Live Migration mit Hyper-V 2012
Virtuelle Maschinen bei Bedarf (zum Beispiel für eine Wartung) oder automatisch (für das Loadbalancing) flexibel von einem Rechner zum anderen wandern zu lassen, gehört zu den Schlüsselfunktionen der sogenannten Live Migration. Erst diese Technik macht Server-Virtualisierung zu einem probaten Konzept für geschäftskritische Server. Bislang waren die technologischen Hürden hierfür sehr hoch. Das neue Hyper-V-Release hat die technischen Anforderungen nun deutlich herabgesetzt, um die Technik auch für kleinere Firmen erschwinglich und beherrschbar zu machen.
Live Migration bietet Hyper-V erst seit Windows Server 2008 R2, welches das dafür nötige Cluster Filesystem Cluster Shared Volumes (CSV) bereitstellte. Storage-seitig mussten hierfür ein SAN sowie ein Windows-Cluster vorhanden sein. Das neue Hyper-V-Release führt einfachere Alternativen ein. Dazu gehört zum einen, dass sich dank SMB 3 File-Server unter Windows Server 2012 als Shared Storage einsetzen lassen und dafür kein SAN mehr nötig ist. Außerdem entfällt der Zwang zum Einrichten eines Clusters, weil eine Migration von VMs auch zwischen einzelnen Hosts möglich ist.
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Eine weitere Neuerung, von der primär kleine Installationen profitieren, ist die Möglichkeit, VMs komplett ohne Shared Storage zu migrieren. Diese Shared Nothing Live Migration funktioniert auf Basis von lokalen Festplatten. VMware etwa verfügt seit vSphere 5.1 über die Option Enhanced Vmotion, die die gleiche Funktionalität realisiert.
Bei der Live Migration holt Microsoft in Windows Server 2012 einiges nach, was VMware schon länger bietet. Dazu gehört die Option, mehrere VMs parallel zu migrieren. Zusätzlich lässt sich die Migration von bestimmten VMs mit einer höheren Priorität ausstatten. Das neue Hyper-V zieht mit der Einführung von Storage Live Migration auch in diesem Punkt mit VMware gleich.
Mit der VM-Replikation (Hyper-V Replica) implementiert Microsoft zudem ein Feature für Desaster Recovery: Dabei werden ausgewählte VMs auf einen anderen Host, der sich typischerweise in einer anderen Lokation befindet, übertragen. Dieser Transfer erfolgt auf Basis von Snapshots und stellt geringe technische Anforderungen (kein SAN erforderlich), so dass diese Technik auch von kleineren Firmen praktiziert werden kann.
Hyper-V 2012 Technik und Architektur
Der Kern von Hyper-V ist der Hypervisor - eine schlanke Abstraktionsschicht, welche direkt auf der Hardware läuft („bare metal virtualization“). Für die Steuerung sowie die Bereitstellung der Treiber ist das Parent-OS oder Root-Partition zuständig - eine schlanke Windows Server 2012-Betriebssysteminstallation mit allen benötigten Tools, welche vom Hypervisor während des Bootvorgangs gestartet wird.
Die VMs oder Gastsysteme – von Microsoft auch Child Partitions genannt – werden von der privilegierten Root-Partition aus gesteuert und administriert. Die virtuellen Maschinen werden mittels des Integration Services-Softwarepaket für den virtuellen Betrieb optimiert. Der Kernel der VMs wird dabei geringfügig modifiziert, so dass Memory- und CPU-Funktionen direkt über die Hypercall API an die reelle Hardware weitergereicht werden. Festplatten- und Netzwerkzugriffe laufen dabei via VMBUS und das Root-OS und werden dort über die normalen Gerätetreiber an die Hardware durchgereicht.
Alternativ zu diesem Paravirtualisierungsmodus können die Gäste auch vollständig virtualisiert laufen, Hyper-V bedient sich dabei der Virtualisierungsunterstützung der CPU. Mit deren Hilfe lassen sich die Child Partitions somit auch unmodifiziert, aber mit gewissen Performance-Einbußen betreiben.