I del 1 av denne artikkel-serien definerte vi hva en nettsky er, og så på et overordnet nivå hvorfor Windows Server 2012 er optimalisert for nettskyen. I del 2 skal vi fortsette med å se på den tekniske siden av dette, ved å se på nyheter rundt virtualisering.

Virtualisering

Virtualisering er i de aller fleste steder en del av IT-infrastrukturen i de fleste organisasjoner, enten det er Hyper-V, VMware, Citrix eller andre hypervisorer som benyttes.

Microsoft`s entrè i virtualiseringsmarkedet for server-virtualisering var i 2003 ved oppkjøp av Connectix, et firma som hadde utviklet et virtualiseringsprodukt som enda ikke var lansert. Microsoft lanserte produktet med navnet Microsoft Virtual Server 2005 høsten 2004. Blant begrensningene i produktet var det at man ikke kunne kjøre 64-bits gjeste-OS, noe som i dag er en selvfølge.

Senere utviklet Microsoft et virtualiseringsprodukt med kodenavn Viridian, som vi i dag kjenner som Hyper-V. Hyper-V ble lansert som en del av Windows Server 2008 i Juni 2008 (en beta-versjon av Hyper-V var inkludert i RTM-versjonen av Windows Server 2008, denne ble senere oppdatert til Hyper-V RTM via Windows Update). Blant fordelene i Hyper-V i forhold til Virtual Server var at man nå kunne kjøre 64-bit gjeste-OS, tjenesten kunne gjøres høytilgjengelig med Failover Clustering og man fikk en god administrasjons-løsning ved hjelp av System Center Virtual Machine Manager (SC VMM). SC VMM ga også muligheten for å utføre P2V (physical to virtual) konvertering av fysiske servere.

Hyper-V ble videre utviklet i Windows Server 2008 R2 som ga mulighet for å kjøre Live Migration av virtuelle maskiner, samt Windows Server 2008 R2 SP1 kom med Dynamic Memory.

Hyper-V i Windows Server 2012 er altså 3. generasjon av produktet, og forbedringene i forhold til tidligere versjoner er store.

Før man ser på ny funksjonalitet kan vi se på skalerbarhet for Hyper-V hosts og virtuelle maskiner. I Windows Server 2008 R2 SP1 er begrensningen på antall virtuelle CPU`er per virtuelle maskin 4, mens det for virtuelt minne er maks 64 GB. I Windows Server 2012 (Release Candidate) er tilsvarende tall 64 for virtuelle CPU`er og 1 TB for virtuelt minne.

Hyper-V før Windows Server 2012 har brukt fil-formatet VHD for virtuelle harddisk-filer, noe som ble utviklet av Connectix og brukt i Virtual Server og Hyper-V. I Windows Server 2012 er det utviklet et nytt fil-format for virtuelle harddisk-filer som heter VHDX. Blant forbedringene i VHDX er støtte for 64 TB i størrelse og beskyttelse mot data-korrupsjon under strømbrudd i form av logging til den nye metadata-strukturen i VHDX. I tillegg er det også mulig å lagre egendefinert metadata som operativsystem-versjon, installerte patcher og lignende. Du kan lese mer om VHDX i TechNet-artikkelen «Hyper-V Virtual Hard Disk Format Overview».

For Hyper-V hosts er skaleringen også vesentlig høyere. Antall virtuelle CPU`er per host var i Windows Server 2008 R2 512, mens det i Windows Server 2012 (RC) er 2048. Det støttes 320 logiske CPU`er per host (160 med Hyper-threading aktivert), og 4 TB RAM.

I Windows Server 2008 R2 var det støtte for maks 16 noder og 1000 virtuelle maskiner i et Failover Cluster, mens det i Windows Server 2012 (RC) er støtte for 64 noder og 4000 virtuelle maskiner.

I tillegg til forbedret skalering er det også veldig mye ny funksjonalitet både i Hyper-V og tilhørende features som Failover Clustering og nettverk.

Cluster Aware Updating er en funksjon for å orkestrere oppdatering av clustrede tjenester, det vil si at tjenester (virtuelle maskiner) flyttes vekk fra hosten som skal oppdateres mens installasjon og restart pågår.

Failover prioritering gjør det mulig å definere hvilken rekkefølge virtuelle maskiner starter og failover over. For eksempel er det som regel ønskelig at domenekontrollere og database-servere starter før applikasjons-servere som er avhengig av å først kunne autentisere seg for deretter å koble seg til en database.

Med affinity og anti-affinity egenskapen på cluster-ressurser kan man definere hvilke virtuelle maskiner som skal eller som ikke skal kjøre på samme fysiske Hyper-V host.

I tidligere versjoner av Hyper-V må man skru av den virtuelle maskinen for at merging av et snapshot skal skje (man kan slette snapshot når maskinen er online, men merging skjer ikke før den skrus av). Online Snapshot Merge er en nyhet i Windows Server 2012 som merger et snapshot selv om den virtuelle maskinen er påslått.

Ved hjelp av Virtual Machine Manager kunne man I tidligere versjoner av Hyper-V flytte de virtuelle hard-disk filene og konfigurasjonsfilene for en virtuell maskin, men det ble noen sekunders nedetid I det maskinen ble flyttet. Storage Live Migration i Windows Server 2012 gjør det mulig å utføre en slik operasjon uten nedetid.

Microsoft iSCSI Software Target gjør det mulig å tildele virtuelle harddisk filer til et Failover Cluster uten å matte ha et iSCSI SAN. Dette har tidligere vært mulig ved bruk av Microsoft Storage Server som ble lansert i 2007 og gjennom Microsoft iSCSI Software Target 3.3 som ble lansert og gjort tilgjengelig for Windows Server 2008 R2 i 2011. Microsoft iSCSI Software Target er nå innebygd i Windows Server 2012 med administrasjons-grensesnitt innebygd i den nye Server Manager og via PowerShell.

Skulle man sette opp et virtuelt Failover Cluster i tidligere versjoner av Hyper-V var iSCSI eneste mulighet for å tildele delt lagring. I Windows Server 2012 er det nå mulig å tildele virtuelle HBA adaptre og dermed tildele lagring direkte fra et fibre channel SAN.

Tidligere har det ikke vært mulig å utføre mer enn èn Live Migration samtidig, selv om man har hatt nettverkskapasitet til flere. I Windows Server 2012 er det nå mulig å utføre flere samtidige Live Migrations. Per default er det satt en grense på 2 samtidige, men dette kan økes til et ubegrenset antall om man ønsker det (begrensingen ligger i hva nettverket kan håndtere).

En annen nyhet rundt Live Migration er såkalt «Shared Nothing Live Migrations”, hvor man kan flytte virtuelle maskiner I fart mellom frittstående og clustrede Hyper-V hoster. Hyper-V er også tilgjengelig på klient-siden i Windows 8, så eksempelvis kan en utvikler som har satt opp en virtuell maskin på sin lokale PC flytte den til produksjonsmiljøet uten nedetid.

Hyper-V Replica er en ny funksjonalitet som gjør det mulig å replikere virtuelle maskiner til en annen Hyper-V host. Eksempelvis kan man replikere virtuelle maskiner til et standby datasenter og dermed minimere nedetid ved disaster recovery.

SMB 3.0 er en ny versjon av fildelingsprotokollen i Windows, som tilbyr nye funksjoner som SMB multichannel, transperent failover og SMB for server-applikasjoner som SQL og Hyper-V. SMB 3.0 har også støtte for Failover Clustering, og dermed kan Hyper-V dra nytte av dette. Det høres kanskje utenkelig ut å legge virtuelle maskiner på et fil-share, men tester viser at det med SMB 3.0 er mulig å oppnå tilsvarende ytelse som et fibre channel SAN.

Hyper-V Extensible switch er ny nettverksfunksjonalitet som gjør det mulig for 3. parter å tilby produkter som integreres med Hyper-V. Eksempelvis har Cisco annonsert Nexus switcher og UCS Virtual Machine Fabric Extender, og 5nine et brannmur-produkt som heter Virtual Firewall 3.0 som støtter Hyper-V Extensible switch.

En annen nyhet på nettverkssiden i Windows Server 2012 som Hyper-V kan dra nytte av er støtte for NIC teaming. Tidligere har dette være mulig gjennom software fra hardware leverandør, og Microsoft har ikke supportert dette. Dette er nå integrert i operativsystemet og kan konfigureres via Server Manager eller PowerShell.

Resource Metering er en ny funksjon i Hyper-V som gjør det mulig å se statistikk over gjennomsnittlig CPU-bruk, minimum og maksimum minne-forbruk (målt i Megabyte), maks diskplass tildelt, samt total inn- og utgående nettverkstrafikk per adapter (målt i Megabyte) per virtuelle maskin. Dette er ingen enterprise overvåkingsløsning som System Center Operations Manager, men kan likevel være nyttig i flere scenarier.

Ordet Fabric er et nettsky-begrep som innbefatter flere elementer. For å visualisere dette kan vi se på Fabric-menyen i System Center Virtual Machine Manager 2012:

clip_image002

Her ser vi på et overordnet nivå servere, nettverk og lagring. I Windows Server 2012 har vi en ny funksjon som heter Data Center Bridging, som lar oss bygge en såkalt Converged Fabric. Som et eksempel på hva dette gir oss i praksis kan vi tenke på nettverkskortene på en Hyper-V host. I tidligere versjoner av Hyper-V har det vært en god praksis å konfigurere dedikerte nettverkskort for funksjoner som management, backup, Live Migration, iSCSI, virtuelle nettverk og så videre. Dette for å garantere båndbredde til de ulike funksjonene. Et eksempel på hvordan Data Center Bridging kan benyttes er å konfigurere to 10 Gbit nettverkskort i et NIC-team i operativsystemet, som igjen inkluderes i en Converged Fabric. Både fil- og blokk-basert I/O, i tillegg til all nettverkstrafikk, kan gå gjennom en slik Fabric, og man forenkler og sparer mye på fysisk kabling. En forutsetning for å bruke denne funksjonaliteten er at både nettverkskort og nettverksinfrastruktur (switcher) støtter denne standarden (Data Center Bridging).

Det har i tidligere versjoner av Hyper-V ikke vært noen innebygd støtte for administrasjon. Man kunne benytte seg av WMI via PowerShell, eller benytte System Center Virtual Machine Manager som er bygd på PowerShell. I Windows Server 2012 er det en innebygd PowerShell-modul for administrasjon av Hyper-V. Dette gjør det mulig å automatisere og administrere Hyper-V uten å være avhengig av Virtual Machine Manager eller WMI.

For å se hvordan de ulike komponentene i Hyper-V henger sammen kan du laste ned Windows Server 2012 Hyper-V Component Architecture Poster.

clip_image004

 

I del 3 av denne artikkel-serien skal vi gå inn på nyheter rundt standardisering og Server Core.