1. Главная страница » Компьютеры » Hyper v поколение 2 и поколение 1

Hyper v поколение 2 и поколение 1

Автор: | 16.12.2019

Одним из главных нововведений в гипервизоре Windows Server 2012 R2 – возможность создавать виртуальные машины второго поколения (Generation 2). Какова же цель разработки второго поколения виртуальных машин Hyper-V, в чем их преимущества и в каких случаях предпочтительно их использовать? В этой статье мы попробуем ответить на все эти вопросы.

В Hyper-V на Windows Server 2012 R2 теперь поддерживаются два поколения виртуальных машин: поколение 1 (Generation 1) и поколение 2 (Generation 2). Виртуальные машины первого поколения (Generation 1) являлись единственным типом виртуальных машин, доступных в предыдущих версиях Hyper-V. В Hyper-V на базе Windows Server 2012 R2 при создании новой виртуальной машины теперь можно указать к какому поколению будет относиться создаваемая виртуальная машина.

Исторические предпосылки разработки второго поколения виртуальных машин

Новое поколение виртуальных машин отличается от предыдущего одним главным принципом – оно разработано специально для оптимизации работы ОС исключительно (и только) в виртуальном окружении Hyper-V. Поколение виртуальной машины определяет набор виртуального «железа» и функционал виртуальной машины. И если предыдущее поколение содержало в себе эволюционные анахронизмы, вытекающие из изначально «физической» архитектуры компьютеров, то виртуальные машины Gen 2 избавлены от этой необходимости, что дает ряд преимуществ.

Главная задача при создании любой виртуальной машины – создание надежной программной эмуляции физического оборудования, которое изначально проектировалось и разрабатывалось без учета возможностей виртуализации. Со временем в архитектуру ОС и аппаратного обеспечения компьютеров вносилось все больше и больше изменений. В результате разработчикам виртуальных платформ для того, чтобы запустить ОС в среде виртуализации, приходилось прибегать к эмуляции различного (в том числе морально устаревшего) оборудования: это BIOS, стандартные порты ввода-вывода (COM, LPT, PS/2), IDE-контроллеры, контроллеры флоппи дисков, контроллеры прерываний, мосты PCI-to-ISA и многое другое.

Эмуляция различного оборудования приводит к увеличению накладных расходов процессорного времени, необходимости поддержки довольного сложного кода и, как следствие этого факта, повышенной поверхности для атак злоумышленников.

Современные ОС, которые проектируются с учетом возможностей работы в виртуальной среде, и уже на этапе загрузки могут понять, что работают внутри ВМ, и не ожидать появления контроллера прерываний или чипсета определенного типа, а напрямую общаться с гипервизором через шину VMBus. Основываясь на этих концепциях, Microsoft решила рискнуть и отказаться от необходимости эмуляции унаследованных устройств и создать для эмуляции оборудования новую платформу с минимальным набором компонентов.

Вот каким образом могут выглядеть списки эмулируемых устройств в Device Manager на ВМ Hyper-V:

1 поколения виртуальных машин Hyper-V:

2 поколения виртуальных машин Hyper-V:

Возможности виртуальных машин Hyper-V второго поколения

Какие же базовые изменения внесены в виртуальные машины Hyper-V Generation 2:

  • Поддержка UEFI— стандартный BIOS замен на firmware на базе UEFI
  • Secure Boot – как следствие первого пункта, поддержка технологии безопасной загрузки (Secure Boot), позволяющий защитить систему от руткитов и буткитов в процессе загрузки (по умолчанию, Secure Boot активна)
  • Отказ от эмуляции >Совет. За данный функционал отвечает опция Enhanced Session Mode в настройках виртуальной машины Hyper-V.

За счет отказа от эмуляции устаревших типов оборудования существенно увеличилась скорость загрузки виртуальной машины и уменьшилось время на установку гостевой ОС. В различных тестах разница в скорости загрузки и развертывания ВМ 1 и 2 поколения достигает 20% и 50% соответственно, что особенно интересно в различных VDI сценариях.

Требования и ограничения виртуальных машин 2 поколения

В качестве гостевых ОС в виртуальных машинах Hyper-V второго поколения поддерживаются:

  • Windows Server 2012
  • Windows Server 2012 R2
  • Windows 8 x64
  • Windows 8.1 x64

Судя по всему данное ограничение связано с тем, что именно эти версии ОС поддерживают спецификацию UEFI 2.3.1 с Secure Boot.

2-ое поколение виртуальных машин Hyper-V в Windows Server 2012 R2 обеспечивает прирост производительности виртуальных машин, особенно на этапах установки и загрузки, обладает повышенной безопасностью, работает на UEFI и освобождено от необходимости поддержки эмуляции устаревшего оборудования.

Нужна помощь консультанта?

Целью написания данной статьи является исследование производительности работы программы 1С на виртуальных машинах платформ ESXi и HyperV. Для наглядности оценки в тесты добавлен аппаратный сервер, в качестве эталонного образца.

Читайте также:  Chipset что это такое

Идея данного исследования возникла в результате наблюдения проблем с производительностью конфигураций 1С, использующих управляемые формы, в виртуальной среде. Если, к примеру, конфигурация УТ 10.3 работала в виртуальной среде отлично, то уже УТ 11.0 начинала резко тормозить и вызывать недовольство пользователей, причем каких-либо провисаний по ресурсам не наблюдалось – 1С просто работала медленно. Единственное решение, которое помогало в большинстве случаев – это перенос ролей СУБД и сервера 1С предприятия на физический сервер, а это, естественно, тянет за собой большие затраты, снижение отказоустойчивости и т.д. В данный момент большинство компаний все-таки продолжает работать с 1С в виртуальной среде, многие из них жалуются на плохую производительность, но средства на физические сервера не выделяют – надеются, что компания 1С оптимизирует продукт под виртуализацию либо сама виртуализация станет лучше.

Второй предпосылкой к проведению данного исследования стало объявление Майкрософт о поддержке в гипервизоре на базе операционной системы Windows Server 2012R2 виртуальных машин 2-го поколения. Соответственно стало интересно, как эти новые машины будут работать в целом и с 1С в частности, поскольку описание их достаточно интересное: они избавлены от эмуляции устаревших устройств, таких как IDE, BIOS, порты ввода/вывода, контролеры прерываний и т.д. ОС гостевой виртуальной машины при загрузке определяет, что она работает в виртуальной среде и обменивается данными с гипервизором напрямую. Установка операционной системы, ее загрузка и перезагрузка происходят в разы быстрее по сравнения с машинами первого поколения.

Для проведения исследования было выбрано четыре различные конфигурации на базе платформы 1С:Предприятие 8.3 (8.3.5.1186):

Конфигурация Редакция Объем базы Примечание
1 Управление производственным предприятием 1.3.57.1 16,3 Гб Рабочая
2 ERP Управление предприятием 2.0.9.38 676 Мб Демонстрационная
3 Управление торговлей 11.1.9.44 16,6 Гб Рабочая
4 Бухгалтерия предприятия 3.0.22.14 820 Мб Рабочая

И четыре платформы, на которых выполнялись замеры их производительности:

  • VMware ESXi 5.1;
  • физический сервер;
  • Windows Server 2012R2 HyperV (1Gen);
  • Windows Server 2012R2 HyperV (2Gen).

Ресурсы аппаратного сервера были выделены следующие:

  • центральный процессор – Intel Core i5 3330 (3.0 Ghz);
  • оперативная память (ОЗУ) – 16 GB DDD3;
  • жесткий диск – SSD 240 Gb Intel.

Гипервизоры были развернуты на этой же аппаратной платформе с выделением 8 Гб оперативной памяти и 4-х виртуальных процессоров. Все базы кроме ERP 2.0 являются настоящими базами, с которыми работает компания, заполнены они реальными данными. В качестве СУБД использовался MSSQL 2012. Операционная система на физическом сервере и виртуальных машинах использовалась Windows Server 2012R2. Сервер приложений 1С предприятия и СУБД устанавливались на один сервер и работали в режиме shared memory.

Практическое тестирование и результаты тестов

Управление торговлей 11
Типовые операции Hyper-V 2012. VM 1-st generation Hyper-V 2012. VM 2-d generation VMware ESXi Аппаратный компьютер
Время запуска конфигурации, сек 58 61 20 18
Отчет по финансам – анализ движений денежных средств (за год) ,сек 9 5 2,5 5
Маркетинг – отчеты по маркетингу и планированию – АБС/XYZ анализ номенклатуры, сек 30 41 20 27
Продажи – Отчеты по продажам – Выручки и себестоимость продаж, сек 20 15 7,5 7
Закупки – отчеты по запасам и закупкам – Ведомости по остаткам на складе, сек 14 8 7 10
Склад – отчеты по складу – ведомость по товарам на складах, сек 24 3 1 2
Склад – перемещение товара, сек 9 15 6 3
Перепроведение квартала 3 квартал 2014г. 3381 документ, сек 3252 2987 1436 2003

ERP 2.0
Типовые операции Hyper-V 2012. VM 1-st generation Hyper-V 2012. VM 2-d generation VMware ESXi Аппаратный компьютер
Показатель теста Гилева 8.3 17,12 17,12 25 24,15
Время запуска конфигурации 64 65 36 40
Маркетинг и планирование – отчеты по маркетингу и планированию 1 1 2 1
Маркетинг и планирование – отчеты по маркетингу и планированию – Анализ зависимостей от клиентов (АБС) 1 1 1 1
Продажи-состояние обеспечения заказов 1 2 1 2
Закупки – отчеты по запасам и закупкам – остатки товаров принятых на комиссию. (год) 2 6 1 2
Склад – отчеты по складу – ведомость по товарам на складе (год) 2 2 1 2
Склад – заказ на внутреннее потребление 1,5 1,5 1 2
Производство – Отчету по производству – состояние объектов эксплуатации 1 1 1 2
Зарплата – отчет по зарплате – расчетный листок по сотрудникам за год 21 22 16,5 22
Финансы – отчеты по финансам – Анализ движений денежных средств (год) 1,5 1,5 1 2
Финансы – финансовый результат – Закрытие результатов месяца 135 140 121 158
Бюджетирование – отчеты по бюджетированию – оборотная ведомость по статьям бюджета (год) 22 9 6 7
Международный финансовый учет – отчет по Международному финансовый учету – Анализ Субконто (год) 2 5 1 2
Читайте также:  Include stdlib h что это

Бухгалтерия предприятия
Типовые операции Hyper-V 2012. VM 1-st generation Hyper-V 2012. VM 2-d generation VMware ESXi Аппаратный компьютер
Время запуска конфигурации 8 19 9,4 11
Учет,налоги, отчетность – Отчет по проводкам (год) 3 8 3 5
Справочники и настройки учета – Обороты счета (год) 10 3 1 2
Справочники и настройки учета – Анализ счетов за год 2 2 1 2
Справочники и настройки учета – Оборотно-сальдовая ведомость (год, все показатели) 2 2 1 2
УПП
Типовые операции Hyper-V 2012. VM 1-st generation Hyper-V 2012. VM 2-d generation VMware ESXi Аппаратный компьютер
Время запуска конфигурации 44 30 20,9 30
Отчет по финансам – анализ движений денежных средств (за год) 3 2 0,5 1
Отчёты – продажи – Анализ (XYZАБС) (год) 76 92 73 80
Отчеты – Затраты – анализ распределения затрат (год) 27 31 16 22
Отчеты – Закупки – План-фактный анализ закупок (год) 6 8 5,3 10
Отчеты – Запасы – Товары на складах (год) 2 1 1 1
Заказ покупателя 1 1 1 1
Восстановление последовательности налогового учета УСН 5 4 1 1

Выводы

  1. Виртуальные машины первого и второго поколения Hyper-V практически не отличаются друг от друга. Их производительность в ряде тестов отличалась, но нельзя с уверенностью сказать, какое поколение работает с 1C лучше, так как попеременно то одно, то другое поколение показывало результат лучше. Выполнять переход на машины нового поколения с надеждой повысить производительность 1С не стоит.
  2. Неожиданными были замеры производительности на VMware. 1C на виртуальной машине в большинстве случаев работала быстрее, чем на аппаратной платформе. Иногда показывая просто невероятное превосходство – например, перепроведение квартала в конфигурации УТ 11 заняло на 40% меньше времени, чем на аппаратном компьютере. Отставание виртуальных машин на HyperV было более 108% и 126% для 2-го и 1-го поколения соответственно. Скорее всего, данный феномен происходит по причине лучшей работы с железом драйверов от VMWare, против аналогичных от Microsoft. Также, возможно, ESXi формирует кэш для хранения данных, и таким образом, обрабатывает информацию быстрее.

Следующим этапом исследования планируем развернуть рабочие базы 1С на виртуальных машинах гипервизора ESXi и спустя некоторое время собрать отзывы пользователей. Это будет самый весомый показатель, по которому можно будет делать вывод, действительно ли этот гипервизор так хорош, для работы 1С в виртуальной среде.

Применимо к:Windows Server 2012 R2

Виртуальное оборудование и функциональные возможности виртуальной машины определяются ее поколением. Hyper-V поддерживает два поколения виртуальных машин: поколение 1 и поколение 2. Виртуальные машины поколения 2 отличаются упрощенной моделью виртуального оборудования и вместо встроенного ПО на основе BIOS поддерживают единый интерфейс UEFI. Виртуальные машины поколения 2 уже избавлены от большинства устаревших устройств.

В этой статье рассматриваются различные преимущества и требования виртуальных машин поколения 2. Для Hyper-V на Windows Server 2016 Technical Preview или Windows 10 см. раздел Следует ли создавать виртуальные машины поколения 1 или 2 в Hyper-V?

Предыдущие версии Hyper-V включали только одно поколение виртуальных машин. В Windows Server 2012 R2 предлагаются два поколения виртуальных машин на выбор при создании новой виртуальной машины:

Поколение 1. Предоставляет виртуальной машине такое же виртуальное оборудование, как в предыдущих версиях Hyper-V.

Поколение 2. Предоставляет виртуальной машине следующие новые функциональные возможности:

PXE-загрузка с помощью стандартного сетевого адаптера;

загрузка с виртуального жесткого диска SCSI;

загрузка с виртуального DVD-диска SCSI;

безопасная загрузка (включена по умолчанию);

поддержка встроенного ПО UEFI.

Поддержка дисков IDE и устаревших сетевых адаптеров удалена.

Виртуальные машины поколения 2 поддерживают следующие гостевые операционные системы Windows:

Windows Server 2012 R2

Windows Server 2012

64-разрядные версии Windows 8.1

64-разрядные версии Windows 8

Информацию о том, какие дистрибутивы Linux поддерживают виртуальные машины поколения 2, см. в статье Linux и FreeBSD виртуальных машин Hyper-v.

Примечание

Для запуска виртуальных машин Linux поколения 2 необходимо отключить параметр безопасной загрузки.

Предупреждение

После создания виртуальной машины изменить поколение невозможно.

В предыдущих версиях Hyper-V для удаленной установки гостевой операционной системы с помощью загрузки PXE требовалась установка традиционного сетевого адаптера. В виртуальных машинах поколения 2 традиционных сетевых адаптеров нет. Они поддерживают загрузку PXE с помощью стандартного сетевого адаптера.

В предыдущих версиях Hyper-V виртуальную машину можно быть загрузить с DVD или виртуального жесткого диска, подключенного через SCSI.

Виртуальные машины поколения 2 могут запускаться с DVD или виртуального жесткого диска, подключенного к SCSI-контроллеру. В виртуальных машинах поколения 2 виртуальный контроллер интерфейса IDE недоступен.

Безопасная загрузка — это функция, которая помогает предотвратить выполнение посторонних встроенных программ, операционных систем или драйверов UEFI (так называемого дополнительного ПЗУ) во время запуска системы.

Внимание
Читайте также:  Acer 5920g замена видеокарты

В виртуальных машинах поколения 2 безопасная загрузка включена по умолчанию. Изменить значение этого параметра можно после создания виртуальной машины. Дополнительные сведения см. в статье Безопасная загрузка.

Ниже приводится сравнение устройств в виртуальных машинах поколения 1 и поколения 2.

Устройство поколения 1

Замена в поколении 2

Усовершенствования в поколении 2

Контроллер интерфейса IDE

Загрузка из файла .VHDX (максимальный размер 64 ТБ, возможность оперативного изменения размера)

Виртуальный дисковод SCSI

Поддержка до 64 DVD-устройств SCSI на SCSI-контроллер.

Встроенное ПО UEFI

Традиционный сетевой адаптер

Синтетический сетевой адаптер

Сетевая загрузка по протоколам IPv4 и IPv6

Контроллер гибких дисков и DMA

Контроллер гибких дисков не поддерживается

Универсальный асинхронный приемопередатчик (UART) для COM-портов

Дополнительный UART для отладки

Более быстрый и надежный

Контроллер клавиатуры i8042

Использует меньше ресурсов, так как нет эмуляции. Также уменьшает уязвимость гостевой операционной системы

Использует меньше ресурсов, так как нет эмуляции. Также уменьшает уязвимость гостевой операционной системы

Использует меньше ресурсов, так как нет эмуляции. Также уменьшает уязвимость гостевой операционной системы

Использует меньше ресурсов, так как нет эмуляции. Также уменьшает уязвимость гостевой операционной системы

Больше не требуется

Программируемый контроллер прерываний (PIC)

Больше не требуется

Программируемый интервальный таймер (PIT)

Больше не требуется

Устройство Super I/O

Больше не требуется

Ниже приводятся некоторые часто задаваемые вопросы о виртуальных машинах поколения 2.

Да. Это связано с тем, что поколение 2 не поддерживает все гостевые операционные системы, которые поддерживает Hyper-V, Гостевые операционные системы, которые не поддерживаются виртуальными машинами поколения 2, необходимо устанавливать на виртуальную машину поколения 1.

В повседневной работе большой разницы в производительности между виртуальными машинами поколения 1 и поколения 2 нет. Виртуальные машины поколения 2 загружаются и устанавливаются немного быстрее.

Виртуальные машины поколения 2 обладают следующими преимуществами:

запускаются с любого устройства SCSI и со стандартного сетевого адаптера;

предотвращают выполнение посторонних встроенных программ, операционных систем или драйверов UEFI во время запуска системы (при включенной функции безопасной загрузки).

По умолчанию в виртуальных машинах поколения 2 COM-порты не отображаются. Для настройки COM-портов используйте Windows PowerShell или инструментарий управления Windows (WMI).

Чтобы включить отладку ядра с помощью COM-порта, выполните указанные ниже действия.

Отключите безопасную загрузку. Отладка ядра несовместима с безопасной загрузкой, поэтому данную функцию на виртуальной машине следует выключить. Чтобы выключить безопасную загрузку на отключенной виртуальной машине, выполните командлет Set-VMFirmware в Windows PowerShell. Например, безопасную загрузку на виртуальной машине TestVM отключает следующая команда:

Настройте COM-порт. Чтобы добавить COM-порт на виртуальную машину, выполните командлет Set-VMComPort в Windows PowerShell. Например, следующая команда настраивает первый COM-порт на виртуальной машине TestVM на подключение к указанному каналу TestPipe на локальном компьютере:

Примечание

Настроенные COM-порты не отображаются в параметрах виртуальной машины в консоли диспетчера Hyper-V.

Нет. Виртуальные машины поколения 2 не поддерживают RemoteFX.

Нет. Виртуальный DVD-дисковод в виртуальных машинах поколения 2 поддерживает только файлы ISO-образов. Для создания ISO-файла образа среды Windows можно использовать средство командной строки Oscdimg. Дополнительные сведения см. в разделе Параметры командной строки Oscdimg.

Нет. Виртуальные машины поколения 2 поддерживают только виртуальные жесткие диски в формате VHDX. Вы можете конвертировать файлы VHD в формат VHDX с помощью мастера изменения виртуального жесткого диска в консоли диспетчера Hyper-V или командлета Convert-VHD в Windows PowerShell.

Нет. Требуется чистая установка операционной системы.

Примечание

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *