Arquitetura Hyper-V (Project Server 2007)
Tópico modificado em: 2009-03-25
O Hyper-V é uma tecnologia de virtualização baseada em hipervisor para edições de 64 bits do sistema operacional do Windows Server 2008. O hipervisor é a plataforma de virtualização específica para processador que permite que vários sistemas operacionais isolados compartilhem uma única plataforma.
O Hyper-V oferece suporte para isolamento de termos de uma partição. Uma partição é uma unidade lógica de isolamento, que recebe suporte do hipervisor, onde os sistemas operacionais são executados. O hipervisor da Microsoft deve ter pelo menos uma partição pai, ou raiz, executando uma edição de 64 bits do sistema operacional do Windows Server 2008. A pilha de virtualização é executada na partição pai e tem acesso direto aos dispositivos de hardware. A partição raiz cria as partições filhas que hospedam os sistemas operacionais convidados. Uma partição raiz cria partições filhas usando a interface de programação de aplicativo (API) de hiperchamada.
As partições não têm acesso ao processador físico, nem solucionam as interrupções do processador. Em vez disso, possuem uma exibição virtual do processador e são executadas em uma região de endereço de memória virtual particular para cada partição convidada. O hipervisor soluciona as interrupções do processador e as redireciona para a partição respectiva. O Hyper-V também pode utilizar aceleração de hardware para acelerar a conversão de endereço entre vários espaços de endereço virtual convidados usando uma Unidade de Gerenciamento de Memória de Entrada e Saída (IOMMU) que opera independentemente do hardware de gerenciamento de memória usado pela CPU. Uma IOMMU é usada para remapear endereços de memória física para endereços usados pelas partições filhas.
As partições filhas não têm acesso direto para outros recursos de hardware e recebem uma exibição virtual dos recursos, como dispositivos virtuais (VDevs). As solicitações aos dispositivos virtuais são redirecionadas via VMBus ou hipervisor para os dispositivos da partição pai, que soluciona as solicitações. O VMBus é um canal de comunicação entre partições lógicas. A partição pai hospeda Provedores de Serviço de Virtualização (VSPs) que se comunicam pelo VMBus para solucionar solicitações de acesso ao dispositivo a partir de partições filhas. As partições filhas hospedam Consumidores de Serviço de Virtualização (VSCs) que redirecionam solicitações de dispositivo para VSPs na partição pai via VMBus. O processo inteiro é transparente para o sistema operacional convidado.
Os dispositivos também podem aproveitar as vantagens de um recurso de virtualização do Windows Server, chamado "E/S aprimorada", para subsistemas de armazenamento, rede, gráficos e entrada. A E/S aprimorada é uma implementação com virtualização especializada de protocolos de comunicação de alto nível (como SCSI) que utiliza o VMBus diretamente, ignorando qualquer camada de emulação de dispositivo. Isso torna a comunicação mais eficiente mas requer um convidado aprimorado que é o hipervisor - e para VMBus. A E/S aprimorada do Hyper-V e um kernel para hipervisor são fornecidos via instalação de serviços de integração do Hyper-V. Os componentes da integração, que incluem drivers de cliente de servidor virtual (VSC), também estão disponíveis para outros sistemas operacionais de clientes. O Hyper-V requer um processador que inclui a virtualização assistida por hardware, como a fornecida com tecnologia Intel VT e Virtualização AMD (AMD-V).
Visão geral da arquitetura do Hyper-V
O diagrama abaixo oferece uma visão geral de alto nível da arquitetura de um ambiente Hyper-V executado no Windows Server 2008.
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Os acrônimos e termos usados no diagrama acima são descritos abaixo:
APIC: Controlador de Interrupção Programável Avançado — Dispositivo que permite níveis de prioridade a serem atribuídos às saídas de interrupção.
Partição filha: Partição que hospeda um sistema operacional convidado — Todo o acesso à memória física e dispositivos por uma partição filha é fornecido via Virtual Machine Bus (VMBus) ou hipervisor.
Hiperchamada: Interface para comunicação com hipervisor — A interface de hiperchamada acomoda acesso às otimizações fornecidas pelo hipervisor.
Hipervisor: Uma camada de software situada entre o hardware e um ou mais sistemas operacionais. Sua principal tarefa é fornecer ambientes de execução isolados chamados partições. O hipervisor controla e arbitra acesso ao hardware subjacente.
IC: Componente de integração — Componente que permite que as partições filhas se comuniquem com outras partições e com o hipervisor.
Pilha de E/S: Pilha de entrada/saída.
MSR: Rotina de Serviço de Memória.
Partição raiz: Gerencia funções de nível de máquina como drivers de dispositivo, gerenciamento de energia e adição/remoção a quente de dispositivos. A partição raiz (ou pai) é a única partição com acesso direto à memória física e aos dispositivas.
VID: Driver de Infraestrutura da Virtualização — Fornece serviços de gerenciamento de partição, serviços de gerenciamento de processador virtual e serviços de gerenciamento de memória para partições.
VMBus: Barramento de Máquina Virtual — Mecanismo de comunicação baseado em canal usado para comunicação entre partições e enumeração de dispositivos em sistemas com várias partições virtualizadas ativas. O VMBus é instalado com os Serviços de Integração do Hyper-V.
VMMS: Serviço de Gerenciamento de Máquina Virtual — Responsável pelo gerenciamento do estado de todas as máquinas virtuais de partições filhas.
VMWP: Processo de Trabalho da Máquina Virtual — Um componente do modo de usuário da pilha de virtualização. O processo de trabalho oferece serviços de gerenciamento de máquina virtual a partir da instância do Windows Server 2008 na partição pai para os sistemas operacionais convidados nas partições filhas. O Serviço de Gerenciamento de Máquina Virtual gera um processo de trabalho separado para cada máquina virtual em execução.
VSC: Cliente do Serviço de Virtualização — Instância de dispositivo sintético que reside em uma partição filhas. Os VSCs utilizam recursos de hardware fornecidos pelos Provedores de Serviço de Virtualização (VSPs) na partição pai. Eles se comunicam com os VSPs correspondentes da partição pai pelo VMBus para atender aos requisitos de E/S do dispositivo da partição filha.
VSP: Provedor do Serviço de Virtualização — Reside na partição filha e oferece suporte de dispositivo sintético para partições filhas pelo VMBus.
WinHv: Biblioteca de Interface do Hipervisor do Windows — Essencialmente, uma ponte entre os drivers do sistema operacional particionado e o hipervisor que permite que os drivers chamem o hipervisor usando convenções de chamada padrão do Windows.
WMI: O Serviço de Gerenciamento de Máquina Virtual expõe um conjunto de APIs baseadas em WMI para gerenciamento e controle de máquinas virtuais.
Consulte também
Conceitos
Virtualização do Project Server 2007
Implantação do Project Server 2007 no Hyper-V
Práticas recomendadas para o uso do Project Server 2007 no Hyper-V
Instalação e configuração do Project Server 2007 e do Hyper-V
Custos de recursos do sistema do Hyper-V (Project Server 2007)