Übersicht über Hyper-V
Hyper-V ist eine Hypervisor-basierte Virtualisierungstechnologie für x64-Versionen von Windows Server 2008 und höher. Der Hypervisor ist die prozessorspezifische Virtualisierungsplattform, die es mehreren isolierten Betriebssystemen ermöglicht, sich eine einzelne Hardwareplattform zu teilen.
Hyper-V unterstützt die Isolation über separate Partitionen. Eine Partition ist eine logische Einheit der Isolation, die vom Hypervisor unterstützt wird und in der die Betriebssysteme ausgeführt werden. Der Virtualisierungsstapel wird im Verwaltungsbetriebssystem der übergeordneten Hyper-V-Partition ausgeführt und hat direkten Zugriff auf die Hardwaregeräte. Das Verwaltungsbetriebssystem erstellt dann die untergeordneten Hyper-V-Partitionen und startet die Gastbetriebssysteme darin.
Partitionen haben keinen Zugriff auf den physischen Prozessor und behandeln die Unterbrechungen des Prozessors nicht. Sie verfügen stattdessen über eine virtuelle Ansicht des Prozessors und führen einen Adressraum für den virtuellen Speicher aus, der für jede Gastpartition intern ist. Der Hypervisor verarbeitet die Unterbrechungen des Prozessors und leitet sie an die entsprechende Partition weiter. Hyper-V kann auch die Adressübersetzung zwischen verschiedenen virtuellen Gastadressräumen mithilfe einer E/A-Speicherverwaltungseinheit (IOMMU) beschleunigen, die unabhängig von der vom Prozessor verwendeten Speicherverwaltungshardware arbeitet. Eine IOMMU wird dann verwendet, um physischen Speicheradressen den Adressen neu zuordnen, die von der untergeordneten Partitionen verwendet werden.
Untergeordnete Partitionen haben auch keinen direkten Zugriff auf andere Hardwareressourcen. Stattdessen wird untergeordneten Partitionen eine virtuelle Ansicht der Ressourcen angezeigt, die als virtuelle Geräte bezeichnet werden. Anforderungen an die virtuellen Geräte werden entweder über den VMBus (VMBus) oder den Hypervisor an das Verwaltungsbetriebssystem in der übergeordneten Partition weitergeleitet, das die Geräteanforderungen verarbeitet. Der VMBus ist ein logischer, partitionsübergreifender Kommunikationskanal mit separaten Kanälen, die für die Kommunikation zwischen der übergeordneten Partition und einer untergeordneten Partition zugewiesen sind.
Das Verwaltungsbetriebssystem hostet virtuelle Dienstanbieter (VSP), die über den VMBus kommunizieren, um Gerätezugriffsanforderungen von untergeordneten Partitionen zu verarbeiten. Das Gastbetriebssystem auf einer untergeordneten Partition hostet virtuelle Dienstclients (VCs), die Geräteanforderungen mithilfe des VMBus an VSPs im Verwaltungsbetriebssystem umleiten.
Für den Netzwerkzugriff auf untergeordnete Partitionen wird ein Netzwerk-VSC (NetVSC) in einem Gastbetriebssystem ausgeführt. Netzwerkanforderungen und -pakete werden zwischen jedem NetVSC und dem Netzwerk-VSP gesendet, der im Verwaltungsbetriebssystem ausgeführt wird. NetVSC macht auch eine virtualisierte Ansicht des physischen Netzwerkadapters auf dem Hostcomputer verfügbar. Dieser virtualisierte Netzwerkadapter wird als synthetischer Netzwerkadapter bezeichnet.
Hinweis Hyper-V unterstützt auch einen weiteren weniger effizienten virtualisierten Netzwerkadapter, der als emulierter Netzwerkadapter bezeichnet wird. Ein emulierter Netzwerkadapter imitiert einen Intel-Netzwerkadapter und verwendet Hardwareemulation, um Pakete an und von NetVSP weiterzuleiten.
Die folgende Abbildung zeigt die Netzwerkdatenpfade in Hyper-V über synthetische Netzwerkadapter.
Diese Datenpfade werden erweitert, indem virtualisierte NDIS-Netzwerkschnittstellen verwendet werden, z. B. die VMQ (VmQ), die Single Root-E/A-Virtualisierung (SR-IOV) oder erweiterbare Hyper-V-Switchschnittstellen. NetVSC kann beispielsweise so konfiguriert werden, dass eine Verbindung mit einer virtuellen Funktion (VF) eines physischen Netzwerkadapters hergestellt wird, der die SR-IOV-Schnittstelle unterstützt. In diesem Fall sendet und empfängt netVSC Pakete direkt über den zugrunde liegenden physischen Adapter und nicht über den VMBus.
Weitere Informationen zu Hyper-V finden Sie unter Hyper-V.