows Server 2012 Datacenter na każdy host. Byłoby to mniej kosztowne niż zestawianie kopii Windows Server 2012 Standard, a ponadto da klientowi elastyczność, dzięki czemu będzie mógł on wdrożyć tyle maszyn wirtualnych, ile będzie wymagane, bez konieczności dokupywania dodatkowych licencji Windows Server.

62 34 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Przy okazji, jest to bardzo zbliżone do licencjonowania hostów niebędących częścią klastrów, pozwalających na przenoszenie maszyn wirtualnych pomiędzy nimi, z użyciem migracji Live Migration. Licencjonowanie Hyper-V jest darmowe Nie wspomnieliśmy o Hyper-V, odkąd zaczęliśmy rozmawiać o licencjonowaniu, i o tym, że nie ma czegoś takiego jak licencjonowanie Hyper-V. Licencjonujemy nasze hosty w oparciu o liczbę wirtualnych maszyn, które będą na nich uruchamiane. Jeśli przeczytaliśmy wszystkie fakty i przestudiowaliśmy wszystkie przykłady, dowiedzieliśmy się o prawdziwości poniższych zdań: Licencjonowanie maszyn wirtualnych jest znacznie tańsze niż licencjonowanie fizycznych serwerów. Koszt instalacji Windows Server 2012 na hoście jest zerowy. Instalacja jest darmowa, gdyż zapłaciliśmy za maszyny wirtualne w ramach licencjonowania hosta i mamy prawo do instalacji bezpośrednio na nim. Jeśli nie wybierzemy Hyper-V jako naszej platformy wirtualizacji, raczej nie wybierzemy też vsphere. Tak czy inaczej, nasze maszyny wirtualne z Windows Server będziemy licencjonować, jak to opisaliśmy wcześniej, bez względu na zastosowaną technologię. Moglibyśmy wybrać licencjonowanie na host w celu instalacji na nim Windows Server i włączenia Hyper-V, jednak zamiast tego wydalibyśmy sporo więcej pieniędzy na alternatywne rozwiązanie wirtualizacji. Nie będziemy tutaj rozwijać debaty: VMware kontra Microsoft. Musimy jednak powiedzieć parę słów na temat VMware. VMware Nawet najbardziej gorliwi fani Hyper-V muszą wyrazić uznanie dla VMware. Wirtualizacja maszyn była w końcu napędzana przez VMware i poniekąd firma ta zmusiła Microsoft do stworzenia wspaniałego rozwiązania wirtualizacji w Windows Server 2012 Hyper-V. Wiarygodny i konkurencyjny Windows Server 2012 Hyper-V wymusił również na VMware wycofanie się z dość niepopularnej zmiany licencjonowania i wprowadzenie do VSphere 5.1 niezapowiedzianych wcześniej funkcji. Migracja z VMware Możliwa jest konwersja maszyn wirtualnych VMware do maszyn wirtualnych uruchamianych na Windows Server 2012 Hyper-V. Jest to tzw. konwersja Virtual-to-Virtual (V2V). Istnieje kilka sposobów aby tego dokonać:

63 VMware 35 Microsoft Virtual Machine Converter Accelerator Akceleratory są darmowymi produktami wydawanymi przez Microsoft, których zadaniem jest pomóc nam w specyficznych zadaniach administracyjnych. Microsoft Virtual Machine Converter (MVMC) Solution Accelerator ( hh aspx) konwertuje maszyny wirtualne VMware do maszyn wirtualnych Windows Server 2012 Hyper-V. Wspiera ono hosty vsphere 4.0, 4.1 oraz 5.0, które zarządzane są poprzez vcenter 4.1 lub 5.0. Narzędzie to jest bardzo małe (nieco ponad 4 MB) i nie tylko skonwertuje maszyny wirtualne, ale również usunie narzędzia VMware i zainstaluje komponenty integracji Hyper-V. Jego wsparcie jest ograniczone do takich systemów operacyjnych gościa, jak Windows 7, Windows Vista, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Server 2003 R2 z SP2 oraz Windows Server 2003 z SP2. System Center 2012 z Service Pack 1 System Center Virtual Machine Manager (VMM) umożliwia przejęcie kontroli nad instalacją vsphere i skonwertowanie maszyn wirtualnych VMware do maszyn wirtualnych Hyper-V. Samo rozwiązanie nie jest tak potężne jak MVMC. Jednakże MVMC może być uruchamiany z poziomu PowerShell. Oznacza to, że możemy korzystać z MVMC jako części większego rozwiązania, takiego jak System Center Orchestrator, uruchamianego w sposób zautomatyzowany i cykliczny, w celu skonwertowania dużej liczby maszyn wirtualnych w większym projekcie. Rozwiązania firm trzecich Możemy korzystać z rozwiązań firm trzecich, takich jak darmowy V2V Easy Converter firmy 5nine ( -conversion-free.aspx). Rozwiązanie to posiada jedną przydatną funkcję: prócz systemów Windows, wspiera ono systemy gościa, takie jak Ubuntu i CentOS dwie najczęściej wykorzystywane darmowe dystrybucje serwerowe Linux. Virtual Machine Migration Toolkit Program Virtual Machine Migration Toolkit (VMMT) jest wynikiem współpracy firm Microsoft oraz Veeam Software i jest dostępny tylko dla wybranych partnerów w kilku krajach. Rozwiązanie to korzysta z produktów obu firm w celu automatyzacji konwersji ogromnej liczby (nawet tysięcy) maszyn wirtualnych vsphere do maszyn wirtualnych Hyper-V. Przenoszenie umiejętności do Hyper-V Choć pomiędzy ESXi oraz vsphere występuje wiele podobieństw, jest również między nimi wiele różnic. Nie ma jedynej słusznej drogi. VMware postanowił zrobić coś w pewien sposób, a Microsoft mając okazję się temu przyglądnąć zrobił to nieco inaczej. Może to utrudnić proces adaptacyjny do Hyper-V tym osobom, które swobodnie posługują się produktami VMware. Największą różnicę pomiędzy tymi dwoma platformami stanowi architektura hiperwizora. Hiperwizor VMware to tzw. hiperwizor monolityczny. Wirtualizacja ta (typu 1),

64 36 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V jest większa niż w przypadku Hyper-V i zawiera sterowniki. Oznacza to, że VMware tworzy sterowniki i ma mniejszą listę HCL, nawet jeśli uwzględnimy typowe serwery pierwszego poziomu, które prawdopodobnie zakupimy. Widzieliśmy już, że Hyper-V umieszcza sterowniki w trybie jądra systemu operacyjnego zarządzania. Jest to typ 1 wirtualizacji, znany jako hiperwizor parawirtualizowany. vsphere korzysta z systemu plików o nazwie Virtual Machine File System (VMFS). VMware, za pomocą odpowiednich rozszerzeń, pozwala nam na rozszerzanie woluminów VMFS, ale nie jest to zalecane, jeśli tylko mamy inny wybór ( Microsoft korzysta natomiast z NTFS (z dodawanym obecnie nowym systemem plików o nazwie ReFS) i nie ma tu żadnych obaw związanych z rozszerzaniem systemu plików. VMware korzysta z systemu plików w celu przekształcenia się w klaster. Microsoft do organizacji woluminów współdzielonych Cluster Shared Volumes (CSVs) korzysta natomiast z hosta w klastrze, ponieważ daje to w tym wypadku znaczny wzrost wydajności/skalowalności. Niektóre rzeczy są jednak dość podobne. VMware zawiera funkcję Raw Device Mapping, natomiast Hyper-V korzysta z dysków przekazujących. Funkcje te prezentują maszynom wirtualnym surowe jednostki LUN naszego fizycznego magazynu danych. Płatna wersja vsphere zawiera wysoką dostępność (HA), umożliwiającą tworzenie klastrów hostów. Wszystkie wersje Windows Server 2012 Hyper-V, włącznie z Hyper-V Server 2012, zawierają funkcję Failover Clustering (Klastry pracy awaryjnej) umożliwiającą HA. Płatny vsphere zawiera także vmotion funkcję przenoszenia maszyn wirtualnych pomiędzy hostami bez konieczności ograniczania czasu ich funkcjonowania. Hyper-V zawiera z kolei Live Migration (Migrację na żywo), funkcję bardzo podobną, w dość szerokim zakresie wspierającą mobilność maszyn wirtualnych pomiędzy poszczególnymi hostami. Nie możemy przypuszczać, że dwa hiperwizory zostały zaimplementowane w taki sam sposób. Obie platformy różnią się sporą ilością drobnych szczegółów. Niestety, wielu weteranów VMware uważa, że jest w stanie zaimplementować Hyper-V bez konieczności uczenia się, jak działa rozwiązanie firmy Microsoft. Wynikiem tego jest niezadowolony pracodawca lub klient, który musi wówczas skorzystać z usług prawdziwego eksperta Hyper-V w celu cofnięcia wszystkich błędnych posunięć i uratowania farmy Hyper-V. Ta sama reguła może być z powodzeniem zastosowana do inżynierów Hyper-V, którzy myślą, że poradzą sobie z wdrożeniem vsphere. Jeśli jesteśmy ekspertami VMware i czytamy tę książkę, aby się nauczyć Hyper-V, powinniśmy przeczytać ją w całości, bez pomijania żadnych stron czy podrozdziałów. Nigdy nie wiadomo, która porcja informacji będzie stanowić różnicę pomiędzy sukcesem a klęśką w świecie IT.

65 Dodatkowe informacje 37 Dodatkowe informacje Ten podrozdział zawiera dodatkowe zagadnienia, o których warto dowiedzieć się nieco więcej. Narzędzie Microsoft Assessment and Planning Toolkit Microsoft wydał i nieustannie rozwija narzędzie Microsoft Assessment and Planning Toolkit (MAP) mające pomóc inżynierom i konsultantom szybko rozpocząć projekty wdrożeniowe. MAP ( jest darmowym narzędziem do skanowania i szacowania istniejącego środowiska. W kontekście planowania Hyper-V będziemy mogli: Wykryć maszyny fizyczne i wirtualne (w tym Hyper-V, vsphere oraz ESXi) Użyć tych informacji w celu zidentyfikowania maszyn fizycznych, które mogłyby być skonwertowane do maszyn wirtualnych (kandydaci) OSZACOWYWANIE CHMURY Weterani przemysłu hostingowego powiedzą nam, że do oszacowywania chmury nie możemy wykorzystywać standardowych technik. Jest tak, ponieważ nie mamy istniejących obciążeń roboczych możliwych do skonwertowania do postaci maszyn wirtualnych lub ich oszacowania. Chmurę cechuje samoobsługa, zatem dostawca usługi (dział IT w przypadku chmury prywatnej) nie ma pojęcia, co zostanie wdrożone w chmurze w przyszłości. Podejście stosowane przez niektóre firmy hostingowe polega na identyfikacji kilku różnych hostów i technologii magazynowania, ich specyfikacji oraz kosztów. Koszt posiadania (sieć, zajmowana przestrzeń, licencjonowanie, energia, wysoka dostępność, odzyskiwanie awaryjne, zarządzanie systemem, chłodzenie, itp.) są ustalane i wykorzystywane do obliczania kosztu usługi po stronie klienta. Na przykład, megabajt pamięci RAM może nas kosztować pewną kwotę miesięcznie. Zapewnienie odpowiedniej architektury polega na doborze idealnego punktu pomiędzy zminimalizowanym kosztem a maksymalnym poziomem usługi. Dostawca usługi chmury publicznej w kwestii cen musi być przeważnie wysoce konkurencyjny, zapewniając swoim dzierżawcom odpowiedni stopień bezpieczeństwa. Dostawcy Ci, jak również operatorzy chmur prywatnych, mogą rozważyć różne poziomy hostingu i magazynowania, oferując albo tańsze usługi ze zredukowanymi kosztami i dostępnością, albo droższe, z lepszą wydajnością i wyższą dostępnością. Chmury publiczne mogą skłaniać się w kierunku tej tańszej opcji, natomiast prywatne mogą skupić się bardziej na dostępności, jednak powinno to być poparte odpowiednią strategią.

66 38 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V Zebrać dane dotyczące wykorzystania zasobów potencjalnych maszyn wirtualnych w ustalonym przedziale czasu Podać specyfikację możliwych hostów i magazynów danych Użyć zgromadzonych danych dotyczących wydajności w celu oszacowania liczby hostów wymaganych do uruchomienia potencjalnych maszyn wirtualnych Wygenerować arkusz danych z ogromną ilością szczegółowych informacji oraz raport w formacie Microsoft Word, który może posłużyć za podstawę do propozycji projektu MAP jest narzędziem darmowym. Wymaga od nas jedynie odrobiny czasu na instalację, konfigurację monitorowania zasobów oraz wprowadzenia specyfikacji hostów w celu oszacowania rozwiązania. To naukowe podejście jest zdecydowanie lepsze, niż przysłowiowe wystawianie mokrego palca na wiatr, aby odgadnąć wymaganą liczbę hostów i ich specyfikacje. PowerShell W miarę jak będziemy się zagłębiać w treść tej książki, możemy się zacząć zastanawiać, czy czasem przez pomyłkę nie wybraliśmy pozycji traktującej o PowerShell zamiast o Hyper-V. Dając nam PowerShell, Microsoft dał nam sporo możliwości. Za pomocą jednej linii kodu możemy błyskawicznie wdrażać spore zmiany na wielu maszynach wirtualnych lub, korzystając ze skryptów, automatyzować złożone zadania. W dalszej części tej książki zobaczymy sporo demonstrujących to przykładów. Choć można by przypuszczać, że PowerShell jest dość powszechnie używany, niestety nie jest to prawdą. Większość ludzi po prostu nigdy nie miała powodu lub czasu by się go nauczyć. Teraz, kiedy słyszą, że PowerShell stanowi podstawę dla Windows Server 2012 i Hyper-V, mogą się zastanawiać, czy nie jest on zbyt trudny do opanowania. W rzeczywistości Microsoft znacznie ułatwił nam korzystanie z niektórych zadań administracyjnych i narzędzi do tworzenia i obsługi skryptów. PowerShell składa się z poleceń cmdlet. Każde takie polecenie wykonuje na czymś pewną akcję. Nazewnictwo poleceń cmdlet wygląda tak: Czasownik-Rzeczownik Oto przykład: Get-Help Polecenie to zapewnia pomoc w programie PowerShell. Możemy go użyć, aby otrzymać pomoc odnośnie innego polecenia cmdlet. Na przykład możemy uruchomić PowerShell, po czym wpisać: Get-Help Get-Command

67 Dodatkowe informacje 39 Get-Command służy do pozyskiwania informacji na temat poleceń cmdlet. Możemy uzyskać również przykłady demonstrujące jego użycie, wpisując następujące polecenie: Get-Help Get-Command -Examples Po uzyskaniu wiedzy otrzymanej dzięki powyższemu poleceniu możemy teraz wylistować wszystkie polecenia cmdlet należące do modułu Hyper-V programu PowerShell: Get-Command -Module Hyper-V PowerShell możemy uruchomić na kilka różnych sposobów: Okno PowerShell Jest to coś w rodzaju wiersza poleceń i zarazem najlepszy sposób do wprowadzania szybkich zmian za pomocą pojedynczych poleceń. Skrypty w Notatniku Możemy napisać skrypt (zapisany w pliku.ps1), który uruchamia kolejno zawarte w nim instrukcje. Taki skrypt może zawierać struktury programowania i instrukcje warunkowe umożliwiające podejmowanie decyzji. Narzędzia firm trzecich Wydanych zostało kilka wspaniałych narzędzi, ułatwiających administratorom tworzenie i zarządzanie skryptami PowerShell. Narzędzia te oferują jeszcze lepsze debugowanie skryptów i zarządzanie nimi, niż ma to miejsce w Windows Server Nie musimy jednak wydawać żadnych pieniędzy, aby otrzymać narzędzie do tworzenia skryptów PowerShell. Windows Server 2012 zawiera środowisko Integrated Scripting Environment (Zintegrowane środowisko skryptów, ISE) bardzo przydatne zarówno dla początkujących, jak i dla weteranów programu PowerShell (rysunek 1.3). RYSUNEK 1.3 Środowisko Integrated Scripting Environment Są właściwie dwa sposoby na korzystanie z PowerShell za pomocą ISE. Możemy otworzyć jedno lub więcej okien ze skryptami. W przeciwieństwie do Notatnika, każdy wiersz jest ponumerowany. Jest to bardzo pomocne przy dłuższych skryptach, gdy np. w przypadku zgłoszenia błędu znajduje się on w wierszu 36. W ISE możemy

68 40 Rozdział 1: Wprowadzenie do Windows Server 2012 Hyper-V bezpośrednio przejść do wiersza 36, natomiast w przypadku Notatnika musielibyśmy to położenie odnaleźć ręcznie. ISE zawiera również okno PowerShell i naprawdę warto z niego korzystać. Gdy coś piszemy, możemy zauważyć, że ISE podpowiada i automatycznie uzupełnia nasze polecenia. Przykładowo, wpisując New- zauważymy, że ISE oferuje nam wszystkie możliwe sposoby, na jakie możemy to polecenie zakończyć. Dzięki tej funkcji możemy odkrywać nowe polecenia. Jeśli wpiszemy New-VM, a następnie dodamy myślnik poprzedzony spacją, ISE zasugeruje nam, w jaki sposób możemy użyć tego polecenia. Panel Command Pane (Panel poleceń) ulokowany po prawej stronie środowiska może posłużyć do wyszukiwania poszczególnych poleceń cmdlet. Jeśli takie znajdziemy, możemy kliknąć przycisk o nazwie Show Details (Pokaż szczegóły). Ujawni nam to dostępne sposoby korzystania z tego polecenia, wraz z jego flagami/parametrami, spośród których te wymagane oznaczone będą gwiazdką. Aby uruchomić tak skonfigurowane polecenie, możemy zaznaczyć i uzupełnić parametry w panelu poleceń, a następnie kliknąć Run (Uruchom). Możemy także kliknąć Insert (Wstaw), aby dodać je do okna PowerShell. Inne cenne funkcje ISE to chociażby możliwość debugowania skryptów (rozwiązywanie problemów poprzez wstrzymywanie i uruchamianie skryptów w celu inspekcji kodu i zmiennych) poprzez opcje w menu Debug lub korzystanie z funkcji Start Snippets w menu Edit, pozwalającej na odkrywanie kawałków kodu PowerShell. Nauka PowerShell może być z początku trudna, ale nasz wysiłek powinien dość szybko zaprocentować. Prosty skrypt może nam na dłuższą metę zaoszczędzić sporo czasu. Uruchamiając skrypty możemy otrzymywać jednolite wyniki. Na przykład konsultant może korzystać z pojedynczego skryptu w różnych miejscach, standaryzując konfigurację i osiągając takie same poziomy wdrożenia. A oto najlepszy powód do nauki PowerShell: najpotężniejsze funkcje Hyper-V są dostępne i włączane tylko i wyłącznie z jego poziomu. Zobaczymy wiele takich przykładów, w miarę jak będziemy dalej zagłębiać się w materiał tej książki. Mamy to szczęście, że nie jesteśmy jedynymi osobami, które poszukują informacji odnośnie PowerShell. Istnieje wiele miejsc, w których możemy szukać pomocy i rozwiązań. Wystarczy skorzystać z naszej ulubionej wyszukiwarki internetowej. Oto kilka przykładowych zasobów: Tworzenie skryptów w Windows PowerShell scriptcenter/powershell.aspx. Jest to pierwszy z pięciu filmów wyjaśniających podstawy tworzenia skryptów PowerShell. Centrum skryptów Witryna ta, należąca do firmy Microsoft, zawiera sporo przykładowych rozwiązań. PowerShell dla początkujących Jest to kolekcja zasobów na Microsoft TechNet Wiki.

69 Rozdział 2 Wdrażanie Hyper-V Wirtualizacja wnosi do działalności naszej firmy wiele różnych korzyści, poprawiając m.in. jej elastyczność, dostępność i opłacalność. Jak już wiemy, technologia Hyper-V bardzo dobrze wypada w kwestii kosztów co jednak z jej cechami i funkcjami? Dzięki wszystkim usprawnieniom w Windows Server 2012 Hyper-V organizacje mogą wykorzystać system operacyjny stworzony z myślą o chmurach obliczeniowych. W rozdziale tym dowiemy się: Jak przygotować się do wdrożenia Hyper-V Jak zainstalować i skonfigurować Hyper-V Jak wykorzystać niektóre z nowych funkcji Jak wykonać migrację hosta Hyper-V Przygotowywanie wdrożenia Hyper-V W sekcji tej zajmiemy się tylko i wyłącznie tematem przygotowania do nowego wdrożenia Hyper-V. Skupimy się tu na wymaganiach i decyzjach, jakie będziemy musieli podjąć. Przygotowania tego powinniśmy dokonać, zanim przystąpimy do samej instalacji. Dobrze jest poświęcić kilka dodatkowych minut na przemyślenia związane z naszym środowiskiem i samym wdrożeniem, zanim umieścimy płytę DVD (lub obraz ISO) w napędzie i rozpoczniemy instalację. Projekt i architektura Wirtualizacja serwera jest kluczowym czynnikiem wprowadzającym Infrastructure as a Service (Infrastruktura jako usługa, IaaS) poprzez rozdzielanie poszczególnych warstw architektury, przykładowo sprzętu od systemu operacyjnego, aplikacji od systemu operacyjnego, itd. Rola Hyper-V w Windows Server 2012 i Hyper-V Server 2012 dostarcza nam infrastruktury oprogramowania i podstawowych narzędzi zarządzania, 41

70 42 Rozdział 2: Wdrażanie Hyper-V poprzez które możemy tworzyć i zarządzać środowiskiem obliczeniowym zwirtualizowanego serwera. Przy korzystaniu z Hyper-V zasoby wystawione użytkownikom będą zwirtualizowanymi instancjami systemów operacyjnych. Platforma wirtualizacji firmy Microsoft zbudowana została na bazie ekosystemu Windows Server, co może przynieść jej wiele korzyści zarówno od strony sprzętowej, jak i programowej. Dlatego więc wzorce projektowe zostały napisane w taki sposób, aby były niezależne od konkretnego produktu. Uwarunkowania dotyczące małych wdrożeń Architektura samodzielnego serwera hosta jest przeznaczona głównie dla małych wdrożeń, choćby takich, jakie mają miejsce w biurach oddziałów firm. W tych przypadkach Hyper-V składa się z pojedynczego hosta działającego w oparciu o Windows Server 2012 z włączoną rolą Hyper-V, umożliwiającą uruchamianie maszyn wirtualnych gości. Model ten, pokazany na rysunku 2.1, konsoliduje co prawda serwery, ale nie zapewnia wysokiej dostępności. Dlatego też nie wymaga on drogich i współdzielonych magazynów danych. W najlepszym przypadku system operacyjny zarządzania, zwany również partycją zarządzania lub partycją rodzica, będzie dedykowany tylko i wyłącznie do roli wirtualizacji serwera. Oczywiście może to nie działać dla pewnych scenariuszy. Na przykład jednym z wyjątków może być lokalne oprogramowanie do tworzenia kopii zapasowych. RYSUNEK 2.1 Małe wdrożenia Samodzielny host Hyper-V Sieć W powyższym projekcie serwer hosta jest pojedynczym punktem awarii. Architektura wymaga mechanizmu zapisu stanu lub odłączenia zasilania na maszynach wirtualnych gości, jeśli serwer hosta wymaga restartu lub prac konserwacyjnych. Wzorzec ten jest odpowiedni dla środowisk testowych i deweloperskich, jak również dla małych biur, gdzie ograniczenia dotyczące dostępności są akceptowalne. Dla biur z ograniczonymi wymaganiami dotyczącymi sprzętu i odzyskiwania danych po awarii doskonałym rozwiązaniem jest funkcja Hyper-V Replica, która powiela maszyny wirtualne do innego hosta Hyper-V. Hyper-V Replica śledzi operacje zapisu na pierwotnej maszynie wirtualnej i powiela dokonane zmiany na serwerze replikacji

71 Przygotowywanie wdrożenia Hyper-V 43 w oparciu o wydajną sieć WAN. Połączenia sieciowe pomiędzy dwoma serwerami wykorzystują HTTP oraz HTTPS, a przy tym wspierają uwierzytelnianie zarówno zintegrowane, jak i oparte na certyfikatach. Usługa ta może być również oferowana przez dostawcę centrum danych odzyskiwania po awarii. Uwarunkowania dotyczące średnich i dużych wdrożeń Architektura sugerowana dla średnich wdrożeń jest przeważnie oparta na Windows Server 2012 Hyper-V i funkcji Failover Clustering (Klaster pracy awaryjnej). Model ten, pokazany na rysunku 2.2, zapewnia zarówno konsolidację serwerów, jak i wysoką dostępność dla maszyn wirtualnych. Partycja zarządzania dedykowana jest tylko i wyłącznie roli wirtualizacji serwera. Minimalizacja ról serwera na partycji głównej niesie ze sobą także dodatkowe korzyści, takie jak redukcja powierzchni ataku i częstotliwość aktualizacji, o których powiemy nieco więcej w dalszej części tego rozdziału. Korzystanie z Failover Clustering wymaga współdzielenia magazynu danych, w oparciu o Fibre Channel, iscsi, lub Server Message Block (SMB3) nowej funkcji obecnej w Windows Server Rozdział 7, Korzystanie z serwerów plików, omawia bardziej szczegółowo schemat działania SMB3. Rozdział 6, Komponent Microsoft iscsi Software Target, szczegółowo opisuje ten dostępny w Windows Server 2012 komponent. RYSUNEK 2.2 Średnie i duże wdrożenia Klaster Hyper-V Sieć Klaster Klienci Współdzielony magazyn Jak już wspominaliśmy, w wysokiej dostępności hosty Hyper-V będą konfigurowane jako klaster awaryjny, zapewniający automatyczną pracę awaryjną w oparciu o zasoby na innych hostach, jak również w oparciu o korzyści płynące z mobilności maszyn wirtualnych, oferowanych przez takie usługi jak Live Migration. W porównaniu do modelu samodzielnego hosty te powinny być wykorzystywane tylko do poziomu, w którym będą one w stanie przyjąć awarię jednego hosta bez żadnych problemów.

72 44 Rozdział 2: Wdrażanie Hyper-V Przy korzystaniu z Live Migration (Migracja na żywo) migracja maszyn wirtualnych w obrębie wszystkich węzłów klastra może być dokonana bez żadnych przerw w ich działaniu. Aby jednak było to możliwe, na wszystkich zaangażowanych w tę operację hostach wymagana jest taka sama specyfikacja sprzętowa (np. procesory i pamięć). W większości przypadków maszyny wirtualne przechowywane są we współdzielonym magazynie, skonfigurowanym pod Cluster Shared Volumes (Udostępnione woluminy klastra, CSV), oferującym korzyści z pojedynczej przestrzeni nazw wykorzystywanej przez wiele zasobów w tym samym czasie. Jeśli nastąpi awaria, klaster awaryjny automatycznie przejmie kontrolę i ponownie uruchomi wszystkie wadliwe zasoby (w tym wypadku maszyny wirtualne) na pozostałych węzłach Hyper-V. Rozdział 8, Tworzenie klastrów Hyper-V, szczegółowo wyjaśnia zasadę działania klastrów awaryjnych Hyper-V. Wdrożenia średniej i dużej wielkości powinny być zarządzane z poziomu pakietu Microsoft System Center 2012 SP1, który to oferuje następujące komponenty: App Controller (Kontroler aplikacji), do zarządzania i wdrażania maszyn wirtualnych Configuration Manager (Menedżer konfiguracji), do wdrażania Data Protection Manager (Menedżer ochrony danych), do tworzenia kopii zapasowych Operations Manager (Menedżer operacji), do monitorowania Orchestrator (Organizator), do automatyzacji Service Manager (Menedżer usługi), do zarządzania usługami i procesami Virtual Machine Manager (Menedżer maszyny wirtualnej), do zarządzania maszynami wirtualnymi i siecią szkieletową W książce tej nie będziemy zajmować się pakietem System Center. Więcej o tym pakiecie dowiemy się czytając książkę Microsoft Private Cloud Computing, której autorami są Aidan Finn, Hans Vredevoort, Patrick Lownds oraz Damian Flynn (Sybex, 2012), a która dotyczy pakietu System Center Nawet jeśli książka ta nie omawia Windows Server 2012, warto ją przeczytać, chociażby ze względu na poruszane w niej koncepcje. Sprzęt Architektura serwera hosta jest krytycznym komponentem zwirtualizowanej infrastruktury i kluczową zmienną w ich wskaźniku konsolidacji i analizie kosztów. Zdolność hosta Hyper-V do obsługi obciążeń roboczych dużej liczby kandydatów do łączenia zwiększa stosunek konsolidacji i pomaga dostarczyć pożądaną korzyść płynącą ze wspomnianej analizy kosztów. W sekcji tej skupimy się na kilku ważnych aspektach, które powinniśmy wziąć pod uwagę.

73 Przygotowywanie wdrożenia Hyper-V 45 Uwarunkowania dotyczące zasobów obliczeniowych Tak jak w przypadku Windows Server 2008 R2, serwerowy system operacyjny dostępny jest tylko i wyłącznie w wersji 64-bitowej. Nie są dostarczane 32-bitowe wersje systemu operacyjnego. Należy jednak pamiętać, że 32-bitowe aplikacje będą działać na systemach 64-bitowych. Z tego powodu Hyper-V do swojego działania wymaga 64-bitowych procesorów. Dla większej ilości zasobów obliczeniowych powinniśmy rozglądnąć się za procesorami o większej częstotliwości taktowania i liczbie rdzeni. Nie oczekujmy jednak perfekcyjnie liniowej skalowalności wraz ze wzrostem liczby rdzeni. Czynnik skalowania może być nawet niższy z włączonym Hyper-V, ponieważ Hyper-Threading opiera się na współdzieleniu zasobów tego samego fizycznego rdzenia. Ogólną rekomendacją jest posiadanie włączonej funkcji Hyper-Threading do momentu, w którym przekraczamy wspieraną liczbę logicznych procesorów. W końcu nie lekceważmy pamięci podręcznych procesora L2 i L3, gdyż często odgrywa ona ważniejszą rolę niż jego częstotliwość taktowania. Nie należy porównywać specyfikacji procesorów, zwłaszcza częstotliwości taktowania, pochodzących od różnych producentów ani nawet należących do różnych generacji procesorów u tego samego producenta. Takie porównanie w wielu przypadkach może fałszywie wskazywać różnice w szybkości i wydajności na korzyść jednego z nich. UWAGA Hyper-V wymaga procesorów, które prócz architektury 64-bitowej wspierają także funkcje przedstawione w tabeli 2.1. TABELA 2.1 Wymagania dotyczące procesorów TECHNOLOGIA PROCESORA AMD INTEL Architektura procesora 64-bitowa 64-bitowa Wirtualizacja sprzętowa AMD-V Intel VT Sprzętowe wsparcie dla Execute Disable Opcjonalnie: Translacja adresów drugiego poziomu (SLAT) No execute (NX) bit Rapid Virtualization Indexing (RVI) execute Disable (XD) bit Extended Page Tables (EPT) Istnieje kilka narzędzi, które pomogą nam zidentyfikować możliwości naszego procesora. Jednym z nich jest znane narzędzie CPU-Z, które można za darmo pobrać ze strony CPUID ( Dodatkowo AMD oferuje narzędzie Virtualization Technology and Microsoft Hyper-V System Compatibility Check, a Intel narzędzie Processor Identification.

74 46 Rozdział 2: Wdrażanie Hyper-V Możemy także użyć WMI w celu sprawdzenia wsparcia dla DEP: należy posłużyć się poleceniem wmic OS Get DataExecutionPrevention_Available, gdzie wartość true będzie oznaczać włączony DEP. Hyper-V wspiera także translację SLAT (Translacja adresów drugiego poziomu). Redukcja obciążenia procesorów i pamięci związana ze SLAT usprawnia skalowalność w odniesieniu do liczby maszyn wirtualnych, które mogą być równolegle uruchomione na hoście Hyper-V. Dodatkowo obciążenie procesora hiperwizora Windows spada z około 10 procent do około 2 procent i zmniejsza obciążenia pamięci o około 1 MB dla każdej maszyny wirtualnej. Wirtualizacja jest zawsze powiązana z dyskusją o wydajności. Możemy przypuszczać, że chodzi tu o wysoką wydajność, jednak zdajemy sobie sprawę z tego, że wiele serwerów jest dostosowywanych pod green IT. Nowsze generacje procesorów są ogólnie bardziej efektywne i systemowi operacyjnemu mogą udostępniać więcej stanów zasilania, co skutkuje lepszym zarządzaniem energią. Fabrycznie większość serwerów jest skonfigurowana pod kątem optymalnego zużycia energii. Oznacza to, że domyślnie serwery działają przy niskich częstotliwościach taktowania rdzeni. W zależności od obciążenia roboczego hosta może zajść potrzeba zmiany tej konfiguracji w celu otrzymania pełnej wydajności procesora, zwłaszcza w obliczaniu problemów związanych z wydajnością. Najbardziej efektywną metodą, która nam to umożliwia, jest zmiana ustawień w BIOS-ie na tryb zbliżony do Maximum Performance (Maksymalna wydajność, zobacz rysunek 2.3), przy czym implementacja tej opcji zależy od konkretnego producenta. Firma HP udostępnia interesujący dokument na ten temat o nazwie Configuring and Tuning HP ProLiant Servers for Low-Latency Applications, który może być bardzo przydatny przy wyborze właściwej konfiguracji tych maszyn: c pdf?jumpid=reg_r1002_usen Uwarunkowania dotyczące magazynowania W Windows Server 2012 mamy możliwość wyboru spośród różnych architektur magazynowania. W przeszłości mogliśmy wybierać tylko i wyłącznie pomiędzy magazynowaniem lokalnym lub współdzielonym oraz zastanawiać się, która z dostępnych technologii SAS, iscsi czy Fibre Channel powinna być zastosowana. W Windows Server 2012 dyskusja na temat magazynowania odrobinę się skomplikowała. Przed podjęciem jakichkolwiek decyzji jako nową opcję do przechowywania maszyn wirtualnych powinniśmy rozważyć SMB3. Rozdział 7 opisuje to rozwiązanie bardziej szczegółowo.

75 Przygotowywanie wdrożenia Hyper-V 47 RYSUNEK 2.3 Profile zasilania w BIOS-ie Gdy zachodzi potrzeba określenia magazynowania Hyper-V, liczba operacji wejścia/ wyjścia na sekundę (IOPS) oraz niskie opóźnienia są bardziej istotne niż maksymalna ciągła przepustowość. Pamiętajmy, że możemy uzyskać dużo więcej (wolnej) przestrzeni dyskowej, niż jest konieczne do uzyskania wymaganej liczby IOPS. Podczas wyboru dysków przekłada się to na wybór tych, które mają najwyższą prędkość obrotową i możliwie najniższe opóźnienia, oraz tego, czy są to dyski SSD czy może dyski flash, zaprojektowane pod kątem uzyskiwania ekstremalnej wydajności. Uwarunkowania dotyczące sieci W czasach Windows Server 2008 R2 do poprawnego funkcjonowania Hyper-V i klastrów awaryjnych wymagane były różne sieci. W efekcie końcowym hosty posiadały przeważnie sześć lub więcej kart sieciowych o przepustowości 1 Gb. Aby uzyskać wysoką dostępność lub równomierne rozłożenie obciążenia, wymagano rozwiązań oferowanych przez zewnętrznych dostawców, takich jak Broadcom, HP czy Intel. W tamtym czasie Microsoft nie wspierał grupowania kart sieciowych. Osoby zaznajomione z Hyper-V pamiętają te trudne dni, kiedy musieliśmy instalować te wszystkie sterowniki i wersje oprogramowania, aby Hyper-V działał poprawnie. Na szczęście zmieniło się to wraz z wydaniem Windows Server 2012 i mamy teraz wbudowaną w Windows funkcję grupowania kart sieciowych. Ale nie chodzi tylko o wysoką dostępność naszej karty sieciowej. Karty te możemy lepiej wykorzystać stosując zbieżne sieci szkieletowe. Obecnie, gdy połączenia 10 GbE stają sie coraz popularniejsze, może to stanowić ogromną różnicę, co pokazano na rysunku 2.4.