Виртуализация серверов в Windows Server 2012 R2

Содержание
Введение
Масштабируемость и производительность
Безопасность и мультитенантность
Гибкая инфраструктура
Высокая доступность и отказоустойчивость
Инновации в области виртуализации
Завершение презентации и выводы

ПРОБЛЕМЫ
Использование более крупных, быстрых и доступных виртуальных машин.
Повышение гибкости и оперативности доставки ресурсов.
Удовлетворение более сложных требований к возможностям хранилищ данных и сетевого взаимодействия.
Снятие ограничений мобильности виртуальных машин.
Поддержка нового оборудования.
Обеспечение непрерывной доступности сервисов
и соблюдение соглашения об уровне обслуживания.
Снижение капитальных затрат и эксплуатационных расходов на инфраструктуру.
Повышение эффективности использования крупных
и мощных серверов.
Защита и эффективное использование существующих инвестиций и инфраструктуры.
Изоляция ресурсов в рамках мультитенантных сред.
ПОТРЕБНОСТИ
Проблемы и потребности клиентов

До выхода Windows Server 2012 R2
Технология Hyper-V появилась в Windows Server 2008
Выпуск Hyper-V Server 2008
Выпуск Windows Server 2008 R2 Hyper-V и Hyper-V Server 2008 R2
Динамическая миграция.
Общие тома кластера.
Совместимость процессоров.
«Горячее» добавление хранилищ.
Повышение производительности
и масштабируемости.
Выпуск пакета обновления SP1 для Windows Server 2008 R2 Hyper-V и Hyper-V Server 2008 R2
Динамическая память
RemoteFX
Максимальная масштабируемость.
Пространства хранения.
Учет ресурсов и управление качеством обслуживания.
Усовершенствованная миграция.
Расширяемость.
Аппаратная разгрузка.
Виртуализация сети.
Репликация.
Выпуск Windows Server 2012 Hyper-V и Hyper-V Server 2012

Гарантированный уровень обслуживания для основных приложений и рабочих нагрузок
Запуск самых ресурсоемких приложений с максимальной производительностью и масштабируемостью
Возможность внедрения инновационного оборудования при сохранении существующих систем
Оптимизация доступности ресурсов для основных приложений и рабочих нагрузок
Максимальная масштабируемость
узлов, кластеров и виртуальных машин
Усовершенствованная
динамическая память
Поддержка NUMA
для гостевых систем
Масштабируемость и производительность
Аппаратная разгрузка и интеграция
вычислительных ресурсов, хранилищ данных и сетевого оборудования
Управление качеством обслуживания для сетей и хранилищ данных

Масштабируемость физических и виртуальных компонентов
Узлы
Поддержка до 320 логических процессоров и 4 ТБ физической оперативной памяти на каждом узле.
Поддержка до 1024 виртуальных машин на каждом узле.
Кластеры
Поддержка до 64 физических узлов и 8000 виртуальных машин в кластере.
Виртуальные машины
Поддержка до 64 виртуальных процессоров и 1 ТБ памяти на каждой ВМ.
Виртуализация самых ресурсоемких рабочих нагрузок
Логические
процессоры
320
Физическая память
4 ТБ
64
Физические
узлы
1 ТБ
Виртуальная
память
64
Виртуальный
ЦП
Масштабируемость корпоративного уровня для основных рабочих нагрузок

Виртуальные машины 2-го поколения
Простота управления и эксплуатации
Загрузка с использованием PXE и оптимизированных виртуальных сетевых карт.
«Горячее» подключение приводов CD/DVD.
Динамическое хранилище данных
ВМ поддерживают интерфейс UEFI и
загрузочные диски ОС с таблицей разделов GPT размером более 2 ТБ.
Ускоренная загрузка с виртуальных жестких дисков SCSI с поддержкой динамического изменения размера без перевода в автономный режим; повышенная производительность.
Безопасность
Отказ от эмулированных устройств позволяет свести к минимуму поверхность атаки.
Функция безопасной загрузки UEFI для ВМ.
ВМ на базе оптимизированного виртуализованного оборудования
Виртуальная машина 2-го поколения

Особенности
Хранилища объемом до 64 ТБ.
Защита данных от повреждения из-за сбоев питания.
Оптимальное выравнивание структуры для дисков с большими секторами.
Преимущества
Повышенная емкость хранилищ данных.
Защита данных.
Высокая производительность при использовании дисков с большими секторами.
Новый формат виртуальных жестких дисков
VHDX обеспечивает более высокую масштабируемость, защиту и согласованность
Выделение большого объема памяти и согласование с секторами 1 МБ
Область заголовка
Область данных (выделение большого объема памяти и согласование с секторами 1 МБ)
Область метаданных (выделение небольшого объема памяти и несогласованный ввод-вывод)
Журнал намерений
Таблица размещения блоков (Block Allocation Table, BAT)
Таблица метаданных
Блоки пользовательских данных
Блоки рисунков секторов
Пользовательские метаданные
Метаданные файла
Заголовок

Изменение размера виртуального жесткого диска VHDX без его перевода в автономный режим
Увеличение размера виртуальных жестких дисков SCSI
Увеличение размера виртуальных жестких дисков VHD и VHDX, подключенных
к запущенной виртуальной машине.
Последующее увеличение объема тома в гостевой операционной системе.
Уменьшение размера виртуальных жестких дисков SCSI
Уменьшение размера тома в гостевой операционной системе.
Уменьшение размера виртуального жесткого диска VHD или VHDX, подключенного к запущенной виртуальной машине.
Возможность изменения размера виртуального жесткого диска VHDX без его перевода в автономный режим обеспечивает гибкость хранилища данных для ВМ
Диск и том, размер которых увеличен с нулевым временем простоя

Offloaded Data Transfer (ODX)
Запрос на
выгрузку
копии
Маркер
Маркер запроса на запись
Результат успешной записи
Внешний интеллектуальный массив хранения
Реальные данные
Маркер
Преимущества
Быстрая подготовка и миграция виртуальной машины.
Повышение скорости переноса крупных файлов.
Минимальные задержки.
Максимальная пропускная способность массива.
Снижение нагрузки на ресурсы ЦП и сети.
Производительность не ограничивается пропускной способностью сети или загруженностью сервера.
Более высокая производительность
и масштабируемость центра обработки данных.
Передача данных внутри массива хранения с использованием маркеров

Динамическая миграция при сохранении
подключения Fibre Channel
Виртуальные адаптеры Virtual Fibre Channel
для Hyper-V
Узел Hyper-V № 1
Узел Hyper-V № 2
Глобальный
набор имен B
Глобальный
набор имен А
Глобальный
набор имен B
Виртуальная машина
Виртуальная машина
ДИНАМИЧЕСКАЯ МИГРАЦИЯ
Непосредственный доступ к сети хранения данных (Storage Area Network, SAN).
Аппаратный путь ввода-вывода к стеку виртуальных жестких дисков.
Поддержка технологии виртуализации N_Port ID Virtualization (NPIV).
Возможность подключения одного узла Hyper-V к разным сетям хранения данных.
До четырех виртуальных адаптеров Fibre Channel на одной виртуальной машине.
Многопутевой ввод/вывод (Multipath I/O, MPIO).
Поддержка динамической миграции.
Доступ к данным в сети Fibre Channel SAN из виртуальной машины
Глобальный
набор имен А

Динамическая память
Windows Server 2008 R2 с пакетом обновления SP1
Появилась технология динамической памяти, обеспечивающая возможность перераспределения ресурсов оперативной памяти между запущенными ВМ.
Улучшения в Windows Server 2012 и R2
Минимальный объем памяти и объем памяти при запуске.
Интеллектуальная подкачка.
Перераспределяемая память.
Конфигурирование в среде выполнения.
Достижение высокой плотности узлов Hyper-V
ВМ 1
Максимальный объем
памяти
Hyper-V
Пул
физической
памяти
Минимальный объем
памяти
Максимальный объем
памяти
Пул
физической
памяти
Пул
физической
памяти
Администратор может увеличить максимальный объем памяти без перезагрузки

Динамическая память | Виртуальная подкачка
Интеллектуальная подкачка в Hyper-V
Надежный способ поддержать работоспособность ВМ в отсутствие доступной физической памяти.
Снижает производительность, поскольку скорость доступа к диску намного меньше, чем скорость доступа к памяти.
Применяется в следующих ситуациях:
Перезапуск ВМ.
Доступная физическая память отсутствует.
Отсутствует возможность высвобождения памяти других виртуальных машин, работающих на данном узле.
Временно задействует дисковые ресурсы в качестве дополнительной памяти
Hyper-V
ВМ 1
Максимальный объем
памяти
Запуск виртуальной машины
с использованием интеллектуальной подкачки в Hyper-V
Минимальный объем
памяти
Пул
физической
памяти
Пул
физической
памяти
Пул
физической
памяти
Дополнительную память во время запуска предоставляет файл подкачки
Высвобождение выгружаемой памяти после перезапуска виртуальной машины
После запуска память высвобождается
Пул
физической
памяти

Учет ресурсов
Особенности
Использование пулов ресурсов.
Совместимость со всеми операциями Hyper-V.
Независимость от переноса виртуальных машин.
Использование ACL сетевого измерительного порта.
Преимущества учета ресурсов
Упрощенное отслеживание использования виртуальной машины.
Возможность агрегирования данных с нескольких виртуальных машин.
Возможность создания решений для точного ретроспективного обзора и выставления счетов.
Простота получения информации об использовании ресурсов.
Система показателей
Средняя загрузка ЦП.
Среднее использование памяти.
Минимальное использование памяти.
Максимальное использование памяти.
Максимальное выделение места на диске.
Входящий сетевой трафик.
Исходящий сетевой трафик.
Количество операций ввода-вывода в хранилище данных в секунду (для входящего трафика).
Количество операций ввода-вывода в хранилище данных в секунду (для исходящего трафика).
Среда с двумя клиентапредвами, построенная с помощью Hyper-V в Windows Server 2012 R2
ВМ 1
Клиент 1
ВМ 2
Клиент 1
ВМ 3
Клиент 1
ВМ 1
Клиент 2
ВМ 2
Клиент 2
ВМ 3
Клиент 2
20
10
10
5
30
45
25
40
30
55
0
0
0
0
10
15
20
25
30
35
40
45
50
5
15
20
25

Управление качеством обслуживания для хранилища данных
Администратор может указать максимальный лимит для количества операций ввода-вывода в секунду.
Учет количества операций ввода-вывода в секунду для входящего и исходящего трафика.
Настраивается для отдельных дисков VHDX, подключенных к запущенной виртуальной машине, с целью обеспечения максимально точного измерения.
Не позволяет отдельным ВМ монополизировать всю доступную полосу пропускания базового физического ресурса.
Поддерживает динамические, фиксированные и разностные диски.
Контроль распределения количества операций ввода-вывода в секунду между дисками ВМ.
Количество операций ввода-вывода
в секунду
1500
0
500
1000
Узел Hyper-V
Виртуальная машина
Диск VHDX для ОС
Диск VHDX для данных

Обеспечение соответствия нормативным требованиям с помощью шифрования
Максимальная безопасность и изоляция
рабочих нагрузок благодаря точному контролю
Встроенные обработчики для настройки
и расширяемости
Интеграция с новым
и существующим программным обеспечением
и оборудованием
PVLAN, ACL виртуального порта,
мониторинг и зеркалирование портов
Расширяемый коммутатор Hyper-V Extensible Switch
Безопасность и мультитенантность
Обширная партнерская экосистема —
расширение возможностей платформы с помощью многофункциональных решений
Шифрование диска BitLocker
DHCP и защита маршрутизатора

Изолированные (частные) сети VLAN
Возможности
Изоляция виртуальных машин даже
в рамках одной сети VLAN.
Создание групп виртуальных машин, которые могут обмениваться пакетами данных.
Три типа портов
Изолирование.
Сообщество.
Неизбирательный режим.
Сегрегация трафика
с использованием сетей VLAN
Пример PVLAN:
‒ Первичный идентификатор VLAN ID — 2.
‒ Вторичные идентификаторы VLAN ID — 4 и 5.
Сетевая карта
Типы портов PVLAN:
Изолирование
Сообщество
Неизбирательный режим
Режим канала связи
Сетевая
карта
Физическая среда
Виртуальная среда
Гостевая ОС 1 10.0.0.1
Гостевая ОС 2 10.0.0.2
Гостевая ОС 3 10.0.0.3
Гостевая ОС 4 10.0.0.4
Гостевая ОС 5 10.0.0.5
2, (4)
2, (4)
2, (5)
2, (5)
2, (4, 5)
2, (5)

BitLocker
Встроенные средства защиты информации
Поддержка режима шифрования только занятого пространства на диске.
Интеграция с модулем TPM.
Сетевая разблокировка и интеграция с AD.
Поддержка дисков различного типа
Хранилища прямого подключения (Direct Attach Storage, DAS).
Традиционный SAN LUN.
Общие тома кластера.
Общий файловый сервер Windows Server 2012.
Встроенные средства шифрования диска помогают защитить важные данные

Динамическая миграция с использованием SMB
Обновленные функции динамической миграции
Динамическое клонирование
Дублирование виртуальных машин с целью тестирования и устранения неполадок
Максимальная гибкость миграции виртуализованных рабочих нагрузок без перерыва и простоя
Обновление до последней версии Hyper-V без остановки основных рабочих нагрузок
Масштабируемая и изолированная мультитенантная инфраструктура без VLAN
Гибкая инфраструктура
Виртуализация сети
Динамическая миграция
с использованием технологии удаленного прямого доступа к памяти RDMA
Динамическая миграция
со сжатием
Одновременная динамическая миграция нескольких систем
Динамическая миграция хранилищ
Динамическая миграция в режиме Shared Nothing
Поддержка операционных систем сторонних поставщиков (не Microsoft)

Поддержка Linux для Hyper-V
Существенное расширение возможностей взаимодействия
Поддержка различных дистрибутивов
и версий Linux в Hyper-V.
Включая Red Hat, SUSE, OpenSUSE, CentOS и Ubuntu.
Комплексная поддержка функций
64 виртуальных ЦП с архитектурой SMP.
Поддержка виртуальных SCSI, горячего добавления и изменения размера без перевода в автономный режим.
Полная поддержка динамической памяти.
Динамическое резервное копирование.
Полная поддержка служб интеграции.
Комплексная поддержка виртуализованной ОС Linux
Серверное оборудование
Драйверы независимых
поставщиков оборудования
Ядро
Windows
Поставщик виртуальных служб
Хранилище конфигурации
Рабочие процессы
Служба управления
Поставщик WMI
Прогрессивный режим
Оптимизированная производительность
Оптимизированные синтетические устройства
Прогрессивный режим
Оптимизированная производительность
Оптимизированные синтетические устройства
Hyper-V
Приложения
Приложения
Клиент
служб виртуализации
Клиент
служб виртуализации

Динамическое клонирование виртуальных машин
Экспорт клона работающей виртуальной машины
Создание образа работающей виртуальной машины в определенный момент времени с последующим экспортом в альтернативное местоположение.
Позволяет устранять неисправности
без перерыва в работе основной ВМ.
Экспорт из существующей контрольной точки
Экспорт полного клона виртуальной машины на определенный момент времени, существующая контрольная точка для виртуальной машины.
Контрольные точки автоматически объединяются в один виртуальный диск.
Создание копии работающей виртуальной машины
ВМ 1
ВМ 2

Динамическая миграция
ВМ
Целевой узел
Настройка динамической миграции
Страницы памяти переданы
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
Измененные страницы памяти переданы
Дескриптор хранилища перемещен
Ускоренная динамическая миграция при максимально эффективном использовании доступных сетевых ресурсов.
Одновременная динамическая миграция нескольких систем.
Если сеть поддерживает скорость более 10 Гбит/с, используется SMB Direct.
Гибкие варианты хранения данных.
Если виртуальная машина использует общий файловый ресурс SMB 3.0, кластеризация не требуется.
Одновременная миграция нескольких ВМ без простоя

Сжатие данных при динамической миграции
Для сжатия данных используются доступные ресурсы ЦП узла.
Сжатые страницы памяти быстрее передаются по сети.
Работает в сетях с пропускной способностью менее 10 Гбит/с.
Ускорение динамической миграции
в два раза.
Ускоряет передачу данных в ходе динамической миграции
ВМ
Целевой узел
Настройка динамической миграции
Страницы памяти сжимаются, затем передаются
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
Измененные страницы памяти сжимаются, затем передаются
Дескриптор хранилища перемещен

Динамическая миграция с использованием RDMA
Технология удаленного прямого доступа к памяти (Remote Direct Memory Access, RDMA) позволяет сократить задержки в сети, повысить эффективность использования ресурсов ЦП и увеличить пропускную способность.
Скорость передачи данных до 56 Гбит/с.
Windows Server 2012 R2 поддерживает решения RoCE, iWARP и Infiniband RDMA.
Максимальная производительность
динамической миграции.
Сжатие данных не поддерживается.
Ускорение динамической миграции с помощью RDMA
ВМ
Целевой узел
Настройка динамической миграции
Страницы памяти передаются с высокой скоростью
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
Измененные страницы памяти передаются с высокой скоростью
Дескриптор хранилища перемещен

Узел с Hyper-V
Целевое
устройство
Динамическая миграция хранилищ
Устройство-
источник
Перемещение виртуальных жестких дисков, подключенных
к запущенной виртуальной машине.
Большая гибкость и лучший контроль в процессе управления хранилищем данных в облачной среде.
Перемещение хранилищ с нулевым временем простоя.
Обновление физических хранилищ, доступных для виртуальной машины (например, хранилищ на основе SMB).
Командлеты Windows PowerShell.
Увеличение гибкости благодаря динамической миграции хранилища ВМ
Операции чтения и записи выполняются на исходном VHD
Содержимое диска копируется на целевой VHD
Операции записи зеркалируются, невыполненные изменения реплицируются
Операции чтения и записи выполняются на новом целевом VHD

Целевое
устройство
Устройство-
источник
Исходный узел
Hyper-V
Динамическая миграция в режиме
Shared Nothing
Более гибкое размещение виртуальных машин и более эффективное администрирование.
Одновременная динамическая миграция виртуальной машины и виртуальных дисков с одного узла на другой.
Никаких общих ресурсов, помимо кабеля Ethernet.
Не требуется кластеризация и общее хранилище данных.
Сокращение времени простоя в процессе миграции за пределы кластера.
Максимальная гибкость для миграции виртуальных машин
Операции чтения и записи выполняются на
исходном VHD
Операции чтения и записи выполняются на
исходном VHD. Начинается динамическая миграция
Содержимое диска копируется на целевой VHD
Операции записи зеркалируются, невыполненные изменения реплицируются
Динамическая миграция
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ
Динамическая миграция продолжается
Динамическая миграция завершается

Динамическая миграция для обновления ОС
Windows Server 2012 Hyper-V можно обновить до Windows Server 2012 R2 Hyper-V без перерывов в работе ВМ,
Поддержка динамической миграции хранилищ данных в режиме Shared Nothing.
При использовании общего хранилища SMB передается только состояние выполнения ВМ в целях ускорения процесса.
Автоматизация с помощью PowerShell.
Только односторонняя миграция.
Упрощенное обновление версии 2012 до 2012 R2
Хранилище SMB
3
0
2
1
1
2
0
3
Узлы
Hyper-V
Обновление кластера Hyper-V с нулевым временем простоя

Усовершенствованные
программные средства сетевого взаимодействия
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Сетевой адаптер узла
Hyper-V Extensible Switch
Архитектура расширяемого коммутатора Hyper-V
Дополнительные расширения увеличивают функциональные возможности виртуального коммутатора.
Открытая платформа поддерживает сторонние подключаемые модули, расширяющие функциональные возможности.
Клиент может управлять виртуальной сетью
таким же образом, как и физической сетью.
Средства контроля обеспечивают безопасность виртуальной машины и ее трафика.
Диспетчер виртуальных машин обеспечивает унифицированное управление подключаемыми модулями и их применение в масштабах всего
центра обработки данных.
Возможно использование встроенных драйверов фильтров NDIS, драйверов внешних вызовов WFP, расширений для поиска пункта назначения
и пересылки, а также для фильтрации на выходе.
Родительский раздел
Расширение C
Расширение D
Расширение А
Виртуальный коммутатор
Расширения для захвата
Расширения для фильтрации
Расширения для пересылки
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик
Сетевой адаптер ВМ
Сетевой адаптер ВМ
Виртуальная машина
Виртуальная машина
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Сетевой адаптер узла
Расширения для коммутатора Extensible Switch
Архитектура расширяемого коммутатора Hyper-V
Родительский раздел
Расширение C
Расширение D
Расширение А
Виртуальный коммутатор
Расширения для захвата
Расширения для фильтрации
Расширения для пересылки
Сетевой адаптер ВМ
Сетевой адаптер ВМ
Виртуальная машина
Виртуальная машина
Основные возможности
Мониторинг и контроль уникальности расширений.
Расширения, отслеживающие жизненный цикл ВМ.
Расширения, которые могут запретить изменение состояния.
Несколько расширений на одном коммутаторе.
Доступны несколько партнерских решений
Cisco: Nexus 1000V и UCS-VMFEX.
NEC: ProgrammableFlow PF1000.
5nine: Security Manager.
InMon: SFlow.
Создание расширений для захвата, фильтрации и пересылки
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Описание технологии виртуализации сети
Несколько виртуальных сетей используются в одной физической сети.
Применяется стандартный отраслевой протокол универсальной инкапсуляции маршрутов
General Routing Encapsulation (NVGRE).
Решенные проблемы
Обеспечивается полная мобильность: виртуальные машины можно беспрепятственно переносить между центрами обработки данных, размещаемыми облаками или средами Azure. Ограничения, связанные с сетью, больше
не актуальны.
Можно импортировать топологию сети
и карту IP-адресов.
Устраняются ограничения VLAN.
Исключается иерархическое назначение
IP-адресов в виртуальных машинах.
Абстрагирование рабочих нагрузок
с помощью виртуализации сети Hyper-V
Физический
сервер
Физическая сеть
ВИРТУАЛИЗАЦИЯ
Синяя виртуальная машина
Желтая виртуальная машина
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Клиенты с перекрывающимися IP-адресами совместно используют одну физическую сеть.
Политики применяются
на уровне узла с помощью PowerShell или System Center Virtual Machine Manager.
DHCP-серверы могут работать
в виртуализованной сети,
что позволяет назначать
IP-адреса локально.
Обеспечивается поддержка гостевой кластеризации.
SQL Server
SQL Server
Интернет
Интернет
Hyper-V 2
Hyper-V 1
Что происходит на самом деле
Виртуализация сети Hyper-V
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

10.10.10.10
Синий1
VSID 5001
192.168.5.12
MACPA2
10.10.10.11
Синий2
VSID 5001
Где расположено устройство с адресом 10.10.10.11?
Синий1 отправляет пакет ARP, чтобы найти узел 10.10.10.11.
Коммутатор Hyper-V Switch передает пакет ARP через устройство VSID 5001.
Коммутатор Hyper-V Switch передает пакет ARP дальше
по сети, но этот пакет перехватывается фильтром NV Filter.
Примечание. Пакет ARP не передается широковещательно
по физической сети.
Фильтр NV Filter сверяется со своей таблицей политик
и передает MAC-адрес устройства Синий2.
Фильтр NV Filter отправляет ответ ARP коммутатору Hyper-V Switch и узлу Синий1.
Виртуализация сети
ТАБЛИЦА ARP
34:29:af:c7:d9:12
10.10.10.11
34:29:af:c7:d9:12
192.168.2.10
MACPA1
Где расположено устройство с адресом 10.10.10.11?
Виртуализация сети
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия
Поток пакетов
в виртуализованной сети

Виртуализация сети
Виртуализация сети
Поток пакетов в виртуализованной сети
10.10.10.10
Синий1
10.10.10.11
Синий2
VSID 5001
Синий1 формирует пакет для Синего2 и отправляет
его коммутатору Hyper-V .
Коммутатор Hyper-V прикрепляет идентификатор VSID.
Фильтр NV Filter проверяет, разрешен ли узлу Синий1
обмен данными с узлом Синий2, затем формирует пакет GRE
и отправляет его через физическую сеть.
На принимающем узле действия выполняются в обратном порядке: NV Filter анализирует пакет GRE, извлекает идентификатор VSID, передает пакет коммутатору Hyper-V, где VSID удаляется, а сам пакет передается ВМ
на узле Синий2.
VSID 5001
Пакет
192.168.5.12
MACPA2
192.168.2.10
MACPA1
GRE
Пакет
VSID
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Мультитенантный шлюз VPN
Проблемы
Поставщик услуг размещения хочет предоставлять изолированные сети для виртуальных машин клиента со встроенным S2S VPN
и NAT.
Предприятия используют виртуализованные сети, которые охватывают различные центры обработки данных,
или виртуализованные сети (с поддержкой NVGRE), взаимодействующие с физическими сетями
(без поддержки NVGRE).
Решение
Мультитенантный шлюз VPN в Windows Server 2012 R2.
Встроенный мультитенантный пограничный шлюз, обеспечивающий беспрепятственное взаимодействие.
Поддержка гостевой кластеризации с целью обеспечения
высокой доступности.
BGP для динамического обновления маршрутов.
Инкапсуляция и декапсуляция пакетов NVGRE.
NAT с поддержкой мультитенантности для доступа
в Интернет.
SPS VPN
SPS VPN
Центр обработки данных узла
Структура виртуализации сети
Узел
Узел
DNS-
SQL
Контроллер домена
Мультитенантный шлюз VPN
Мост между сетями ВМ
и физическими сетями.
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Гибридные сети в WS 2012
Узел 1 синей корпорации
Узел 2 синей корпорации
Узел зеленой корпорации
Узел 1 оранжевой корпорации
Узел 2 оранжевой корпорации
Туннель S2S
Туннель S2S
Туннель S2S
Туннель S2S
Туннель S2S
Интернет
Виртуальная сеть синей корпорации
Виртуальная сеть зеленой корпорации
Виртуальная сеть оранжевой корпорации
Шлюз
GW
Шлюз
GW
Шлюз
GW
Центр обработки данных
поставщика услуг размещения
Удаленные узлы
В сервере удаленного доступа реализована VPN типа «сеть-сеть» (Site-to-site, S2S).
Необходима виртуализация сети Windows.
Для каждого клиента требуется одна ВМ, выполняющая функции шлюза.
Сетевое взаимодействие
в гибридном облаке

Гибридные сети в WS 2012 R2
Узел 1 синей корпорации
Узел 2 синей корпорации
Узел зеленой корпорации
Узел 1 оранжевой корпорации
Узел 2 оранжевой корпорации
Туннель S2S
Туннель S2S
Туннель S2S
Туннель S2S
Туннель S2S
Интернет
Виртуальная сеть синей корпорации
Виртуальная сеть зеленой корпорации
Виртуальная сеть оранжевой корпорации
Центр обработки данных
поставщика услуг размещения
Удаленные узлы
Активный-резервный
Предоставляет мультитенантный шлюз S2S.
Гостевая кластеризация с целью обеспечения высокой доступности.
BGP для динамического обновления маршрутов.
NAT с поддержкой мультитенантности для доступа
в Интернет.
Сетевое взаимодействие
в гибридном облаке

Ваш центр обработки данных
Локальная среда
Подключение частного облака
к Azure
Удаленные сотрудники
Подключите центр обработки данных к Azure, создав виртуальные машины в частных сетях.
Подключите отдельные компьютеры к виртуальным машинам Azure и виртуальным сетям с помощью соединения «точка-сеть», без использования устройства для VPN.
Встроенный в Windows шлюз позволяет подключать виртуальные сети к частному облаку и Azure.
Сетевое взаимодействие в
гибридном облаке

Контроль потоков трафика
в центре обработки данных
Что это означает:
Появляется возможность управлять физическим сетевым оборудованием непосредственно из приложений.
Политики маршрутизации можно применять «на лету».
Требуется программируемое оборудование, поддерживающее стандартные протоколы (OpenFlow, Cisco OnePK и т. д.).
Проблемы:
Усложнение кода приложения.
В неоднородных средах возникают сложности.
Это готовое к внедрению в производство решение?
Применимо к определенным классам приложений (например, Microsoft Lync, средства диагностики сети, видеоигры со сложной графикой).
Большинству бизнес-приложений и рабочих нагрузок такой уровень контроля не потребуется.
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик
Коммутаторы
агрегирования
на уровне
стойки
на уровне
стойки
ВМ
ВМ
Приложение
Приложение
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Управление SDN с помощью System
Center 2012 R2 Virtual Machine Manager
Проблемы
Управление большим количеством физических и виртуальных коммутаторов.
Комплексное управление физическими и виртуальными сетями.
Решение
Логическая сеть
Упрощенное управление сетевыми реквизитами узлов, виртуальных машин и служб.
Применение интегрированных политик VLAN
для физических и виртуальных коммутаторов.
Сеть виртуальной машины
Создание и удаление слоя изолированных виртуальных сетей (HNV) на базе физической сети.
Управление SDN
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Проблемы
Необходимость беспрепятственной миграции ВМ и соблюдение сетевой политики.
Решение
Логический коммутатор
Единая логическая сущность для различных узлов.
Согласованные политики и конфигурации.
Управление расширяемым коммутатором Hyper-V Extensible Switch
Установка и настройка расширений для коммутатора.
Настройка сетевых политик.
Сетевые политики автоматически перемещаются вместе с ВМ
В том числе расширения сторонних поставщиков.
Управление SDN
Управление SDN с помощью System
Center 2012 R2 Virtual Machine Manager
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Управление сетевым коммутатором
с использованием OMI
Взаимодействие
с использованием
WS-MAN
Командлеты PowerShell для CIM
OMI
OMI
OMI
Как реализовано управление коммутатором
Модель CIM, соответствующая стандартам.
Коммутаторы на базе инфраструктуры
Open Management Infrastructure (OMI).
Командлеты PowerShell для управления коммутатором.
Решенные проблемы
Единый интерфейс управления сетевым оборудованием разных поставщиков.
Автоматизация стандартных задач управления сетью.
Система логотипов Logo Program позволяет клиентам находить и покупать простые
в использовании коммутаторы.
Управление SDN
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Партнерская экосистема SDN
Усовершенствованные программные средства сетевого взаимодействия

Беспрепятственный перенос рабочих нагрузок из одной облачной среды
в другую.
Сохранение политик, настроек ВМ
и IP-адресов.
Переход от тестовой среды
к производственной
с минимальными изменениями
в конфигурации сети.
Снижение операционных расходов, связанных
с эксплуатацией сетевых решений.
Упрощение консолидации центров обработки данных,
а также слияний
и поглощений.
Подключение центра обработки данных
к гибридной облачной среде без использования специализированного сетевого оборудования.
Клиенты могут использовать собственные IP-адреса
и DHCP-серверы.
Обеспечение масштабируемости
и мультитенантности.
Упрощение подключения к центру обработки данных клиента.
Гибкие возможности размещения ВМ
без изменения конфигурации.
Разделение ролей администраторов серверов
и администраторов сетей в целях повышения гибкости.
Единый план управления политиками
и их унифицированное применение в масштабах центра обработки данных.
Для владельцев
рабочих нагрузок
Для предприятий
Для поставщиков
услуг размещения
Для администраторов центров обработки
данных частных
и общедоступных облаков
Преимущества виртуализованных сетей
Абстрагирование рабочих нагрузок
Контроль трафика
Интеграция политик

Общий диск VHDX
Расширенная репликация
с помощью Hyper-V Replica
Резервное копирование в сети
Упрощенное обслуживание инфраструктуры
Надежная и устойчивая к сбоям инфраструктура для запуска непрерывно доступных служб
Гибкость и обеспечение отказоустойчивости на уровне приложений
Высокая доступность и отказоустойчивость
Обновление с поддержкой кластера
Диспетчер восстановления Hyper-V Recovery Manager
Гостевая кластеризация
Кластеризация с переходом по отказу
Объединение сетевых карт
Приоритет перехода на другой ресурс и правила сходства
Интеграция с облачными сервисами
Эффективные решения для аварийного восстановления

Кластеризация с переходом по отказу
Максимальная масштабируемость — 64 физических узла и 8000 виртуальных машин.
Автоматический перенос и запуск ВМ при сбое в работе физического узла.
Усовершенствованные общие тома кластера.
Кластеры ВМ на базе хранилища SMB 3.0.
Динамический кворум и свидетель.
Сокращение зависимостей AD.
Очищение ролей — режим обслуживания.
Очищение виртуальной машины после остановки.
Определение состояния работоспособности сети ВМ.
Усовершенствованная панель мониторинга кластера.
Интегрированное решение для высокодоступных виртуальных машин
Хранилище данных iSCSI, Fibre Channel или SMB 3.0.
Узел 1
Узел 2
Узел 3...
…Узел 64
узлов и дисков
узлов
V
V
V
V
V

Гостевая кластеризация
Полная поддержка кластеризованных рабочих нагрузок кластером узла Hyper-V.
Гостевые кластеры, которым требуется общее хранилище, могут использовать программные реализации iSCSI, Virtual FC или SMB.
Полная поддержка динамической миграции для узлов кластера гостевой системы.
Полная поддержка динамической памяти для узлов кластера гостевой системы.
Определение приоритета перезапуска, возможного и предпочитаемого владельца, AntiAffinityClassNames —
технологии, которые помогают работать в оптимальном режиме.
Максимальная гибкость для обеспечения высокой доступности на уровне приложений
Хранилище данных iSCSI, Fibre Channel или SMB
Кластер
узла Hyper-V
Гостевой
кластер
Гостевая кластеризация на основе кластера Hyper-V Cluster
Узел кластера гостевой системы перезапускается при сбое в работе физического узла
Поддержка узлов кластера гостевой системы и динамической миграции

Гостевая кластеризация с общим диском VHDX
Несколько виртуальных машин могут одновременно использовать файлы VHDX в качестве общего хранилища данных.
ВМ может подключаться к общему виртуальному диску SAS.
К общему файлу VHDX может подключаться неограниченное количество виртуальных машин.
Используется постоянное резервирование SCSI.
VHDX может находиться на общем томе кластера в хранилище с блочной записью или в файловом хранилище.
Поддерживает динамические и фиксированные VHDX.
Гостевые кластеры больше не зависят от топологии хранилища данных
CSV на базе хранилища
с блочной записью
Общий файловый ресурс SMB
Файловое хранилище
Кластеры узла
Hyper-V
Гибкие варианты размещения общих дисков VHDX

Мониторинг виртуальных машин
Диспетчер служб Service Control Manager, установленный в гостевой системе, попытается перезапустить службу при обнаружении сбоя.
После третьего сбоя служба кластера
внесет в журнал событий запись 1250.
Состояние ВМ = приложение на виртуальной машине в критическом состоянии.
ВМ может быть автоматически перезапущена на этом же узле.
После следующего сбоя ВМ может быть перемещена и запущена на другом узле.
Поддерживаются расширения, поставляемые партнерами.
Мониторинг работоспособности приложений внутри кластеризованных ВМ
Узел кластера
Hyper-V
Кластеризованная ВМ с активированным мониторингом

Обновление с поддержкой кластера
Сокращает время простоя сервера и перерывы в работе пользователей благодаря оркестрации обновлений узлов кластера.
Поддержка доступности сервисов без ущерба для кворума кластера.
Система отслеживает необходимые обновления и переносит рабочие нагрузки с подлежащих обновлению узлов.
Используется агент обновления Windows или расширяемый подключаемый модуль.
Интегрированное решение для установки исправлений для кластеров Hyper-V
Кластер Windows Server
Клиент приложения
Текущая
рабочая нагрузка
Службы обновления Windows Server
Update Services (WSUS)
U
Общее хранилище SMB, содержащее сторонние файлы для обновления

Кластер Hyper-V с виртуальными машинами на каждом узле
При отработке отказа виртуальные машины перезапускаются в соответствии с установленным приоритетом
Приоритет перехода на другой ресурс, правила анализа сходства и отличия
Приоритет перехода на другой ресурс позволяет запускать определенные ВМ
перед запуском всех остальных ВМ в кластере.
Правила сходства позволяют размещать виртуальные машины на
определенных узлах в кластере.
Функция AntiAffinityClassNames помогает размещать виртуальные машины отдельно друг от друга на разных физических узлах кластера.
Доступ к функции AntiAffinityClassNames предоставляется
через VMM как к набору доступности.
Оптимальное размещение ВМ
и операции перезапуска
Хранилище данных iSCSI, FC или SMB
Узлы
Hyper-V
Правила анализа отличия помогают размещать виртуальные машины отдельно друг от друга

После активации функции Hyper-V Replica начинается репликация виртуальных машин
Доступное и готовое к использованию решение для обеспечения непрерывности бизнеса и аварийного восстановления.
Регулируемая частота репликации (30 секунд,
5 или 15 минут).
Безопасная репликация по всей сети.
Поддерживается любое оборудование на любом узле.
Не требуются другие технологии репликации виртуальных машин.
Автоматическая обработка динамической миграции.
Упрощение конфигурирования и управления.
Репликация виртуальных машин Hyper-V с основного узла
на резервный
Hyper V Replica
Основной узел
Вспомогательный узел
Начальная копия
Затем копии обновляются с заданной частотой
Реплицированные изменения
При сбое в работе узла виртуальные машины могут быть запущены на вспомогательном узле
CSV на базе
хранилища
с блочной записью
Общий файловый ресурс SMB
Файловое
хранилище

Репликация настроена на копирование с основного узла на вторичный
Hyper-V Replica | Расширенная репликация
После успешного копирования виртуальной машины на вспомогательный узел можно воспроизвести эту копию
на третьем узле.
Репликация по цепочке.
Содержимое дополнительной копии соответствует содержимому основной.
Частота создания дополнительной копии может отличаться от частоты создания основной.
Полезно в рамках сценариев типа: SMB —> Поставщик услуг —> Узел DR поставщика услуг.
Репликация на третий узел как дополнительная защита от сбоев
Хранилище
DAS
На вторичном узле можно настроить репликацию
на третий узел

Диспетчер восстановления Hyper-V Recovery Manager
Защита важных сервисов благодаря
координации репликации и восстановления частных облаков, управляемых средствами VMM.
Автоматизированная репликация ВМ с одного узла частного облака на другой.
Hyper-V Replica поддерживает репликацию под управлением Hyper-V Recovery Manager.
Может использоваться для запланированного, внепланового и тестового переноса ВМ с одного узла на другой.
Поддерживается интеграция со сценариями разработки пользовательских планов аварийного восстановления.
Оркестрация защиты и восстановления частных облаков
Канал репликации
ЦОД 1
Бизнес-облако/среда тестирования и разработки
Бизнес-облако / среда тестирования и разработки
Отработка отказа
ЦОД 2
Коммуникационный канал
Коммуникационный канал
Узлы Hyper-V
Узлы Hyper-V
System Center 2012 R2
System Center 2012 R2

Усовершенствованный режим сеанса
Усовершенствованные функции VMBus
Передача звука через VMConnect.
Операции копирования и вставки между узлами и гостевыми системами.
Перенаправление смарт-карт.
Доступ к удаленному рабочему столу через VMBus.
Активировано для Hyper-V на сервере
и клиенте.
Полная поддержка динамической миграции виртуальных машин.
Усовершенствованная технология VMConnect для максимального удобства пользования

Автоматическая активация виртуальных машин
Активация виртуальных машин без необходимости управления ключами на каждой из них.
ВМ активируется на этапе загрузки.
Встроенные средства подготовки отчетности и отслеживания.
Активация ВМ на удаленных узлах,
в том числе без подключения к Интернету.
Поддерживается миграция ВМ,
Общий ключ AVMA для виртуальных машин может быть задействован
на активированной Windows с действующим ключом.
Узел Server 2012 R2 Hyper-V.
Упрощенная активация виртуальных машин на базе Windows Server 2012 R2
Узел центра обработки данных на базе Windows Server 2012 R2 Hyper-V
ВМ на базе Windows Server 2012 R2.

С 30 сентября в Учебном Центре «Звёзды и С» я начинаю читать серию авторсикх курсов по Windows Server 2012/R2.
Виртуализация, кластеризация, VDI и RDS, Active Directory.
Приходите, будет интересно.
http://www.stars-s.ru/
Обучение по Windows Server 2012 R2