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O que faz o Hyper-V?

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O que é Hyper-V? Hyper-V é é solução de virtualização de nível empresarial da Microsoft que permite aos usuários criar e executar diversas instâncias de máquinas virtuais, cada uma com seu próprio sistema operacional, em um único servidor físico. Mas para entender completamente o que é o Hyper-V, você precisa primeiro entender a virtualização.

O Hyper-V tem alguns requisitos de hardware específicos. A maioria do hardware moderno (construído nos últimos 10 anos) atenderá a esses requisitos, mas é melhor verificar se o seu sistema tem o que precisa para executar o Hyper-V:

  1. Um processador de 64 bits com tradução de endereço de segundo nível (SLAT).
  2. Extensões do modo de monitor VM. 
  3. Pelo menos 4 GB de RAM, mas mais memória é melhor.
  4. Suporte de virtualização ativado no BIOS.

Para usar o Hyper-V em um desktop ou laptop normal, você precisará de uma edição Professional ou Enterprise do Windows 8.1 ou Windows 10. 

O Windows Server 2016 tem duas opções à sua escolha: Padrão e Datacenter. O padrão permite que você tenha até duas VMs de servidor Windows em execução simultaneamente, e o Datacenter permite um número ilimitado de VMs. A edição Datacenter também oferece suporte a uma série de recursos avançados que não são suportados no Standard, como VMs protegidas. 

O QUE É VIRTUALIZAÇÃO?

Antes da virtualização, os departamentos de TI usavam vários servidores físicos, cada um com uma função principal. Por exemplo, um servidor de e-mail dedicado exclusivamente a lidar com e-mails enviados e recebidos. A compra de um servidor físico significava que você também tinha que escolher a CPU e a RAM apropriadas para cada equipamento. 

Freqüentemente, as organizações configuravam o seu equipamento de uma maneira super-dimensionada, ou aquém das suas necessidades. Isso significava que o servidor estava com excesso de recursos na maior parte do tempo, ou funcionava sobrecarregado e menos confiável do que deveria. 

Também era caro para essas organizações comprar continuamente novos servidores, pois eles exigiam muita energia e refrigeração para funcionar e manter em seus datacenters. Esse era o caso até 18 a 20 anos atrás, quando as primeiras tecnologias de virtualização foram introduzidas. 

A tecnologia de virtualização permitiu que um único servidor físico fosse “fatiado e dividido” em máquinas virtuais individuais (VMs), o que significava que apenas um servidor estava disponível para várias funções. Portanto, se você tiver um servidor físico de 16 CPUs com 128 GB de RAM, poderá distribuir esses recursos de computação e atribuí-los a várias máquinas virtuais distintas.

As cargas de trabalho poderiam ser balanceadas de forma mais inteligente, porque a virtualização facilitou a realocação de recursos entre as máquinas virtuais. Hoje, a virtualização é bem popular, com mais de 75% das organizações utilizam a virtualização de servidores. E isso nos traz de volta à tecnologia que permite a virtualização, o hypervisor Hyper-V.

 

É bastante claro por que a maioria das organizações está aproveitando a tecnologia de virtualização e por que estão escolhendo o Hyper-V: é econômico, oferece suporte a vários sistemas operacionais e tem todas as funcionalidades básicas de que você precisa.

PARA QUE SERVE O HYPER-V?

As tecnologias de virtualização, ou plataformas, são mais comumente chamadas de hypervisores . Existem vários hypervisores diferentes no mercado, sendo o Hyper-V a versão da Microsoft. Então, para que é usado o Hyper-V? Como todos os hipervisores, o Hyper-V oferece uma maneira de criar e gerenciar máquinas virtuais para:

  • Desenvolver e testar aplicativos, sistemas operacionais e atualizações – A facilidade de criar VMs no Hyper-V e o fato de que as VMs podem permanecer separadas do resto do seu sistema, torna o ambiente perfeito para teste. Você também pode criar um laboratório virtual para experimentar diferentes sistemas operacionais para ver o desempenho de seu aplicativo em cada um, sem usar mais de um computador. Quando terminar de experimentar, você pode simplesmente excluir a VM.
  • Escale facilmente sua infraestrutura de TI – As máquinas virtuais são mais fáceis de gerenciar do que o hardware físico, e não vêm com o alto custo de aquisição. Você também pode maximizar o uso do servidor, alocando seus recursos de forma mais inteligente para acomodar cargas de trabalho maiores quando forem necessários.
  • Salvar ou migrar dados de um sistema legado – Muitas empresas continuam a manter servidores que oferecem suporte a soluções de hardware ou software desatualizadas porque desejam preservar os dados. Migrar seus aplicativos de negócios e seus conteúdos para uma máquina virtual libera recursos.
  • Melhore a continuidade dos negócios – As máquinas virtuais que você cria podem reduzir o tempo de inatividade do servidor, porque as cargas de trabalho em execução podem ser facilmente armazenadas em backup e movidas para outro servidor sem interrupção. Eles também podem ser configurados para reiniciar automaticamente as VMs afetadas por falhas de servidor.

Depois de criar suas máquinas virtuais, você também precisará gerenciá-las. Ter a ferramenta de gerenciamento certa é a chave para o seu sucesso com a virtualização. O pacote de ferramentas de gerenciamento do Hyper-V torna possível:

  • Criar e excluir máquinas virtuais
  • Monitorar o tempo de atividade, a utilização da largura de banda e o consumo de CPU e RAM
  • Fazer backups
  • Alocar recursos

BENEFÍCIOS DO HYPER-V

Um dos principais motivos pelos quais as organizações optam pelo Hyper-V é porque ele é econômico. Na verdade, as ferramentas básicas do Hyper-V são gratuitas com um contrato empresarial contendo um pacote de licenciamento por volume oferecido pela Microsoft para organizações com 500 ou mais computadores. Você terá que pagar por funções e licenças mais avançadas do Hyper-V, mas mesmo assim, o Hyper-V ainda tem uma vantagem sobre seus concorrentes quando se trata de preço.

O Hyper-V é ainda mais atraente quando você considera suas semelhanças com seu maior concorrente, o VMWare. Como o Hyper-V é uma opção sólida e econômica, muitas empresas o estão adotando cada vez mais, o que, por sua vez, tem contribuído para um aumento na participação de mercado geral do Hyper-V nos últimos anos.

A capacidade de criar um switch virtual não tem custo extra. Um switch virtual permite que todas as suas VMs se comuniquem entre si, tornando-o parte integrante da rede virtual. Os switches virtuais são “inteligentes”, o que significa que eles inspecionam os pacotes de dados antes de rotear a comunicação. A capacidade de configurar o tráfego dessa maneira melhora a segurança em seu ambiente virtual.

O Hyper-V oferece suporte a vários sistemas operacionais. Como a Microsoft oferece suporte a vários sistemas operacionais no Hyper-V, incluindo Linux, você não está limitado exclusivamente ao seu sistema operacional nativo. O Hyper-V integra-se perfeitamente com outros produtos Microsoft. Se o seu departamento já usa produtos da Microsoft, adotar a tecnologia da Microsoft para o seu hipervisor faz sentido, especialmente porque ela permite hospedar um número ilimitado de máquinas virtuais do Windows Server 2016.

Normalmente, você gostaria de escolher apenas um hipervisor por uma questão de simplicidade, afinal por que gerenciar vários sistemas? Não há razões válidas para ter múltiplos hypervisors em um ambiente virtual, e essa decisão pode depender de sua carga de trabalho. Por exemplo, se você usa o Microsoft Exchange Server para e-mail, a Microsoft recomenda veementemente executá-lo no Hyper-V.

Terminologia Hyper-V

Antes de mergulhar mais fundo no Hyper-V, vamos nos familiarizar com os termos básicos de virtualização, incluindo definições específicas da Microsoft aplicáveis a máquinas virtuais:

  • Máquina host – É o computador físico que fornece os recursos, incluindo poder de processamento, memória e uso de disco para suas máquinas virtuais.
  • Disco rígido virtual VHDX –  É o formato de disco rígido virtual utilizado da Microsoft. Os arquivos VHDX têm capacidade de até 64 TB. As vantagens do VHDX não se limitam à capacidade aprimorada. Os arquivos VHDX foram projetados para funcionar com o hardware moderno de hoje e têm um tamanho de setor lógico de 4 KB que melhora o desempenho em comparação com os antigos arquivos VHD.
  • Máquina virtual convidada – É a máquina virtual contendo um sistema operacional e aplicativos usando os recursos de uma máquina host.
  • Rede virtual – Tecnologia que conecta as VMs e as máquinas host, permitindo o controle desses computadores e servidores pela Internet.
  • Comutador virtual – É um aplicativo de software que permite que as VMs se comuniquem umas com as outras. Os switches virtuais são “inteligentes”, o que significa que eles inspecionam os pacotes de dados antes de rotear a comunicação.
  • Monitor de máquina virtual – Ferramenta que monitora seus recursos virtuais e executa tarefas especificadas nas máquinas virtuais pelas quais é responsável. Freqüentemente, esse termo é usado alternadamente com o termo hipervisor.
  • Ponto de verificação – Um ponto de verificação preserva o estado de um disco rígido virtual e todo o seu conteúdo, incluindo arquivos de aplicativo, em um momento específico. A VM pode ser revertida para esse estado de ponto de verificação se algo der errado com uma atualização ou software instalado recentemente. 
  • Modelo de VM – É uma cópia mestre de uma máquina virtual com uma postura genérica que pode ser usada para criar uma nova VM com as mesmas características. A clonagem de VMs é uma tarefa comum, mas ter uma biblioteca de modelos torna o processo de criação de novas VMs mais rápido e fácil.
  • Migração ao vivo – Recurso do Hyper-V que permite mover VMs em execução de um host Hyper-V para outro sem interromper o serviço. É útil para aplicar patches (que a Microsoft lança uma vez por mês). Também é útil nos casos em que os recursos de uma VM estão em alta demanda (como quando um aplicativo está sendo muito usado) e você deseja garantir a disponibilidade contínua movendo a VM para um host com mais recursos disponíveis.

FERRAMENTAS DE GERENCIAMENTO DO HYPER-V

As máquinas virtuais são fáceis de criar, o verdadeiro problema está em gerenciá-los. Um grande número de VMs (e seus servidores host que os acompanham) pode ser difícil de gerenciar. Para mantê-los funcionando perfeitamente em conjunto uns com os outros, você precisa de uma ferramenta de gerenciamento que lhe dê uma visibilidade clara de todos os aspectos de seu ambiente de servidor. 

Os elementos que precisam ser gerenciados em relação aos ambientes de máquina virtual são os seguintes:

  • Gerenciamento de armazenamento envolve localizar, gerenciar e alocar espaço entre seus aplicativos em um esforço para maximizar a disponibilidade de recursos.
  • A aplicação de patches requer atualizações regulares em seu ambiente virtual com patches para manter suas VMs protegidas de invasores, vírus e bugs.
  • Os backups de VM são cruciais, esteja você fazendo backup para a nuvem do Microsoft Azure ou fazendo um backup local e você precisará de uma ferramenta que simplifique a tarefa o máximo possível.

O monitoramento do tempo de atividade é importante, mas esse não é o único aspecto do gerenciamento de suas máquinas virtuais. Preste atenção às estatísticas importantes sobre largura de banda, consumo de CPU e RAM, bem como o desempenho dos aplicativos.

Embora o Hyper-V da Microsoft seja um hipervisor muito popular e capaz, seu pacote de gerenciamento primário não é tão intuitivo quanto pode parecer à primeira vista. Estão incluídas cinco ferramentas de gerenciamento usadas para executar várias tarefas de gerenciamento do Hyper-V.

O Hyper-V Manager é uma ferramenta gratuita do Windows Server. Ele executa as funções VM CRUD mais básicas – criar, ler (ou recuperar), atualizar e excluir máquinas virtuais. Mas vem com limitações significativas. Você não pode mover VMs entre hosts usando o Gerenciador Hyper-V e só pode exibir um host por vez. Essas limitações permitem que você execute apenas as funções mais básicas, com algumas métricas disponíveis para medir o sucesso do desempenho. Para obter uma funcionalidade de gerenciamento mais avançada, você precisará baixar e instalar ferramentas adicionais.

O Failover Cluster Manager também está incluído gratuitamente no Windows Server e é usado para criar e gerenciar clusters de failover do Hyper-V. O clustering de failover é quando você configura um grupo de servidores para trabalhar em conjunto para manter a alta disponibilidade de aplicativos de missão crítica. Manter a alta disponibilidade significa que os servidores dentro do cluster são constantemente monitorados. Se um dos servidores falhar, outro assume sem interrupção. Mas para gerenciar máquinas que não fazem parte de um cluster, você terá que usar o Gerenciador Hyper-V.

SCVMM (System Center Virtual Machine Manager) não está incluído no Windows Server e deve ser adquirido separadamente. Ele pode ser usado para gerenciar hosts Hyper-V e clusters de failover Hyper-V em ambientes virtuais maiores do que o Gerenciador Hyper-V, permitindo que você execute várias tarefas de gerenciamento em uma única ferramenta. O SCVMM é um avanço em relação ao Gerenciador Hyper-V gratuito e ao Gerenciador de Cluster de Failover, mas ainda carece de algumas funcionalidades avançadas incluídas na ferramenta Gerenciador Hyper-V básica.

O SCOM (System Center Operations Manager), quando usado junto com o SCVMM, ajuda você a monitorar seu ambiente virtual. Existem duas maneiras de monitorar com o SCOM:

  1. Coloque agentes do gerenciador de operações em suas máquinas virtuais, o que permitirá que você colete e reporte uma variedade de dados. As estatísticas que você obtém podem ser usadas para rastrear o desempenho e a integridade de seus aplicativos.
  1. Você pode empregar monitoramento sem agente, o que envolve a coleta dos mesmos dados usando um agente proxy instalado em outro computador e aproveitando protocolos padrão como SNMP (Simple Network Management Protocol). 

PowerShell é uma ferramenta que dá aos usuários acesso a vários serviços em um sistema operacional. O Windows PowerShell é frequentemente usado para automatizar tarefas de rotina e complexas que precisam ser aplicadas em um grande número de VMs. Por exemplo, desligando todas as VMs em um determinado host. Você pode realizar a maioria das tarefas com o Gerenciador Hyper-V usando o PowerShell. O apelo do PowerShell é ter maior flexibilidade para gerenciar seus hosts Hyper-V, bem como utilizar menos recursos de computação para realizar uma tarefa.

Seja qual for a solução escolhida, você precisa de uma ferramenta que possa ajudá-lo a monitorar suas VMs em tempo real para que possa solucionar os gargalos quando eles surgirem. Lembre-se de que o monitoramento não envolve apenas o tempo de atividade e o tempo de inatividade, é também sobre latência, integridade transacional e até integridade de componentes dentro do aplicativo.

Os administradores de TI de hoje procuram obter o máximo valor de seu hardware de servidor sem comprometer o desempenho da VM. E, claro, todo mundo está sempre procurando aumentar a velocidade do Hyper-V. Para ajudá-lo a obter o máximo de seu hardware de servidor em um ambiente Hyper-V, avalie como seus recursos de VM correspondem às necessidades de seu aplicativo específico. 

A maior parte do ajuste de desempenho é específico do aplicativo, portanto, é importante reunir e analisar as métricas apropriadas e ajustá-las conforme necessário. O SCOM pode ser usado para monitorar hosts de virtualização e gerar alertas para evitar uso excessivo de CPU, armazenamento ou memória em um host Hyper-V. 

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