Kiến trúc của ảo hóa, Triển khai HyperV, Vấn đề bản quyền trên HyperV, Giới hạn phần cứng trên HyperV, HyperV serverCài đặt HyperV, Sử dụng HyperV manager, Tạo một máy tính ảo, Máy ảo thế hệ 1 (Generation 1) và thế hệ 2 (Generation 2), Cài đặt hệ điều hành cho máy ảo, Cấu hình Guest Integration Services, Sử dụng Enhanced Session mode, Cấp phát bộ nhớ, Sử dụng chế độ cấp phát bộ nhớ động (Dynamic memory), Cấu hình Smart Paging, Cấu hình resource metering
Trang 1Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Cấu hình Hyper-V Server 2012 R2
Lê Gia Công
Trang 2Nội dung
Chương 3 Cấu hình Hyper-V 4
3.1.Tạo và cấu hình máy ảo 4
Kiến trúc của ảo hóa 4
Triển khai Hyper-V 6
Vấn đề bản quyền trên Hyper-V 6
Giới hạn phần cứng trên Hyper-V 6
Hyper-V server 7
Cài đặt Hyper-V 8
Sử dụng Hyper-V manager 10
Tạo một máy tính ảo 11
Máy ảo thế hệ 1 (Generation 1) và thế hệ 2 (Generation 2) 14
Cài đặt hệ điều hành cho máy ảo 16
Cấu hình Guest Integration Services 17
Sử dụng Enhanced Session mode 19
Cấp phát bộ nhớ 20
Sử dụng chế độ cấp phát bộ nhớ động (Dynamic memory) 21
Cấu hình Smart Paging 22
Cấu hình resource metering 22
Tóm tắt nội dung 23
Câu hỏi ôn tập 24
3.2.Cấu hình lưu trữ trong ảo hóa 25
Các loại đĩa cứng ảo 25
Tạo đĩa ảo 26
Tạo đĩa ảo cùng với máy ảo 26
Trang 3Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Máy ảo dùng đĩa cứng thật 31
Chỉnh sửa đĩa ảo 32
Tạo checkpoint 33
Cấu hình QoS (Quality of Service) cho hệ thống lưu trữ 34
Kết nối tới SAN (Storage Area Network) 35
Sử dụng Fibre Channel 37
Kết nối máy ảo tới SAN 38
Tóm tắt nội dung 39
Câu hỏi ôn tập 40
3.3.Tạo và cấu hình mạng ảo 41
Tạo switch ảo 41
Cấu hình địa chỉ MAC 45
Tạo cạc mạng ảo 46
Cạc mạng kiểu synthetic và emulated 48
Cấu hình tăng tốc cho phần cứng 49
Một số cấu hình cạc mạng nâng cao 50
Cấu hình gộp cạc mạng (NIC teaming) cho mạng ảo 50
Một số tình huống sử dụng mạng ảo 53
Tóm tắt nội dung 54
Câu hỏi ôn tập 54
Trang 4Chương 3 Cấu hình Hyper-V
Khái niệm ảo hóa server đã phát triển trong một vài năm gần đây, ban đầu nó được xem như là một giải pháp mới để chạy thử nghiệm, kiểm tra các server
Windows Server 2012 R2 sử dụng role Hyper-V để tạo máy tính ảo (VM-Virtual Machine), các máy
ảo này hoạt động trong môi trường hoàn toàn độc lập với máy thật Người quản trị có thể dễ dàng di chuyển máy ảo từ nơi này sang nơi khác trong cùng một máy thật, hoặc từ máy thật này sang máy thật khác Ngoài ra, việc cài đặt ứng dụng và dịch vụ trên máy ảo cũng đơn giản, thuận tiện
Chương này đề cập tới một số vấn đề liên quan đến việc triển khai Hyper-V server và máy ảo Cụ thể gồm các nội dung sau:
- Tạo và cấu hình máy ảo
- Tạo và cấu hình hệ thống lưu trữ ảo
- Tạo và cấu hình mạng ảo
3.1 Tạo và cấu hình máy ảo
Ảo hóa server trong Windows Server 2012 R2 hoạt động dựa trên một thành phần có tên gọi là
hypervisor Thành phần này còn có tên gọi khác là Virtual Machine Monitor (VMM)
Hypervisor có nhiệm vụ trừu tượng hóa phần cứng của máy tính, trên cơ sở đó tạo ra các môi trường phần cứng ảo riêng biệt, mỗi môi trường phần cứng riêng biệt gọi là một máy ảo (VM) Như vậy, mỗi máy ảo sẽ có một cấu hình phần cứng riêng, chạy một hệ điều hành riêng
Dựa trên role Hyper-V, từ một máy tính chạy Windows Server 2012 R2, chúng ta có thể tạo ra rất nhiều máy tính ảo, chúng hoạt động như những máy tính vật lý độc lập
Kiến trúc của ảo hóa
Các sản phẩm ảo hóa có thể sử dụng một số kiến trúc khác nhau để chia sẻ tài nguyên phần cứng cho các máy ảo Sản phẩm ảo hóa ban đầu của Microsoft gồm Microsoft Windows Virtual PC và Microsoft Virtual Server yêu cầu máy thật phải có một hệ điều hành làm nền tảng Khi đó, hệ điều hành sẽ trở thành hệ điều hành “nền” (host) Trên hệ điều hành “nền”, chúng ta sẽ cài hạ tầng ảo hóa hypervisor
Về mặt bản chất, hạ tầng ảo hóa sẽ chạy song song với hệ điều hành “nền”, trên hypervisor bạn có thể tạo các máy ảo chạy độc lập Xem hình minh họa
Trang 5Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Kiến trúc ảo hóa mà hypervisor chạy trên hệ điều hành nền gọi là ảo hóa loại 2 (type II virtualization)
Ở kiến trúc ảo hóa loại 2, bạn có thể tạo ra một máy tính ảo với đầy đủ các thành phần, như: đĩa cứng, RAM, các thiết bị ngoại vi, CPU Trên máy tính ảo này, bạn sẽ cài đặt một hệ điều hành như trên một máy tính thông thường Thời gian xử lý của CPU sẽ được luân chuyển giữa hệ điều hành nền và
Trong kiến trúc ảo hóa loại 1, hypervisor sẽ tạo ra các môi trường riêng biệt gọi là các partititon (phân vùng), trên mỗi phân vùng sẽ có một hệ điều hành riêng (kể cả hệ điều hành nền trên máy thật), các hệ điều hành sẽ thực hiện truy cập phần cứng thông qua hypervisor
Trong kiến trúc này không còn quá trình chia sẻ thời gian CPU giữa hypervisor và hệ điều hành nền nữa Thay vào đó, hypervisor sẽ chỉ định phân vùng đầu tiên là phân vùng cha, hệ điều hành nền sẽ chạy trên phân vùng cha, tất cả các phân vùng còn lại là phân vùng con Xem hình minh họa
Hệ điều hành nền
Kiến trúc ảo hóa loại 2, cùng chia sẻ phần cứng với hệ điều hành nền
Phần cứng
Hypervisor Máy ảo
Hệ điều hành Hệ điều hành Hệ điều hành
Trang 6Phân vùng cha và các phân vùng con sẽ truy cập phần cứng của hệ thống máy thật thông qua
hypervisor Phân vùng cha sẽ chạy một chương trình có nhiệm vụ tạo và quản lý các phân vùng con gọi là virtualization stack Phân vùng cha cũng chịu trách nhiệm xử lý các vấn đề liên quan đến Plug and Play, quản lý nguồn điện, xử lý lỗi cho các hệ thống chạy trên các phân vùng con Các phân vùng con sẽ thao tác trên phần cứng ảo, trong khi phân vùng cha thao tác trên phần cứng thật
Triển khai Hyper-V
Chỉ có Windows Server 2012 R2 bản Standard và Datacenter mới hỗ trợ Hyper-V Hệ điều hành được cài đặt role Hyper –V sẽ chạy trên phân vùng cha, từ phân vùng này sẽ thực hiện việc quản lý và tạo các phân vùng con Trên các phân vùng con có thể cài đặt các hệ điều hành máy chủ, máy trạm dòng Microsoft, hoặc các dòng khác
Vấn đề bản quyền trên Hyper-V
Cũng như trên máy thật, khi cài đặt hệ điều hành trên máy ảo, bạn cũng phải có bản quyền của hệ điều hành Khác biệt chính giữa hai bản Standard và Datacenter là vấn đề bản quyền Với bản Standard khi bạn mua bản quyền cho máy thật, bạn sẽ được thêm hai bản khác cho máy ảo, trong khi bản Datacenter không giới hạn số lượng cài đặt trên máy ảo
Giới hạn phần cứng trên Hyper-V
Kiến trúc ảo hóa loại 1, hypervisor chạy trực tiếp trên phần cứng
Phần cứng Hypervisor
Trang 7Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Hyper-V có thể hỗ trợ cluster gồm 64 nút với 8000 máy ảo
Hyper-V server
Bên cạnh việc triển khai ảo hóa dựa trên Hyper–V trong Windows Server 2012 R2, bạn cũng có thể triển khai ảo hóa trên một phiên bản server khác của Microsoft, đó là Hyper-V Server 2012 R2, đây là phiên bản rút gọn của Windows Server 2012 R2
Khi cài đặt Hyper-V Server 2012 R2, role Hyper-V sẽ được cài mặc định cùng với hệ điều hành Hyper-V Server 2012 R2 chỉ có ba role là: Hyper-V, File and Storage Services, và Remote Desktop; trong đó hai role sau bị hạn chế một số chức năng Xem hình minh họa
Mặc dù Hyper-V Server cũng bị hạn chế các chức năng trong chế độ Server Core Tuy nhiên, cũng như các Server Core khác, với gói SCONFIG đã được cài đặt sẵn, bạn có thể thực hiện việc quản lý Hyper-
V Server từ xa bằng Server Manager và Hyper-V Manager Xem hình minh họa
Trang 8Hyper-V Server là sản phẩm miễn phí của Microsoft, bạn có thể tải về từ trang web của Microsoft Tuy nhiên, Hyper-V Server không hỗ trợ bản quyền cho bất kì hệ điều hành nào cài đặt trên máy ảo
Cài đặt Hyper-V
Trước khi cài đặt, cần phải kiểm tra phần cứng để đảm bảo nó có hỗ trợ Hyper-V Việc cài đặt role Hyper-V trong Windows Server 2012 R2 cũng tương tự như các role khác, sử dụng Server Manager để cài đặt
Khi cài đặt role Hyper-V, hệ thống sẽ cài đặt hạ tầng hypervisor và công cụ quản trị (nếu cài đặt ở chế
độ full GUI) Sau khi cài đặt, bạn sẽ sử dụng công cụ Hyper-V Manager để tạo, quản lý các máy ảo và các thành phần khác trên Hyper-V
Hyper-V Manager cho phép quản lý và cấu hình tất cả các server ảo hóa và máy ảo trên hệ thống mạng
Bạn cũng có thể quản lý các máy ảo bằng tập lệnh Hyper-V trong Windows PowerShell
Microsoft đưa ra một số đề nghị cho hệ thống cài đặt Hyper-V:
- Server cài đặt Hyper-V thì không nên cài đặt thêm các role khác
- Nếu muốn cài đặt một số role trên server ảo hóa để quản lý máy tính ảo, thì bạn nên cài đặt trong Hyper-V
- Server cài đặt Hyper-V nên cài ở chế độ Server Core
Trang 9Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
- CPU có hỗ trợ công nghệ quản lý bộ nhớ đặc thù của ảo hóa Ví dụ: DEP (Data Execution Prevention), eXecute Disable (XD) của Intel, No eXecute (NX) của AMD Đặc biệt, hệ thống cũng phải hỗ trợ Intel XD bit hoặc AMD NX bit
Các bước để cài đặt Hyper-V:
1 Mở Server Manager, chọn trình đơn Manage, chọn Add Roles And Features để chạy Add Roles And Features Wizard, hệ thống sẽ hiển thị trang Before You Begin
2 Bấm Next để mở trang Select Installation Type
3 Hệ thống đã chọn sẵn mục Role-Based Or Feature-Based Installation, để mặc định, bấm Next
để mở trang Select Destination Server
4 Lựa chọn server mà bạn muốn cài đặt Hyper-V, sau đó bấm Next để mở trang Select Server Roles
5 Chọn role Hyper-V Hộp thoại Add Features That Are Required For Hyper-V sẽ xuất hiện
6 Bấm Add Features để chấp nhận một số đề nghị của hệ thống, bấm Next để mở trang Select Features
7 Bấm Next để mở trang Hyper-V
8 Bấm Next để mở trang Create Virtual Switches
9 Lựa chọn cạc mạng phù hợp và bấm Next để mở trang Virtual Machine Migration
Trang 1010 Bấm Next để mở trang Default Stores
11 Lựa chọn vị trí để lưu đĩa cứng ảo (VHD: Virtual Hard Disk), tập tin cấu hình của máy tính ảo (VM configuration) Bấm Next để mở trang Confirm Installation Selection
12 Bấm nút Install để mở trang Installation Progress
13 Bấm Close sau khi cài đặt thành công
14 Khởi động lại server
Quá trình cài đặt role Hyper-V sẽ thiết lập hạ tầng hypervisor Do vậy, nó sẽ làm thay đổi quá trình khởi động của Windows Server 2012 R2, vì hypervisor đã kiểm soát phần cứng của hệ thống, và nạp
hệ điều hành của Windows Server 2012 R2 vào partition đầu tiên (partition cha)
Sử dụng Hyper-V manager
Sau khi cài đặt Hyper-V và khởi động lại máy tính, bạn có thể bắt đầu sử dụng Hyper-V manager để tạo các máy tính ảo, và cài đặt hệ điều hành trên các máy tính ảo
Để mở Hyper-V manager, bạn mở Server Manager, vào trình đơn Tools
Hyper-V manager cho phép người quản trị tạo và quản lý các máy tính ảo trên nhiều server khác nhau
Trang 11Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Hyper-V Manager sẽ liệt kê tất cả các máy tính ảo (VM) trên các server đã được kết nối, cùng với một
số thông tin của mỗi máy tính ảo Xem hình minh họa
Tạo một máy tính ảo
Sau khi cài đặt Hyper-V, bạn có thể sử dụng Hyper-V Manager để tạo các máy tính ảo và cài đặt hệ điều hành trên các máy tính ảo Trong quá trình tạo máy tính ảo, tùy theo hạ tầng phần cứng của server, bạn sẽ xác định cấu hình cụ thể cho một máy tính ảo, ví dụ: số vi xử lý, dung lượng RAM, cạc mạng, đĩa cứng ảo, SAN
Một máy ảo thường có các tập tin sau:
- Tập tin cấu hình của máy ảo, dạng xml
- Một hoặc nhiều tập tin của đĩa cứng ảo (.vhd hoặc vhdx) Hệ điều hành, ứng dụng và dữ liệu của máy ảo sẽ được lưu trong đĩa cứng ảo này
- Một số máy ảo còn có tập tin lưu trạng thái của nó, dạng vsv
Sau đây là các bước để tạo một máy tính ảo:
1 Mở Server Manager, trong trình đơn Tools, chọn Hyper-V Manager để mở cửa sổ điều khiển của Hyper-V Manager
2 Ở khung bên trái, chọn Hyper-V server mà bạn quan tâm
3 Từ trình đơn Action, chọn New, Virtual Machine Bắt đầu chạy New Virtual Machine Wizard, xuất hiện trang Before You Begin
Trang 124 Bấm Next để mở trang Specify Name And Location
5 Nhập tên cho máy tính ảo trong mục Name, tên này cũng được hệ thống sử dụng để đặt tên cho các tập tin cũng như thư mục để lưu máy ảo Nếu không muốn lưu các tập tin này ở vị trí mặc định, chọn mục Store The Virtual Machine In A Different Location, nhập đường dẫn mới vào mục Location Bấm Next để mở trang Specify Generation
6 Lựu chọn loại máy ảo mà bạn muốn tạo Generation 1 hoặc Generation 2 Bấm Next để mở cửa
sổ Assign Memory
7 Trong mục Startup Memory, nhập kích thước RAM cho máy ảo, bấm Next để mở trang
Configure Networking Xem hình minh họa
8 Bấm chuột để xổ danh sách của Connection, chọn một switch ảo để kết nối Bấm Next để mở cửa sổ Connect Virtual Hard Disk Xem hình minh họa
Trang 13Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
9 Hệ thống đã chọn sẵn mục Create A Virtual Hard Disk, để nguyên và nhập thêm các giá trị sau:
Name: nhập tên cho tập tin chứa đĩa cứng ảo, sử dụng định dạng vhdx cho Windows Server 2012 R2
Location: xác định vị trí lưu tập tin của đĩa cứng ảo
Size: nhập kích thước của đĩa cứng ảo
10 Bấm Next để mở trang Installation Options
11 Để nguyên lựa chọn Install An Operating System Later Option, bấm Next để mở trang
Completing The New Virtual Machine
12 Bấm Finish Hệ thống sẽ tạo mới một máy ảo và đưa nó vào danh sách các máy ảo trong
Trang 14Máy ảo thế hệ 1 (Generation 1) và thế hệ 2 (Generation 2)
Trong Windows Server 2012 R2, Hyper-V đưa ra một loại máy ảo mới gọi là máy ảo thế hệ 2 Các máy ảo tạo ra trong các phiên bản Windows trước gọi là máy ảo thế hệ 1
Trong quá trình tạo máy ảo bằng tiện ích New Virtual Machine Wizard, sẽ có phần cho bạn chọn loại máy ảo, tại đó, bạn sẽ lựa chọn máy ảo sẽ tạo là thế hệ 1 hay thế hệ 2 Xem hình minh họa
Trang 15Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Máy ảo thế hệ 1 được thiết kế theo kiểu mô phỏng các phần cứng của một máy tính thông thường Máy
ảo sẽ sử dụng các bộ điều khiển của phần cứng tương ứng, ví dụ: AMI BIOS, cạc đồ họa S3, vi xử lý
và cạc mạng của Intel Máy ảo thế hệ 1 được tạo trong Hyper-V của Windows Server 2012 R2 sẽ tương thích với tất cả các máy ảo đã được tạo trong các Hyper-V phiên bản trước
Máy ảo thế hệ 2 sử dụng các bộ điều khiển giả lập (synthetic drivers) và các thiết bị được mô phỏng bằng phần mềm (software-based devices), vì vậy, chúng có một số điểm mạnh sau:
UEFI boot: thay vì sử dụng BIOS truyền thống, máy ảo thế hệ 2 hỗ trợ khởi động an toàn (Secure Boot) bằng việc sử dụng Universal Extensible Firmware Interface (UEFI), chúng yêu cầu hệ điều hành phải được “chứng thực” là an toàn thì mới được khởi động Đồng thời nó cũng hỗ trợ khởi động từ đĩa cứng có kích thước lớn hơn 2 TB, phân vùng theo GPT (GUID Partition Tables)
SCSI disks: máy ảo thế hệ 2 không còn sử dụng IDE disk controller (hay cổng kết nối IDE) như trong các máy ảo thế hệ 1, thay vào đó, nó sử dụng SCSI controller (hay cổng kết nối SCSI) cho tất
cả các loại đĩa Kết quả là máy ảo thế hệ 2 cho phép khởi động từ các đĩa cứng dạng vhdx và hỗ trợ thay thế “nóng” đĩa cứng (hot-disk adds and removes)
Mặc dù máy ảo thế hệ 2 chạy nhanh và hiệu quả hơn so với máy ảo thế hệ 1, tuy nhiên, máy ảo thế hệ
2 chỉ cài được các hệ điều hành sau:
- Windows Server 2012
- Windows Server 2012 R2
- Windows 8 64-bit
Trang 16- Windows 8.1 64-bit
Cài đặt hệ điều hành cho máy ảo
Sau khi tạo xong máy ảo, bạn có thể cài đặt hệ điều hành cho nó Với một máy ảo thế hệ 1, bạn có thể cài đặt các hệ điều hành sau:
Windows Server 2012 R2
Windows Server 2012
Windows Server 2008 R2
Windows Server 2008
Windows Home Server 2011
Windows Small Business Server 2011
Windows Server 2003 R2
Windows Server 2003 SP2
Windows 8.1
Windows 8
Windows 7 Enterprise và Ultimate
Windows Vista Business, Enterprise, và Ultimate SP2
Windows XP Professional SP3
Windows XP x64 Professional SP2
CentOS 6.0-6.2
Red Hat Enterprise Linux 6.0-6.2
SUSE Linux Enterprise Server 11 SP2
Với một máy tính ảo, bạn có rất nhiều cách để truy cập tới các tập tin cài đặt (đĩa nguồn Windows) Mặc định, máy tính ảo có một ổ đĩa DVD Bạn mở cửa sổ Settings của một máy ảo thế hệ 1, chọn mục DVD drive trong danh sách Hardware để thay đổi một số tùy chọn Trong phần Media, bạn có các tùy chọn sau:
- None: giống với trạng thái có ổ đĩa mà không có đĩa bên trong
- Image File: trỏ tới một tập tin định dạng iso, tập tin này có thể nằm trên một ổ đĩa của máy thật hoặc trên mạng
- Physical CD/DVD Drive: nối ổ DVD ảo với ổ DVD của máy thật
Xem hình minh họa
Trang 17Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Máy ảo thế hệ 2 chỉ hỗ trợ hai loại là None và Image File Việc hỗ trợ Image File sẽ giúp bạn dễ dàng kết nối tới đĩa nguồn Windows dạng iso Để khởi động máy tính ảo, vào trình đơn Actions, chọn Start Khi máy ảo khởi động, màn hình của máy ảo sẽ xuất hiện trong Hyper-V Manager Để hiển thị đầy đủ màn hình của máy ảo, bấm vào mục Connect trong khung Actions, hệ thống sẽ mở máy ảo ở một cửa
sổ mới Tại cửa sổ mới này, bạn có thể thao tác trên máy ảo như là đang làm việc trực tiếp với một máy thật
Khi máy ảo khởi động vào đĩa nguồn hệ điều hành, quá trình cài đặt sẽ được thực hiện Trong quá trình cài đặt, bạn có thể thực hiện chia đĩa cứng (phân vùng đĩa) với kích thước tùy ý, chọn phân vùng để cài đặt hệ điều hành Khi cài đặt hệ điều hành xong, máy ảo sẽ khởi động lại, sau đó bạn sẽ đăng nhập hệ thống và sử dụng như một máy tính bình thường
Cấu hình Guest Integration Services
Để đảm bảo việc tương thích giữa hệ điều hành máy ảo và hệ thống máy thật, Hyper-V cung cấp gói Guest Integration Services để cài đặt trên máy tính ảo
Một số chức năng của gói Guest Integration Services:
- Chức năng shutdows hệ điều hành: cho phép người quản trị có thể sử dụng Hyper-V Manager
để shutdows hệ điều hành từ xa
- Đồng bộ thời gian: cho phép Hyper-V thực hiện đồng bộ hóa thời gian từ partition cha tới các partition con
Trang 18- Trao đổi thông tin: cho phép các hệ điều hành tại partition cha và các partition con trao đổi thông tin với nhau, ví dụ: thông tin về phiên bản hệ điều hành, tên máy tính dạng FQDN (Fully Qualified Domain Name)- tên miền đầy đủ
- Heartbeat (nhịp tim): là một dịch vụ của hệ thống, dịch vụ này cho phép partition cha định kì gửi tín hiệu tới partition con, và chờ tín hiệu phản hồi của partition con Nếu không có tín hiệu trả về nghĩa là hệ điều hành trên partition con đã tắt hoặc bị trục trặc
- Backup: cho phép lưu dự phòng hệ thống máy ảo bằng chức năng Volume Shadow Copy Services
- Guest Services: cho phép người quản trị chép dữ liệu tới một máy ảo mà không cần kết nối mạng
Trên các hệ điều hành Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Windows 8, Windows 8.1, gói Guest Integration Services đã được tích hợp sẵn Với các hệ điều hành cũ hơn, nếu đã có gói Guest Integration Services phiên bản cũ, thì bạn cần phải nâng cấp chúng, tuy nhiên, cũng có những hệ điều hành cũ không có gói này, khi đó bạn phải thực hiện cài đặt mới
Sau đây là các bước để nâng cấp hoặc cài đặt gói Guest Integration Services
1 Mở Server Manager, chọn trình đơn Tools, chọn Hyper-V Manager để mở cửa sổ Hyper-V Manager
2 Tại khung bên trái, chọn Hyper-V server mà bạn quan tâm
3 Trong khung Actions, khởi động máy ảo mà bạn muốn cài đặt gói Guest Integration Services, bấm Connect để mở cửa sổ Virtual Machine Connection
4 Trong cửa sổ Virtual Machine Connection, từ trình đơn Action, chọn Insert Integration
Services Setup Disk Hyper-V sẽ kết nối tập tin cài đặt Guest Integration Services tới một ổ đĩa
ảo và một chương trình tự chạy Autoplay sẽ xuất hiện
5 Bấm nút Install Hyper-V Integration Services, một hộp thoại xuất hiện, hỏi bạn về việc nâng cấp
6 Bấm OK Hệ thống sẽ thực hiện cài đặt và nhắc bạn khởi động lại máy tính
7 Bấm Yes, máy tính sẽ khởi động lại
Sau khi cài đặt hoặc nâng cấp Guest Integration Services, bạn có thế bật hoặc tắt một số chức năng của
nó Để thực hiện, mở mục Settings của máy ảo, chọn mục Integration Services Xem hình minh họa
Trang 19Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Tới đây bạn đã sẵn sàng để cấu hình và quản lý máy tính ảo như một máy thật Bạn có thể thay đổi cấu hình mạng, truy cập từ xa, cài đặt các ứng dụng, cài đặt các role và feature
Sử dụng Enhanced Session mode
Trong các phiên bản Hyper-V trước đây, khi bạn mở một cửa sổ Virtual Machine Connection từ Hyper-V Manager, bạn sẽ sử dụng được chuột, bàn phím và một số chức năng liên quan đến cắt/dán (copy/paste) dữ liệu trên máy ảo Để có thể thao tác nhiều hơn, ví dụ, làm việc với âm thanh, in ấn, bạn
sẽ phải thiết lập kết nối Remote Desktop Services tới máy ảo, điều này đòi hỏi các máy phải thuộc cùng một mạng, mà thực tế không phải khi nào cũng đáp ứng được
Bắt đầu từ Windows Server 2012 R2, Hyper-V sẽ hỗ trợ kiểu kết nối mới gọi là Enhanced Session mode, kiểu kết nối này cho phép bạn thao tác được nhiều hơn thông qua Virtual Machine Connection trên các máy ảo đang chạy Windows Server 2012 R2 hoặc Windows 8.1, cụ thể gồm:
Cấu hình màn hình hiển thị
Âm thanh
In ấn
Bộ nhớ ngắn hạn trên Windows (clipboard)
Cạc thông minh (smart card)
Các thiết bị kết nối cổng USB
Trang 20 Các ổ đĩa
Các thiết bị Plug and Play
Enhanced Session mode hoạt động dựa trên kết nối giữa máy chủ và máy thật bằng Remote Desktop Protocol Tuy nhiên, giữa hai máy không cần phải có kết nối mạng, mà nó sử dụng VMBus VMBus là kết nối tốc độ cao giữa các partition trong một Hyper-V server
Trong Windows 8.1, Enhanced Session mode được thiết lập mặc định Tuy nhiên, trong Windows Server 2012 R2, bạn phải bật chức năng này tại trang Enhanced Session Mode Policy, trong cửa sổ Hyper-V Settings Xem hình minh họa
Trang 21Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Sau khi tạo máy ảo, bạn vẫn có thể thay đổi kích thước của RAM Để thực hiện, bạn tắt máy ảo, mở cửa sổ Settings, chọn mục Memory, tại đây bạn có thể thực hiện các thay đổi liên quan đến kích thước RAM của máy ảo, bạn có thể thực hiện thay đổi làm sao cho tối ưu nhất Xem hình minh họa
Sử dụng chế độ cấp phát bộ nhớ động (Dynamic memory)
Trong các phiên bản đầu tiên của Hyper-V, để thay đổi kích thước RAM cho máy ảo, bạn phải tắt máy
ảo Tuy nhiên, Hyper-V trong Windows Server 2012 R2 cho phép bạn có thể thay đổi kích thước RAM một cách linh hoạt mà không phải tắt máy tính
Để thực hiện, bạn sử dụng Dynamic Memory Đây là một tiện ích của Hyper-V trong Windows Server
2012 R2 Tiện ích này sẽ tự động thực hiện thay đổi kích thước RAM của máy ảo dựa trên nhu cầu sử dụng thực tế của nó và kích thước RAM sẵn có của hệ thống máy thật Nếu máy ảo cần RAM lớn Hyper-V sẽ tăng RAM lên, nếu máy ảo cần RAM ít hệ thống sẽ giảm RAM xuống
Để sử dụng Dynamic Memory, bạn phải bật chức năng này trong phần cấu hình Memory của máy ảo,
cụ thể, đánh dấu chọn vào mục Enable Dynamic Memory, sau đó, cấu hình thêm các mục sau:
Startup RAM: xác định kích thước RAM cho máy ảo khi nó khởi động Trong chế độ Dynamic RAM, đây chính là giá trị RAM tối thiểu cho hệ thống khởi động
Minimum RAM: xác định kích thước RAM tối thiểu để máy ảo có thể hoạt động được Máy ảo
có thể yêu cầu kích thước RAM lớn hơn khi khởi động, vì vậy, Minimum RAM có thể nhỏ hơn Startup RAM
Trang 22 Maximum RAM: xác định kích thước RAM tối đa cho máy ảo Kích thước tối đa cho máy ảo không được vượt quá 64 GB
Memory Buffer: xác định phần trăm để Hyper-V tính kích thước RAM thực tế sẽ cấp cho máy
ảo Ví dụ, tại một thời điểm nào đó, hệ điều hành và ứng dụng trên máy ảo sử dụng hết 1 GB RAM, nếu giá trị Memory Buffer được thiết lập là 20%, thì RAM của máy ảo được cấp động sẽ
là 1.2 GB
Memory Weight: giá trị cho biết độ ưu tiên trong việc cấp RAM giữa các máy ảo trên một server Trong trường hợp RAM của máy thật không đủ để cấp theo nhu cầu của tất cả máy ảo, thì máy ảo nào có giá trị Memory Weight cao nhất sẽ được ưu tiên cấp trước
Để có thể sử dụng Dynamic Memory, bên cạnh việc cấu hình ở trên thì máy chủ ảo hóa phải là
Windows Server 2012 R2 đã cài đặt gói Guest Integration Services Đồng thời, máy ảo phải đang sử dụng hệ điều hành từ Windows Vista trở về sau, hoặc Windows Server 2003 SP2 trở về sau
Cấu hình Smart Paging
Dynamic Memory đã được giới thiệu trong Hyper-V của Windows Server 2008 R2 Tuy nhiên, trong phiên bản Windows Server 2012 R2 có bổ sung thêm khái niệm Minimum RAM Mục đích của
Minimum RAM là tiết kiệm bộ nhớ cho máy thật, nó cho phép giảm kích thước RAM của máy ảo (Minimum RAM) xuống thấp hơn kích thước RAM mà nó cần khi khởi động (Startup RAM) Như vậy, máy thật sẽ có thêm bộ nhớ để cấp cho nhiều máy ảo hơn
Tuy nhiên, vấn đề sẽ xảy ra khi có quá nhiều máy ảo đang cùng chạy ở chế độ Minimum RAM và có máy ảo cần khởi động lại, lúc đó, máy thật cần phải cấp thêm bộ nhớ cho máy ảo từ chế độ Minimum RAM sang chế độ Startup RAM, nhưng máy thật đã hết bộ nhớ
Để giải quyết tình huống này, Hyper-V sử dụng một giải pháp là smart paging (phân trang thông minh) Nếu máy ảo cần thêm RAM để khởi động lại, trong khi máy thật đã hết bộ nhớ, hệ thống sẽ sử dụng đĩa cứng làm bộ nhớ, thực hiện phân trang bộ nhớ trên đĩa cứng
Tốc độ truy cập đĩa cứng thường chậm hơn rất nhiều so với tốc độ truy cập RAM, vì vậy, giải pháp smart paging sẽ làm chậm quá trình xử lý của máy ảo, tuy nhiên, smart paging chỉ diễn ra trong thời gian máy ảo khởi động lại, sau đó, nó lại trở về sử dụng ở chế độ Minimum RAM
Bạn có thể chỉ định đĩa cứng cho quá trình smart paging trong cửa sổ Setting của máy ảo, trong mục Smart Paging File Location Nên lựa chọn đĩa cứng có tốc độ truy cập nhanh nhất
Cấu hình resource metering
Resource metering là một chức năng của Windows PowerShell trong Windows Server 2012 R2
Hyper-V Nó cho phép người quản trị theo dõi việc sử dụng tài nguyên phần cứng của các máy ảo Điều này giúp các tổ chức lớn có thể theo dõi và kiểm soát được tình hình sử dụng tài nguyên của hệ thống máy
ảo, giúp các nhà cung cấp dịch vụ ảo hóa có cơ sở để tính chi phí cho khách hàng
Với mỗi máy ảo, có thể theo dõi việc sử dụng các tài nguyên sau:
Trang 23Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Lưu lượng mạng vào/ra
Các số liệu theo dõi vẫn được duy trì ngay cả khi bạn di chuyển máy ảo giữa các server ảo khác nhau bằng Live Migration hoặc di chuyển đĩa cứng ảo (VHD) giữa các máy ảo
Để sử dụng resource metering, bạn phải kích hoạt chức năng này cho máy ảo mà bạn cần theo dõi Sử dụng lệnh Enable-VMResourceMetering, cú pháp như sau:
Enable-VMResourceMetering –VMName <name>
Sau khi đã kích hoạt chức năng resource metering cho một máy máy ảo, để theo dõi các thông tin của
nó, sử dụng lệnh Measure-VM, cú pháp như sau:
Measure-VM –VMName <name>
Ngoài việc theo dõi tình trạng sử dụng các tài nguyên theo mỗi máy ảo, người quản trị cũng có thể theo dõi theo từng tài nguyên phần cứng, bằng cách tạo các các resource pool Mỗi resource pool sẽ đại diện cho một phần cứng cụ thể, ví dụ: vi xử lý, bộ nhớ, cạc mạng, đĩa cứng Để tạo ra một resource pool sử dụng lệnh New-VMResourcePool Sau đó kích hoạt việc theo dõi một resource pool bằng lệnh Enable-VMResourceMetering
Bằng việc sử dụng kĩ thuật pipelining, người quản trị có thể sử dụng resource metering để thu thập các thông số sử dụng tài nguyên phần cứng của máy ảo, kết xuất ra ứng dụng hoặc tập tin
Tóm tắt nội dung
Ảo hóa là quá trình bổ sung một lớp trung gian vào giữa phần cứng và hệ thống sử dụng phần cứng Khi đó, máy server không còn truy cập trực tiếp đến phần cứng của máy tính, mà có một thành phần trung gian gọi là hypervisor sẽ tạo ra một môi trường hoạt động cho các máy ảo, và
hệ điều hành của máy server sẽ chạy trên thành phần hypervisor đó (ảo hóa loại 1)
Ảo hóa là quá trình cài đặt và duy trì một hệ thống gồm nhiều máy ảo chạy trên một máy thật
Microsoft Hyper-V là một hệ thống ảo hóa dựa trên hypervisor, nó chạy trên các máy tính bit, bắt đầu được triển khai trong Windows Server 2008 Khi cài đặt Hyper-V, hệ thống sẽ trang
64-bị hạ tầng hypervisor nằm giữa hệ điều hành và phần cứng Hạ tầng hypervisor có chức năng tạo và quản lý các máy tính ảo
Microsoft cũng quản lý bản quyền của các hệ điều hành cài trên các máy ảo Khi mua bản quyền cho Windows Server 2012 R2, Microsoft cũng cho phép bạn được cài một số bản trên máy ảo, tuy nhiên, nếu cài đặt nhiều hơn số lượng cho phép thì bạn phải mua bản quyền cho các bản cài thêm
Để tăng thêm hiệu suất xử lý, đối với Hyper-V Server, bạn chỉ nên cài đặt Windows
Hypervisor, các driver thiết bị và các thành phần liên quan đến ảo hóa
Hyper-V trong Windows Server 2012 R2 hỗ trợ hai loại máy ảo: máy ảo thế hệ 1 (generation 1)
và thế hệ 2 (generation 2) Máy ảo thế hệ 1 được thiết kế theo hướng mô phỏng các thiết bị phần cứng hiện đang được sử dụng trên một máy tính thông thường Máy ảo thê hệ 1 tương thích với Hyper-V các phiên bản trước Máy ảo thế hệ 2 sử dụng các bộ điều khiển giả lập và các thiết bị được mô phỏng bằng phần mềm Máy ảo thế hệ 2 chỉ chạy trên Hyper-V của
Windows Server 2012 R2
Trang 24 Hyper-V trên Windows Server 2012 R2 có hỗ trợ Enhanced Session mode, nó cho phép người dùng máy ảo chạy Windows Server 2012 R2 hoặc Windows 8.1 có thể thao tác với nhiều tài nguyên phần cứng của máy thật thông qua Virtual Machine Connection
Câu hỏi ôn tập
1 Phát biểu nào sau đây phù hợp với ảo hóa loại 1, và loại 2? (chọn các đáp án phù hợp)
A Trong ảo hóa loại 1, hypervisor chạy trên nền hệ điều hành của máy thật
B Trong ảo hóa loại 1, hypervisor chạy trực tiếp trên phần cứng của máy thật
C Trong ảo hóa loại 2, hypervisor chạy trên nền hệ điều hành của máy thật
D Trong ảo hóa loại 2, hypervisor chạy trực tiếp trên phần cứng của máy thật
2 Trong vận hành thực tế, loại ảo hóa server nào sau đây cung cấp hiệu suất xử lý tốt nhất cho các server đòi hỏi lưu lượng xử lý lớn?
A Ảo hóa loại 1
B Ảo hóa loại 2
C Ảo hóa giao diện (presentation virtualization)
D Ứng dụng từ xa (RemoteApp)
3 Giấy phép bản quyền của hệ điều hành nào sau đây không giới hạn số lượng các bản cài trên máy ảo?
A Hyper-V Server
B Windows Server 2012 R2 Datacenter
C Windows Server 2012 R2 Standard
D Windows Server 2012 R2 Foundation
4 Các tiện ích (feature) nào sau đây của Hyper-V, cho phép giá trị Minimum RAM trong một máy ảo
có thể nhỏ hơn giá trị Startup RAM? (chọn các đáp án phù hợp)
A Smart paging
B Dynamic Memory
C Memory Weight
D Guest Integration Services
5 Khi bạn cài role Hyper-V trên server Windows Server 2012 R2, hệ điều hành trên server đó sẽ được chuyển vào đối tượng nào?
A Hypervisor
Trang 25Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
A Bạn phải tạo máy ảo thế hệ một trước khi bạn có thể tạo máy ảo thế hệ 2
B Việc tạo máy ảo thế hệ 2 thì nhanh hơn so với việc tạo ra máy ảo thế hệ 1
C Chỉ cài được hệ điều hành Windows Server 2012 R2 và Windows 8.1 trên máy ảo thế hệ 2
D Máy ảo thế hệ 2 sử dụng các driver của thiết bị phần cứng giống với máy ảo thế hệ 1
3.2 Cấu hình lưu trữ trong ảo hóa
Khi bạn tạo một máy ảo trong Hyper-V Windows Server 2012 R2, bạn sẽ thấy máy ảo có đầy đủ các thành phần cơ bản như một máy tính thông thường Các thành phần của máy ảo đều là mô phỏng các thiết bị thật
Khi bạn ảo hóa RAM, hệ thống sẽ lấy một phần RAM của máy thật để sử dụng cho máy ảo Cũng tương tự, khi bạn ảo hóa đĩa cứng, hệ thống sẽ sử dụng một phần đĩa cứng thật để lưu đĩa cứng ảo Đĩa cứng ảo là một tập tin dạng vhd hoặc vhdx Các tập tin này có định dạng đặc biệt Trong máy ảo, các tập tin này hoạt động như một ổ đĩa cứng thông thường
Trong máy ảo thế hệ 1, Hyper-V hỗ trợ hai chuẩn kết nối thiết bị lưu trữ, gồm: IDE (Integrated Drive Electronic) và SCSI (Small Computer Systems Interface) Hệ thống hỗ trợ hai bộ điều khiển IDE (hay hai cổng kết nối IDE - IDE controller) để gắn ổ đĩa cứng hệ thống, và ổ đĩa DVD; và một bộ điều khiển SCSI (SCSI controller) Mỗi bộ điều khiển IDE có thể gắn hai thiết bị, vì vậy, bạn có thể tạo thêm được hai ổ đĩa ảo để gắn cho máy ảo
Trong máy ảo thế hệ 1, mặc định, SCSI controller không được sử dụng, tuy nhiên, bạn có thể tạo thêm
Các loại đĩa cứng ảo
Hyper-V trong Windows Server 2012 R2 hỗ trợ hai loại đĩa cứng ảo là: VHD và VHDX
VHD là loại đĩa cứng ảo do công ty Connectix tạo ra để sử dụng trong các sản phẩm Virtual PC của
họ Sau này, Microsoft đã mua lại và tiếp tục sử dụng loại đĩa VHD trong Hyper-V Có ba loại định dạng của VHD gồm:
Đĩa cứng ảo với kích thước cố định (Fixed hard disk image): dựa theo kích thước đĩa ảo đã được khai báo khi tạo, hệ thống sẽ lấy không gian đĩa cứng thật để cấp đầy đủ, cố định cho đĩa cứng ảo Kiểu đĩa này có thể gây lãng phí, nếu đĩa ảo không sử dụng hết không gian đĩa đã được cấp, nhưng tốc độ truy cập đĩa cao
Đĩa cứng ảo với kích thước thay đổi (Dynamic): đĩa cứng ảo sẽ được khai báo một kích thước
cố định khi tạo Tuy nhiên, hệ thống sẽ không cấp không gian đĩa đầy đủ như đã khai báo, mà
nó chỉ cấp một phần nhỏ, không gian đĩa ảo sẽ được mở rộng khi có nhu cầu ghi dữ liệu vào đĩa, nó sẽ mở rộng cho tới khi nào đạt được kích thước như lúc khai báo Kiểu đĩa này tiết kiệm được không gian đĩa cứng của máy thật, nhưng tốc độ truy cập bị chậm
Trang 26 Đĩa cứng ảo lưu sự thay đổi (Differencing): đây là loại đĩa cứng ảo được tạo ra để lưu sự thay đổi của một đĩa cứng khác Đĩa cứng ảo được tạo ra sẽ gọi là child image, đĩa ảo này sẽ lưu sự thay đổi của một đĩa cứng khác gọi là parent image Khi có bất kì sự thay đổi nào trên parent image cần lưu lại, thì sự thay đổi đó sẽ được lưu trên child image Loại đĩa ảo này giúp việc sử dụng không gian đĩa cứng được hiệu quả và cung cấp khả năng hồi phục lại trạng thái của một đĩa cứng sau này
Kích thước tối đa của đĩa VHD là 2 TB, đĩa VHD có khả năng tương thích với mọi phiên bản Hyper-V
và các kiến trúc ảo hóa (hypersisor) loại 2 của Microsoft như Virtual Server, Virtual PC
Từ Windows Server 2012, Microsoft giới thiệu một phiên bản nâng cấp của VHD, có tên gọi VHDX Kích thước tối đa của đĩa VHDX là 64 TB, đĩa này hỗ trợ kích thước khối đĩa (block size) từ 4 KB tới
256 MB, điều này cho phép người sử dụng có thể điều chỉnh kích thước khối đĩa, để đĩa ảo có khả năng làm việc hiệu quả với các ứng dụng cũng như các loại tập tin khác nhau
Đĩa VHDX không có khả năng tương thích với các hệ điều hành cũ, chỉ có các hệ điều hành sau đây mới có thể đọc được đĩa VHDX: Windows Server 2012, Windows Server 2012 R2, Windows 8, và Windows 8.1
Tạo đĩa ảo
Hyper-V trong Windows Server 2012 R2 cung cấp một số cách để tạo đĩa ảo Bạn có thể tạo đĩa ảo cùng với thời điểm tạo máy ảo, hoặc bạn cũng có thể tạo đĩa ảo sau, rồi gắn đĩa ảo này tới máy ảo Hyper-V Manager cho phép điều chỉnh hầu hết các thông số liên quan đến VHD Các lệnh Windows PowerShell trong Windows Server 2012 R2 cho phép bạn thực hiện hầu hết các công việc liên quan đến định dạng đĩa
Tạo đĩa ảo cùng với máy ảo
Trong quá trình tạo một máy ảo, New Virtual Machine Wizard sẽ cho phép bạn tạo một đĩa ảo (trang Connect Virtual Hard Disk), tuy nhiên, tại đây, các tùy chọn cho đĩa ảo khá hạn chế, cụ thể gồm:
Tạo một đĩa cứng ảo (Create A Virtual Hard Disk): cho phép bạn đặt tên, xác định ví trí để lưu
và kích thước của VHD Với đĩa VHDX, tại đây, chỉ cho bạn tạo một đĩa có kích thước thay đổi (dynamically expanding disk), nếu bạn muốn tạo một đĩa có kích thước cố định hoặc đĩa lưu sự thay đổi (differencing VHDX disk) thì bạn phải tạo bằng Windows PowerShell
Nối tới một đĩa cứng ảo có sẵn (Use A Existing Virtual Hard Disk): cho phép bạn chỉ đường dẫn cho máy ảo kết nối tới một đĩa cứng ảo có sẵn kiểu VHD hoặc VHDX, máy ảo sẽ sử dụng đĩa ảo này như một đĩa hệ thống của nó (đĩa có cài đặt hệ điều hành)
Gắn đĩa cứng ảo sau (Attach A Virtual Hard Disk Later): bạn sẽ thực hiện bổ sung đĩa ảo cho máy tính ảo sau
Mục đích tại bước này là tạo ra một đĩa cứng ảo để cài đặt hệ điều hành cho máy ảo, hoặc kết nối tới một đĩa cứng ảo đã có sẵn hệ điều hành Đĩa cứng tạo ở bước này thường là đĩa cứng có kích thước
Trang 27Cài đặt và cấu hình Windows Server 2012 R2
Tạo một đĩa ảo mới
Bạn có thể tạo đĩa ảo VHD bất cứ lúc nào, và không nhất thiết phải gắn nó tới một máy ảo cụ thể, bằng New Virtual Hard Disk Wizard trong Hyper-V Manager Các bước thực hiện như sau:
1 Mở Server Manager, chọn mục Tools tại trình đơn, chọn Hyper-V Manager để mở cửa sổ Hyper-V Manager
2 Tại khung bên trái chọn Hyper-V server mà bạn quan tâm
3 Từ trình đơn, chọn mục Action, chọn New, Hard Disk để chạy New Virtual Hard Disk Wizard, trang Before You Begin xuất hiện
4 Bấm Next để mở trang Choose Disk Format
5 Lựa chọn loại đĩa cứng: VHD, nếu muốn tạo đĩa cứng có kích thước không vượt quá 2 TB và
có tính tương thích cao VHDX, nếu muốn tạo đĩa cứng có kích thước tới 64 TB
6 Bấm Next để mở trang Choose Disk Type
7 Lựa chọn một trong các tùy chọn sau:
Fixed Size: đĩa cứng ảo sẽ được cấp không gian đĩa một lần, theo kích thước đã khai báo
Dynamically Expanding: đĩa cứng ảo sẽ được cấp không gian đĩa theo nhu cầu sử dụng, cho tới khi nào đạt được kích thước tối đa như trong khai báo
Differencing: tạo một ổ đĩa cứng ảo (child drive) để lưu những thay đổi về mặt dữ liệu cho một đĩa cứng được khai báo trước (parent drive)
8 Bấm Next để mở trang Specify Name And Location
9 Nhập tên cho tập tin chứa đĩa ảo trong mục Name, có để thay đổi vị trí lưu tập tin đĩa ảo Bấm Next để mở trang Configure Disk
10 Đối với đĩa ảo loại có kích thước cố định và loại có kích thước thay đổi, chọn và cấu hình một
11 Bấm Next để mở trang Completing The New Virtual Hard Disk Wizard
12 Bấm Finish để hoàn thành việc tạo một đĩa cứng ảo
Gắn đĩa cứng ảo vào máy ảo
Việc tạo đĩa cứng ảo riêng biệt với quá trình tạo máy ảo cho phép bạn thực hiện nhiều tùy chọn hơn Tuy nhiên, sau khi tạo xong đĩa ảo, để sử dụng được, bạn phải thực hiện việc gắn đĩa cứng ảo vào máy
ảo