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Articulo de referencia

Hyper-V

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Hyper-V es un hipervisor nativo desarrollado por Microsoft ; puede crear máquinas virtuales en sistemas x86-64 que ejecutan Windows . [ 1 ] Está incluido en las ediciones Pro y Enterprise de Windows (desde Windows 8 ) como una característica opcional que se puede habilitar manualmente. [ 2 ] Un servidor que ejecuta Hyper-V se puede configurar para exponer máquinas virtuales individuales a una o más redes.

Descripción general

Con nombre en clave Viridian [ 3 ] y conocido brevemente antes de su lanzamiento como Windows Server Virtualization , una versión beta se incluyó con ciertas ediciones x86-64 de Windows Server 2008. La versión final se lanzó el 26 de junio de 2008 y se distribuyó a través de Windows Update . [ 4 ] Desde entonces, Hyper-V se ha lanzado con cada versión de Windows Server a partir de la versión 2012 , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] reemplazando a Microsoft Virtual Server , y a partir de Windows 8 , Hyper-V ha sido el componente de virtualización de hardware para ordenadores personales, reemplazando a Windows Virtual PC .

Antiguo logotipo de Hyper-V
Marca denominativa anterior de Hyper-V Server

Microsoft proporciona Hyper-V a través de dos canales:

  1. Hyper-V es un componente opcional de Windows Server 2008 y versiones posteriores. También está disponible en las versiones x64 de las ediciones Pro y Enterprise de Windows 8 , Windows 8.1 , Windows 10 y Windows 11 .
  2. Servidor Hyper-V: Es una edición gratuita de Windows Server con funcionalidad limitada y componente Hyper-V. [ 8 ]

Servidor Hyper-V

Hyper-V Server 2008 se lanzó el 1 de octubre de 2008. Consta de Windows Server 2008 Server Core y el rol Hyper-V; otros roles de Windows Server 2008 están deshabilitados y hay servicios de Windows limitados . [ 9 ] Hyper-V Server 2008 se limita a una interfaz de línea de comandos que se utiliza para configurar el sistema operativo anfitrión, el hardware físico y el software. Una interfaz de línea de comandos (CLI) basada en menús y algunos archivos de script de descarga gratuita simplifican la configuración. Además, Hyper-V Server admite el acceso remoto a través de Conexión a Escritorio remoto . Sin embargo, la administración y configuración del sistema operativo anfitrión y las máquinas virtuales invitadas generalmente se realizan a través de la red, utilizando las Consolas de administración de Microsoft en otro equipo Windows o System Center Virtual Machine Manager . Esto permite una configuración y supervisión mucho más sencillas mediante la técnica de "apuntar y hacer clic" del servidor Hyper-V.

Hyper-V Server 2008 R2 (una edición de Windows Server 2008 R2 ) se lanzó en septiembre de 2009 e incluye Windows PowerShell v2 para un mayor control mediante la línea de comandos. El acceso remoto a Hyper-V Server requiere la configuración mediante la línea de comandos de las interfaces de red y el Firewall de Windows . Además, el uso de un PC con Windows Vista para administrar Hyper-V Server 2008 R2 no es totalmente compatible.

Microsoft finalizó el soporte principal de la versión gratuita de Hyper-V Server 2019 el 9 de enero de 2024 y el soporte extendido finalizará el 9 de enero de 2029. [ 10 ] Hyper-V Server 2019 será la última versión del producto gratuito e independiente. Hyper-V sigue estando disponible como rol en Windows Server 2022 y recibirá soporte mientras exista dicho sistema operativo, cuyo fin de soporte extendido está programado actualmente para el 14 de octubre de 2031. [ 11 ]

Arquitectura

Diagrama de bloques de Hyper-V, que muestra una pila de cuatro capas desde el hardware hasta el modo de usuario.
Arquitectura Hyper-V

Hyper-V implementa el aislamiento de máquinas virtuales mediante particiones . Una partición es una unidad lógica de aislamiento, compatible con el hipervisor, en la que se ejecuta cada sistema operativo invitado . Debe existir al menos una partición principal en una instancia del hipervisor, que ejecute una versión compatible de Windows . La partición principal crea particiones secundarias que alojan los sistemas operativos invitados. El proveedor de servicios de virtualización y el servicio de administración de máquinas virtuales se ejecutan en la partición principal y brindan soporte para las particiones secundarias. Una partición principal crea particiones secundarias mediante la API Hypercall , que es la interfaz de programación de aplicaciones expuesta por Hyper-V. [ 12 ]

Una partición secundaria no tiene acceso al procesador físico ni gestiona sus interrupciones reales . En su lugar, dispone de una vista virtual del procesador y se ejecuta en la Dirección Virtual de Invitado , que, según la configuración del hipervisor, puede no ser necesariamente todo el espacio de direcciones virtuales . Dependiendo de la configuración de la máquina virtual, Hyper-V puede exponer solo un subconjunto de los procesadores a cada partición. El hipervisor gestiona las interrupciones del procesador y las redirige a la partición correspondiente mediante un Controlador de Interrupciones Sintéticas (SynIC) lógico. Hyper-V puede acelerar por hardware la traducción de direcciones de los espacios de direcciones virtuales de invitado mediante la traducción de direcciones de segundo nivel proporcionada por la CPU, denominada EPT en Intel y RVI (anteriormente NPT) en AMD.

Las particiones secundarias no tienen acceso directo a los recursos de hardware, sino que disponen de una vista virtual de los mismos, en términos de dispositivos virtuales . Cualquier solicitud a los dispositivos virtuales se redirige a través del VMBus a los dispositivos de la partición principal, que se encargará de gestionar las solicitudes. El VMBus es un canal lógico que permite la comunicación entre particiones. La respuesta también se redirige a través del VMBus. Si los dispositivos de la partición principal también son virtuales, la solicitud se redirigirá aún más hasta llegar a la partición principal, donde obtendrá acceso a los dispositivos físicos. Las particiones principales ejecutan un Proveedor de Servicios de Virtualización (VSP), que se conecta al VMBus y gestiona las solicitudes de acceso a dispositivos de las particiones secundarias. Los dispositivos virtuales de las particiones secundarias ejecutan internamente un Cliente de Servicios de Virtualización (VSC), que redirige la solicitud a los VSP de la partición principal a través del VMBus. Todo este proceso es transparente para el sistema operativo invitado.

Los dispositivos virtuales también pueden aprovechar una función de virtualización de Windows Server llamada E/S optimizada para subsistemas de almacenamiento, redes y gráficos, entre otros. La E/S optimizada es una implementación especializada de protocolos de comunicación de alto nivel, como SCSI , que permite omitir cualquier capa de emulación de dispositivos y aprovechar directamente VMBus. Esto optimiza la comunicación, pero requiere que el sistema operativo invitado sea compatible con la E/S optimizada.

Actualmente, solo los siguientes sistemas operativos son compatibles con Enlightened I/O, lo que les permite ejecutarse más rápido como sistemas operativos invitados en Hyper-V que otros sistemas operativos que necesitan utilizar hardware emulado más lento:

Requisitos del sistema

El rol Hyper-V solo está disponible en las variantes x86-64 de las ediciones Standard, Enterprise y Datacenter de Windows Server 2008 y posteriores, así como en las ediciones Pro, Enterprise y Education de Windows 8 y posteriores. En Windows Server, se puede instalar independientemente de si la instalación es completa o básica. Además, Hyper-V puede estar disponible como parte del sistema operativo Hyper-V Server, que es una edición gratuita de Windows Server. [ 15 ] En cualquier caso, el equipo host necesita lo siguiente. [ 16 ]

La cantidad de memoria asignada a las máquinas virtuales depende del sistema operativo:

  • Windows Server 2008 Standard admite hasta 31  GB de memoria para ejecutar máquinas virtuales, más 1  GB para el sistema operativo anfitrión. [ 18 ]
  • Windows Server 2008 R2 Standard admite hasta 32  GB, pero las ediciones Enterprise y Datacenter admiten hasta 2  TB. [ 19 ] Hyper-V Server 2008 R2 admite hasta 1 TB. [ 16 ]
  • Windows Server 2012 admite hasta 4  TB.

El número de CPU asignadas a cada máquina virtual también depende del sistema operativo:

  • Windows Server 2008 y 2008 R2 admiten 1, 2 o 4 CPU por máquina virtual; lo mismo se aplica a Hyper-V Server 2008 R2 [ 15 ].
  • Windows Server 2012 admite hasta 64 CPU por máquina virtual.

También existe un límite máximo para el número de máquinas virtuales activas simultáneamente.

  • Windows Server 2008 y 2008 R2 admiten 384 por servidor; [ 20 ] Hyper-V Server 2008 admite lo mismo [ 15 ]
  • Windows Server 2012 admite 1024 por servidor; lo mismo se aplica a Hyper-V Server 2012 [ 21 ].
  • Windows Server 2016 admite 8000 por clúster y por nodo [ 22 ]

Invitados admitidos

Windows Server 2008 R2

La siguiente tabla enumera los sistemas operativos invitados compatibles con Windows Server 2008 R2 SP1. [ 23 ]

  1. ↑ Windows Server 2012 es compatible y se ejecuta únicamente en un sistema host Windows Server 2008 R2 RTM o SP1, con una revisión aplicada.
  2. ↑ La edición web no tiene una versión x64.

Fedora 8 o 9 no son compatibles; sin embargo, se ha informado que funcionan. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]

El soporte de terceros para sistemas invitados FreeBSD 8.2 y posteriores se proporciona mediante una asociación entre NetApp y Citrix . [ 27 ] Esto incluye modos de operación emulados y paravirtualizados, así como varios servicios de integración de Hyper-V. [ 28 ]

Los productos de virtualización de escritorio ( VDI ) de empresas de terceros (como Quest Software vWorkspace, Citrix XenDesktop, Systancia AppliDis Fusion [ 29 ] y Ericom PowerTerm WebConnect) brindan la capacidad de alojar y administrar centralmente máquinas virtuales de escritorio en el centro de datos, al tiempo que ofrecen a los usuarios finales una experiencia completa de escritorio de PC.

Los sistemas operativos invitados con E/S optimizada y un núcleo compatible con hipervisor , como Windows Server 2008 y versiones posteriores de servidor, Windows Vista SP1 y clientes posteriores, y ofertas de Citrix XenServer y Novell, podrán utilizar mejor los recursos del host, ya que los controladores VSC en estos invitados se comunican con los VSP directamente a través de VMBus. [ 30 ] Los sistemas operativos no optimizados se ejecutarán con E/S emulada; [ 31 ] sin embargo, hay componentes de integración (que incluyen los controladores VSC) disponibles para Windows Server 2003 SP2, Windows Vista SP1 y Linux para lograr un mejor rendimiento.

Soporte para Linux

El 20 de julio de 2009, Microsoft presentó los controladores Hyper-V para su inclusión en el kernel de Linux bajo los términos de la GPL . [ 32 ] Microsoft se vio obligado a presentar el código cuando se descubrió que había incorporado un controlador de red Hyper-V con componentes con licencia GPL vinculados estáticamente a binarios de código cerrado. [ 33 ] Los kernels a partir de la versión 2.6.32 pueden incluir soporte de paravirtualización Hyper-V integrado, que mejora el rendimiento de los sistemas invitados Linux virtuales en un entorno anfitrión Windows. Hyper-V proporciona soporte básico de virtualización para invitados Linux de forma predeterminada. El soporte de paravirtualización requiere la instalación de los controladores Linux Integration Components o Satori InputVSC. Las distribuciones invitadas Linux habilitadas para Xen también pueden paravirtualizarse en Hyper-V. A partir de 2013Microsoft solo admitía oficialmente SUSE Linux Enterprise Server 10 SP1/SP2 (x86 y x64) de esta manera, [ 34 ] aunque cualquier Linux habilitado para Xen debería poder ejecutarse. En febrero de 2008, Red Hat y Microsoft firmaron un pacto de virtualización para la interoperabilidad del hipervisor con sus respectivos sistemas operativos de servidor, para permitir que Red Hat Enterprise Linux 5 fuera compatible oficialmente con Hyper-V. [ 35 ]

Windows Server 2012

Hyper-V en Windows Server 2012 y Windows Server 2012 R2 cambia la lista de compatibilidad anterior de la siguiente manera: [ 36 ]

  1. Hyper-V en Windows Server 2012 agrega compatibilidad con Windows 8.1 (hasta 32  CPU) y Windows Server 2012 R2 (64  CPU); Hyper-V en Windows Server 2012 R2 agrega compatibilidad con Windows 10 (32  CPU) y Windows Server 2016 (64  CPU).
  2. La versión mínima compatible de CentOS es la 6.0.
  3. La versión mínima compatible de Red Hat Enterprise Linux es la 5.7.
  4. El número máximo de CPU compatibles con los sistemas operativos Windows Server y Linux se ha incrementado de cuatro a 64.

Windows Server 2012 R2

Hyper-V en Windows Server 2012 R2 agregó la máquina virtual de Generación 2. [ 37 ]

Compatibilidad con versiones anteriores

Hyper-V, al igual que Microsoft Virtual Server y Windows Virtual PC , guarda cada sistema operativo invitado en un único archivo de disco duro virtual. Admite el formato .vhd antiguo , así como el más reciente .vhdx . Los archivos .vhd antiguos de Virtual Server 2005, Virtual PC 2004 y Virtual PC 2007 se pueden copiar y usar en Hyper-V, pero cualquier software antiguo de integración de máquinas virtuales (equivalente a Hyper-V Integration Services) debe eliminarse de la máquina virtual. Una vez que el sistema operativo invitado migrado se configura y se inicia con Hyper-V, detectará los cambios en el hardware (virtual). La instalación de "Hyper-V Integration Services" instala cinco servicios para mejorar el rendimiento, al tiempo que agrega los nuevos controladores de la tarjeta de red y de vídeo del sistema operativo invitado.

Limitaciones

Audio

Hyper-V no virtualiza el hardware de audio. Antes de Windows 8.1 y Windows Server 2012 R2 , era posible solucionar este problema conectándose a la máquina virtual con Conexión a Escritorio remoto a través de una conexión de red y utilizando su función de redirección de audio. [ 38 ] [ 39 ] Windows 8.1 y Windows Server 2012 R2 añaden el modo de sesión mejorado, que proporciona redirección sin conexión de red. [ 40 ]

Las unidades ópticas pasan

Las unidades ópticas virtualizadas en la máquina virtual invitada son de solo lectura. [ 41 ] Oficialmente, Hyper-V no admite el acceso directo a las unidades ópticas del sistema operativo anfitrión/raíz en las máquinas virtuales invitadas. Como resultado, no se admite la grabación en discos, CD de audio ni la reproducción de CD/DVD de vídeo; sin embargo, existe una solución alternativa mediante el protocolo iSCSI . Al configurar un destino iSCSI en la máquina anfitriona con la unidad óptica, se puede establecer comunicación con el iniciador iSCSI estándar de Microsoft. Microsoft ofrece su propio software de destino iSCSI o se pueden utilizar productos alternativos de terceros. [ 42 ]

Manejo de VT-x/AMD-V

Hyper-V utiliza la virtualización VT-x en Intel o AMD-V en AMD x86 . Dado que Hyper-V es un hipervisor nativo , mientras esté instalado, el software de terceros no puede utilizar VT-x ni AMD-V. Por ejemplo, el emulador de dispositivos Android Intel HAXM (utilizado por Android Studio o Microsoft Visual Studio ) no puede ejecutarse mientras Hyper-V esté instalado. [ 43 ]

Degradación del rendimiento

Hyper-V es un hipervisor nativo, y al habilitar Hyper-V en el sistema operativo Windows del host se descargan e instalan componentes adicionales en el sistema operativo. Habilitar Hyper-V puede provocar una degradación del rendimiento en los hosts, incluso si no se está ejecutando ninguna máquina virtual Hyper-V. [ 44 ]

Sistemas operativos del cliente

Hyper-V también está disponible en las versiones x64 de Windows 8, 8.1, 10 Pro, Enterprise y Education. Las siguientes características no están disponibles en las versiones cliente de Windows: [ 45 ]

  • Migración en vivo de máquinas virtuales de un host a otro.
  • Réplica de Hyper-V
  • Canal de fibra virtual
  • Red SR-IOV
  • Archivo .VHDX compartido

Las siguientes características no están disponibles en las versiones de servidor de Windows: [ 45 ]

  • Creación rápida y la galería de máquinas virtuales
  • Red predeterminada (conmutador NAT)

Cambios de características por versión

Windows Server 2012

Windows Server 2012 introdujo muchas características nuevas en Hyper-V. [ 7 ]

  • Conmutador virtual extensible de Hyper-V [ 46 ] [ 47 ]
  • Virtualización de red [ 46 ]
  • Multitenencia
  • Grupos de recursos de almacenamiento
  • Formato de disco .vhdx compatible con discos duros virtuales de hasta 64  TB [ 48 ] con resistencia a fallos de alimentación.
  • Canal de fibra virtual
  • Transferencia de datos descargada
  • Cola de máquina virtual (VMQ)
  • Réplica de Hyper-V [ 49 ]
  • Conectividad entre diferentes ubicaciones
  • Copia de seguridad en la nube

Windows Server 2012 R2

Con Windows Server 2012 R2, Microsoft introdujo otro conjunto de nuevas características. [ 50 ]

  • Disco duro virtual compartido [ 51 ]
  • Calidad del servicio de almacenamiento [ 52 ]
  • Máquina virtual de segunda generación [ 53 ]
  • Modo de sesión mejorado [ 54 ]
  • Activación automática de máquinas virtuales [ 55 ]

Windows Server 2016

Hyper-V en Windows Server 2016 y Windows 10 1607 agrega [ 56 ]

  • Virtualización anidada [ 57 ] (solo procesadores Intel, tanto la instancia anfitriona como la invitada de Hyper-V deben ser Windows Server 2016 o Windows 10 o posterior)
  • Asignación de dispositivos discretos (DDA), que permite el paso directo de dispositivos PCI Express compatibles a máquinas virtuales invitadas [ 58 ].
  • Contenedores de Windows (para lograr el aislamiento a nivel de aplicación en lugar de a nivel del sistema operativo)
  • Máquinas virtuales protegidas mediante servidores de atestación remota
  • Supervisión del uso de los recursos de la CPU del host por parte de los invitados y protección (limitación del uso de la CPU por parte de los invitados).

Windows Server 2019

Hyper-V en Windows Server 2019 y Windows 10 1809 agrega [ 59 ]

  • Mejoras en las máquinas virtuales protegidas, incluida la compatibilidad con Linux.
  • Redes cifradas de máquinas virtuales
  • Coalescencia de segmentos de recepción de vSwitch
  • Cola múltiple de máquina virtual dinámica (VMMQ)
  • Compatibilidad con memoria persistente
  • Mejoras significativas en las funciones y el rendimiento de Storage Spaces Direct y Failover Clustering.

Windows Server 2022

Hyper-V en Windows Server 2022 añadido: [ 60 ]

  • Virtualización anidada para procesadores AMD
  • Coalescencia de segmentos de recepción (RSC) actualizada para conmutadores virtuales

Windows Server 2025

Cambios en Hyper-V en Windows Server 2025 : [ 61 ]

  • La generación 2 es ahora la opción predeterminada en el Asistente para nueva máquina virtual en Hyper-V Manager.
  • Particionamiento de GPU (compartir una GPU entre máquinas virtuales)
  • Traducción de paginación impuesta por el hipervisor (HPVT)
  • Compatibilidad con 4 petabytes de memoria y 2048 procesadores lógicos por host Hyper-V.
  • Clústeres de grupo de trabajo (compatibilidad con clústeres de conmutación por error sin Active Directory)

Véase también

Referencias

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  55. ↑ "Novedades de Hyper-V para Windows Server 2012 R2" . Technet.microsoft.com . Archivado del original el 3 de junio de 2016. Consultado el 26 de abril de 2016 .
  56. ↑ "Novedades de Hyper-V en Windows Server 2016" . Docs.microsoft.com . Archivado del original el 28/10/2017 . Consultado el 27/10/2017 .
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  58. ↑ "Novedades de Hyper-V en Windows Server 2016" . Docs.microsoft.com . Archivado del original el 13 de enero de 2019. Consultado el 21 de febrero de 2019 .
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  60. ↑ "Novedades de Windows Server 2022" . learn.microsoft.com . 10 de julio de 2024. Consultado el 20 de agosto de 2024 .
  61. ↑ "Novedades de Windows Server 2025" . learn.microsoft.com . Consultado el 20 de agosto de 2024 .

Lecturas adicionales

  1. "Especificación funcional de nivel superior del hipervisor" . Microsoft . 2016. Archivado del original el 5 de abril de 2017. Consultado el 4 de abril de 2017 .
  2. Koens, Dimitri (2013). "Hyper-V Quick Reference" (PDF) . Dimension IT TV. Archivado (PDF) del original el 26 de marzo de 2016. Recuperado el 4 de abril de 2017 .
  3. Howard, John (2006). "Diapositivas de la presentación de WinHEC 2006" . Blog de virtualización . Microsoft . Archivado del original el 20 de diciembre de 2015. Consultado el 4 de abril de 2017 .
  4. Radzikowski, Przemek (2009). "Benchmarking Hyper-V on Windows Server 2008 R2 x64" . Archivado del original el 23 de abril de 2017. Recuperado el 4 de abril de 2017 .
  5. Posey, Brien; Zerger, Pete; Henley, Chris (2013). Guía práctica: Comprensión de Hyper-V en Windows Server 2012. Veeam Software . Archivado del original el 13 de abril de 2014. Consultado el 4 de abril de 2017 .
  • Sitio web oficial
  • Guía de consideraciones de diseño para la virtualización de la estructura
  • Hyper-V en Microsoft TechNet
  • Evaluación comparativa de Hyper-V en Windows Server 2008 R2 x64. Archivado el 23/04/2017 en Wayback Machine.
  • Arquitectura Hyper-V
  • Centro de administración de Windows
  • Gerente de Hv