Αγαπητοί συνάδελφοι της κοινότητας σε αυτό το δεύτερο μέρος της σειράς άρθρων τα οποία αναφέρονται στο Hyper-V Cloud Computing των Windows 8 θα αναφερθούμε στον Hyper-V ο οποίος τρέχει στον Windows 8 client.

 

Hyper-V στον Windows 8 Client

Στον Windows 8 client, η Microsoft
καθιστά διαθέσιμη την Hyper-V virtualization engine με τα ίδια core
feature τα οποία υπάρχουν στον Windows Server 8, σε συνδυασμό με όλη εκείνη την επιπλέον λειτουργικότητα η οποία είναι απαραίτητη για να λειτουργεί σε mobile platform. 

Τα προαπαιτούμενα για να τρέχουμε τον Hyper-V στον Windows 8 client είναι να έχουμε μια 64-bit processor platform με δυνατότητα hardware virtualization καθώς επίσης η πλατφόρμα αυτή να υποστηρίζει το Second Level
Address Translation (SLAT). Όπως γίνεται άμεσα αντιληπτό εξαιρώντας το χαρακτηστικό του SLAT, τα προαπαιτούμενα είναι ακριβώς τα ίδια με αυτά τα οποία χρειάζονται για να τρέχει ο Hyper-V στον Windows
Server 8. Η διαφορά είναι ότι ο Hyper-V τρέχει στον Windows 8 client μόνον όταν υπάρχει υποστήριξη του SLAT, εν αντιθέσι όταν τρέχει στον Windows Server 8 δεν απαιτείται το SLAT, αλλά υπάρχει βελτίωση στην απόδοση εφόσον αυτό το χαρακτηριστικό αυτό υπάρχει. Η υποστήριξη του χαρακτηριστικού SLAT κρίθηκε απαραίτητη για τον Hyper-V στον Windows 8 client για να διασφαλίσει την απόδοση των virtual machines (VM) σε μη βέλτιστες hardware platforms. Για παράδειγμα,
το SLAT βοηθά να προλαμβάνεται το jitter στις virtual machines οι οποίες φιλοξενούν host
graphic-intensive applications χωρίς hardware GPU, καθώς επίσης αυξάνει την απόδοση εφαρμογών (applications) οι οποίες είναι highly memory intensive.

Hyper-V Core Features στον Windows 8 Client 

Η φιλοσοφία της Microsoft
στην εφαρμογή του Hyper-V στον Windows 8 client είναι να διασφαλίζεται το virtual
machine compatibility με τον Windows Server 8. Αυτό αποτελεί σημαντικό χαρακτηριστικό όταν αναφερόμαστε σε σενάρια τα οποία απαιτούν η ανάπτυξη και η δοκιμή των VMs να λαμβάνει χώρα σε περιβάλλον Windows 8 client και εν συνεχεία να εξάγονται σε περιβάλλον Windows Server 8 το οποίο είναι και το παραγωγικό περιβάλλον. Στον πίνακα 1 παρουσιάζεται με λίστα σύγκρισης των core Hyper-V
χαρακτηριστικών μεταξύ του  Windows 8 client και των Windows Server 8.

Πίνακας 1: Σύγκριση χαρακτηριστικών Hyper-V μεταξύ του Windows 8 client και των Windows Server 8

Memory, Virtual Processors, και NUMA Support

Ο αριθμός των υποστηριζόμενων VMs ανέρχεται στις 1024 και συνδυαζόμενος με την δυνατότητα ανάθεσης εως και 512 GB
μνήμης RAM και ως 32 virtual processors σε κάθε VM αντιλαμβάνεται κανείς ότι οι δυνατότητες είναι απεριόριστες. Επιπροσθέτως ο Guest virtual machine
processor και το memory affinity μαζί με τα physical host resources επίσης υποστηρίζονται σε περιβάλλοντα non-uniform memory access (NUMA) architecture platform. 

Ο Hyper-V στον Windows 8 client επίσης υποστηρίζει το χαρακτηριστικό dynamic memory και το οποίο βοηθά νε βελτιστοποιεί τον αριθμό των virtual machines οι οποίες μπορούν να τρέχουν ταυτόχρονα (execute
concurrently), καθώς επίσης επιτρέπει τον hypervisor να πραγματοποιεί on-the-fly
adjustments στην virtual machine memory βασιζόμενος στα πραγματικά φορτία επεξεργασίας (actual workload
requirements).  

Υποστήριξη Guest

Ένα πολύ επιθυμητό χαρακτηριστικό της κοινότητας, το οποίο έλειπε από την τρέχουσα Microsoft virtualization client technology, Windows Virtual
PC, είναι η υποστήριξη 64-bit guest VM. Στον Windows 8 client, ο Hyper-V υποστηρίζει τόσο 32-bit όσο και 64-bit VMs, ενισχύοντας την αξία του ως εργαλείο-πλατφόρμα ανάπτυξης και δοκιμών καθώς επίσης και την επέκταση της δυνατότητας παρέχοντας μια καλύτερη application compatibility platform. Επίσης υπάρχει η δυνατότητα μεταφοράς (migrate) VMs από τα Windows Virtual PC στον Hyper-V και τον Windows 8 client, κάτι το οποίο απαιτεί την απεγκατάσταση των Integration Components πριν από την μετακίνηση των VMs. 

Υποστήριξη Virtual Disk Format

Ο Hyper-V στον Windows client 8
υποστηρίζει τόσο το standard VHD format για τα virtual hard disks (VHD) όσο και το καινούριο VHDX format. Το νέο VHDX format υποστηρίζει VHDs εως και τα 16
TB σε μέγεθος, και ταυτοχρόνως ενεργοποιεί την υποστήριξη large sector, και επιτρέπει την ενσωμάτωση user-defined metadata σε ένα αρχείο VHD. Αν και ακόμη υποστηρίζονται οι pass-through disks, η χρήση των VHDX εξαφανίζει την ανάγκη για την χρήση των pass-through disks
για να ικανοποιηθεί η ανάγκη για large virtual disk storage. 

Υποστήριξη
 Fibre Channel Adapter

Ένα καινούριο χαρακτηριστικό είναι η υποστήριξη
virtual Fibre Channel HBA adapter για χρήση από τις virtual machines. Αυτό το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό είναι ιδιαιτέρως χρήσιμο για σενάρια όπως guest clustering, χρήσ του MPIO, καθώς και άλλων λύσεων multipathing απαραίτητες για φόρτο εργασίας (workloads) ο οποίος απαιτεί high-performing SAN
και application availability. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι διαθέσιμο για Windows
virtual machines οι οποίες τρέχουν τα Windows Server 2008 R2 καθώς επίσης και όλες τις εκδόσεις των Windows
Server 8.

Υποστήριξη
Switch Extensibility

Στον Windows 8 client, υπάρχει ένα καινούριου API το οποίο επιτρέπει την ανάπτυξη switch extensions τα οποία βελτιώνουν δραματικά το out-of-box Hyper-V functionality. Η βασική λειτουργικότητα του
Hyper-V switch επιτρέπει την δημιουργία external,
internal, και private virtual networks, σε συνδυασμό με VLAN configuration.
Με το καινούριο, οι κατασκευαστές hardware μπορούν να προσφέρουν pluggable switch modules τα οποία παρέχουν επιπρόσθετη ασφάλεια δικτύου, διαχείρση και χαρακτηριστικά monitoring. Είναι δε χαρακτηριστικό να αναφέρουμε ότι η ίδια έκδοση των switch extensions υποστηρίζει τόσο τον Windows
Server 8 όσο και τον Windows 8 client. Ένα τέτοιο παράδειγμα αποτελεί το Cisco Systems Nexus 1000V για το οποίο προσφάτως ανακοινώθηκε η υποστήριξη για τον Hyper-V στα Windows 8.

Υποστήριξη
NIC

Ένα πολύ σημαντικό και εξόχως απαραίτητο χαρακτηριστικό στον Hyper-V στα Windows 8 client εγκατεστημένος σε ένα notebook ή laptop είναι η υποστήριξη των wireless Network Interface Cards (NICs). Το χαρακτηριστικό για να υλοποιηθεί απαίτησε την αλλαγή του virtual switch architecture έτσι ώστε να επιτρέπει το routing πολλαπλών MAC
addresses (μία ή περισσότερες μοναδικές MAC addresses για κάθε VM, εξαρτώνται από τον αριθμό των virtual NICs οι οποίες είναι συνδεδεμένες σε μια VM) διαμέσου μίας μοναδικής φυσικής wireless NIC για ενός external network connectivity. Στις προγενέστερες εκδόσεις του Hyper-V (π.χ., Windows Server 2008 και Windows Server 2008 R2 Hyper-V),
μόνον ενσύρματες (wired) NICs ήταν υποστηριζόμενες διότι το πολλαπλό MAC address routing προς
external networks επιτυγχάνεται τοποθετώντας τις ενσύρματες NIC σε promiscuous
mode, μια λειτουργία η οποία δεν υποστηρίζεται από τα wireless NICs.

Στα Windows 8 ο Hyper-V υλοποιεί την λύση Microsoft Bridging διαμέσου του ARP proxy (για το IPv4) και του Neighbor Discovery proxy (για το IPv6) και αντικαθιστά τα virtual NIC MAC address με MAC address από τα wireless NIC για εκείνα τα πακέτα τα οποία έχουν external network destination.
Χρησιμοποιώντας δε τον internal mapping table για να πιστοποιεί ότι μία virtual NIC IP address σε μία virtual NIC MAC address, διασφαλίζεται ότι το σωστό routing για τα external packets προς/από την ενδεδειγμένη virtual NIC.

Η λύση αυτή απαιτεί ότι θα πρέπει να υπάρχει μια γέφυρα μεταξύ ενός external
virtual switch το οποίο είναι συνδεδεμένο σε μία φυσική wireless NIC. Συνεπώς ο Hyper-V
πρώτα δημιουργεί μια γέφυρα και ενσυνεχεία την συνδέει με την φυσική wireless NIC. Τέλος, δημιουργεί το external virtual switch, και το συν΄δει με την γέφυρα (binds it to the
bridge), αντί να το συνδέσει απευθείας στην φυσική wireless NIC.

Υποστήριξη
Snapshot

Με το χαρακτηριστικό του snapshot, ο Hyper-V επιτρέπει "φωτογράφιση" σε μια δεδομένη χρονική στιγμή το configuration και το state μιας virtual machine, παρέχοντας την δυνατότητα επανφόρτωσης (reload) ενός υπάρχοντος snapshot σε ελάχοστα δευτερόλεπτα. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι ιδιαιτέρως χρήσιμο για την δημιουργία περιβαλλόντων για δοκιμές έτσι να παραγματοποιούνται οι απαραίτητες δοκιμές και το debugging για την διόρθωση πιθανών λογικών λαθών πριν αυτά εφαρμοστούν σε περιβάλλοντα παραγωγής.

Όταν ένα snapshot δημιουργείται, όλα τα λειτουργικά συστήματα, οι εφαρμογές,
καθώς επίσης και οι αλλαγές στα δεδομένα οι οποίες λαμβάνουν χώρα κατά την διάρκεια εκτέλεσης των virtual machines αποθηκεύονται σε differencing disks. Για κάθε snapshot το οποίο δημιουργείται, ένα καινούριο differencing disk (ή πολλαπλά differencing disks εάν πολλαπλά VHDs είναι συνδεδεμένα με την συγκεκριμένη VM) φωτογραφίζει τις αλλαγές της συγκεκριμένης virtual machine. Τα differencing disks τα οποία δημιουργούνται για κάθε snapshot σε μια λογική γονέα-παιδιού -(parent and child hierarchy)- με τα πρωτότυπα VHDs να αποτελούντα top-level nodes.

Επιπροσθέτως μεμονομένα snapshots ή ολόκληρα snapshot hierarchies μπορούν να διαγραφούν ή να ενωθούν εφόσον αυτό απαιτείταιΣτην πραγματικότητα ο Hyper-V στον Windows 8 client βελτιστοποιεί την λειτουργικότητα παλαιοτέρων snapshot διαμέσου ασύγχρονης ενοποίησης των snapshots, και αυτόματης απελευθέρωσης του αποθηκευτικού χώρου (automatic reclamation of storage).

Υποστήριξη
PowerShell

Το PowerShell μας επιτρέπει να αυτοματοποιήσουμε την δημιουργία, ανάπτυξη και την διαχείριση των VMs. Με την προσθήκη 150 νέων cmdlets, μπορούμε να αυτοματοποιήσουμε όλες τις λειτουργίες οι οποίες είναι διαθέσιμες και στο Hyper-V
Manager Graphical User Interface (GUI). Το PowerShell υποστηρίζει την απευθείας διαχείριση των VMs σε έναν local host, όπως επίσης και την διαχείριση των VMs σε
remote hosts.

Υποστήριξη
Live Storage Migration

Ο Hyper-V στον Windows 8 client
επίσης παρέχει το χαρακτηριστικό του Live Storage Migration για την μετακίνηση των virtual machine storage
resources μεταξύ physical storage units χωρίς διακοπή των VM services. Αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει οι VMs να είναι ανεξάρτητες από τους υφιστάμενους αποθηκευτικούς χώρους καθώς επίσης υποστηρίζονται directly-attached physical storage, removable
storage όπως USB flash drives, SANs, και τέλος άλλα remote file shares.

Κατά την διάρκεια ενός Live Storage Migration, μπορούμε να επιλέξουμε να μετακινήσουμε μέρος ή όλα τα VM files:

• 
  
• VHD files
  
• Configuration files
  
• Snapshot files
  
• Second level paging files

Επιπροσθέτως, μπορούμε να καθορίσουμε συγκεκριμένες τοποθεσίες για κάθε επιλεγμένο machine file, ή να μετακινησουμε όλα τα αρχεία σε μια μοναδική τοποθεσία. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να σημειώσουμε ότι το VM Live Migration (running state without service
interruption) προς το παρόν δεν υποστηρίζεται στον Windows 8 client.

Υποστήριξη
VM Connection

Υπάρχουν δύο επιλογές για να συνδεθούμε στις VMs
οι οποίες τρέχουν στον Windows 8 client: το VMConnect και το RDP client. Το VMConnect είναι μια εφαρμογή  η οποία χρησιμοποιείται για να συνδεθούμε σε μια VM μέσα από τον Hyper-V Manager. Μας επιτρέπει δε να συνδεθούμε σε μια εκκινούμενη VM στο boot phase, και παρέχει δυνατότητες διαχείρισης διαμέσου ενός single monitor με 32-bit color και ανάλυση εως και 1600x1200.

Ο Windows 8 RDP client επιτρέπει την σύνδεση σε μια booted VM, παρέχοντας μια πιο πλούσια εμπειρία χαρακτηριστικών.Για παράδειγμα χρησιμοποιώντας μια σύνδεση RDP client από έναν φυσικό υπολογιστή με πολλαπλές οθόνες μας επιτρέπετε η εμφάνιση της μιας VM σε όλες τις συνδεδεμένες οθόνες. Τέλος διαμέσου του RDP, μια VM έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα multipoint touch interface, καθώς επίσης και άλλων περιφερειακών όπως ηχεία, και την απευθείας σύνδεση σε USB devices.

Υποστήριξη
Sleep and Hibernation

Τρέχοντας στον Windows 8 client,
ο Hyper-V υποστηρίζει τα χαρακτηριστικά του sleep και του hibernation. Εφόσον ένα φυσικό σύστημα τοποθετηθεί σε κατάσταση sleep ή hibernation, τότε αυτομάτως γίνεται παύση των VMs και το state
information (memory και register state) αποθηκεύονται σε αρχεία. Όταν το σύστημα επανέλθει, τότε στις VMs επαναπροωθούνται τα processor και memory resources, καθώς επίσης και το state information τους επανέρχεται από το αρχείο το οποίο δημιουργήθηκε για τον λόγο του "resume
execution".

Ενεργοποίηση του Hyper-V στον Windows 8 Client

Όπως ανέφερα και προηγουμένως,
μπορούμε να ενεργοποιήσουμε τον Hyper-V σε έναν Windows 8 client ο οποίος τρέχει σε ένα φυσικό σύστημα 64-bit το οποίο υποστηρίζει SLAT. Για να διαπιστώσουμε έαν το συστήμά μας υποστηρίζει το χαρακτηριστικό SLAT, μπορούμε να κάνουμε download
και να τρέξουμε ένα free tool, το οποίο ονομάζεται Coreinfo, από το Microsoft site. Το Coreinfo αναπτύχθηκε από τον Mark Russinovich, ο οποίος μέχρι πρόσφατα μέλος του Sysinternals fame, ο οποίος τώρα αποτελέι μέλος της οικογένειας της Microsoft και συγκεκριμένα στο Windows Azure team.

Καθορίζοντας το System Compatibility

Για να τρέξουμε το Coreinfo
tool, ανοίγουμε ένα command window τρέχοντας με Administrator context,
κάνουμε αλλαγή directory στον φάκελο όπου έχουμε αποθηκεύσει το συγκεκριμένο εργαλείο. εφόσον είμαστε στο κατάλληλο directory, πληκτρολογούμε τα ακόλουθα:

Coreinfo –v

Χρησιμοποιώντας το –v switch, το Coreinfo θα επιστρέψει εκείνη την πληροφορία η οποία αναφέρεται στα virtualization σχετιζόμενα χαρακτηριστικά του συστήματός μας, περιλαμβάνοντας και την πληροφορία εάν υποστηρίζεται ή όχι το SLAT (Εικόνα 1.)

Εικόνα 1: Virtualization Support Information για το Coreinfo Tool

Το Coreinfo μπορεί επίσης να παρέχει πληροφορία για τα system sockets, cores, core features, caches, NUMA nodes, και τα οποία τα ομαδοποιεί χρησιμοποιώντας διαφορετικά switch options στο command line. Μπορείτς να δείτε όλα τα switch options πληκτρολογώντας Coreinfo /?  στο command line.

Hyper-V Configuration

Ο Hyper-V ενεργοποιείται στον Windows 8 client
χρησιμοποιώντας το Windows Features applet στο Control Panel. Εφαρμόστε την παρακάτω διαδικασία για να ενεργοποιήσετε τον Hyper-V στον Windows 8 client:

1. 
   
2. Από την Start page, επιλέγουμε το Control Panel tile (Εικόνα 2).

Εικόνα 2: Windows 8 Client Start Page

2. 
   
3. 
   
   Στο Control Panel, επιλέγουμε το More Settings option (Εικόνα 3).

Εικόνα 3: Windows 8 Client Control Panel Page

3. 
   
4. 
   
   Στο Control Panel window, επιλέγουμε το Programs (Εικόνα 4).

Εικόνα 4: Windows 8 Client Control Panel Window

4. 
   
5. 
   
   Στο Programs window, επιλέγουμε το Turn Windows Features On or Off option (Εικόνα 5).

Εικόνα 5: Windows 8 Client Programs Window

5. 
   
6. 
   
   Στο Windows Features dialog, κάνουμε ξετύλιγμα (Expand) και επιλέγουμε το Hyper-V node, και εν συνεχεία κάνουμε κλικ στο OK (Εικόνα 6).

Εικόνα 6: Windows 8 Client Windows Features Dialog

6. 
   
7. 
   
   Αμέσως μετά την ολοκλήρωση της εγκατάστασης του Hyper-V, κάνουμε κλικ στο Restart Now μέσα από το status window (Εικόνα 7).

Εικόνα 7: Windows 8 Client Hyper-V Installation Status

7. 
   
8. 
   
   Μόλις ο Windows 8 client ολοκληρώσει την επανεκίννηση, ο Hyper-V
   hypervisor είναι ενεργοποιημένος, και το the Hyper-V Manager tile εμφανίζεται στο Start
   page (Εικόνα 8).

Εικόνα 8: Windows 8 Client Start Page με τον Hyper-V Manager

Συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο ενημερωθήκαμε για τα physical system requirements που προαπαιτούνται για τρέξει ο Hyper-V στον windows 8 client, καθώς επίσης και τα core χαρακτηριστικά τα οποία η Microsoft παρέχει έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η συμβατότητα όταν τρέχει ο Hyper-V στον Windows Server 8. Τέλος χρησιμοποιώντας το ελεύθερο Microsoft Coreinfo tool, μπορείται εύκολα να πληροφοροθείτε έαν ο 64-bit υπολογιστής σα υποστηρίζει το χαρακτηριστικό SLAT το οποίο είναι απαραίτητο για τον Hyper-V σε περιβάλλον Windows 8 client. Ελπίζω ότι θα σας φανεί ιδιαιτέρως χρήσιμο.