什么是 Windows 11 中的 Hyper-V，它能做什么？
Hyper-V 是一个非常灵活的工具，可以为 IT 管理员承担多种角色，因此了解这项技术的工作原理及其具体功能是非常有益的。
桌面虚拟化是一个直接的概念——桌面托管在一个地方，用户从另一个地方与之交互——但管理员应了解部署该技术的多种方式。
不同的用例可能需要不同类型的桌面虚拟化、特定的托管方法以及某些许可软件来管理和部署这些环境。例如，Microsoft Hyper-V 可以执行从托管几个虚拟机（也称为 VM）以测试新更新，到向最终用户提供完整的 Windows 桌面等各种任务。
IT 管理员应了解 Hyper-V 如何融入虚拟化技术的更大图景，以便充分利用这项多功能技术。
了解不同类型的虚拟化
虚拟化有多种类型，作为管理员，您可以在不同的用例中为最终用户部署这些类型。例如，VDI 在数据中心的中央服务器上运行 VM。从那里，您可以将这些高度可定制的机器作为虚拟桌面交付。基于云的虚拟桌面作为完全托管的服务运行，您可以订阅以获得功能齐全的虚拟桌面和应用程序。
您选择的虚拟化类型应围绕业务需求运行：
| 业务需求 | 虚拟化类型 |
|---|---|
| 完整桌面 | VDI 或 DaaS |
| 仅应用程序 | 应用程序虚拟化 |
| 成本效益 | RDS 或基于会话的虚拟化 |
| 离线 VM | 客户端管理程序 |
什么是 Hyper-V？
Hyper-V 是 Windows 11 中内置的虚拟化平台，适用于 Pro、Enterprise 和 Education 版本，允许您在计算机上创建和运行 VM。VM 就像在您实际计算机内部运行的独立计算机，拥有自己的操作系统和设置。
Hyper-V 是一种类型 1 的管理程序，直接运行在硬件上，也称为裸机管理程序——而不是在现有操作系统之上——后者是类型 2 的管理程序。它创建隔离的环境，功能类似于独立的计算机。VM 共享系统资源，如 CPU、内存、存储和网络，但彼此保持独立。
Hyper-V 的架构
Hyper-V 的架构旨在提供高效的虚拟化、隔离和资源管理，同时保持高性能和安全性。它由几个关键组件组成：
| 组件 | 描述 |
|---|---|
| 管理程序 | 直接管理硬件资源和 VM 执行。 |
| 根分区或父 VM | 托管 Windows OS，管理硬件访问，并提供虚拟化服务。 |
| 子分区或客户 VM | 隔离的虚拟机，依赖根分区进行硬件访问。 |
| 虚拟化服务提供者 (VSP) | 从根分区向子分区提供硬件资源。 |
| 虚拟化服务客户端 (VSC) | 在客户 VM 中运行，向 VSP 请求资源。 |
| VMBus | VM 和根分区之间的高速通信通道。 |
| 虚拟交换机 | 管理虚拟机的网络。 |
| 虚拟硬盘 (VHD/VHDX) | VM 的存储选项，支持动态调整大小和快照。 |
学习 Hyper-V 的组件
以下是 Hyper-V 的关键组件：
- VM：安装不同操作系统的隔离环境。
- Hyper-V 管理器：创建和管理 VM 的图形界面。
- Hyper-V 虚拟交换机：用于 VM 连接的软件定义网络组件。
- 检查点：保存 VM 的状态以便轻松回滚。检查点也称为快照。
- 动态内存：自动调整 VM 的 RAM 分配。
Hyper-V 管理器
VM 管理允许您在单个物理系统上创建、配置和管理多个 VM。Windows、Linux 和其他操作系统支持作为客户 VM。您可以使用 Hyper-V 管理器（GUI）或 PowerShell 进行自动化和脚本编写。有工具可以监控 VM 的健康和性能，包括 CPU 和内存使用情况以及正常运行时间。
Hyper-V 虚拟交换机
该组件实现主机系统和外部网络之间的网络连接。有三种类型的虚拟交换机：
- 外部：将 VM 连接到互联网或 LAN。
- 内部：允许主机和 VM 之间的通信。
- 私有：仅 VM 之间的隔离网络。
检查点
对 VM 的当前状态进行快照允许您在需要回滚更改时恢复到该状态。快照功能还使您能够测试更新或软件配置。
动态内存分配
Hyper-V 根据工作负载需求自动调整 VM 的 RAM 使用情况。内存得到优化，整体系统效率得到提高。
其他值得注意的 Hyper-V 功能
- Hyper-V 副本：此灾难恢复功能将 VM 复制到另一个系统以实现故障转移和灾难恢复。它支持主服务器和辅助服务器之间的异步复制。
- 虚拟硬盘：Hyper-V 支持高达 64 TB 的 VHDX 文件。这些磁盘具有内置的防损坏保护。
- 增强会话模式 (ESM)：VM 可以通过 ESM 使用主机的本地资源。这使 Hyper-V 能够使用 RDP 连接到虚拟机，允许主机和 VM 之间的无缝剪贴板、文件共享和显示缩放。它还支持音频重定向和高分辨率显示。
如何在 Windows 11 上启用 Hyper-V
要启用 Hyper-V，请遵循以下简单过程：
- 打开设置 > 应用 > 可选功能 > 更多 Windows 功能。
- 勾选 Hyper-V 并点击确定。
- 在提示时重新启动 PC。
启用后，您可以打开 Hyper-V 管理器开始创建虚拟机。
为什么 IT 需要使用 Hyper-V？
Hyper-V 在企业中有许多用例，您应了解每一个用例以充分利用这项灵活的虚拟化技术。
测试和开发实验室
使用 Hyper-V 的最大原因之一是为软件开发人员创建隔离的测试实验室环境。软件开发和测试不会影响生产，开发人员可以创建隔离的环境来测试应用程序、更新或系统更改，而不会影响其主系统。Hyper-V 支持运行多个操作系统版本以进行跨平台兼容性测试。
安全和隔离的环境
尽管所有设备都应具有受支持且最新的操作系统，但现实是，企业仍然需要运行在现代操作系统上无法运行的遗留软件。Hyper-V 允许您在 VM 中和受控环境中安全运行遗留应用程序，而不会影响主机操作系统。这对于在企业环境中管理遗留系统的 IT 专业人员特别有用。
Hyper-V 允许您在 VM 中和受控环境中安全运行遗留应用程序，而不会影响主机操作系统。
管理员还可以使用 Hyper-V 创建私有云，用于按需部署 IT 服务。
VDI
启用远程办公对企业至关重要，Hyper-V 允许管理员为员工部署虚拟桌面，同时保持数据集中和安全。
服务器整合和成本降低
计算基础设施的构建和维护成本高昂，优化资源是保持企业开销低的关键。IT 团队可以在单个系统上运行多个虚拟服务器或桌面，而不是维护多个物理机器。在单个物理机器上运行多个虚拟服务器减少了硬件成本和未充分利用的物理服务器数量，同时保持性能和灵活性。
灾难恢复和业务连续性
管理员可以利用灾难恢复功能减轻关键生产 VM 故障，并且您可以将 Hyper-V 纳入您的业务连续性计划。VM 故障转移和 VM 快照恢复快速，提供较短的恢复时间目标 (RTO) 和恢复点目标 (RPO)。
云集成
将您的本地基础设施扩展到云也有助于降低业务成本，因为您需要在本地拥有更少的计算能力。
Helen Searle-Jones 在制造业担任集团 IT 主管职位。她拥有 30 年的企业和最终用户计算经验，利用云和本地技术来提升 IT 性能。