Autor : Veiko Vainu D21

Mis on Virtualiseerimine?

Virtualiseerimine on millegist virtuaalse versiooni(de) loomine. Näiteks kõvaketta partitsiooneerimine on nn. virtuaalsete kõvaketaste loomine ühele füüsilisele kettale ja vastupidi, kõvaketastest RAID koosluse moodustamine on nende üheks virtuaalseks üksuseks muutmine. Ka näiteks aplikatsioone/rolle võidakse virtualiseerdida mitmele erinevale seadmele (veebiteenuste nn. load balancing) ning vastupidi ,mitu operatsioonisüsteemi (OS) võidaks virtuaalsena ühele seadmele tööle panna. "Virtualiseerimise all mõeldaksegi enamasti viimast - operatsioonisüsteemi virtualiseerimist." (kasutatud kirjandus - 2)

Operatsioonisüsteemi virtualiseerimine

Virtualiseerimist kasutatakse peamiselt mitme virtuaalse serveri loomiseks ühele füüsilisele serveri masinale. Eesmärk on: riistvara, mis ühe server/applikatsiooni oleks ala-koormatud, maksimaalselt utiliseerida. Samas hoides serverid/rollid üksteisest eraldi, et koormuse muutudes oleks võimalik neid lihtsalt suurema jõudlusega riistvarale üle viia. Ettevõtete kasutuses on operatsioonisüsteemi virtualiseerimine nn. tööjaamades, olnud eesmärgiga muudatusi testida enne, kui need serverites rakendatakse(nii virtuaalsetes, kui ka füüsilistes). Nii on samalaadne tarkvara ka tööjaamadel saadaval.

Mis on Hyper-V?

Hyper-V on virtualiseerimist võimaldav programm Microsofti poolt, mis algselt oli kasutuses vaid serveriplatvormidel, kuid Windows 8 jaoks on see ka nn. tavakasutajatele kättesaadavaks tehtud. Hyper-V eeliseks teiste virtualiseerimistarkvara tootjate ees, just tavakasutajate puhul, on see, et pakutakse samasugust lahendust nagu serveri platvormil, kus virtualiseerimisplatvorm suhtleb otse riistvaraga. Ehk tegemist on nn. 1. tüüpi virtualiseerimisplatvormiga. Konkurentidel VMWare ja Virtualbox puhul on tegemist aga 2. tüüpi virtualiseerimisplatvormidega, kus OS vahendab platvormi ja riistvara vahelist suhtlust.

Client Hyper-V on Microsoft poolt pandud Windows 8-l oleva Hyper-V platvormi nimetus. Client Hyper-V´l on olemas kõik samad põhifunktsioonid nagu Server´i variandil, kuid puuduvad mõned funktsioonid, mis on ettevõtte tasemel nõutud. Nagu näiteks „Failover Clustering“ – kui üks teenust pakkuv süsteem lakkab töötamast, siis teine võtab tollele tehtavad päringud automaatselt üle.

Kas minu arvutil töötab Client Hyper-V?

Et Client Hyper-V (edasipidi Hyper-V) arvutil töötaks, peab süsteem olema 64-bitine ja SLAT (Second Level Address Translation) toega. Lisaks peab süsteemil olema vähemalt 4GB mälu ning Windows 8 Pro operatsioonisüsteem.

Et teada saada, kas sinu protsessor on SLAT toega, uuri järgnevatelt aadressidelt:

AMD - http://support.amd.com/us/kbarticles/Pages/GPU120AMDRVICPUsHyperVWin8.aspx
Intel - http://ark.intel.com/Products/VirtualizationTechnology (EPT = SLAT)

Hyper-V lisamine Windows 8 Pro-le

Algseadistuses ei ole Hyper-V lisa installeeritud, kuid soovi korral on see väga lihtsalt teostatav.

1. Esmalt tuleb avada „Programmid ja Lisad“ paneel. Selleks vajutage + W trükkige „Programs and Features“. Avage see ja teile peaks avanema järgnev aken, kus valige „Turn Windows features on or off“:

2. Avanevas aknas leidke üles “Hyper-V” ja tehke selle ees linnuke, ning seejärel vajutage “OK”:

3. Nüüd oodake - kuni tehakse vajaminevad muudatused ning ilmub ette järgnev aken. Sulgege kõik pooleliolevad tööd ning vajutage „Restart Now“ nuppu. (TÄHELEPANU: ärge arvutit vooluvõrgust eemaldage ega muul viisil seda sulgege enne, kui arvuti on täielikult taaskäivitunud ja jõudnud kas sisselogimise dialoogini või start menüüsse)

4. Kui arvuti on taaskäivitunud, siis on teie arvutisse Hyper-V installeeritud ning Start menüüs peaks olema kaks uut ikooni – Hyper-V Manager (Virtuaalseta masinate loomiseks ja haldamiseks) ning Hyper-V Virtual Machine Connection (Virtuaalsete masinate külge ühendamiseks, ilma Hyper-V Manager´i avamiseta – nagu Remote Connection).

Virtuaalmasina loomine

1. Avage Hyper-V Manager (kas vajutades start menüüs ikoonil või vajutage ning trükkige „Hyper-V Manager“ ja vajutage sellel). Avanevas aknas valige kas „Actions > New > Virtual Machine...“ VÕI parempoolsest menüüst „New > Virtual Machine...“ :

2. Avanevas aknas vajutage next (Kui soovite kiirelt standardsätetega virtuaalmasinat teha, siis valige siit kohe „Finish“ - ja teie virtuaalmasin on valmis – nimega „New Virtual Machine", juhul kui ei ole sellise nimega masinat või kettafaili):

3. Seejärel kirjutage numbriga 1 märgitud lahtrisse oma masinale soovitud nimi (See on nimi, mille all te näete seda masinat oma Manager süsteemis ja mille järgi Hyper-V Virtual Machine Connectioni kaudu ühendute, kuid ei ole veel virtuaalse operatsioonisüsteemisisene nimi). Seejärel vajuta „Next“.

a. Vajadusel/soovil saate siin täpsustada virtuaalse masina asukohta - mujale kausta või teisele salvestusmeediale. Selleks tehke numbriga 2 märgitud lahtrisse linnuke, ning numbriga 3 märgitud lahtrisse kirjutage uus asukoht või valige see „Browse“ nupu alt. Seejärel vajutage „Next“.

4. Järgnevalt kirjutage nr. 1 lahtrisse, kui palju mälu soovite virtuaalmasinale selle käivitumisel eraldada. Ja jällegi vajutage „Next“: a. Soovitus oleks teha ka linnuke lahtrisse nr. 2 : „Use Dynamic Memory for this virtual machine“ – mis tähendab, et vajadusel määratakse virtuaalmasinale töötamise ajal mälu juurde dünaamiliselt. Sellisel juhul võib „startup“ mälu virtuaalsele masinale vähem lisada ning ei teki olukorda, kus virtuaalne masin vajab vaid 512 MB mälu aga kasutaja on talle määranud 4096 MB mälu, millest 3584 on täiesti asjatult hõivatud.

5. Järgnevas aknas saate valida virtuaalse võrgu, mille külge masin ühendada. Hetkel ei ole meil ühtki virtuaalset võrku (switch´i) loodud, seega ei saa me siin midagi valida ja vajutame kohe „Next“:

6. Järgnevas aknas saate määrata, kui suure virtuaalse ketta soovite konkreetsele virtuaalsele masinale luua, selle nime või asukohta muuta - või valida juba olemasolev virtuaalne kettafail. Võimalus on ka veel valida „Attach a virtual hard disk later“ ehk virtuaalset kõvaketast hetkel mitte lisada, vaid seda hiljem teha. Kui olete oma kohendused teinud, siis vajutage jälle „Next“ :

7. Järgnevalt saate valida operatsioonisüsteemi installeerimise kohta:

a. Install an operting system later – soovite hiljem operatsioonisüsteemi installmeedia ette näidata.
b. Install an operating system from a boot CD/DVD-ROM – näidata ette operatsioonisüsteemi sisaldav ISO fail või CD/DVD lugeja, kus on operatsioonisüsteemi installatsiooni meedia.
c. Install an operating system from a boot floppy disk – installeerida operatsioonisüsteem .vfd ehk virtuaalse floppy failist.
d. Install an operating system from a network based installation server – installeerida operatsioonisüsteem võrgupõhisest installatsiooniserverist (võimalik valida vaid juhul, kui olete virtuaalmasina virtuaalsesse võrku ühendanud).

e. Kui olete oma valiku teinud vajutage „Next“.

8. Järgnevas aknas kuvatakse teile teie tehtud valikud. Vaadake need üle ja vajuta „Finish“, et luua virtuaalne masin.

9. Nüüd peaksite oma virtuaalset masinat nägema põhiaknas. Et selle virtuaalmasina pilti näha - on mitu võimalust:

a. Tehke oma virtuaalmasinal (meie puhul „New Virtual Machine“) paremklikk ja valige connect VÕI tehke sellel lihtsalt topeltklikk.
b. Valige parempoolsest menüüst „Connect“.

c. Vajutage ning otsige üles või trükkige „Hyper-V Virtual Machine Connection“ ja avage see administraatori õigustes (selleks tehke sellel paremklikk ja all ääres avanevast menüüst valige „Run As administrator“.
d. Avanevast aknast valige Server/füüsiline arvuti, kus asub virtuaalmasin, kuhu soovite ühenduda (Meie puhul „localhost“ või kasutatava arvuti nimi).
e. Seejärel valige Virtuaalne masin, kuhu soovite ühenduda (meie puhul „New Virtual Machine“. Virtuaalmasinate loend kuvatakse automaatselt, kui olete „Virtual Machine Connection´i“ käivitanud administraatoriõigstega).

10. Avanevas aknas vajutage start nuppu (pildil punase kastiga tähistatud) ning teie virtuaalmasin käivitub. Kui te ei ole lisanud OS installatsioonimeediat, siis esimesel käivitusel saate veateate, et puudub alglaadimist toetav seade. Praegu installatsioonimeedia ettenäitamiseks valige Media > DVD Drive > Insert Disk... ning seejärel taaskäivitage virtuaalmasin.

Virtuaalmasina ühendamine võrku

Ilma ühenduseta teistesse masinatesse on virtuaalse masina otstarbekus piiratud, seega tuleb ta võrku ühendada.

1. Et virtuaalmasin võrku ühendada, tuleb esmalt avada "Hyper-V Manager" ning valida "Action > Virtual Switch Manager..." või parempoolsest menüüst "Virtual Switch Manager..."

2. Avanevast aknast valida switch´i tüüp vastavalt vajadusele ning vajutada nuppu "Create Virtual Switch":

a. External - virtuaalne switch, mis ühendub otse kohtvõrku, seega virtuaalmasin sellise switch´i taga on nähtav kohtvõrgust ning saab ühenduda Internetti.
b. Internal - virtuaalne switch, mis ühendub virtuaalmasinate ning füüsilise masina külge, kuid mitte Internetti. Virtuaalmasin sellise switch´i taga on kättesaadav vaid füüsilisest masinast, kus peal ta töötab, ning teistest virtuaalmasinatest, mis sel füüsilisel masinal jookseb.
c. Private - virtuaalne switch, mis ühendab omavahel vaid virtuaalmasinad konkreetses füüsilises masinas.

3.Järgnevast menüüst lisada switch´ile meelepärane/asjakohane nimi (name) ning vajadusel märked/kirjeldus (notes). "Connection type" alt saab taaskord teha samu muudatusi, mis eelnevas menüüs. Vajadusel saab määrata ka VLAN ID, mis poogitakse virtuaalmasinast tulevale ning füüsilisse võrku suunduvatele pakettidele külge. Kui vajalikud muudatused on tehtud, siis vajutage "OK".

4. Tõenäoliselt avaneb seejärel järgnev hoiatus. Tehke kindlaks, et kõik võrguühendust kasutavad kriitilised/vajalikud programmid on oma töö lõpetanud ja vajutage "Yes".

5. Nüüd - et virtuaalmasin virtuaalse switch´i külge ühendada, tuleb põhiaknas virtuaalmasina aktiivseks teha ning parempoolsest menüüst valida "Settings".

6. Avanevast aknast valida "Network Adapter".

7. Järgmisest menüüst valime enda tehtud virtuaalse switch´i mille külge ühenduda (siinse näite puhul sai tehtud virtuaalne switch nimega "Internetti"). Seejärel vajutage "OK" ning virtuaalmasin on ühenduses virtuaalse switchiga.

Virtuaalmasina detailsem seadistamine

1. Et virtuaalmasina riistvara jm täpsemalt seadistada, tuleb põhiaknas teha aktiivseks see virtuaalmasin, mida soovite seadistada ning teha sellel paremklikk ja valida "Settings". "Actions > Settings" ning "Settings" parempoolsest menüüst avavad samuti täpsemad sätted.

2. Avanevas aknas on esimesena valik - lisada virtuaalmasinale riistvara:

a. SCSI Controller - Lisab SCSI kontrolleri, mille külge saab lisada virtuaalseid kettaid.
b. Network Adapter - Lisab virtuaalse võrgukaardi, erinevate võimalike virtuaalsete võrkude tegemiseks. (Ei toeta operatsioonisüsteemi üle võrgu installeerimist)
c. Legacy Network Adapter - Lisab "Legacy" võrgukaardi, mis toetab operatsioonisüsteemi installeerimist üle võrgu, kuid vajab rohkem arvuti resursse.
d. Fibre Channel Adapter - Lisab fiiberoptilise võrguliidese, et ühendada fiiberoptikal põhinevat andmetalletusseadet.

3. Valides vasakpoolsest menüüst "BIOS" - on võimalik muuta, kust otsitakse esmalt operatsioonisüsteemi. Võimalik on ka valida kas numbrilukk on peal.

4. Valides menüüst "Memory" - on võimalik teha muudatusi virtuaalmasina mälu osas:

a. Startup RAM - määrata, kui palju mälu reserveeritakse virtuaalmasina käivitumisel.
b. Dynamic Memory - võimalik lasta virtuaalmasinale määratud mäluhulgal dünaamiliselt kasvada/kahaneda vastavalt vajadusele. "Minimum RAM" lubab määrata alampiiri ja "Maximum RAM" ülempiiri. "Memory buffer" määrab, kui mitu % hetkel virtuaalmasinale määratud mälust võetakse veel lisaks nn. puhvriks - juhuks,kui mälu vajadus peaks hüppeliselt kasvama.
c. Memory weight - määrab, kui tähtis on konkreetse virtuaalmasina mälukasutus. Kui füüsilises arvutis on veel virtuaalmasinaid, siis võidakse konkreetse puhul mälukasutust piirata või vastupidi.

5. Valides vasakpoolsest menüüst "Processor" - on võimalik virtuaalmasinale määrata juurde virtuaalprotsessoreid (piiratud füüsiliste protsessorite/tuumade arvuga).

a. Resource control - määrab, kui palju protsessorijõudlust on virtuaalmasinal võimalik kasutada.
b. Processor compatibility - limiteerib virtuaalmasina protsessori funktioonide kasutust - juhuks kui virtuaalmasin migreeritakse teise füüsilisse masinasse, mil ei pruugi olla samasuguste funktsioonidega füüsiline protsessor.
c. NUMA (Non-Uniform Memory Access) - lubab virtuaalsete NUMA üksuste redigeerimist. NUMA üksus on protsessori ja teatud hulga mälu grupeerimine, mille tulemusena nendevaheline suhtlus toimub kiirendatult. Kasutades "Use Hardware Topology" ehk algseadeid - peaks olema kõige efektiivsem.

6. Valides menüüst "IDE/SCSI Controller" - on võimalik lisada ja seadistada HDD ja DVD seadmeid (SCSI puhul vaid HDD).

a. DVD Drive - võimaldab määrat .iso faili, mida kasutada virtuaalses DVD seadmes või füüsilise CD/DVD seadme kasutamist.
b. Hard Drive - võimaldab määrata, millist virtuaalse kõvaketta faili kasutada või millist füüsilist kõvaketast kasutada.

7. Valides menüüst "Network Adapter" - võimaldab seadistada virtuaalset võrgukaarti:

a. Virtual Switch - määrab, millise virtuaalse switch´i külge ühenduda.
b. VLAN ID - lubab määrata VLAN ID, millega märgistatakse kõik konkreetsest virtuaalsest võrgukaardist välja liikuvad paketid.
c. Bandwidth Management - lubab piirata võrguliikluse mahtu.
d. Hardware Acceleration - Virtual Machine Que - Kui füüsiline riistvara toetab VMQ funktsiooni, siis võimaldab see välisvõrgust tulevat ning virtuaalmasinale suunatud pakette hoida füüsilise võrgukaardi puhvris, ning suunata sealt otse virtuaalsesse masinasse, kasutamata vahepealseid virtuaalseid puhvreid.
e. Hardware Acceleration - IPsec task offloading - kui füüsiline riistvara toetab IPsec funktsiooni, siis võimaldab see säte füüsilisel riisvaral teha osa/kõik IPsec kalkulatsioonid (võrgupakettide krüpteerimisega seotud arvutused).
f. Advanced Features - MAC address - võimaldab muuta virtuaalse võrgukaardi MAC aadressi.
g. Advanced Features - DHCP Guard - blokeerib illegaalsete DHCP serverite paketid.
h. Advanced Features - Router Guard - blokeerib illegaalsete ruuterite teavitus ning ümbersuunamis paketid.
i. Advanced Features - Port Mirroring - võimaldab virtuaalmasinast väljuvaid või sellesse sisenevaid pakette monitoorida.
j. Advanced Features - NIC Teaming - võimaldab mitut virtuaalset võrguadapterid kokku grupeerida, et tõsta võrgu jõudlust.

8. Valides vasakpoolsest menüüst "COM" - on võimalik ühendada virtuaalses masinas olev virtuaalne COM port "Named Pipe"´iga, mis eksisteerib väljaspool virtuaalset masinat.

9.Vasakpoolses menüüs "Diskette Drive" võimaldab näidata virtuaalsele masinale .vfd (virtual floppy disk) faili asukoht.

10. Valides menüüst "Name" - on võimalik virtuaalmasina nime muuta ning lisada täpsustavaid kommentaare.

11. Menüüs "Intergration Services" võimaldab virtuaalse masinat integreerida füüsilise masinaga:

a. Operating System Shutdown - võimaldab virtuaalmasinas olevat operatsioonisüsteemi seisata, ilma sellesse sisse logimata (nagu füüsilisel arvutil seiskamis nupu vajutamine).
b. Time Synchronization - sünkroniseerib füüsilises masinas ning virtuaalsetes masinates aja.
c. Data Exchange - võimaldab virtuaalsel masinal ning füüsilisel masinal omavahel nn. võti-väärtus meetodil andmeid vahetada.
d. Heartbeat - jälgib virtuaalse masina tööd, ning kui too peaks mingil põhjusel seiskuma/kinni kiiluma - siis logitakse see info, et see oleks virtuaalmasina administreerijale kättesaadav.
e. Backup (volume snapshot) - võimaldab virtuaalsest masinast teha tagavarakoopia selle töötamise ajal, muul juhul tuleks virtuaalmasina töö ajutiselt katkestada.

12. Valides menüüst "Snapshot File Location" - on võimalik muuta, kuhu salvestatakse "Snapshot" ehk virtuaalmasina nn. hetke pilt.

13. Valides menüüst "Smart Paging File Location" - saab muuta, kuhu tekitatakse vajadusel "Smart Paging File" ehk faili kujul mälu laiendused.

14.Valides menüüst "Automatic Start Action" - saab määrata, kuidas virtuaalmasin käitub, kui füüsiline masin käivitub:

a. Nothing - virtuaalmasin ei tee midagi.
b. Automatically start if it was running when the service stopped - käivitab virtuaalmasina, kui too töötas sel hetkel, mil füüsiline masin seisati.
c. Always start this virtual machine automatically - kui füüsiline masin käivitub, siis käivitatakse alati ka konkreetne virtuaalne masin.
d. Automatic start delay - määrab viite - kaua virtuaalne masin ootab, enne kui teostab eelnevalt määratud toimingu (a, b või c).

15. Menüüs "Automatic Stop Action" võimaldab määrata, kuidas käitub virtuaalmasin, kui füüsiline masin alustab seiskumise protsessi:

a. Save the virtual machine state - virtuaalse masina kasutuses olev mälu salvestatakse kõvakettale (nagu füüsilises arvutis "hibernate" funktsioon).
b. Turn off the virtual machine - virtuaalne masin lülitatakse lihtsalt välja.
c. Shut down the guest operating system - virtuaalsele masinale saadetakse seiskamise käsk ("Operating System Shutdown" integreerimise funktsioon peab olema sisse lülitatud ning vastav teenus virtuaalses masinas käivitatud).