Hyper-V на Microsoft е липсващата част от стартирането на Windows Server 2008. Ние разглеждаме неговата история и предвиждаме как е вероятно да се развие пазарът на хипервайзор.
В областта на виртуализацията на сървъри настоящият фокус на вниманието е предстоящото пускане на Hyper-V, дългоочакваната технология за хипервайзор на Microsoft (трябва да бъде изпратена шест месеца след стартирането на Windows Server 2008). Но какво точно е хипервизор? По-важното е защо внедряването на Microsoft предизвиква такова вълнение и как Hyper-V ще се впише във все по-конкурентния пазар за виртуализация на сървъри?
Теория на хипервизора
Като оригинални предложения от market pioneer VMware и други, настоящия продукт на Microsoft за виртуализация на сървъри, Виртуален сървър 2005, е хоствано решение, предназначено да работи като приложение върху стандартна операционна система. В случая на Microsoft това означава Windows Server 2003, софтуерът за виртуален сървър, който споделя този на сървъра процесори, памет, диск, мрежа и други I/O интерфейси между множество виртуални машини (VM) чрез хост ОС.
Хипервайзор променя всичко това, премахвайки необходимостта от хост операционна система. Най-малкото няма хост ОС във формат, който повечето от нас биха разпознали; въпреки това, за да спестят необходимостта да изобретяват колелото, повечето реализации заимстват доста от Linux, Unix или Windows. Въпреки това хипервайзорът все още може да бъде инсталиран директно на гол сървър, което му позволява да комуникира директно с поддържащия хардуер, а не чрез намесваща се операционна система.
Този подход е предназначен да осигури редица потенциални ползи, първата от които е подобрената производителност. Това е възможно, защото обикновената операционна система трябва да върши много друга работа, освен да търси след виртуални машини за гости. Това включва задачи като споделяне на файлове и принтери и хостинг услуги, приложения и скоро. Хипервайзорът, от друга страна, може да бъде оптимизиран само за задачата да изпълнява виртуални машини. Крайният резултат обикновено е способността да се хостват повече виртуални машини на същия хардуер и/или да се подобри тяхното ниво на производителност.
Второ, въпреки че хипервайзорът прави малко за подобряване на сигурността на отделните нива на виртуална машина, трябва да има много по-малко уязвимости в основния код на хипервайзор в сравнение със стандартна хост ОС, което прави много по-сигурно решение като цяло.
И трето, намаляването на разходите е още една възможна полза, тъй като няма нужда да се лицензира хост ОС, преди виртуалните машини да могат да бъдат разгърнати. Това обаче наистина се отнася само за реализации на Windows и дори тогава не е основен проблем.
Разбира се, има и недостатъци при хипервайзорите. Например, те са много по-специфични за хардуера от хостваните продукти за виртуализация. Въпреки това, хипервайзорите обикновено се възприемат като добро нещо и редица утвърдени продукти вече са налични – най-вече лидерът на пазара на VMware ESX сървър плюс различни реализации на отворения код Xen хипервизор от Red Hat, Novell и, след придобиването на XenSource, Citrix.
Как се подрежда Hyper-V
Hyper-V на Microsoft се различава значително от повечето съществуващи хипервайзорни продукти. Да започнем с това, че последните са склонни да се базират на Linux/Unix код, докато хипервайзорът на Microsoft (първоначално с кодово име Viridian преди да бъде прекръстен) е тясно свързан с новата си сървърна операционна система, Windows Сървър 2008. Но има и други разлики.
Например, въпреки че Hyper-V е инсталиран директно на сървърен хардуер, което му позволява да хоства множество виртуални машини в логически отделни „дялове“, основният или „родителският“ дял трябва да работи с Windows Сървър 2008. Това може да звучи в противоречие с етиката на хипервайзора, но всъщност не е така. По-скоро Hyper-V се възползва от драйверите и услугите в софтуера на Windows както за по-добра комуникация с поддържащия хардуер, така и за осигуряване на управление. Microsoft описва това като „micro-kernelised“ архитектура, която му позволява да минимизира отпечатъка на основния Hyper-V код, като същевременно предоставя богат набор от функции.
С Hyper-V на Microsoft, Windows Server 2008 (или негова подгрупа) трябва да работи в родителския дял.
Въпреки зависимостта му от Windows, също така е важно да разберете, че не се нуждаете от пълната сървърна операционна система, за да работи Hyper-V. Пълният продукт може да се изпълнява в родителския дял, ако желаете, и Windows Server 2008, закупен с компонента за виртуализация, за да позволи това да се случи. Вместо това обаче може да се използва съкратената реализация на Server Core от командния ред, на която липсва GUI на Windows. Microsoft също обяви персонализиран продукт Hyper-V Server, пълен с достатъчно Windows Server код за поддръжка на хипервайзора, но нищо друго. Това се очаква до края на годината и ще се продава само за $28 на хост - на практика го раздава.
Друг ключов разграничител с Hyper-V е възможността за разширяване на стандартните I/O емулатори, използвани от повечето други продукти за виртуализация с технология, която може по-добре да използва основата хипервизор. Това включва използването на така наречените доставчици на услуги за виртуализация (VSP), които предоставят споделен интерфейс към драйвери в родителския дял и клиенти на услугата за виртуализация (VSC) в дъщерен (гост) прегради. След това двете комуникират чрез шина за виртуална памет (VMBUS), давайки на гостите директен достъп до хост драйверите без нужда от допълнителна обработка на превод, изисквана от I/O емулаторите.
VSP (доставчици на виртуални услуги) и VSC (клиенти на виртуални услуги) осигуряват достъп до драйвери съответно в родителски и дъщерни дялове. „Просветените“ ОС за гости идват с необходимия VSC код, докато непросветените платформи трябва да се задоволят с емулация.
Разбира се, за да е възможно това, виртуалните машини за гости трябва да бъдат оборудвани с необходимия VSC код - така наречените „просветени“ операционни системи. Всъщност това не е абсолютно необходимо, защото непросветените гости все още могат да използват емулация. Обаче просветените платформи са по-добре оборудвани да използват ресурсите на хоста, с допълнителен ефект по отношение на производителност и гъвкавост.
Windows Server 2008, естествено, е просветена операционна система, както и Windows Vista. Microsoft също може да предостави просветени разширения за Windows XP и Windows Server 2003, но най-вече оставя на трети страни да се грижат за други платформи. XenSource (сега Citrix) е най-напредналият, като си сътрудничи с Microsoft за разработката на Hyper-V. Други обаче не изостават: вече има широка подкрепа за бета внедряването, като се очаква повече от компании като Novell и Red Hat до момента, в който платформата на Microsoft най-накрая се достави.
Hyper-V реалности
Hyper-V е ключова технология за Microsoft и компанията хвърля много ресурси зад нея разработване на това, което се надява да стане предпочитаната платформа за виртуализация на сървъри в предприятието центрове за данни. Има обаче няколко проблема, които трябва да имате предвид, някои незначителни, други по-малко.
Въпреки че софтуерът може да се инсталира само на сървъри с 64-битови процесори, това не е твърде голямо недостатък: никоя уважаваща себе си компания няма да купи нещо по-малко, а 32-битовите сървъри са рядкост като кокошите зъби така или иначе. Освен това, за разлика от Virtual Server 2005, хипервайзорът на Microsoft може да хоства 64-битови, както и 32-битови гости, което означава, че може да се използва за стартиране на по-взискателни приложения, като най-новите само 64-битови Exchange Server 2007.
Hyper-V също изисква процесори с двете Intel VT или AMD-V разширения за хардуерна виртуализация — въпреки че, отново, това вече е стандартна хардуерна функция.
Положителната страна е, че Hyper-V е много по-мащабируем от Virtual Server 2005, който е малко вероятно да бъде разработен още повече, според продуктовия мениджър на Microsoft Server Гарет Хол. Това е разбираемо, тъй като Virtual Server 2005 е ограничен до 32-битови виртуални машини с един виртуален процесор на VM. За разлика от това, Hyper-V, дори в първото си издание, може да изпълнява 32-битови или 64-битови гости с до 4-посочен виртуален SMP. Всеки Hyper-V гост може също да има до 64 GB памет, в сравнение със само 3,6 GB с Virtual Server 2005.
Наистина, възможностите на Hyper-V се доближават до това, което е възможно с ESX сървъра на VMware и катапултират Microsoft направо в най-високия ешелон на доставчиците на сървърна виртуализация. Известно безпокойство обаче са закъсненията, с които компанията се сблъсква при пускането на продукта на пазара, заедно с компромисите по отношение на функционалността, които са направени, за да се спазят датите на пускане.
Първоначално се очакваше да бъде наличен заедно с останалата част от Windows Server 2008, разработката на Hyper-V беше преследвана от проблеми. Официалната линия е, че вече ще бъде безплатна надстройка, налична „в рамките на 180 дни след пускането на Windows Server 2008 в производство“. Датата на RTM беше 4 февруари, така че според това твърдение Hyper-V трябваше да бъде доставен на или около 1 август. Въпреки че това не е твърде далеч, все още е доста зад VMware и Xen.
Функционалността също е намалена след първоначалното съобщение, като най-значимият пропуск е възможността за мигриране на виртуални машини от един хост на друг, без да ги изключвате. Тази опция е налична както с VMware ESX Server, така и отскоро, XenServer Enterprise от Citrix. Microsoft работи върху нещо подобно, което може да се възползва от подобрените възможности за клъстериране в Windows Server 2008. Въпреки това, той все още не е предоставил твърда дата кога това ще бъде въведено.
Вписване във виртуалния пейзаж
Като късно навлязъл на пазара на хипервайзори, Microsoft е изправен пред огромна задача, ако очаква да успее да измести VMware от водещата й позиция. Това не означава, че не може да се случи, разбира се. Hyper-V ще се възползва от това, че е включен като част от Windows Server 2008, а пазарът за виртуализация на сървъри далеч не е наситен. Всъщност Microsoft смята, че по-малко от 10 процента от производствените сървъри са разположени по този начин. Компанията има и друг трик в ръкава си под формата на своите инструменти за управление на VM.
Както при Virtual Server 2005, инструментите за управление на отделни внедрявания на Hyper-V са включени в основния софтуер. Но Microsoft също наскоро добави a Мениджър на виртуална машина (VMM) към своето семейство System Center, което може централно да управлява виртуални машини в множество сървъри, работещи и с двете платформи за виртуализация.
Възможността за управление на Hyper-V обаче няма да бъде добавена до скоро след пускането на хипервайзора. Междувременно Virtual Machine Manager 2007 е ограничен до управление на Virtual Server 2005 с оперативна съвместимост на VM между двете платформи, което позволява на клиентите да започнат с Virtual Server сега и бързо да надстроят, когато Hyper-V кораби.
Според Microsoft следващото издание на VMM ще може да управлява и виртуални машини VMWare, като поддръжката на Citrix XenServer ще последва малко след това. Това е мъдър ход предвид общото съгласие, че виртуализацията на сървъра едва ли ще продължи много дълго като отделно приложение. За тази цел Citrix заяви намерението си да осигури конкурентна оперативна съвместимост между своя продукт и Hyper-V и консенсусът е, че хипервайзорите в крайна сметка ще бъдат вградени в сървърния хардуер. Всъщност Dell вече е започнал по този път от предлагащ XenServer, а скоро и Hyper-V Server, като фабрична опция за своите системи PowerEdge.
Когато това се случи, клиентите вече няма да се притесняват за използваната технология или на кого принадлежи. По-скоро ключовият диференциатор и продуктът, който повечето организации ще купят, ще бъдат инструменти за управление на виртуални машини. Това вече започва да се случва и е тук, по-скоро в инструментите за управление, отколкото в основата технология, която Microsoft се стреми да постави своя истински отпечатък върху виртуализацията на сървърите пейзаж.