Hyper-V 是 Microsoft 内置于 Windows Server 和 Windows 中的企业级虚拟机管理程序技术。 它提供硬件虚拟化功能，使组织能够大规模创建、管理和运行虚拟机。 作为一级虚拟机监控程序，Hyper-V 直接在计算硬件上运行，为虚拟工作负载提供近乎本地化性能和强大的隔离。
使用 Hyper-V 虚拟化工作负载，使你能够最大程度地利用硬件利用率、简化 IT 运营并提高业务连续性。 它支持各种来宾虚拟机的作系统，包括许多版本的 Windows、Linux 和 FreeBSD，使其成为各种 IT 环境的通用解决方案。
无论是合并服务器、跨越本地和超大规模云提供商，还是启用灵活的开发和测试环境，Hyper-V 都为现代 IT 需求提供可缩放的解决方案。
Windows Server 和 Windows 中的 Hyper-V 具有不同的功能和功能，但两者都为虚拟化提供了坚实的基础。 Windows Server 中的 Hyper-V 专为具有实时迁移、高可用性和灾难恢复等高级功能的企业部署而设计。 Windows 中的 Hyper-V 为 IT 专业人员和开发人员提供了适合开发和测试方案的轻型解决方案。
本概述介绍了 Hyper-V 的优势、关键功能和常见用例，并提供入门指南。
Hyper-V 的优点
Hyper-V 在许多领域提供重要的组织优势，包括：
成本优化：通过服务器整合减少硬件购置和维护成本，同时降低数据中心空间、电源和冷却要求。 组织可以实现较高的合并率，大幅降低总拥有成本。 Windows Server 和 Windows 自带 Hyper-V，省去了额外的虚拟化管理程序许可成本。
运营效率：通过集中式管理、自动化预配以及简化的备份与灾难恢复流程来简化 IT 操作。 虚拟机模板和 PowerShell 自动化将部署时间从小时缩短到数分钟。
业务敏捷性：快速预配新环境以支持业务计划、按需纵向扩展或缩减资源，并快速适应不断变化的市场条件，而无需较长的硬件采购周期。
增强安全性：实现强大的工作负荷隔离，对敏感数据使用受防护的虚拟机，并维护具有安全启动和 TPM 2.0 支持等功能的安全环境。
改进了复原能力：通过高可用性功能最大限度地减少停机时间，使用 Hyper-V 副本实施全面的灾难恢复策略，并确保使用实时迁移功能实现业务连续性。
开发加速：支持快速创建开发和测试环境，支持具有一致的基础结构的 DevOps 做法，并缩短新应用程序和服务的上市时间。
简化的符合性：通过一致的配置、集中监视和虚拟化环境中的全面审核线索，更轻松地满足法规要求。
Hyper-V 的技术功能
以下视频提供了 Hyper-V 的综合技术概述，涵盖了其虚拟机监控程序体系结构、性能特征和可伸缩性功能。 它演示了 Hyper-V 如何提供企业级虚拟化功能、讨论高可用性和群集功能，以及展示希望实现虚拟化解决方案的组织的实际部署方案。
以下部分概述了 Hyper-V 中提供的一些关键企业级功能，这些功能解决了有关安全性、可用性、管理和成本优化的关键业务需求。
扩展性和集成
Hyper-V 的一个重要方面是其扩展性和与其他 Windows Server 功能和其他Microsoft和第三方产品和服务的集成，以创建一个准备用于企业部署的综合虚拟化解决方案。
例如，Hyper-V 与 Windows Server 故障转移群集无缝配合，提供高可用性，连接到一系列存储提供程序以实现灵活的存储选项，支持用于混合云方案的 Azure 集成，并与 Windows Admin Center 或 System Center Virtual Machine Manager 集成以实现高级管理。
Hyper-V 也是 Azure Local 的关键组成部分，使组织能够在本地运行具有一致的管理和开发体验的 Azure 服务。 此集成允许混合云方案在本地环境和 Azure 之间无缝移动工作负载，从而提供灵活性和可伸缩性。
安全和隔离
可靠的安全功能有助于保护虚拟机及其数据，确保工作负荷在隔离环境中运行：
受防护的虚拟机 通过 BitLocker 加密、安全启动验证和 TPM 2.0 证明为敏感工作负荷提供全面的保护。 主机保护者服务（HGS）确保只有经过授权的主机才能运行受防护的 VM，防止遭到入侵的管理员和恶意内部人员。
第 2 代虚拟机 通过 UEFI 固件、安全启动功能以及改进的恶意软件阻力提供增强的安全性。 虚拟 TPM 2.0 支持在来宾操作系统中启用 BitLocker 加密，并支持 Windows Hello 企业版身份验证。
通过虚拟 LAN（VLAN）、专用虚拟交换机和软件定义的网络（SDN）建立网络隔离，可创建安全网络段，防止工作负载之间未经授权的横向移动。
存储灵活性
灵活的存储选项满足各种组织要求，从本地磁盘到经济高效的超融合解决方案到现有 SAN 部署：
Storage Spaces Direct通过将跨群集节点的本地存储汇聚成一个单个高可用性存储命名空间来创建超融合基础设施。 此软件定义的存储解决方案消除了传统的 SAN 要求，同时提供企业级功能，包括容错、自动修复和性能优化。 与传统的 SAN 解决方案相比，组织可实现较低的存储成本，同时通过 NVMe 和持久性内存支持获得简化的管理并提高性能。
存储空间 通过将一堆磁盘 (JBOD) 机箱汇集到具有可配置冗余级别的弹性存储池中，实现去聚合存储体系结构。 此方法提供在不依赖计算资源的情况下独立扩展存储的灵活性，同时通过镜像、奇偶校验或双奇偶校验配置保持高可用性。
本地存储 选项支持从使用单个驱动器的开发环境到具有 NVMe 阵列的生产工作负荷的各种部署方案。 直接附加存储为 I/O 密集型应用程序提供最佳性能，同时降低较小部署或边缘计算方案的复杂性。
SAN 连接 支持 iSCSI 和光纤通道协议，以便与现有企业存储基础结构集成。 多路径 I/O（MPIO）可确保跨多个存储路径实现高可用性和负载均衡，同时支持 SMB 3.0 和 NFS，支持基于文件的存储方案，其功能包括透明故障转移和横向扩展文件服务器群集。
高可用性和业务连续性
全面的高可用性和业务连续性功能有助于确保任务关键型工作负荷保持正常运行：
使用群集共享卷（CSV）的故障转移群集可在群集节点之间自动故障转移虚拟机，为任务关键型应用程序提供宝贵的运行时间。 实时迁移支持计划内维护，而不会中断服务。 CSV 缓存通过将经常访问的数据缓存在内存中来提高性能，而在存储资源丰富的节点上，CSV 块缓存使用系统内存来加速读取操作。
Hyper-V 副本 通过标准网络连接将虚拟机异步复制到辅助站点来提供经济高效的灾难恢复，从而消除了昂贵的 SAN 复制要求。 恢复点目标（RPO）可以低至 30 秒，以确保数据丢失最少。
无共享实时迁移 使虚拟机能够在没有共享存储的主机之间移动，从而实现群集内的灵活资源分配和负载均衡。 此功能支持主机具有不同存储配置或在地理分布式站点之间迁移工作负荷的情况。
存储迁移 允许在不同存储阵列之间移动虚拟机存储，而无需停机，从而促进整个基础结构的存储升级和负载均衡。
Azure Site Recovery 将 Hyper-V 灾难恢复功能扩展到云，为虚拟机提供自动复制、故障转移和故障回复。 通过此集成，组织可以使用 Azure 作为辅助站点进行灾难恢复，而无需复杂的配置或额外的硬件。
性能和可伸缩性
高性能和可伸缩性有助于满足要求苛刻的企业工作负载：
动态内存 会根据实际工作负荷需求自动调整内存分配，同时最大程度地提高主机利用率，同时保持性能。 智能分页和内存过度分配比率可实现更高的整合比率。
SR-IOV 和 RDMA 支持 通过绕过虚拟机监控程序实现高带宽、低延迟网络方案，从而提供近乎本机的网络性能。
GPU 分区 （GPU-P）使多个虚拟机能够共享用于 AI 和图形工作负载的 GPU 资源。
持久内存 集成为数据库和内存计算场景提供超低延迟存储访问。
高级管理功能
一系列管理工具和自动化功能简化了作并提高工作效率：
Windows Admin Center 为基于 Web 的新式管理提供超融合基础结构监视、性能分析和简化的故障排除工作流，可从任何设备访问。
Hyper-V 管理器 为日常作提供直观的图形管理，而适用于 Windows PowerShell 的 Hyper-V 模块支持高级脚本和自动化方案。
System Center Virtual Machine Manager 通过自动化预配、合规性监视、容量规划和自助服务门户提供企业级管理，用于委派管理。
借助 PowerShell Direct ，无需网络连接即可安全地管理虚拟机，从而简化自动化和故障排除。 广泛的 PowerShell cmdlet 库支持基础设施即代码实践。
无缝 Active Directory 集成 ，因为 Hyper-V 无需额外配置即可使用现有的 Windows 身份验证基础结构。 已加入域的主机会自动继承现有的组策略设置和安全配置。
成本优化功能
优化与虚拟化相关的成本：
现有的 Windows Server 许可 使你无需额外的虚拟机监控程序许可成本即可运行虚拟机。 Windows Server 和 Windows 随附 Hyper-V，Windows Server 的 Datacenter 版提供无限制的虚拟机权限，这意味着你可以免费运行 Windows Server 虚拟机。 此方法简化了许可计算并降低了整体成本。
重复数据删除和压缩 在虚拟桌面基础结构（VDI）和数据备份等方案中大大减少了存储要求。
嵌套虚拟化 支持在虚拟机中运行虚拟机监控程序，支持开发方案和多租户云环境，而无需额外的硬件。
面向开发人员和 IT 专业人员的好处
Windows Server 和 Windows 中的 Hyper-V 为开发人员和 IT 专业人员提供了强大的虚拟化功能，可加速开发工作流，简化 Windows 和 Linux 环境的 IT作。 开发人员可以快速创建独立开发和测试环境来镜像生产配置，使它们能够在多个作系统和版本之间测试应用程序，而无需专用硬件。 IT 专业人员受益于在部署到生产系统之前快速预配沙盒环境以测试修补程序、更新和新配置的能力。
在做出更改之前，快照虚拟机的能力为试验和回滚方案提供了安全保障，而虚拟机模板和 PowerShell 自动化能够在数分钟内实现一致的环境部署，而非数小时。 此功能对于创建标准化生成环境的开发团队和维护一致的基础结构配置的 IT 团队都非常有用。
对于 Windows 11 用户，Hyper-V 为简化的虚拟机设置提供快速创建功能，使为不同的项目轻松启动开发环境，或为 IT 评估方案创建独立测试环境。 与 Visual Studio 和开发工具的集成（与嵌套虚拟化等功能相结合）使开发人员能够在本地创建复杂的多层应用程序和测试容器化工作负载，而 IT 专业人员可以在隔离的环境中评估新技术和解决方案。
Hyper-V 入门
Hyper-V 可在所有版本的 Windows Server 2025 中作为服务器角色提供，有多个安装选项来满足不同的组织需求。 组织可以在具有桌面体验的服务器之间进行选择，以便进行完整的 GUI 管理或服务器核心，减少攻击面和资源使用率。
对于 Windows 11，Hyper-V 包含在专业版、企业版和教育版中，使开发人员和 IT 专业人员能够直接在其桌面上使用虚拟化功能。
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