Hyper-V auf dem Client – Windows 8 Pro

My Top-4: Hyper-V auf dem Client

Überblick

Für diese neue Version von Microsoft ® Windows ® stellt Microsoft Hyper-V ™, die Technologie zur Virtualisierung, auf dem Windows-Client zur Verfügung. Darüber hinaus kommen mit der neuen Version von Hyper-V einige bahnbrechende Neuerungen, wie virtuelle, erweiterbare Netzwerk-Switches, ein virtuelles Fibre-Channel, neue dynamische Speicherzuordnung und vieles mehr.

Mit Hyper-V auf Windows 8 Pro sind sie in der Lage, Windows und auch andere Betriebssysteme, wie z.B. Linux, in einer virtuellen Maschine auf dem Client auszuführen. Die Virtuellen Disks (VHD, und neu VHDX) können dabei direkt, über USB oder sogar über das Netzwerk (SMB-Share) eingebunden werden. Auch die "Snapshots" können an beliebigen Orten abgelegt werden.

Besonders hervorzuheben ist, dass auch Windows-to-go Sticks direkt in Hyper-V, wie eine virtuelle Disk, gebootet werden können. Damit können sie ihr Windows-to-go ganz bequem als virtuelle Maschine starten und konfigurieren.

Windows Virtual PC und XP Mode wird in Windows 8 nicht mehr unterstützt.

Im Folgenden finden sie eine Übersicht über Hyper-V in Windows 8 Pro:

Hyper-V

Hyper-V war bisher ausschließlich in den Windows Server Betriebssystemen, wie Windows Server ® 2008 R2 enthaltenen und diente in erster Linie als Microsoft-Lösung für die Virtualisierung von Servern in einem Rechenzentrum. Hyper-V ist eine außerordentlich robuste und ausgereifte VM-Lösung und unterstützt eine breite Reihe von Server- und Datacenter-Szenarien. Dabei wird Hyper-V als Bestandteil von Windows über Windows Update gepflegt und benötigt kein separates Patch-Management.

Microsoft hat viel investiert, um Hyper-V auf Clientcomputern zur Verfügung zu stellen und zwar ohne die Beeinträchtigung der Clientumgebung. Dazu gehört u.a. die Unterstützung von Standby-Modus und drahtlosen Netzwerken (WLAN) in den VMs.

Die Hyper-V Management-Konsole auf Windows 8 ist identisch mit der Konsole auf Windows Server 2012. Darüber wird eine breite Palette von Funktionen zum Erstellen und Verwalten von VMs verfügbar gemacht, die es so bisher noch nicht gegeben hat.

Im folgenden Abschnitt besprechen wir die wichtigsten Aspekte von Hyper-V und die Grundlagen zum Erstellen und Verwalten von Virtuellen Maschinen:

Hardware-Voraussetzungen für Hyper-V

Um Hyper-V auf einem Windows 8 Client ausführen zu können, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein:

  • Windows 8 Pro oder Windows 8 Enterprise
    • 64-bit Windows Version
    • Hyper-V unterstützt 32-bit und 64-bit VMs
  • mindestens 4GB RAM
  • Die CPU muss folgende Features unterstützen, die auch im BIOS aktiviert sein müssen:
    • Hardware Assisted Virtualization (HAV) – Auf Intel basierten Computern als Intel VT im BIOS zu finden.
    • Dynamic Execution Prevention oder No Execute (DEP/NX)
    • Second Level Address Translation (SLAT)
    • Sie können das Windows Tool MSINFO32 verwenden, um die CPU-Voraussetzungen zu ermitteln.

Figur 1: Hyper-V Voraussetzungen in MSinfo32

Einschalten von Hyper-V

Hyper-V ist nicht standardmäßig eingeschaltet und muss als optionales Windows Feature erst eingeschaltet werden. Das wird über die Systemsteuerung in "Programme und Funktionen" vorgenommen. Anschließend wird ein Neustart des Computers benötigt.

  1. Klicken sie in der Systemsteuerung auf Programme und danach auf Programme und Funktionen.
  2. Klicken auf Windows Funktionen ein- oder ausschalten
  3. Wählen sie Hyper-V und klicken sie danach auf OK und Schließen. Der Computer wird neu gestartet.

Figur 2: Windows funktionen Ein- oder Ausschalten

    Nach dem Neustart finden sie zwei neue Kacheln auf dem Windows 8 Start Screen.

Figur 3: Hyper-V Kacheln

Wenn sie Hyper-V eingeschaltet haben, können sie alles Weitere, wie das Erstellen, Ausführen und Verwalten von Virtuellen Maschinen, mit dem Hyper-V-Manager erledigen. Dazu bekommen sie in den nächsten Abschnitten die nötigen Informationen:

Figur 4: Hyper-V Manager

Erstellen eines Virtuellen Switches

Bevor wir eine virtuelle Maschine erstellen können, müssen wir zunächst ein virtuelles Netzwerk erzeugen, mit dem wir die VM anschließend verbinden. Dazu verwenden wir den Virtual Switch Manager.

Hinweis: Das Erzeugen eines virtuellen Netzwerks kann auch noch später erfolgen, aber so kann es bereits beim Erstellen der VM verbunden werden, was ein wenig schneller geht.

  1. Starten sie den Virtual Switch Manager rechts in den Aktionen.

Figur 5: Aktionen

  1. Im Virtual Switch Manager wählen sie den Typ des zu erstellenden Netzwerks. Drei Typen stehen zur Verfügung:
  2. Extern – Erzeugt einen virtuellen Switch, der an den physikalischen Netzwerk Adapter gebunden wird (LAN oder WLAN). Dadurch kann die VM dasselbe Netzwerk verwenden, das auch der Host-Computer verwendet. Das ist die Standardeinstellung und wird am meisten verwendet.
  3. Intern – Erzeugt einen virtuellen Switch, der nur von den VMs auf diesem Computer verwendet werden kann und zwischen den VMs und dem Computer. Dieser Typ wird meist in Heimnetzwerken verwendet und erlaubt keinen Zugriff ins Internet.
  4. Privat – Erzeugt einen virtuellen Switch, der nur von den VMs auf diesem Computer verwendet werden kann. Die VMs können nicht mit dem Host-Computer, dem Heimnetzwerk oder dem Internet kommunizieren.

Figur 6: Virtual Switch Manager

  1. Als Nächstes müssen sie dem virtuellen Netzwerk einen Namen geben, der am besten den Typ des Netzwerkes beschreibt mit dem es verbunden werden soll. Sie können z.B. sowohl Ethernet als auch WiFi Netzwerke verbinden. Im folgenden Screenshot vergeben wir als Namen "Internet Connection" und wählen die Gigabit Ethernet Verbindung.

Figur 7: externes netzwerk auswählen

  1. Es ist möglich, mehrere virtuelle Switches zu erzeugen, die jeweils mit anderen Netzwerkadaptern verbunden werden können. Dadurch kann eine VM gleichzeitig oder exklusiv an mehrere Netzwerke angebunden werden. Dies gibt uns ein hohes Maß an Flexibilität beim Verbinden von Netzwerken und ermöglicht eine fast unbegrenzte Anzahl von Szenarien.
  2. Nach dem Bestätigen mit OK werden sie auf einen kurzzeitigen Verlust der Netzwerkverbindung hingewiesen, während die Verbindung eingerichtet wird.

Figur 8: Netwerkverbindung Einrichten

Erzeugen einer VM

Nachdem wir einen virtuellen Switch erstellt haben, können wir nun unsere erste VM erzeugen. Dabei ist es von Vorteil, ein Installationsmedium als DVD oder ISO Image parat zu haben, um direkt mit der Installation des Betriebssystems beginnen zu können.

  1. Unter den Aktionen im Hyper-V Manager wählen sie Neu -> Virtuelle Maschine.

Figur 9: Neue Virtuelle Maschine

  1. Der neue "Virtual Machine Wizard" wird gestartet und zeigt einen Überblick über die Aufgaben. Klicken sie Weiter um fortzufahren:

Figur 10: Virtual Machine Wizard

  1. Geben sie der VM einen Namen und bei Bedarf ändern sie den Speicherort.

Figur 11: Speicherort der virtuellen maschine

  • Der Speicherort der virtuellen Maschine im obigen Screenshot ist der Standardordner für die Konfigurationsdateien einer VM. Dies kann jederzeit über die Hyper-V Einstellungen geändert werden. Dazu wählen sie Server -> Virtuelle Maschinen und ändern sie den Pfad. Das ist sinnvoll, wenn sie die Konfiguration auf einer anderen Festplatte ablegen wollen. Vielleicht möchten sie auch die virtuellen Disks in einem anderen Ordner speichern. Das werden wir in einem anderen Abschnitt weiter hinten behandeln.

    Hinweis: Wenn sie nun auf Fertigstellen klicken, wird ihre VM automatisch mit den Standardeinstellungen in Hyper-V erzeugt.

  1. Nun werden sie nach der Größe des RAM Speichers für die VM gefragt. Weisen sie genug Speicher zu, sodass die VM eine gute Startleistung hat und behalten sie genügend Speicher für den Host-Computer und andere VMs übrig. Mit der CheckBox "Dynamischer Speicher" können sie eine automatische Zuweisung von RAM Speicher erreichen, welches die empfohlene Einstellung ist. Damit kann Hyper-V den Speicher für ihre VM je nach Bedarf erhöhen oder verringern.

Figur 12: RAM speicher zuweisen

Hinweis: Der RAM Speicher ihrer VM steht dem Host-Computer und anderen VMs nicht mehr zur Verfügung solange ihre VM läuft.

  1. Als Nächstes müssen sie der VM einen virtuellen Netzwerk-Switch zuweisen. Der Standardwert ist "Nicht Verbunden", aber hier verwenden wir den Switch, den wir vorher erstellt haben. Das kann jederzeit in den VM-Einstellungen geändert werden.

Figur 13: Auswahl eines virtuellen switches

  • Falls sie die VM mit mehreren Netzwerken verbinden möchten, kann dies später in den VM-Einstellungen vorgenommen werden.
  1. Beim nächsten Schritt erstellen oder verbinden wir eine virtuelle Festplatte mit unserer VM. Standardmäßig wird eine 127GB VHDX im öffentlichen Benutzer-Profil erzeugt. Im folgenden Dialog können sie:
  • Die Größe und den Speicherort der virtuellen Festplatte angeben.
  • Eine existierende VHD oder VHDX auswählen.
  • Diesen Schritt überspringen, um zu einem späteren Zeitpunkt eine virtuelle Festplatte zu erstellen oder auszuwählen.

Figur 14: Erstellen oder Verbinden einer Virtuellen Festplatte

  • Genau wie beim Speicherort der VM in Schritt 2 kann der Speicherort der virtuellen Disk später in den VM-Einstellungen geändert werden. Das ist sinnvoll, wenn sie die virtuelle Festplatte auf eine andere physikalische Festplatte legen wollen, die schneller ist oder mehr Speicherplatz bietet.
  • Hyper-V unterstützt das VHD und das neue VHDX Format für virtuelle Festplatten. VHDX erhöht das Maximum der Kapazität einer virtuellen Festplatte von 2 TB auf 64 TB und bietet außerdem zusätzliche automatische Reparaturfunktionen.
  • Eine virtuelle Festplatte kann auch über einen SMB-Netzwerk-Share verbunden werden, was besonders praktisch ist, wenn sie einen zentralen Ordner im Netzwerk für virtuelle Festplatten festlegen möchten. Die virtuellen Festplatten können sogar im laufenden Betrieb der VMs an einen anderen Ort verschoben werden. Diese Funktion wird "Storage Live Migration" genannt.
  • Sie können jederzeit zusätzliche virtuelle Festplatten an ihre VM anschließen ohne die VM stoppen zu müssen. Auch das wird in den VM-Einstellungen vorgenommen.
  1. Bei diesem Schritt werden sie gefragt, ob sie ein Betriebssystem in ihrer VM installieren möchten.
  • Standardmäßig ist die Option für eine spätere Installation ausgewählt.
  • Die am meisten verwendete Option ist die Verwendung eines ISO Images oder einer DVD/CD zur Installation eines Betriebssystems.

Figur 15: Installations-optionen

  1. Zum Schluss können durch Klick auf Fertigstellen den Assistenten beenden und ihre VM wird von Hyper-V automatisch erzeugt.

Figur 16: Zusammenfassung ihrer VM

Nach der Erstellung der VM taucht diese in der Liste der VMs im Hyper-V Manager auf.

Figur 17: Liste der verfügbaren VMs

Ändern einer VM

Eine VM kann nach Erstellung jederzeit geändert werden. Das können sie ganz einfach rechts unter Aktionen -> Einstellungen vornehmen

Figur 18: VM-Einstellungen

In diesem Dialog können sie sehr granular über viele verschiedene Einstellungsmöglichkeiten ihre VM anpassen. Hier eine Auswahl der Möglichkeiten:

  • Ändern der BIOS-Boot-Reihenfolge der VM:
  • Ändern der RAM-Speicher-Zuweisung und der Anzahl der Virtuellen CPUs für die VM.
    • Als Standard ist die Anzahl der virtuellen CPUs auf 1 gesetzt. Sie können bis zu 64 virtuelle CPUs konfigurieren, jedoch max. nur so viele, wie der Host-Computer besitzt. Eine neue Funktion von Windows 7 ist "NUMA (Non Unified Memory Access)", mit der Windows 7 den RAM-Speicher quasi pro CPU separat zuweisen kann. Unter Windows 8 Hyper-V steht nun auch einer VM NUMA zu Verfügung, was "Guest NUMA" genannt wird. Guest NUMA kann über einen Button in den CPU-Einstellungen der VM automatisch konfiguriert werden.
  • Fügen sie zusätzliche HDD-Controller, Netzwerkadapter, virtuelle Festplatten oder DVD-Laufwerke hinzu.
  • Verbinden sie physikalische DVD/CDs, ISO DVD Images oder virtuelle Floppy Disks mit der VM.
  • Ändern sie das Verhalten ihrer VM beim Host-StandBy, Hibernate oder Shutdown.

Start einer VM

Nachdem sie eine VM erstellt und konfiguriert haben, kann diese ganz einfach gestartet werden. Der Zugriff auf die VM geschieht über die "Hyper-V Virtual Machine Connection" Software", die ein Teil von Hyper-V ist. Sie kann entweder direkt vom Windows 8 Start Screen oder über den Hyper-V Manager gestartet werden.

Figur 19: Verbinden mit einer VM

Falls sie die "Virtual Machine Connection" Software vom Start Screen starten, sehen sie einen Dialog (Figur 20), über den sie sich remote mit ihrer VM verbinden können. Hyper-V zeigt ihnen eine Liste aller verfügbaren VMs an, mit denen sie sich verbinden können. Wählen sie eine VM aus und klicken sie auf OK.

Hinweis: Die Software muss als Administrator ausgeführt werden, wenn sie diese vom Start Screen starten.

Figur 20: VM Verbindung

Viele Optionen aus den VM-Einstellungen stehen auch im Menu der "Virtual Machine Connection" Software zur Verfügung. Darüber können z.B. Screenshots erstellt, DVDs eingebunden oder VMs gestartet bzw. pausiert werden.

Figur 21: menü-Leiste der VM Verbindung

Es besteht ein wichtiger Unterscheidung zwischen VMs, die in Hyper-V und VMs, die in Virtual PC oder in einer anderen Client-Virtualisierungs-Software laufen. In Virtual PC wird eine VM auf dem Desktop des Benutzers und im Kontext dieses Benutzers ausgeführt. Dadurch wird die VM gestoppt und geschlossen, wenn der Benutzer sich vom System abmeldet.

Hyper-V VMs werden jedoch im Kontext des Hyper-V-Dienstes und nicht im Kontext eines bestimmten Benutzer-Accounts ausgeführt. Das Schließen der Verbindung zur VM führt nicht zum Schließen, Unterbrechen oder Heruntergefahren der VM. Diese wird weiterhin im Hintergrund ausgeführt. Auch beim Abmelden von Windows 8, während eine virtuelle Maschine läuft, wird diese im Hintergrund weiter ausgeführt. Wenn sie einen Neustart des Computers vornehmen, während eine VM läuft, wird diese nach dem Neustart sofort wieder ausgeführt und zwar auch, wenn sie sich nicht wieder am Computer anmelden. Die VM kann weiterhin von einem anderen Computer aus remote verbunden werden und stellt auch weiterhin Netzwerkdienste, wie File-Sharing zur Verfügung.

Snapshots

Snapshots bieten die Möglichkeit, den genauen Zustand eines virtuellen Computers zu erfassen, wie er zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhanden war. Im Gegensatz zu einem Backup oder einer Systemwiederherstellung ist dies ein vollständiger Snapshot der VM zum Zeitpunkt des Snapshots. Dabei werden Zustand der Festplatte und Inhalt des Arbeitsspeichers gesichert und diese können jederzeit wiederhergestellt werden. Sie können Snapshots zu beliebigen Zeitpunkten erstellen, sogar während der Installation des Betriebssystems in einer VM.

Snapshots können ganz einfach über Aktionen -> Snapshot aus der Menüleise erstellt werden. Geben sie dem Snapshot anschließend einen Namen.

Figur 22: Snapshot

Es können mehrere Snapshots für eine VM existieren, sodass sie beliebig den Zustand einer VM vor- oder zurücksetzen können. Alle Snapshots einer VM werden in der Snapshot-Sektion im Hyper-V Manager chronologisch zum Zeitpunkt der Erstellung aufgelistet.

Figur 23: Snapshot Auflistung

Sie können einen Snapshot im Hyper-V Manager durch Rechtsklick mit der Maus -> Zuweisen aktivieren und so die VM in diesen Zustand versetzen. Außerdem gibt es im Kontextmenü die Möglichkeit der Umkehrung durch die Auswahl -> Zurücksetzen. Dadurch wird die VM in den vorhergehenden Zustand zurückgesetzt.

  • Alle Änderungen, die innerhalb eines speziellen Snapshots vorgenommen werden, wirken auch nur auf diesen einen Snapshot aus.
  • Sie können einen Snapshot auswählen und anschließend einige Einstellungen in der VM ändern, wie z.B. die Hardwarekonfiguration. Diese Änderungen wirken sich nur dann aus, wenn dieser spezielle Snapshot ausgeführt wird.

Zusammengenommen machen alle diese Funktionen Hyper-V zu einer sehr flexiblen und umfangreichen Virtualisierungs-Lösung, bei der keine Wünsche offen bleiben. Es können nahezu alle Szenarien aus Produktion und Entwicklung virtuell reproduziert werden – und das auf einem Windows 8 Client.

Weitere Informationen 

Es gibt noch weit mehr und detailliertere Informationen zu Hyper-V 2012 und Hyper-V Windows 8 Pro. Falls sie tiefer in das Thema einsteigen möchten, finden sie hier weitere Details:

Bringing Hyper-V to Windows 8
http://blogs.msdn.com/b/b8/archive/2011/09/07/bringing-hyper-v-to-windows-8.aspx
 

Client Hyper-V Survival Guide
http://social.technet.microsoft.com/wiki/contents/articles/7704.client-hyper-v-survival-guide-en-us.aspx 
 

Client Hyper-V on Technet
http://technet.microsoft.com/en-us/library/hh857623.aspx 
 

User Interface: Hyper-V Manager
http://technet.microsoft.com/library/cc770494.aspx 
 

ONiehus, Microsoft