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Workshop: Hyper-V Server 2008 Virtualisierung mit dem kostenlosen Hypervisor von Microsoft

Autor / Redakteur: Götz Güttich / Florian Karlstetter

Vmware bietet die Embedded-Version des ESX-Servers (ESXi) schon länger zum kostenlosen Download an. Microsoft möchte diesen Einsatzbereich seinen Konkurrenten nicht kampflos überlassen und offeriert mit dem Hyper-V-Server ein kostenfreies Virtualisierungsprodukt, das in der gleichen Leistungsklasse wie VMware ESXi spielt.

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Arbeiten mit Hyper-V Server 2008, der kostenlosen Variante der Virtualisierungsplattform von Microsoft.
Arbeiten mit Hyper-V Server 2008, der kostenlosen Variante der Virtualisierungsplattform von Microsoft.
( Archiv: Vogel Business Media )

Mit VMware ESXi aber auch Microsoft Hyper-V-Server erhalten interessierte Anwender die Option, ihre Umgebungen ohne finanziellen Aufwand mit einem Typ-1-Hypervisor auszustatten, der dazu in der Lage ist, virtuelle Umgebungen mit hoher Leistung zu realisieren.

Dieser Workshop zeigt, für welche Fälle sich der Hyper-V-Server besser als die ESX-Lösung eignet, wie die Installation abläuft und was Administratoren beim Management des Produkts im laufenden Betrieb zu beachten haben.

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Der ESXi-Server von VMware kommt in einem Downloadpaket mit einer Größe von 241 MByte daher. Im Betrieb liegt der Speicherbedarf dieser Lösung sogar unter 32 MByte. Damit eignet sich das Produkt unter anderem zur Integration ins BIOS von Serversystemen.

Der Hyper-V-Server nimmt im Gegensatz dazu knapp zwei GByte Speicherplatz in Anspruch. Er lässt sich also kaum als Embedded-System betreiben, läuft dafür aber auf praktisch jeder 64-Bit-Hardware, die den Windows Server 2008 unterstützt. Die einzige darüber hinausgehende Anforderung besteht darin, dass die eingesetzten CPUs x86-Virtualisierungstechniken unterstützen müssen, also Intel VT oder AMD-V.

Damit wird sofort klar, dass der Hyper-V-Server auf einem viel breiteren Hardware-Spektrum arbeitet als ESXi und wohl auch klaglos auf den meisten selbst gebauten Systemen seinen Dienst versehen sollte, während ESXi bekanntermaßen hohe Anforderungen an die Hardwarekompatibilität stellt und bei weitem nicht auf jedem Rechner zum Einsatz kommen kann.

Hyper-V eignet sich damit insbesondere zum Implementieren von Virtualisierungsumgebungen auf bereits vorhandenen Servern, die nicht mit dem Anspruch angeschafft wurden, als spezielle Hypervisor-Systeme zu dienen. Darüber hinaus fügt sich Hyper-V nahtlos in Windows-Domänen ein und beherrscht den Betrieb von dynamischen virtuellen Harddisks, die mit dem Grad der Plattennutzung mitwachsen.

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Installation

Bevor wir uns dem Hyper-V-Server im Detail zuwenden, ein paar allgemeine Anmerkungen zur Architektur: Der Windows Server 2008 lässt sich in zwei unterschiedlichen Modi installieren, nämlich als normales Windows-System und als „Server-Core“-Installation ohne Windows-Explorer. Bei diesem Server-Core läuft die ganze Administration entweder lokal über eine Kommandozeile oder remote über die Microsoft Management Console. Damit trägt Microsoft der Tatsache Rechnung, dass nicht jeder Server eine vollwertige grafische Benutzeroberfläche braucht.

Hyper-V arbeitet als Serverrolle sowohl unter dem „normalen“ Windows Server 2008, als auch im Rahmen einer Server-Core-Installation. In diesen Fällen ist das Produkt aber kostenpflichtig, da die Administratoren eine Lizenz des Windows Server 2008 benötigen.

Der Hyper-V-Server – um den es in diesem Workshop im Wesentlichen gehen soll – lässt sich im Gegensatz dazu als DVD-Installations-Image herunterladen und benötigt keine Lizenz. Er besteht im Großen und Ganzen aus einer Server-Core-Installation des Windows Servers 2008 mit einer einzigen Serverrolle, nämlich dem Hyper-V-Hypervisor. Das Management läuft bei ihm im Betrieb aber genauso ab, wie bei der kostenpflichtigen Version.

Wenn Sie den Hyper-V-Server installieren möchten, so müssen Sie sich zunächst das dazugehörige ISO-Image herunterladen und es auf eine DVD brennen. Danach starten Sie ihren Server von dieser DVD und führen eine Installation durch, die im Wesentlichen dem Setup von Windows Server 2008 oder von Windows Vista gleicht. Sie müssen lediglich Sprache, Uhrzeit und Währungsformat angeben und die Festplatte partitionieren, danach läuft die Installation durch und das System steht nach einem Neustart zur Verfügung.

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Das lokale Management

Beim ersten Mal loggen Sie sich bei dem System mit dem Benutzernamen „Administrator“ und einem leeren Passwort ein. Danach verlangt der Server die Angabe eines neuen Administrator-Passworts und präsentiert anschließend das lokale, textbasierte Administrationsinterface. Damit können Sie diverse grundlegende Administrationsaufgaben durchführen, die bei der Inbetriebnahme des Systems von Interesse sind.

Dazu gehören das Festlegen eines Systemnamens, das Integrieren des Servers in eine Domäne oder Arbeitsgruppe, die Konfiguration des Netzwerks, das Hinzufügen von Benutzerkonten zur lokalen Administratorgruppe und das Definieren der Windows-Update-Einstellungen (automatisch oder manuell). Zusätzlich können Sie die Updates auch gleich selbst herunterladen und installieren, eine Remote-Desktop-Verbindung freigeben (damit diese funktioniert, müssen Sie allerdings noch die Firewall-Einstellungen des Systems anpassen, beispielsweise über den Kommandozeilenbefehl

„netsh firewall set portopening TCP 3389 Remotedesktop“

sowie Datum, Uhrzeit beziehungsweise Regions- und Sprachoptionen festlegen. Befehle zum Abmelden des Benutzers, zum Neustart, zum Herunterfahren und zum Schließen des Administrationswerkzeugs schließen den Leistungsumfang der lokalen Konsole ab.

Nachdem Sie über den Serverdesktop sämtliche erforderlichen Einstellungen vorgenommen und das Hyper-V-System auf den aktuellen Stand gebracht haben, können Sie dazu übergehen, den Hyper-V-Manager herunterzuladen und auf ihrem Verwaltungssystem zu installieren. Diese Software übernimmt als Snapin für die Microsoft Management Console 3.0 die Remote-Verwaltung des Hyper-V-Servers und steht für den Windows Server 2008 und Windows Vista mit Service Pack 1 in den x86- und x64-Versionen zum Download bereit. Anwender von Vista müssen vor dem Herunterladen eine Gültigkeitsprüfung über sich ergehen lassen, Nutzern von Windows Server 2008 bleibt dieser Schritt erspart. Die Download-Links für die verschiedenen Varianten des Hyper-V-Managers finden sich im Kasten.

Nach der Installation der Software, die wie das Einspielen eines Updates abläuft, steht die Management-Lösung unter „Systemsteuerung“, „Verwaltung“, „Hyper-V-Manager“ zur Verfügung. Auf Windows-Server-2008-Systemen, auf denen die Hyper-V-Rolle oder das dazugehörige Update bereits installiert wurde (etwa über die Updatefunktion von Windows), ist das Einspielen der eben genannten Pakete nicht erforderlich. Hier aktivieren Sie den Hyper-V-Manager durch den Aufruf des Server Managers und die Auswahl der Rubrik „Features“. Wählen Sie hier „Remoteserver-Verwaltungstools“, gehen Sie dann auf „Rollenverwaltungstools“ und selektieren Sie dort die „Hyper-V-Tools“. Nach einem Klick auf „Installieren“ ist der Manager einsatzbereit.

In der Umgebung, in der wir diesen Workshop vorbereitet haben, liefen der Administrations-Client und der Hyper-V-Server in der gleichen Domäne, deswegen traten bei der Verbindungsaufnahme zwischen den beiden Systemen keine Probleme auf. Wir mussten nur darauf achten, den Server mit seinem DNS-Namen und nicht seiner IP-Adresse aufzurufen, da letzterer Schritt nicht funktioniert. Sollte es bei der Verbindungsaufnahme (beispielsweise in Workgroup-Umgebungen) bei Ihnen zu Schwierigkeiten kommen, so hilft das Tool „hvremote“ in Verbindung mit den Hintergrundinformationen aus dem Blog von John Howard, dem Senior Program Manager im Hyper-V-Team, weiter.

weiter mit: Vorbereiten der Installation virtueller Maschinen

Vorbereiten der Installation virtueller Maschinen

Der Hyper-V-Server arbeitet mit dem NTFS-Dateisystem und unterstützt neben direkt angeschlossenen Festplatten auch NAS- und SAN-Speicher, letztere über Fiber Cannel, iSCSI und SAS. In diesem Workshop wollen wir Virtual Machines (VMs) unter Suse Linux Enterprise Server 10 SP2 (zur Zeit die einzige offiziell von Microsoft unterstützte Linux-Variante), Ubuntu-Linux 8.10 und Windows Server 2008 – jeweils in der 64-Bit-Version – einrichten. Dazu verbinden wir uns zuerst mit Hilfe der Hyper-V-Kommandozeile mit dem Netzwerk-Share, in dem die dazugehörigen ISO-Installationsimages liegen

net use {Laufwerksbuchstabe}: \\{Servername}\{Sharename} /user:{Domäne}\{Benutzerkonto mit Zugriffsrechten}

und kopieren die ISO-Dateien anschließend mit Hilfe des Copy-Befehls in einen lokalen Ordner auf dem Server. Wenn die Installationsmedien vorhanden sind, benötigen Sie mindestens noch ein virtuelles Netzwerk, damit die VMs Daten übertragen können. Dieses legen Sie mit Hilfe der Hyper-V-Management-Konsole auf Ihrem Administrations-Client an. Der „Manager für virtuelle Netzwerke“ bietet Ihnen dazu drei unterschiedliche Netzwerktypen an, nämlich „Extern“ mit Zugriff auf den physikalischen Netzwerkadapter des Hosts, „Intern“ (ein Netz, auf das nur der Host und die VMs Zugriff haben) und „Privat“ (ein Netz nur für die VMs). Definieren Sie nun mit Hilfe des Wizards ein „externes“ Netz, da wir möchten, dass die VMs dieses Workshops im Netz ansprechbar sind.

Sobald das Netz existiert, ist es einfach, eine VM anzulegen. Das geht ebenfalls über die Hyper-V-Management-Konsole. Diese bietet einen so genannten Neue-Maschine-Wizard, der nach dem Namen, dem Pfad, der Größe des Arbeitsspeichers, dem Netzwerk, der Festplatte mit Pfad und Größe und dem zu verwendenden Installationsmedium fragt. Sobald Sie diese Angaben gemacht haben, generiert er die VM. Anschließend können Sie die Betriebssysteminstallation ganz normal durchführen. Alternativ ist es auch möglich, bereits vorhandene virtuelle Festplatten für neue VMs zu verwenden, das spart den Installationsschritt und ermöglicht das einfache Clonen von Systemen.

Der einzig mögliche Stolperstein bei Betriebssysteminstallationen in Hyper-V-VMs liegt bei der Netzwerkanbindung. Microsoft bietet als Netzwerkkarten für die virtuellen Maschinen neben der „normalen“ Netzwerkschnittstelle, die das System standardmäßig in seine VMs integriert, auch eine so genannte „alte“ Netzwerkkarte an (im Original zutreffender Legacy-NIC genannt), die einen DEC 21140-Netzwerkadapter emuliert. Die DEC-NIC eignet sich beispielsweise für Remote-Installationen, bei denen ein Systemstart über PXE erforderlich ist, bringt aber eine geringere Datenübertragung mit sich als die normale Netzwerkkarte des Hyper-V.

Die letztgenannte Karte funktioniert allerdings nur mit einem speziellen Treiber, der bei der Installation der so genannten Integrationsdienste eingespielt wird. Diese Integrationsdienste übernehmen ähnliche Aufgaben wie die Vmware-Tools (Treiberunterstützung für Netzwerk- und Speicherkontroller, Zeitsynchronisierung und ähnliches) und stehen nur für die offiziell unterstützten Guest-Betriebssysteme des Hyper-V-Servers zur Verfügung. Haben Sie also vor, ein nicht unterstütztes Betriebssystem einzuspielen, so gehen Sie vor der Installation auf die Einstellungen der betroffenen virtuellen Maschine und ersetzen Sie den Eintrag „Netzwerkkarte“ durch „alte Netzwerkkarte“, da die Setup-Routine den Netzwerkadapter sonst nicht finden kann.

weiter mit: Installation der Integrationsdienste

Installation der Integrationsdienste

Nach dem Abschluss der Betriebssysteminstallation ergibt es – sofern vorhanden – Sinn, die Integrationsdienste einzuspielen, um den Netzwerkzugang zu aktivieren und die eben genannten Services bereitzustellen. Das funktioniert bei Windows-Guests ganz einfach über die Konsole, die die Verbindung zur VM bereit stellt. Selektieren Sie hier den Menüpunkt „Aktion/Installationsdatenträger für Integrationsdienste einlegen“. Danach startet das Setup automatisch und läuft problemlos durch.

Unter Linux müssen Sie mehr Hand anlegen. Zunächst einmal ist es erforderlich, ein ISO-Image mit den Tools für Linux von Microsoft Connect herunterzuladen. Sie finden das Image nach dem Einloggen unter „Connection Verzeichnis“, „Server“ und „Linux Integration Components for Microsoft Hyper-V“. Damit die Werkzeuge funktionieren, müssen auf dem Linux-System die Pakete des „Xen Virtual Machine Host Servers“, das Paket „kernel-xen“ und die „C/C++ Compiler and Tools“ installiert sein.

Sobald diese Grundvoraussetzungen erfüllt sind, verbinden Sie das ISO-Image mit den Linux-Integrationsdiensten mit der VM und kopieren ihren Inhalt als root in ein lokales Installationsverzeichnis innerhalb der virtuellen Maschinen, zum Beispiel /opt/linux_ic:

cp /mnt/cdrom/* /opt/linux_ic_input -R

Installieren Sie nun den Hypercall-Adapter

/opt/linux_ic/setup.pl x2v /boot/grub/menu.lst

und starten Sie Linux neu. Nun ist es nur noch erforderlich, die Treiber einzuspielen. Das geht über den Befehl

/opt/linux_ic/setup.pl drivers

Damit sind die Integrationsdienste auch unter Linux betriebsbereit. Unter Ubuntu funktioniert diese Installation allerdings nicht, das dieses Betriebssystem zur Zeit nicht von Microsoft unterstützt wird. Auf unserem Workstation-System ergaben sich aber generell keine Probleme beim Betrieb der VMs, weder unter Ubuntu (mit vier virtuellen CPUs und Legacy-NIC), noch unter dem Suse Linux Enterprise Server 10 SP2 und Windows Server 2008 (jeweils mit zwei virtuellen CPUs und laufenden Integrationsdiensten).

weiter mit: weitere Management-Tipps

Weitere Management-Tipps

Über die Management-Konsole lassen sich noch viele weitere Administrationsschritte durchführen, von denen wir hier nur auf die wichtigsten eingehen. Wenn Sie virtuelle Festplatten komprimieren oder erweitern möchten, so läuft das über „Datenträger bearbeiten“. Außerdem können Sie virtuelle Datenträger überprüfen, den VMs weitere Hardware-Komponenten wie beispielsweise einen SCSI-Controller hinzufügen, die Ressourcenverteilung zwischen Host und Guests beeinflussen, die vom Guest zu verwendende MAC-Adresse angeben, VLANs einrichten, Snapshots erstellen und die Guests automatisch gemeinsam mit dem Host hoch- und herunterfahren.

Arbeit mit den VMs im laufenden Betrieb

In der Praxis gibt es drei Möglichkeiten, auf die Hyper-V-VMs zuzugreifen: Die Management-Konsole, falls vorhanden den System Center Virtual Machine Manager und das Tool vmconnect.exe, das sich im Installationsverzeichnis der Hyper-V-Managementlösung unter „Programme\Hyper-V“ findet. Letzteres funktioniert ähnlich wie die Remote-Desktop-Verbindung von Microsoft und verlangt zur Verbindungsaufnahme lediglich den Namen des Hyper-V-Servers und bietet dann eine Liste der darauf vorhandenen VMs an. Leider lassen sich Verbindungen nicht abspeichern, da die Lösung aber über diverse Kommandozeilenparameter verfügt, ist es aber möglich, Desktop-Icons anzulegen, die direkt mit bestimmten virtuellen Maschinen Kontakt aufnehmen. Das sorgt für ein sehr komfortables Arbeiten in Hyper-V-Umgebungen. Eine Kommandozeilen könnte beispielsweise folgendermaßen aussehen:

vmconnect.exe {Servername} {Name des virtuellen Computers}

Der Hyper-V-Manager und vmconnect.exe laufen nur unter Windows Server 2008 und Windows Vista mit Service Pack 1. Wenn Sie Management-Rechner unter anderen Betriebssystemen haben, die auf die Desktops der VMs zugreifen sollen, so müssen Sie innerhalb der jeweiligen VM eine Remote-Control-Lösung wie den Windows-Remote-Desktop oder NX beziehungsweise VNC in Betrieb nehmen.

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