然而,在过去几个版本中,Hyper-V的创新步伐似乎有所放缓
然而,微软并未停下脚步,随着AI技术的崛起和对高性能计算需求的增加,Windows Server 2025中的Hyper-V迎来了一系列令人瞩目的更新和增强功能
本文将深入探讨这些变化,并展示Hyper-V如何在最新版本中再次引领虚拟化技术的潮流
GPU虚拟化:跨虚拟机共享GPU资源 随着图形处理器(GPU)在AI应用中的核心地位不断上升,Hyper-V对GPU的支持已经成为一个关键问题
在过去,Hyper-V只能通过直接设备分配(DDA)将GPU分配给单一虚拟机(VM),这意味着GPU资源无法被高效利用
考虑到现代GPU的高性能和成本,这种分配方式显然不够灵活和高效
在Windows Server 2025中,微软终于引入了对GPU进行分区的能力,使得单个GPU可以在多个虚拟机之间共享
这一变化不仅提高了资源利用率,还使得在集群内和独立主机之间进行实时迁移成为可能
在以前,由于物理硬件直接分配给VM,VM的迁移会受到限制,而在GPU分区(GPU-P)的情况下,VM的高可用性也得到了全面支持
为了实现GPU虚拟化,Windows Server 2025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
此外,Windows 10/11、Windows Server 2019/2022和Linux Ubuntu 18.04/20.04 LTS可用作来宾操作系统
GPU池化:故障转移专用设计 除了GPU分区,Windows Server 2025还支持另一种相反的操作:将多个图形处理器合并成一个虚拟GPU
这种GPU池化设计专为故障转移而开发,并不支持实时迁移,因为它依赖于DDA
管理员需要在每个集群节点上创建一个同名的池,并将虚拟机分配到该池中
在节点发生故障的情况下,集群将在另一台服务器上启动虚拟机,并将其连接到相应的池
尽管GPU池化不支持实时迁移,但它提供了一种高效的故障转移机制,确保了业务连续性和高可用性
特别是在对AI应用进行大规模部署时,GPU池化可以显著提高资源利用率和系统可靠性
无AD集群的实时迁移:基于证书的迁移机制 自Windows Server 2016版本以来,微软允许在工作组中建立集群,这种配置主要适用于较小的部署场景,如远程办公室
然而,传统上,不属于Active Directory(AD)域的集群不支持所有工作负载,对于Hyper-V角色,仅提供了快速迁移的选项
在Windows Server 2025中,微软引入了基于证书的无AD集群实时迁移功能
这一变化使得在不加入AD域的情况下,也能实现虚拟机的实时迁移,从而提高了系统的灵活性和可扩展性
这对于那些希望在保持基础结构尽可能简单的同时,实现高可用性和业务连续性的组织来说,无疑是一个巨大的福音
动态处理器兼容性:混合使用不同代CPU 动态处理器兼容性是Windows Server 2025中另一个重要的更新
这一功能允许将来自同一制造商但不同代的处理器分组到同一个集群中
在这种情况下,Windows将仅使用这些处理器共同拥有的最基本、最低层级的CPU功能,以确保整个集群的稳定性和一致性
在Windows Server 2025版本中,甚至可以混合使用来自第三和第四代的Intel Xeon处理器
这一变化为组织提供了更大的灵活性,使得他们能够在不牺牲系统稳定性的情况下,充分利用不同代的CPU资源
第二代虚拟机成为默认选项 在Windows Server 2025中,第二代虚拟机(Gen2 VM)将成为Hyper-V的默认选项
目前,在使用Hyper-V管理器或Windows Admin Center创建虚拟机时,默认值仍为Gen1
然而,Gen2虚拟机不仅提供更高的可扩展性,还支持一系列先进功能,如安全启动、可信平台模块(TPM)和统一可扩展固件接口(UEFI)等
这一变化将使得组织能够更容易地采用最新的安全技术和虚拟化功能,从而提高系统的安全性和性能
存储功能增强:提升虚拟化工作负载性能 在存储功能方面,Windows Server 2025也引入了一系列增强,特别有利于虚拟化工作负载
其中,NVMe性能的提升尤为显著
借助新的本机驱动程序,NVMe的IOPS(每秒输入/输出操作数)相比Server 2022提高了多达90%
此外,新操作系统还将包括一个用于连接到存储区域网络(SAN)的NVMe over Fabric启动器
另一个重要的更新是ReFS(弹性文件系统)的新去重功能
与当前实现不同的是,这一新功能不仅限于冷存储,还适用于热数据,如虚拟驱动器
这一改进有望为VHD(X)和ISO文件节省高达90%的存储空间
Hyper-V扩展性大幅提升 除了上述功能增强外,Windows Server 2025中的Hyper-V还迎来了扩展性的大幅提升
根据微软公布的数据,单个虚拟机现在可以支持最多2048个CPU核心、240TB的内存以及海量存储
此外,单个虚拟机还可以配置多达256个SCSI磁盘、4个SCSI控制器、每块虚拟硬盘最高64TB的存储容量,以及68个虚拟网络适配器和4个虚拟光纤通道适配器
在主机容量方面,Hyper-V的功能也更加强大
集群配置可以扩展到64个节点,最多可容纳8000个虚拟机,同时内存容量可达4PB
这些惊人的数字不仅展示了Hyper-V的强大扩展性,也为其在大型企业和云计算环境中的广泛应用奠定了坚实基础
其他增强功能 除了上述主要变化外,Windows Server 2025中的Hyper-V还引入了一系列其他增强功能
例如,存储副本性能提高了3倍,使得数据备份和恢复更加高效
精简配置存储功能允许组织更有效地利用存储空间,降低了存储成本
对存储空间直通(S2D)的延伸群集支持使得组织能够在更广泛的场景中使用S2D技术,提高了系统的可靠性和性能
此外,群集感知更新增强功能使得系统更新更加灵活和可靠,减少了因更新导致的系统停机时间
NetworkATC(网络自适应传输控制)对Windows Server的支持提高了网络性能,使得虚拟机之间的数据传输更加高效
新的ReFS本机重复数据删除和压缩功能针对虚拟机等热数据进行了优化,进一步提高了存储效率
结语 综上所述,Windows Server 2025中的Hyper-V迎来了一系列革命性的变化和功能增强
这些变化不仅提高了系统的可扩展性、安全性和性能,还为组织提供了更大的灵活性和可靠性
无论是通过GPU虚拟化实现资源的高效利用,还是通过无AD集群的实时迁移提高系统的灵活性,Windows Server 2025中的Hyper-V都展示了其在虚拟化技术领域的领先地位
随着云计算和大数据技术的不断发展,虚拟化技术将在未来扮演更加重要的角色
微软通过持续创新和改进Hyper-V技术,不仅满足了当前市场的需求,也为未来的技术发展奠定了坚实基础
我们有理由相信,在Windows Server 2025的推动下,Hyper-V将继续引领虚拟化技术的潮流,为企业级服务器领域带来更加高效、可靠和安全的解决方案