超越虚拟化
过去多年来，服务器虚拟化已经从一项新技术变为 IT 的成熟功能。在这个过程中，不同行业与规模的企业都开始利用这项技术的优势满足不断变化的业务需求。通过对负载进行虚拟化，组织可以控制并降低成本，同时改善 IT 系统的扩展性、灵活性，及覆盖面。
然而虽然有着诸多优势，实际上虚拟化技术本身并不能帮助组织构建或利用云服务，但业务任务对这一目标寄予越来越高的期望。
微软通过 Hyper-V 在虚拟化技术领域处于领先位置。该功能最早出现在 Windows Server 2008 中，并在 Windows Server 2008 R2 与 Windows Server 2012 中得以进一步扩展与增强，Hyper-V 为组织提供了优化服务器硬件投资所需的工具，可将多个服务器角整合为不同的虚拟机，在一台物理宿主机上运行。此外组织还可以使用 Hyper-V 高效率地运行多个操作系统 — 包括 Windows 之外的操作系统，例如 Linux — 所有这些系统可在一台服务器上运
行，并充分发挥 64 位计算技术的强大威力。
本白皮书将介绍 Windows Server 2012 R2 在虚拟化功能方面的巨大改进，以及如何将 Windows Server 2012 Hyper-V 现有的强大功能结合在一起为客户提供完善的平台，用于应对现代化数据中心的挑战。
在 Windows Server 2012 R2 之前
首先简要回顾一下老版本 Windows Server 中有关 Hyper-V 的改进。从 2008 年 6 月发布 Wi
ndows Server 2008 以来，通过 Hyper-V 提供的服务器虚拟化技术就成为操作系统不可分割的一部分。随后 Windows Server 2008 R2 中提供了一个新版 Hyper-V，并且在 Service Pack 1（SP1）中再次进行了增强。
Hyper-V 技术有两种实现方式：
•Hyper-V 是 Windows Server 中一种基于 Hypervisor 的虚拟化角。
•Microsoft Hyper-V Server 则是一种基于 Hypervisor 的服务器虚拟化产品，可供客户将负载整合到一台物理服务器。该产品可免费下载。
Windows Server 2008 R2 Hyper-V 的改进
随着 2009 年 10 月 Windows Server 2008 R2 Hyper-V 的发布，微软引入了一系列有竞争力的技术，帮助组织降低成本，同时提升敏捷度与灵活性。其中的主要功能包括：
•实时迁移 – 可不中断或不停机移动运行中的虚拟机。
•集共享卷 – 能让虚拟机以更高扩展性与灵活性的方式使用共享存储（NAS）。
•处理器兼容性 – 改善在不同架构 CPU 的宿主机之间实时迁移虚拟机时的灵活性。
•热添加存储 – 灵活地为虚拟机添加或删除存储。
•改善的虚拟网络性能 – 支持巨型帧及虚拟机队列（VMq）。
随着 2011 年 10 月 Hyper-V Service Pack 1（SP1）的发布，微软又引入了两个新增的重要功能，可帮助组织通过该平台获得更巨大的收益：
•动态内存 – 更高效地利用内存，同时维持一致的负载性能与可扩展性。
•RemoteFX – 为虚拟桌面基础架构（VDI）环境提供最丰富的虚拟化 Windows 7 体验。
Windows Server 2008 R2 Hyper-V 的收益
Hyper-V 是 Windows Server 的有机组成部分，提供的底层虚拟化平台可以让客户顺利过渡到云端。通过使用 Windows Server 2008 R2，客户将具备核心虚拟化场景、生产服务器整合、动态数据中心、业务连续性、虚拟桌面基础架构（VDI），以及测试与开发环境所需的完备解决方案。Hyper-V 通过实时迁移等功能为客户提供了更好的灵活性，并通过集共享
卷等功能提供了灵活的存储。在 Windows Server 2008 R2 中，Hyper-V 还提供了更好的扩展性，最高可支持 64 颗逻辑处理器，并通过动态内存改善了性能，同时具备更好的网络支持。
Windows Server 2012 Hyper V 与 Windows Server 2012 R2
很快到了 2012 年 9 月，Windows Server 2012 发布。该版本为 Hyper-V 带来了大量新增和改进的功能。这些功能围绕有关扩展性的改进，新的存储与网络功能，对实时迁移功能的大幅改进，与硬件的更深入集成，以及内建的虚拟机复制功能等，大部分都将在下文中详细介绍。这些改进、新功能以及增强的特性可分为四个主要类别，本白皮书将专注于这四个类别，分别对 Windows Server 2012 与 R2 进行介绍。这四个重要类别分别为：
•扩展性，性能与密度 – 客户希望运行更大更强大的虚拟机，以处理要求最高的负载。此外随着硬件规模持续增长，客户希望充分利用最大规模的物理系统获得最高密度，同时降低整体成本。
•安全与多租户 – 虚拟化的数据中心越来越普及。IT 组织与托管供应商都开始提供基础架构
即服务（IaaS），能为客户提供更灵活的虚拟化基础架构—“按需获得服务器实例”。在这一趋势的影响下，IT 组织与托管供应商必须能为客户提供更高安全性与隔离，某些情况下还要通过加密满足合规性要求。
•灵活的基础架构 – 在现代化数据中心，客户希望更敏捷，以快速高效地响应不断变化的业务需求。在基础架构内部灵活地移动负载这一点至关重要，此外客户希望能根据需求及负载的特性选择最佳部署方式。
•高可用性与适应性 – 随着客户对虚拟化的信心持续增长，他们开始对关键业务应用进行虚拟化，而确保负载持续可用就变得更加重要。通过平台内建的功能确保负载具备高可用性，同时在面临灾难时可快速还原到其他地理位置，这也成为选择现代化数据中心平台的一个重要参考因素。
在上述四个领域内，我们将介绍客户面临的挑战，以及 Windows Server 2012 R2 内建的功能是如何帮助客户通过强大但具备成本效益的解决方案应对这些挑战的。
扩展性，性能与密度
Windows Server 2008 R2 中的 Hyper-V 支持为虚拟机最多配置四颗虚拟处理器，以及最高 64GB 内存。然而 IT 组织逐渐开始希望通过虚拟化技术部署关键业务第一层应用程序。更大规模，要求更高的负载，例如在线事务处理（OLTP）数据库与在线事务分析（OLTA）解决方案通常需要在具备至少 16 颗处理器，以及更大量内存的系统中运行。对于此类负载，更多虚拟处理器与虚拟机内存数量已经成为核心要求。
然而扩展性不只是运行负载那么简单。客户还希望确保能通过对存储与网络基础架构进行扩展，高效率地满足负载需求的变化，为此就必须充分利用最新最先进的硬件创新。
在 Windows Server 2012 以及后续的 2012 R2 中，有很多设计目标其目的就是为了解决这些挑战。我们不仅希望客户能运行要求最高的应用程序，提供最高级别的性能与扩展性，同时我们希望确保客户能针对整个基础架构获得最优化的资源利用率与可用性。
从扩展性角度看，Windows Server 2012 R2 中的 Hyper-V 相比 Windows Server 2008 R2 Hyper-V 极大扩展了对宿主机处理器与内存的支持。新功能包括 Hyper-V 来宾系统最多支持 64 颗虚拟处理器与 1TB 内存，最高支持 64TB 容量的全新 VHDX 虚拟磁盘格式，以及更优化的适应性与敏捷度，这些都将在下文中介绍。这些功能确保了虚拟化的基础架构可支持配
置更大规模的高性能虚拟机，为需要大规模扩展的负载提供支持。
这些并非 Windows Server 2012 Hyper-V 仅有的改进，具体改进请参阅下表：
Syst
资源
Windows Server 2008 R2 Hyper-V
Windows Server 2012 R2 Hyper-V
改进比例
宿主机
逻辑处理器
64
320
5×
物理内存
1TB
4TB
4×
每宿主机虚拟 CPU 数
512
2,048
4×
虚拟机
每虚拟机虚拟 CPU 数
4
64
16×
每虚拟机内存数
64GB
1TB
16×
每宿主机活跃虚拟机数
384
1,024
2.7×
来宾 NUMA
否
是
-
集
节点最大数
16
64
4×
    虚拟机最大数    1,000    server 2012 r2 密钥8,000    8×