无论是为了提升资源利用率、增强系统灵活性,还是为了简化管理、降低成本,虚拟化技术都展现出了无可比拟的优势
而在众多虚拟化解决方案中,Hyper-V以其卓越的性能、丰富的功能和极高的安全性,赢得了广大用户的青睐
随着技术的不断进步,Hyper-V 13代更是带来了诸多革命性的变化,本文将深入探讨这些变化,并展示Hyper-V 13代如何引领虚拟化技术的新潮流
一、GPU虚拟化的重大突破 随着图形处理器(GPU)在AI应用程序中的核心作用日益凸显,Hyper-V对GPU的支持也显得愈发重要
然而,在之前的版本中,Hyper-V对GPU的支持仅限于使用直接设备分配(DDA)将GPU传递到虚拟机(VM),使其独占于该特定VM
这种利用方式不仅效率低下,而且限制了GPU资源的灵活性和可扩展性
在Hyper-V 13代中,微软终于解决了这一问题,引入了GPU虚拟化的重大突破
现在,Hyper-V 13代允许对GPU进行分区,使其能够在多个VM之间共享
这一变化不仅显著提高了资源利用率,还支持集群内和独立主机之间的实时迁移
以前,将物理硬件直接分配给VM的概念阻止了VM到另一台主机的不间断传输,而现在,在使用GPU分区时,这一问题得到了完美解决
此外,GPU虚拟化还支持VM的高可用性
这意味着,在发生硬件故障或计划内维护时,VM可以无缝迁移到另一台主机,同时保持对GPU资源的访问
这一功能对于需要高可靠性和持续运行时间的应用程序来说至关重要
要实现这些新功能,需要满足一些先决条件,包括支持单根输入/输出虚拟化(SR-IOV)、AMD Milan或Intel Sapphire Rapids处理器以及Nvidia GPU A2、A10、A16和A40
同时,Windows 10/11、Windows Server 2019/2022和Linux Ubuntu 18.04/20.04 LTS可用作来宾操作系统
二、GPU池化与故障转移 除了GPU分区之外,Hyper-V 13代还支持相反的过程:即将多个图形处理器组合到一个虚拟GPU中
这一功能被称为GPU池化,它专为故障转移而设计,不支持实时迁移,因为它依赖于DDA
在GPU池化模式下,管理员需要在每个群集节点上创建一个同名的池,并将VM分配给此池
如果某个节点发生故障,群集将自动在另一台服务器上启动VM,并将其连接到相应的池
这样,即使发生硬件故障,VM也能继续访问GPU资源,确保应用程序的连续性和可用性
虽然GPU池化不支持实时迁移,但它在故障转移方面表现出色
对于需要高可用性和容错能力的应用程序来说,GPU池化是一个理想的选择
三、基于证书的实时迁移创新 从Hyper-V版本2016开始,操作系统就允许在工作组中设置集群
这种配置主要适用于较小的部署,例如远程办公室,在这些部署中,组织希望使基础结构尽可能简单
然而,传统上,不是Active Directory成员的群集不支持所有工作负载,对于Hyper-V角色,它仅提供快速迁移
在Hyper-V 13代中,这一限制得到了突破
现在,它支持未加入AD域基于证书的集群的实时迁移
这意味着,即使在没有Active Directory环境的网络中,Hyper-V也能实现VM的实时迁移
这一功能极大地扩展了Hyper-V的应用场景,使其能够在更多类型的网络环境中发挥优势
四、动态处理器兼容性的更新 动态处理器兼容性是Hyper-V的另一个重要功能,它允许将具有来自同一制造商的不同代处理器的计算机分组到一个群集中
在这种情况下,Windows仅使用CPU功能的最低公分母来确保兼容性
在Hyper-V 13代中,动态处理器兼容性功能得到了进一步更新
现在,它可以在一个集群中混合使用第三代和第四代英特尔至强处理器
这一变化使得企业能够更灵活地利用现有的硬件资源,同时降低升级成本
此外,Hyper-V 13代还将第二代VM设置为默认VM
目前,在使用Hyper-V管理器或Windows Admin Center创建VM时,默认值仍为Gen1
然而,Gen2不仅提供更高的可伸缩性,还支持安全启动、TPM和UEFI等功能
这使得Gen2 VM成为更安全和更可靠的选择
五、存储功能的显著增强 即将推出的Windows Server版本在存储功能方面引入了一系列增强功能,特别有利于虚拟化工作负载
在Hyper-V 13代中,这些增强功能得到了充分体现
首先,由于新的本机驱动程序而改进了NVMe的性能
据制造商称,与Server 2022相比,这将使最大IOPS数增加多达90%
这意味着,在Hyper-V 13代上运行的VM将能够更快地访问存储设备,从而提高整体性能
其次,新的操作系统将包括一个用于连接到SAN的NVMe over Fabric启动器
这一功能使得Hyper-V能够更高效地利用网络存储资源,进一步提高系统的灵活性和可扩展性
此外,ReFS(Resilient File System)将获得一个新的重复数据删除功能
与当前实现不同,该函数不仅限于冷存储(即通常驻留在文件服务器上且很少更改的数据),还适用于虚拟驱动器等热数据
据称,这一功能有望为VHD(X)和ISO文件节省高达90%的存储空间
六、其他重要更新与改进 除了上述重大变化外,Hyper-V 13代还引入了一系列其他重要更新与改进
例如: - 存储副本性能提高:与之前的版本相比,Hyper-V 13代的存储副本性能提高了3倍
这意味着,在发生灾难恢复或数据迁移时,系统将能够更快地恢复数据并恢复服务
- 精简配置存储:这一功能使得管理员能够更有效地利用存储空间
通过只分配实际使用的存储空间而不是预先分配整个卷的大小,精简配置存储可以显著降低存储成本并提高资源利用率
- 对存储空间直通(S2D)的延伸群集支持:Hyper-V 13代现在支持对S2D的延伸群集配置
这一功能使得管理员能够在多个地理位置之间部署和管理存储资源,进一步提高系统的灵活性和可用性
- 群集感知更新增强功能:Hyper-V 13代对群集感知更新进行了增强,使其更具弹性
这意味着,在更新过程中,系统将能够更智能地处理潜在的故障和中断,确保服务的连续性和可用性
- NetworkATC对Windows Server的支持:NetworkATC(网络自适应传输控制)是一种用于优化网络传输性能的技术
在Hyper-V 13代中,NetworkATC现在支持Windows Server环境
这将使得在Hyper-V上运行