Знакомство с Hyper-V в Windows 10
Вы разработчик программного обеспечения, ИТ-специалист или просто увлекаетесь технологиями? Тогда вам наверняка приходится работать с несколькими операционными системами. Hyper-V позволяет запускать несколько операционных систем в виде виртуальных машин в Windows.
В частности, Hyper-V предоставляет возможность выполнять виртуализацию оборудования. Это означает, что каждая виртуальная машина работает на виртуальном оборудовании. Hyper-V позволяет создавать виртуальные жесткие диски, виртуальные коммутаторы и ряд других виртуальных устройств, каждое из которых можно добавить в виртуальную машину.
Причины использовать виртуализацию
Виртуализация позволяет выполнять следующие операции.
Запуск программного обеспечения, для которого требуются более старые версии Windows или операционные системы, отличные от Windows.
Эксперименты с другими операционными системами. Hyper-V существенно упрощает создание и удаление различных операционных систем.
Тестирование программного обеспечения в нескольких операционных системах с помощью нескольких виртуальных машин. Благодаря Hyper-V их можно запускать на настольном компьютере или ноутбуке. Эти виртуальные машины можно экспортировать, а затем импортировать в любую другую систему Hyper-V, включая Azure.
Требования к системе
Hyper-V доступен в 64-разрядных версиях Windows 10 Профессиональная, Корпоративная и для образовательных учреждений. Он недоступен в версии Домашняя.
Выполните обновление с выпуска Windows 10 Домашняя до выпуска Windows 10 Профессиональная, открыв раздел Параметры > Обновление и безопасность > Активация. Здесь вы можете посетить Магазин Windows и приобрести обновление.
Большинство компьютеров работают под управлением Hyper-V, однако каждая виртуальная машина работает под управлением полностью отдельной операционной системы. Как правило, на компьютере с 4 ГБ ОЗУ можно запустить одну или несколько виртуальных машин, однако для запуска дополнительных виртуальных машин либо установки и запуска ресурсоемкого ПО, такого как игры, видеоредакторы или программы для технического проектирования, потребуются дополнительные ресурсы.
Дополнительные сведения о требованиях Hyper-V к системе и о том, как проверить, будет ли Hyper-V работать на конкретном компьютере, см. в статье Справочник по требования к системе для Hyper-V.
Операционные системы, которые можно запустить на виртуальной машине
Hyper-V в Windows поддерживает много операционных систем на виртуальных машинах, в том числе различные выпуски Linux, FreeBSD и Windows.
Напоминаем, что необходимо иметь действующую лицензию на все операционные системы, используемые на виртуальной машине.
Дополнительные сведения об операционных системах, которые поддерживаются как гостевые в Hyper-V в Windows, см. в статьях Гостевые операционные системы, поддерживаемые в Windows и Гостевые операционные системы, поддерживаемые в Linux.
Различия между Hyper-V в Windows и Windows Server
Некоторые функции работают по-разному в Hyper-V для Windows и Windows Server.
Компоненты Hyper-V, доступные только в Windows Server:
Компоненты Hyper-V, доступные только в Windows 10:
Модель управления памятью отличается в Hyper-V в Windows. При управлении памятью Hyper-V на сервере предполагается, что на нем запущены только виртуальные машины. В Hyper-V для Windows при управлении памятью учитывается тот факт, что кроме виртуальных машин на большинстве клиентских компьютеров работает локальное программное обеспечение.
Ограничения
Программы, которые зависят от наличия определенного оборудования, не будут нормально работать на виртуальной машине. Например, это игры или приложения, которым нужны графические процессоры. С приложениями, использующими таймеры длительностью менее 10 мс, например приложениями для микширования музыки в режиме реального времени или приложениями, чувствительными к задержкам, также возможны проблемы.
Кроме того, если включен Hyper-V, проблемы могут возникать и с чувствительными к задержкам высокоточными приложениями, работающими в операционной системе сервера виртуальных машин. Это связано с тем, что при включенной виртуализации ОС сервера виртуальных машин тоже работает поверх уровня виртуализации Hyper-V, как и гостевые операционные системы. Однако отличие операционной системы сервера виртуальных машин от гостевых ОС заключается в том, что она имеет прямой доступ к оборудованию, что обеспечивает правильную работу приложений с особыми требованиями к оборудованию.
Hyper-V для разработчиков под Windows 10
Hyper-V более известен как технология виртуализации серверов; однако, начиная с Windows 8, он также доступен в клиентской операционной системе. В Windows 10 мы значительно улучшили работу, сделав Hyper-V отличным решением для разработчиков и ИТ-специалистов.
Microsoft Hyper-V, кодовое название Viridian, — это нативный (тип 1) гипервизор, который, в отличие от VMware Workstation, VirtualBox и других гипервизоров типа 2, работает непосредственно на оборудовании. Впервые он был выпущен в Windows Server 2008 и позволяет запускать виртуальные машины в системах x86-64.
Hyper-V позволяет разработчикам быстро разгонять виртуальные машины для разработки на Windows 10 с превосходной производительностью, но он также используется в нескольких других функциях разработки в качестве серверной технологии, например, в таких как эмулятор Android, подсистема Windows для Linux 2 (WSL2) или контейнеры Docker. В этой статье мы кратко рассмотрим, как Hyper-V в Windows 10 может помочь разработчикам.
Быстрое создание коллекции виртуальных машин
Во-первых, давайте начнем с одной из основных функций для создания виртуальных машин. Теперь вы можете не только создавать виртуальные машины Hyper-V, устанавливая их с помощью файла ISO; вы можете использовать Hyper-V Quick Create VM Gallery, чтобы быстро создать новую среду разработки Windows 10 или даже виртуальную машину Ubuntu. Инструмент загрузит предварительно настроенную виртуальную машину Hyper-V с Windows 10 и средой разработки Visual Studio или Ubuntu 18.04 или 19.04. При желании вы также можете создавать собственные образы виртуальных машин Quick Create и даже делиться ими с другими разработчиками.
Подсистема Windows для Linux 2 (WSL 2)
С подсистемой Windows для Linux Microsoft перенесла среду Linux на Windows 10 desktop и позволяет запускать среду GNU/Linux — включая большинство инструментов, утилит и приложений командной строки — непосредственно в Windows без изменений, без издержек полноценных виртуальных машин. В последних версиях Windows 10 Insider Preview Microsoft выпустила превью WSL 2. WSL 2 использует технологию виртуализации Hyper-V для изоляции и виртуализации WSL в серверной части. Это обеспечивает не только преимущества безопасности, но и огромный прирост производительности. Подробнее о подсистеме Windows для Linux 2 вы можете узнать здесь.
Расширенный режим сеанса для обмена устройствами с вашей виртуальной машиной
Чекпоинты
Огромным преимуществом виртуализации является возможность легко сохранять состояние виртуальной машины, что позволяет вам возвращаться назад или вперед в определенный момент времени. В Hyper-V эта функция называется контрольной точкой виртуальной машины, ранее была известна как снимок виртуальной машины.
Hyper-V знает типы контрольных точек:
Тип контрольной точки может быть установлен виртуальной машиной. Оба типа чекпоинтов имеют разные преимущества и недостатки. В последних версиях Hyper-V продакшн-контрольные точки выбираются по умолчанию. Однако вы можете легко изменить это с помощью настроек диспетчера Hyper-V или PowerShell. На моем клиентском компьютере с Windows 10 я предпочитаю использовать стандартные контрольные точки, поскольку он также сохраняет состояние памяти виртуальной машины, однако в системах с продакшн-серверами я настоятельно рекомендую использовать продакшн-контрольные точки, и даже в этом случае вам следует соблюдать осторожность.
NAT сети
Одной из особенностей, которые были очень болезненными в прошлом, была сеть. С появлением опции переключения NAT в виртуальном коммутаторе Hyper-V теперь вы можете легко подключить все ваши виртуальные машины к сети, к которой подключен ваш хост. В Windows 10 вы получите переключатель по умолчанию для подключения ваших виртуальных машин. Если этого недостаточно или вы хотите использовать виртуальный коммутатор NAT на сервере Hyper-V, вы можете использовать следующие команды для создания виртуального коммутатора и правила NAT.
Вы можете узнать больше о Hyper-V NAT сетях здесь.
Запускайте контейнеры Windows и Linux в Windows 10
Контейнеры являются одной из самых популярных технологий прямо сейчас, с Docker Desktop для Windows вы можете запускать их на своем компьютере с Windows 10. По умолчанию Windows использует технологию Hyper-V, чтобы создать дополнительную защиту между контейнером и операционной системой хоста, так называемыми контейнерами Hyper-V. Эта функция также позволяет запускать Windows и Контейнеры Linux в Windows side-by-side без необходимости запуска полной виртуальной машины Linux в Windows 10.
PowerShell Direct и HVC
Если вы хотите взаимодействовать с вашей виртуальной машиной, работающей под управлением Windows 10, вы можете использовать диспетчер Hyper-V и консоль для непосредственного взаимодействия с операционной системой. Однако есть также два других варианта, которые позволяют вам управлять виртуальными машинами и получать к ним доступ с помощью командной строки. PowerShell Direct позволяет создавать сеанс удаленного взаимодействия PowerShell для виртуальной машины с использованием шины VM, так что никаких сетей не требуется. То же самое касается виртуальных машин Linux и инструмента HVC, который позволяет создавать SSH-соединение непосредственно с виртуальной машиной. Оба варианта также позволяют копировать файлы на виртуальные машины и с них.
Это очень удобно, если вы настроили некоторую автоматизацию, и вам нужно выполнить некоторые команды на виртуальной машине.
Windows песочница
Песочница Windows — это новая функция в Windows 10, выпущенная в версии 1903. Песочница Windows использует технологию Hyper-V для предоставления Windows 10 Sandbox. Песочница позволяет раскрутить изолированную временную среду рабочего стола, где вы можете запускать ненадежное программное обеспечение. Песочница отлично подходит для демонстраций, разработки, тестирования, устранения неполадок или для работы с вредоносными программами. Если вы закроете песочницу, все программное обеспечение со всеми его файлами и состоянием будет удалено навсегда. Это виртуальные машины с Windows 10, их преимущество в том, что они встроены в Windows 10, поэтому они используют существующую ОС, что обеспечивает более быстрый запуск, лучшую эффективность и удобство в обращении без потери безопасности.
Опыт Windows Sandbox также можно настроить с помощью файлов конфигурации. Таким образом, вы можете добавить дополнительное программное обеспечение и инструменты в свою Windows Sandbox.
Windows Defender Application Guard
Это может быть не связано непосредственно с развитием. Тем не менее, я думаю, что такое происходило с каждым. Мы видим ссылку, и мы не уверены, точно ли это доверенный сайт или это вредоносный сайт. С Windows Defender Application Guard мы получаем изолированный браузер, который защищает нас от вредоносных веб-сайтов и программного обеспечения. Если пользователь переходит на ненадежный сайт через Microsoft Edge или Internet Explorer, Microsoft Edge открывает сайт в изолированном контейнере с поддержкой Hyper-V, который отделен от операционной системы хоста.
Hyper-V Battery Pass-through
Эта особенность больше об удобстве. Если вы работаете и разрабатываете внутри виртуальной машины и используете консоль виртуальной машины в полноэкранном режиме, вы можете не заметить, когда у вашего ноутбука разрядился аккумулятор. Благодаря функции Hyper-V Battery Pass-through гостевая операционная система внутри виртуальной машины знает о состоянии батареи. Функция виртуальной батареи Hyper-V включена по умолчанию и работает с виртуальными машинами Windows и Linux.
Вложенная (Nested) виртуализация
Вложенная виртуализация позволяет запускать виртуализацию на виртуальной машине, в основном, как на начальном этапе для виртуальных машин. С Hyper-V вы можете запускать Hyper-V на виртуальной машине Hyper-V. Это интересно для пары разных сценариев. Во-первых, вы можете создать виртуальный хост Hyper-V для тестирования и лабораторных работ, или, что еще важнее, вы можете запускать контейнеры Hyper-V или Windows Sandbox на виртуальной машине. И еще одна замечательная особенность Nested Virtualization: она также работает с виртуальными машинами в Microsoft Azure.
Для включения nested-виртуализации внутри Hyper-V, вы можете изучить этот гайд.
Эмулятор Visual Studio для Android
Если вы используете Visual Studio для создания приложений Android, я уверен, что вы уже использовали Эмулятор Visual Studio для Android. Фича позволяет разработчикам использовать эмулятор Android с аппаратным ускорением, не переключаясь на гипервизор Intel HAXM, что обеспечивает им еще большую производительность и скорость.
Как настроить Hyper-V на Windows 10
Теперь, как вы можете видеть, Hyper-V является отличным инструментом для разработчиков и используется для множества различных функций. Чтобы установить Hyper-V, вы должны проверить следующие требования на вашем компьютере:
Установка Hyper-V в Windows 10
Включение Hyper-V для создания виртуальных машин в Windows 10.
Hyper-V можно включить разными способами, в том числе используя панель управления Windows 10, PowerShell или с помощью средства обслуживания образов развертывания и управления ими (DISM). В этом документе последовательно описан каждый из указанных способов.
Примечание. Механизм Hyper-V встроен в Windows в качестве дополнительной функции. Скачать Hyper-V нельзя.
Проверьте следующие требования
Роль Hyper-V невозможно установить в Windows 10 Домашняя.
Выполните обновление с выпуска Windows 10 Домашняя до выпуска Windows 10 Pro, открыв раздел Параметры > Обновление и безопасность > Активация.
Дополнительные сведения и советы по устранению неполадок см. в статье Требования к системе для Hyper-V в Windows 10.
Включение Hyper-V с помощью PowerShell
Откройте консоль PowerShell от имени администратора.
Выполните следующую команду:
Если не удается найти команду, убедитесь, что вы используете PowerShell от имени администратора.
После завершения установки выполните перезагрузку.
Включение Hyper-V с помощью CMD и DISM
Система обслуживания образов развертывания и управления ими (DISM) позволяет настраивать ОС Windows и образы Windows. Помимо всего прочего? средство DISM может включать функции Windows во время выполнения операционной системы.
Чтобы включить роль Hyper-V с помощью DISM, выполните указанные ниже действия.
Запустите PowerShell или сеанс CMD от имени администратора.
Введите следующую команду:
Дополнительные сведения о DISM см. в разделе Техническое руководство по DISM.
Включение роли Hyper-V через раздел «Параметры»
Щелкните правой кнопкой мыши кнопку Windows и выберите пункт «Приложения и компоненты».
Выберите Программы и компоненты справа в разделе связанные параметры.
Выберите пункт Включение или отключение компонентов Windows.
Выберите Hyper-V и нажмите кнопку ОК.
После завершения установки вам будет предложено перезапустить компьютер.
Аппаратная виртуализация в Windows 10 – как включить и настроить Hyper-V
Знакомясь с материалами на сайтах и форумах, посвященных компьютерной тематике, вам наверняка не раз приходилось сталкиваться с понятием виртуализации. Возможно, многие из наших читателей уже давно пользуются этой замечательной технологией. Тем же, кто еще не знает, что это такое, будет весьма полезно ознакомиться с данной статьей.
Говорить мы будем о Hyper-V – хоть и не особо популярном, но очень полезном компоненте операционной системы Виндовс, предназначенном для создания виртуальных машин. Ниже подробно разберем, как включить аппаратную виртуализацию в Windows 10 и как использовать ее функционал. Однако сначала скажем пару слов о том, что же, собственно, представляет собой виртуализация.
Что такое виртуализация и какие требования к ПК предъявляет
Виртуализация – это технология предоставления вычислительных мощностей с целью их объединения в логическую структуру, которая имитирует работу аппаратных компонентов и обеспечивает разделение процессов, протекающих в хостовом и виртуальном пространствах. Наиболее часто виртуализация применяется для создания так называемых виртуальных машин – программных и/или аппаратных систем, эмулирующих работу компьютера или другого устройства с установленной на нём операционной системой. Существует несколько типов виртуализации, а именно:
Различные инструменты могут использовать разные виды виртуализации, например, гипервизор Hyper-V, которому посвящен этот материал, нуждается в аппаратной виртуализации. Чтобы иметь возможность создавать и запускать виртуальные машины на Hyper-V, компьютер и операционная система должны отвечать следующим требованиям:
Проверить, поддерживает ли Ваш компьютер виртуализацию Hyper-V, совсем не сложно. Откройте от имени администратора консоль PowerShell или командную строку, выполните в ней команду systeminfo и обратите внимание на пункт «Требования Hyper-V». Если все четыре требования имеют значение «да», можете смело включать гипервизор и создавать виртуальные машины. Если один из этих пунктов имеет значение «нет», необходимо уточнить поддержку виртуализации в прилагаемой к компьютеру спецификации.
Бывает и такое, что опция отключена в BIOS. Чтобы включить виртуализацию в БИОСе, вам нужно зайти в его меню и проследовать по цепочке Advanced – CPU Configuration, найти опцию «Intel Virtualization Technology» и установить для нее значение «Enabled». В разных версиях BIOS наименование раздела и самой опции может отличаться, например, иногда нужный параметр называется Vanderpool Technology, VT Technology, Virtualization и т.п.
Как включить Hyper-V в Windows 10
Разобравшись с основами, перейдем непосредственно к тому, как включить виртуализацию в Windows 10. Hyper-V является встроенным компонентом операционной системы, но в настройках он, скорее всего, будет отключен. Произвести активацию можно разными способами, начнем с самого простого. Откройте командой optionalfeatures апплет «Включение и отключение компонентов», отметьте галочками чекбокс Hyper-V как это показано на скриншоте и нажмите ОК. После того как компонент установится, перезагрузите компьютер.
Второй способ предполагает использование PowerShell. Запустив консоль от имени администратора, выполните команду, приведенную на приложенном ниже скриншоте.
Наконец, задействовать компонент можно с помощью утилиты DISM, выполнив в классической командной строке или той же PowerShell команду DISM /Online /Enable-Feature /All /FeatureName:Microsoft-Hyper-V. Затем необходимо перезагрузить компьютер. Если до этого виртуализация Hyper-V в Windows 10 была выключена, то теперь она станет активна, и вы сможете приступить к созданию виртуальной машины.
Создание виртуальной машины Hyper-V пошагово
Процедура создания виртуальной машины Hyper-V не отличается особой сложностью, но всё же здесь не все столь прозрачно и ясно как, скажем, в том же популярном стороннем гипервизоре VirtualBox. Разберем алгоритм буквально по шагам. Итак, начнем.
На этом процедура создания виртуального компьютера завершается. Теперь в главном окне гипервизора вы можете кликнуть по его названию ПКМ и запустить, выбрав соответствующий пункт. В результате откроется стандартное окно мастера-установщика той операционной системы, которую вы собирались инсталлировать.
Как выключить функцию аппаратной виртуализации
Будучи включенной, аппаратная виртуализация никак не мешает работе операционной системы и других программ, тем не менее, вы можете ее отключить, если не используете. Деактивируется она точно так же, как и включается – в соответствующем разделе BIOS. Что касается того, как выключить виртуализацию Hyper-V в Windows 10 на программном уровне, тут тоже всё просто. Снимаем галочку с пункта «Hyper-V» в разделе «Программы и компоненты», либо выполняем в PowerShell указанную на скриншоте ниже команду.
Важный момент – отключать компонент Hyper-V в любой версии Windows обязательно нужно в случае использования других гипервизоров, дабы избежать возможных конфликтов в работе программного обеспечения.
Требования к системе для Hyper-V в Windows 10
Технология Hyper-V доступна в 64-разрядных версиях Windows 10 Pro, Корпоративная и для образовательных учреждений. Для Hyper-V требуется функция преобразования адресов второго уровня (SLAT). Она есть в текущем поколении 64-разрядных процессоров Intel и AMD.
На узле, имеющем 4 ГБ оперативной памяти, можно запустить три-четыре базовые виртуальные машины, однако для большего числа виртуальных машин потребуется больше ресурсов. Кроме того, можно создать мощные виртуальные машины с 32 процессорами и 512 ГБ ОЗУ в зависимости от оборудования.
Требования к операционной системе
Роль Hyper-V можно включить в таких версиях Windows 10:
Роль Hyper-V невозможно установить в следующих версиях:
ОС Windows 10 Домашняя можно обновить до версии Windows 10 Pro. Для этого перейдите в раздел Параметры > Обновление и безопасность > Активация. Здесь вы можете посетить Магазин Windows и приобрести обновление.
Требования к оборудованию
Хотя в этом документе не приводится полный список оборудования, совместимого с Hyper-V, укажем следующие обязательные требования:
В BIOS системы необходимо включить следующие компоненты.
Проверка совместимости оборудования
После проверки требований к операционной системе и оборудованию, описанных выше, проверьте совместимость оборудования в Windows, открыв сеанс PowerShell или окно командной строки (cmd.exe). Для этого введите systeminfo, а затем просмотрите раздел требований к Hyper-V. Если все указанные требования Hyper-V имеют значение Да, ваша система поддерживает роль Hyper-V. Если хотя бы один элемент имеет значение Нет, проверьте указанные выше требования и внесите необходимые изменения.
Окончательная проверка
Если все требования к ОС, оборудованию и совместимости соблюдены, сведения о Hyper-V отобразятся на панели управления в окне включения или отключения компонентов Windows. Будет доступно два варианта.
[!NOTE] Если вы видите сведения о платформе гипервизора Windows а не Hyper-V на панели управления в окне включения или отключения компонентов Windows, возможно, ваша система несовместима с Hyper-V. В таком случае выполните перекрестную проверку указанных выше требований.
Если команда systeminfo запускается на существующем узле Hyper-V, в разделе Hyper-V Requirements отображается следующее сообщение: