ההבדלים בין Hyper-V דור 1 או 2

ישנם שני דורות של מכונות וירטואליות Hyper-V – דור 1 ודור 2. בחירת דור ה-VM חשובה כאשר נוצרת מכונה וירטואלית; בחירה זו תלויה גם במערכת ההפעלה האורח, מערכת ההפעלה האורחת, שיטות האתחול וגורמים נוספים. מכונות דור 2 הן יותר חדשות מאשר מכונות דור 1, אף על פי שלעיתים קרובות נדרשות מכונות דור 1 לשימוש.

פוסט בלוג זה מסביר את ההבדלים בין מכונות וירטואליות Hyper-V דור 1 לדור 2, על מנת לעזור לך לבחור נכון כדי לעמוד בדרישותיך.

Hyper-V דור 1 נגד דור 2: תכונות של מכונות דור 1

BIOS

BIOS הוא תוכנה של מערכת קלט/פלט בסיסית המוטמעת בשבב על לוח אם. BIOS אחראית על ההתחלה של המכונה ועל תצורת החומרה. מכונות דור 1 תומכות בארכיטקטורת BIOS מבוססת מורשת וניתן לטעון אותן מכונה מדיסקים וירטואליים בפורמט MBR (Master Boot Record). Hyper-V מדמה BIOS דיגיטלי עם חומרה וירטואלית.

דיסקים וירטואליים IDE

מכונות דור 1 כוללות בקר IDE וירטואלי שניתן להשתמש בו עבור אתחול של VM מהדיסק הוירטואלי IDE. בקרי SCSI וירטואליים יכולים להיכרו רק לאחר התקנת שירותי אינטגרציה של Hyper-V על מערכת ההפעלה האורחת ב-VM. מערכת ההפעלה האורחת לא יכולה להתנעות מדיסק SCSI.

חומרה מדמה

A physical computer needs a set of hardware components in order to work. All required hardware components must be emulated to make the virtual machine work. Special software that can imitate the behavior of real hardware is included in Hyper-V; as a result the VM can operate with virtual devices. Emulated hardware (that is identical to real hardware) includes drivers that are catered to most operating systems in order to provide high compatibility. Among the virtual devices of Gen 1 VM you can find:

• A legacy network adapter
• A virtual floppy drive
• יציאות COM וירטואליות

גבולות חומרה של מכונות דור 1

הגבלות החומרתיות למכונות דור 1 הן:

• 2 בקרי IDE, כשכל אחד מהם יכול לצרוב עד 2 דיסקים IDE
• A maximum of 4 SCSI controllers and up to 64 attached SCSI drives
• A MBR – 2TB disk with 4 partitions
• A physical DVD drive can be attached to a VM
• תמיכה במערכות הפעלה אורח x86 ו-x64

השוואת דור 1 ודור 2 של Hyper-V: שיפורים ב-MV של דור 2

תמיכה ב-BIOS של UEFI. תמיכה ב-GPT. הפעלה מאובטחת

UEFI (ממשק תוכנה מורחב ואחיד) הוא תוכנה ברמה נמוכה שבדומה ל-BIOS, מתחילה לפעולה לאחר הדלקת המחשב לפני טעינת מערכת ההפעלה (מערכת ההפעלה). המונח "BIOS של UEFI" משמש גם לשם הבנה טובה יותר. UEFI אינה רק החלפה של BIOS, UEFI מרחיבה את התמיכה במכשירים ותכונות. חלק מהן הן תמיכה ב-GPT (טבלת מחיצת GUID) והפעלה מאובטחת. תבנית המחיצה של GPT מאפשרת להתעלות על המגבלה של דיסקים בנפח של 2 TB לגבים מספר המחיצות המקסימלי הוא 4 עבור תבנית המחיצה MBR. ההפעלה מאובטחת היא תכונה שמאפשרת הגנה נגד שינויים בטועני ההפעלה וקבצי המערכת הראשיים; זה נעשה על ידי השוואת החתימות הדיגיטליות שחייבות להיות נאמנות על ידי יצרן הציוד המקורי (OEM). התכונות האלה זמינות מכיוון ש-MV של דור 2 של Hyper-V תומכים ב-UEFI.

אפשרות הפעלה מדיסק וירטואלי SCSI. תמיכה נטיבית ב-VMBUS

MV של דור 2 יכולים להיטען מדיסקים וירטואליים SCSI מכיוון ש-UEFI תומך בתקשורת כזו עם בקר SCSI בעוד ש-BIOS לא. התמיכה בנהגי VMBUS סינתטיים עבור חומרה סינתטית במהלך הפעלת ה-MV מאפשרת שימוש בנהגים SCSI בעת ההפעלה. לדוגמה, MV של דור 1 יכולים להשתמש רק בנהגי IDE לצורך התקנת התקן קודם שמערכת הקבצים מאותחלת. יש להתקין את שירותי האינטגרציה של Hyper-V כדי לאפשר את הבקר SCSI עבור MV של דור 1.

אפשרות הפעלה מ-PXE

שני המכונות הווירטואליות של Gen 1 ו-Gen 2 תומכות בסביבת PXE (סביבת ביצוע לפני האתחול), המהווה את אפשרות האתחול ברשת. אך ישנם פעולות ידניות שיש לבצע כדי לאפשר את אפשרות האתחול ב-PXE עבור מכונות הווירטואליות של Gen 1. מכנס רשת סינטטי שמספק ביצועים גבוהים מתווסף באופן ברירת מחדל למכונות הווירטואליות של Gen 1, אך סוג זה של מכנס רשת אינו תומך באפשרות האתחול ברשת עבור מכונות הווירטואליות של Gen 1. יש לכבות את המכונה הווירטואלית תחילה ולאחר מכן להוסיף מכנס רשת לגרסה ישנה באופן ידני. לאחר הביצוע של פעולה זו, ניתן להשתמש באפשרות האתחול ב-PXE עבור מכונות הווירטואליות של Gen 1.

מכונות הווירטואליות של Gen 2 תומכות באפשרות האתחול ברשת בעזרת מכנס רשת סינטטי מאחר והן משתמשות ב-UEFI שיכול לתקשר עם סוג זה של מכנס רשת. לכן, ניתן להשתמש באפשרות האתחול ב-PXE עבור מכונות הווירטואליות של Hyper-V Gen 2 בלי צורך בטריקים נוספים.

דיסקים וירטואליים בפורמט VHDX

מכונות הווירטואליות של Gen 2 תומכות רק בפורמט ה- VHDX של קבצי דיסק וירטואליים בעוד שמכונות הווירטואליות של Gen 1 תומכות בשני הפורמטים – VHD ו-VHDX. הפורמט VHDX כולל רשימה של יתרונות כולל:

• תמיכה בבלוקים של 4 קילובייט עם התאמה משופרת
• הגבלת גודל דיסק מרבית מוגברת
• עמידות משופרת נגד אובדן חשמל בעת מעקב אחרי מטא-נתונים
• ביצועים כלליים טובים יותר של דיסק וירטואלי בפורמט VHDX

העתקת קבצים ממארח ה-Hyper-V למכונות הווירטואליות בלי חיבור רשת בין מכונות הווירטואליות

ישנה מצב של מצב המורחב עבור מכונות הווירטואליות של Gen 2 שמשתמש בפרוטוקול של סדרת המקראה המרחוק. תכונה זו מאפשרת שיתוף של משאבים מקומיים של מארח ה-Hyper-V עם מכונות הווירטואליות, או ביצוע פעולות העתק/הדבק בין מערכת ההפעלה של המארח ומערכת ההפעלה של האורח ללא חיבור רשת בין מא

חלק מהדרישות כוללות:

• יש להתקין את שירותי האינטגרציה של Hyper-V על מכונה וירטואלית
• יש להפעיל את שירות רמוט דסקטופ על מכונה וירטואלית
• יש להשתמש במערכת ההפעלה אשר Windows Server 2012 R2 או מהגרסה Windows 8 ומעלה

כפי שניתן לראות, העתקת קבצים מתבצעת בצורה יותר נוחה עבור מכונות וירטואליות מסוג Gen 2. עבור מכונות וירטואליות מסוג Gen 1, הדרך היחידה להעתיק קבצים ממערכת ההפעלה המארחת למערכת ההפעלה האורח היא להעתיק אותם באמצעות הרשת.

הפעלת מכונות וירטואליות מהירה יותר

זמן האתחול של מכונה וירטואלית מסוג Gen 2 מהיר יותר בכ-20% בזכות האתחול המהיר של ה-UEFI. התקנת מערכת ההפעלה האורח גם דורשת עד כ-50% פחות זמן. למרות שבשימוש רגיל היתרון הזה עשוי להימצא לא מורגש, הוא עשוי לעזור לחסוך זמן כאשר נדרש להתקין ולהגדיר מספר רב של מכונות וירטואליות חדשות או להשתמש בתשתית שולחן עבודה וירטואלית (VDI).

מכשירים פחותים, חומרה סינתטית

בעבר, מערכות ההפעלה יצאו לאור בלי מודעות לריצה על מכונות וירטואליות. משום זה, נעשה שימוש בהדמיה של חומרה. מכונות וירטואליות מסוג Gen 1 משתמשות בשיטת הדמיה של חומרה למטרת תאימות מקסימלית. מערכות ההפעלה החדשות ביותר מודעות לריצה על מכונות וירטואליות ומשתמשות ב-VMBus במקום בחיפוש אחר בקרי שלטים ישנים או שבבים. רוב ההתמודדות עם מכשירים הדומים להדמה נסרקו עבור מכונות וירטואליות מסוג Gen 2, וחומרה סינתטית ומהירה יותר משמשת במקומם. עם אינטגרציה צמודה יותר של היפרוויזור ומספר נמוך יותר של מכשירים וירטואליים, ייתכן ויהיה עלייה בביצועי המכונה הוירטואלית.

מגבלות גבוהות יותר של ה-CPU וה-RAM

כמות ה-RAM הוירטואלית המקסימלית ומספר ה-CPU הוירטואלי המקסימלי שניתן להקצות למכונה וירטואלית עלו:

1 TB RAM למכוניות דור 1 לעומת 12 TB RAM למכוניות דור 2;

64 מעבדים וירטואליים למכוניות דור 1 לעומת 240 מעבדים וירטואליים למכוניות דור 2.

לכן, תוכל להשתמש במכוניות דור 2 למשימות הצורכות יותר משאבים. לפני שתיצור את המכונית, בדוק אם גרסת המערכת הפעילה המארחת תומכת בכמות המרבית של זיכרון ומספר המרבי של מעבדים וירטואליים הדרושים. Windows Server 2016 מציעה גבולות גבוהים יותר מאשר Windows Server 2012 R2.

Hyper-V דור 1 מול 2: דרישות למכוניות דור 2

מכוניות דור 2 הושקו על ידי מיקרוסופט עם Hyper-V עבור Windows Server 2012 R2 ו-Windows 8.1; לכן גרסאות 64-bit של Windows אלו (או גרסאות מאוחרות יותר, כולל Hyper-V Server 2012 R2 בודד) הן דרושות על מארח Hyper-V לריצה של מכוניות דור 2. מערכות ההפעלה המארחות למכוניות דור 2 יכולות להיות Windows Server 2012 או גרסאות מאוחרות יותר של Windows Server, Windows 8 x64 או מעלה בגלל התמיכה ב-UEFI 2.3.1 עם אפשרות Secure Boot.

Hyper-V דור 1 מול 2: יתרונות של השימוש במכוניות דור 2

בואו נסכם את היתרונות העיקריים של השימוש במכוניות דור 2. מכוניות דור 2 מספקות:

• ביצועים גבוהים יותר (כולל גבולות גבוהים יותר ל-CPU ולזיכרון)
• אבטחה גבוהה יותר עם Secure Boot ו-Trusted Platform Module
• יותר אפשרויות התחלה כגון PXE boot עם כריית רשת סינתטית, והתחלה מכונית SCSI
• דיסקים וירטואליים VHDX יותר אמינים עם גודל מקסימלי גבוה יותר
• אין גבול של 2 TB לכן תמיכה ב-UEFI עם GPT

מומלץ להשתמש ב-MVs של דור 2 ברוב המקרים, בעיקר עבור מערכות הפעלה מודרניות ביטים 64.

חריגים

ישנן חריגות, כאשר ה-MV של דור 1 הוא מועדף על פני ה-MV של דור 2:

• הרצת מערכות הפעלה ביטים 32 נתמכת רק על ידי MVs של דור 1
• שימוש במערכות הפעלה ישנות שאינן תומכות ב-UEFI, או שאין להן מנהלי התקן עבור חומרת סינתטית (לדוגמה, Windows XP, Windows 7, Windows Server 2008 וכמה מפצים לינוקס ישנים יישום ב-MVs של דור 1)
• אם נדרש להשתמש בכניסות COM ובדיסקיית גמיש וירטואלית ב-MV שלך, השתמש ב-MV של דור 1 (אין תמיכה בכניסות COM ובדיסקיית גמיש עבור MVs של דור 2)
• העברת MV למארח Hyper-V המבוסס על Windows Server 2012, Windows Server 2008 או ענן Azure שאינם תומכים ב-MVs של דור 2

איך ליצור MV של דור 1 ו-MV של דור 2?

כדי ליצור מכונה וירטואלית ב- GUI:

• פתח תחילה את Hyper-V Manager
• לחץ על פעולה > חדש > מכונה וירטואלית
• אמור להיפתח אשף מכונה וירטואלית חדשה
• ציין את השם והמיקום ל-MV שנוצר לפני לחיצה על "הבא"
• כעת תוכל לראות את מסך "ציין דור" שבו תוכל לבחור את הדור למכונה הוירטואלית (ראה את התמונה מתחת).

כאשר נבחר הדור, לחץ על "הבא" וקבע אפשרויות נוספות באשף כדי לסיים את יצירת ה-MV.

איך להמיר מכונת וירטואלית מדור 2 למדור 1 ולהיפך?

מיקרוסופט לא מספקת כלים להמרת מכונות וירטואליות מדור אחד למדור אחר. כדי להוכיח זאת, ניתן לראות אזהרה בתמונת המסך למעלה: "לאחר שנוצרה מכונת וירטואלית, אי אפשר לשנות את הדור". נסה לנחש כל מקרה שימוש אפשרי עבור המכונה הווירטואלית לפני יצירתה, מאחר ששינוי דור של מכונת וירטואלית לא נתמך לאחר מכן. עם זאת, קיים כלי לא רשמי להמרת מכונות וירטואליות מדור 1 למדור 2 הנקרא Convert-VMGeneration. כלי זה אינו משנה את מכונת המקור מדור 1. מכונת וירטואלית חדשה מדור 2 עם דיסק הפעלה חדש נוצרת במהלך תהליך ההמרה. ניתן להשתמש בכלי זה על אחריותך האישית ללא כל אחריות.

גיבוי של מכונות וירטואליות של Hyper-V

למרות הדור של המכונות הווירטואליות, יש לבצע גיבוי כדי למנוע אובדן נתונים. NAKIVO Backup & Replication יכול לגבות שני הדורות של מכונות וירטואליות של Hyper-V ומספק את התכונות הבאות:

• גיבוי על בסיס תמונת מארח. מכונות וירטואליות מגובות על בסיס היפרווייזור עם כל דיסקים וקבצי התצורה הווירטואליים. אין צורך להתקין סוכני גיבוי על מכונה אורח וליצור מכונה ריקה במקרה של שחזור. גיבוי על בסיס מארח צורך משאבי חישוב פחות מגיבוי על בסיס מכונה אורח.
• אימות תמונת מסך של Hyper-V מאפשר לך לוודא שהמכונה הווירטואלית שלך גובתה בהצלחה ושמערכת ההפעלה האורח יכולה להיטען לאחר שחזור המכונה הווירטואלית. באמצעות התכונה הזו ניתן למנוע מצבים בהם נוצר גיבוי אך המכונה הווירטואלית לא יכולה להיות מופעלת לאחר שחזורה.
• שחזור גרנולרי מאפשר לך לשחזר קבצים, ספריות, אובייקטים של MS SQL, אובייקטים של MS Exchange ואובייקטים של Active Directory בלי לשחזר את כל ה-VM – מה שחוסך זמן. ניתן לשחזר קבצים משני סוגי ה-VM – מבוססי Windows ומבוססי Linux – ישירות מגיבויים.
• כישלון VM אוטומטי עוזר לך לשחזר את העומסים בזמן הקצר ביותר אם יש לך עותק של VM שנוצר עם NAKIVO Backup & Replication. אם VM מקור יורד מקו אחרי אסון אפשרי, ניתן לעבור ל-VM עותק שהוא העתק זהה של VM מקור בנקודה המתאימה בזמן. אין צורך לערוך את ההגדרות הרשת עבור כל VM באופן ידני במהלך ההגירה לאתר שחזור אסון שבו הרשתות שונות מאתר המקור. מיפוי רשת ו-Re-IP מאפשרים אוטומטית את התהליך הזה במהלך יצירת עבודת שיבוץ או כישלון.

מסקנה

ה-VM Gen 2 הם יותר מתקדמים מכיוון שהם משתמשים בהתקנים וירטואליים סינטטיים, BIOS של UEFI, מערכת השבבים של GPT, Secure Boot, הפעלת PXE ללא קסמים, דיסקים וירטואליים VHDX יותר אמינים, ויש להם מגבלות חומרה גבוהות יותר. ה-VM Gen 2 מועדפים לשימוש, אך רק מערכות הפעלה בגרסה 64-ביט יכולות לרוץ עליהם.

אם נדרש להפעיל מערכת הפעלה ישנה או מערכת הפעלה בגרסה 32-ביט, אז השתמש ב-VM Gen 1 המכילים התקנים וירטואליים מונחי ירושה, BIOS, תמיכה בפורטים COM, דיסקים פלופיים וירטואליים, בקרי IDE והקשורים לדיסקים DVD פיזיים. חשוב לנסות לחזות את כל מקרי השימוש האפשריים לפני שאתה יוצר את ה-VM מכיוון ששינוי הדור של ה-VM לא נתמך לאחר יצירתו.