Container, Nano-Server, Hochverfügbarkeit, Shielded VMs & Co. Windows Server 2016 – Die 10 wichtigsten Neuerungen

„Microsofts Windows Server 2016“ bietet zahlreiche Neuerungen, die den Betrieb von Windows-Servern sowohl in kleinen und mittleren als auch in großen Netzwerkumgebungen deutlich verbessert. Wir werfen einen Blick auf die zeh wichtigsten Neuerungen.

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Windows Server 2016 ist seinem Vorgänger „Windows Server 2012 R2“ deutlich überlegen. Neben den maßgeblichen Neuerungen im Bereich Storage, Virtualisierung und Container, bietet Microsoft mit Windows Server 2016 auch noch erhebliche Verbesserungen in Sachen Skalierung.

1. Bessere Skalierung

Windows Server 2016 bietet zunächst eine bessere Skalierung. So lassen sich auf jedem Server bis zu 512 CPUs und 24 Terabyte (TB) Arbeitsspeicher nutzen. Windows Server 2012 R2 hat in diesem Bereich nur 230 CPUs sowie maximal 4 TB Arbeitsspeicher unterstützt. Für virtuelle Maschinen (VMs) lassen sich in Windows Server 2016 maximal 16 TB Arbeitsspeicher nutzen sowie bis zu 240 virtuelle CPUs pro VM. Dadurch steht dem neuen Server-Betriebssystem deutlich mehr an Leistung zur Verfügung, als Windows Server 2012 R2.

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2. Nano-Server

Die neue „Nano“-Installation ist nach der Standard-Installation und dem Core-Server die dritte Installationsvariante von Windows-Servern. Nano-Server sind noch einmal wesentlich schlanker als Core-Server und verfügen über keinerlei lokale Verwaltungswerkzeuge. Die Verwaltung der Server erfolgt über das Netzwerk oder vom „Hyper-V“-Host aus, wenn die Server virtualisiert werden.

Im Gegensatz zu Core-Servern und der regulären Installation von Windows Server 2016, werden Nano-Server nicht herkömmlich installiert, sondern über ein Image oder eine virtuelle Festplatte bereitgestellt. Dazu stellt Microsoft auch das kostenlose Tool „Nano Server Image Builder“ zur Verfügung. Alternativ werden diese Images in der „Powershell“ erstellt. Die lokale Verwaltung der wichtigsten Systemeinstellungen findet über die „Nano Server Recovery Console statt“ (siehe: Abbildung 1).

Nano-Server sollen möglichst kleine Fußabdrücke (Footprints) im Netzwerk hinterlassen. Core-Server haben eine Größe von etwa 4 GB in der Minimal-Installation. Nano-Server sollen dagegen mit 400 Megabyte (MB) auskommen. Laut Microsoft verbrauchen Nano-Server außerdem fast 90 Prozent weniger Ressourcen. Den Servern fehlt die 32-Bit-Unterstützung, auch MSI-Dateien und -Installationen lassen sich mit dieser Installation nicht verwenden oder durchführen.

3. Container

Microsoft arbeitet mit den Container-Technologie-Entwicklern von „Docker“ zusammen. Windows Server 2016 ist in der Lage, Container auf Basis von Docker zur Verfügung zu stellen. Dazu wurde die Technik direkt in das Betriebssystem integriert (siehe: Abbildung 2). Außerdem lassen sich Container auch mit „Hyper-V“ verbinden und als Hyper-V-Container nutzen. Solche Container sind noch besser vom Host abgeschottet und unterstützen die Funktionen von Hyper-V.

In Containern lassen sich auch Serverdienste wie der Webserver IIS aus Windows Server 2016 betreiben. Als Container-Host können herkömmliche Windows-Server, aber auch Core- und Nano-Server genutzt werden.

4. Storage Spaces Direct

Windows Server 2016 verfügt über Software-Defined-Storage-Funktionen. Die lokalen Datenträger von Cluster-Knoten lassen sich damit zu einem gemeinsamen Datenspeicher in einem Cluster zusammenfassen (siehe: Abbildung 3). Die Daten werden zwischen den lokalen Datenspeichern auch repliziert, sodass keine Daten verloren gehen, wenn einzelne lokale Datenspeicher ausfallen.

„Storage Spaces Direct“ können auch zwischen NVMe, SSD und herkömmlichen Festplatten unterscheiden. Das heißt, häufig verwendete Daten speichern die Server auf den schnellen NMVes, weniger häufig verwendete Daten auf den SSDs und selten verwendete Daten auf HDDs.

Dadurch steigt auch die Leistung der Datenspeicher an. Storage Spaces Direct lassen sich zudem auch zwischen Rechenzentren replizieren. Unternehmen benötigen „Windows Server 2016 Datacenter Edition“ für die Verwendung von Storage Spaces Direct.

5. Storage Replikation

In Windows Server 2016 lassen sich ganze Festplatten, aber auch Storage-Spaces-Direct-Systeme zwischen Rechenzentren replizieren. Dadurch lassen sich Geo-Cluster erstellen und eine Hochverfügbarkeit für ganze Rechenzentren erreichen. Die Replikation erfolgt blockbasiert und lässt sich auch zeitverzögern. Für die Verwendung ist die Datacenter-Edition von Windows Server 2016 notwendig.

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6. Hochverfügbarkeit

Im Bereich der Hochverfügbarkeit hat Microsoft ebenfalls einige Verbesserungen in Windows Server 2016 integriert. Die neue Funktion „Cluster Operating System Rolling Upgrade“ erlaubt die Aktualisierung von Clusterknoten mit Windows Server 2012 R2 zu Windows Server 2016, ohne dass Serverdienste ausfallen. Bei diesen Vorgängen werden weder Hyper-V-Dienste noch Dateiserver-Freigaben beendet und stehen den Anwender weiter zur Verfügung. Wenn man einen Clusterknoten zu Windows Server 2016 aktualisiert, gibt es also keine Ausfallzeit mehr!

Durch „Cluster Compute Resiliency“ und „Cluster Quarantine“ verschiebt ein Windows-Cluster seine Clusterressourcen nicht mehr unnötig zwischen Knoten, wenn ein Clusterknoten Probleme hat. Windows versetzt einen Knoten in Isolation, wenn das Betriebssystem erkennt, dass der Knoten nicht mehr stabil funktioniert.

Wenn Unternehmen Cluster mit Windows Server 2016 betreiben, können Administratoren den automatischen Lastenausgleich aktivieren. Nach der Aktivierung kann zum Beispiel Hyper-V VMs automatisch zu weniger ausgelasteten Clusterknoten verschieben. Dazu nutzt Windows Server 2016 die „Live-Migration“. Die bestehenden Server bleiben dabei gestartet. „Node Fairness misst dazu die Auslastung des Arbeitsspeichers und der CPU im Cluster (siehe: Abbildung 4).

7. Powershell und Powershell Direct

In Windows Server 2016 hat Microsoft die verbesserte und neue Version der PowerShell integriert. Diese ermöglicht zum Beispiel die Verwaltung von Betriebssystemfunktionen der virtuellen Server direkt aus PowerShell-Sitzungen des Hosts heraus. Die Funktion trägt die Bezeichnung „Powershell Direct“ (siehe: Abbildung 5). Administratoren können also aus Powershell-Sitzungen des Hyper-V-Hosts heraus auch Server-Rollen auf VMs installieren, oder in der Powershell die Container mehrerer virtualisierter Container-Hosts verwalten – auch von Nano-Servern aus.

8. Bessere Virtualisierung – Shielded VMs und neue Konfigurationsdateien

Auch Hyper-V wurde in Windows Server 2016 verbessert. Die neuen Konfigurationsdateien sind jetzt binärbasiert und wesentlich resistenter gegen Systemabstürze. Die neuen Shielded-VMs erlauben das Abschotten von VMs von anderen VMs und bieten mehr Sicherheit für wichtige virtuelle Server. Dadurch lässt sich zum Beispiel verhindern, dass Virtualisierungs-Administratoren Zugriff auf heikle Daten von virtualisierten Personal-Servern erhalten, oder dass kompromittierte virtuelle Server Einfluss auf andere Server im Netzwerk nehmen. Auch Datendiebstahl lässt sich verhindern, da Shielded-VMs nur dann gestartet werden, wenn der Host Guardian Service Server im Netzwerk den Start freigibt.

9. Zusammenarbeit mit Microsoft Azure

Windows Server 2016 arbeitet eng mit „Microsoft Azure“ zusammen. Das bietet viele Vorteile, auch im Bereich der Hochverfügbarkeit. Denn mit Windows Server 2016 ist es jetzt zum Beispiel möglich, den Zeugen-Server eines Cluster auch zu Microsoft Azure auszulagern (siehe: Abbildung 6). Dadurch lassen sich rechenzentrumsübergreifende Cluster sehr viel leichter und stabiler erstellen. Auch der Verbindungsbroker von Remotedesktop-Infrastrukturen kann in Windows Server 2016 in die Cloud ausgelagert werden. Das geht schneller und läuft auf Dauer ebenfalls stabiler und schneller (siehe: Abbildung 7).

10. Datendeduplizierung und Storage Policies

Die Datendeduplizierung lässt sich in Windows Server 2016 weiter ausbauen, und zum Beispiel auch auf virtuelle Festplatten ausdehnen. Vor allem beim Betrieb virtueller Desktopinfrastrukturen lässt sich dadurch deutlich Speicherplatz sparen, da virtuelle Windows-Betriebssysteme zahlreiche identische Dateien verwenden. Die Datendeduplizierung kann jetzt mehrere Threads parallel nutzen und deutlich größere Datenträger bearbeiten.

Außerdem können Administratoren zentral Storage Policies erstellen, und diese mehreren Servern oder virtuellen Festplatten zuweisen. Mit Storage Quality of Services (QoS) können Administratoren über Richtlinien zentral für alle Server mit Windows Server 2016 festlegen, welche Leistung für Server-Anwendungen, andere Server, VMs und Anwender zur Verfügung stehen. Über diese Richtlinien lassen sich Scale-Out-File-Server steuern, aber auch virtuelle Festplatten von virtuellen Windows-Servern.

Über den Autor:

Thomas Joos ist freier Autor zahlreicher Fachbücher und Artikel. Auf DataCenter-Insider schreibt er eine Blog mit Tipps und Tricks für Administratoren: „Toms Admin-Blog“

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