Hyper-V cũng cung cấp rất nhiều tính di động cho các ứng dụng dựa trên máy chủ của bạn. Chúng có thể dễ dàng di chuyển sang phần cứng mới với ít hoặc không có downtime. Khối lượng công việc có thể được cân bằng lại nếu phần cứng trở nên quá tải. Hoặc chúng có thể nhanh chóng được khôi phục trên hệ thống khác nếu phần cứng bị lỗi. File VHDX mà Hyper-V sử dụng để lưu trữ dữ liệu máy ảo có thể được gắn kết bởi mọi hệ điều hành Windows hiện tại. Từ đó, bạn có thể khôi phục dữ liệu nhanh chóng và dễ dàng.

Với cơ sở hạ tầng vật lý đã có, môi trường hệ điều hành mới có thể được triển khai từ các template trong vài phút. Giảm được đáng kể thời gian cần thiết để cung cấp và triển khai cài đặt Windows Server hoặc Linux mới.

Với các tính năng cung cấp và cách ly nhanh chóng vốn có của Hyper-V, bạn có thể nhanh chóng thiết kế và triển khai các môi trường thử nghiệm và sandbox một cách nhanh chóng. Việc vứt bỏ chúng sau khi quá trình kiểm tra hoàn thành thậm chí còn nhanh hơn.

Trong số tất cả các nền tảng ảo hóa hiện có, Hyper-V Server là một trong số ít các nền tảng miễn phí cho mọi bộ tính năng. Tất cả các tính năng của Hyper-V đều có sẵn trong phiên bản miễn phí. Bao gồm phân cụm chuyển đổi dự phòng (failover), I/O đa đường dẫn và không có giới hạn nào về việc sử dụng CPU hoặc bộ nhớ.

Giấy phép Windows Server tương tự cho phép bạn cài đặt trên một hệ thống vật lý (physical system). Cũng như cấp cho bạn quyền chạy hai (mỗi giấy phép Standard Edition) hoặc nhiều (với Datacenter Edition) ví dụ ảo trên cùng một phần cứng. Từ đó mở rộng phạm vi của giấy phép máy chủ mà bạn đã trả tiền.

Hiện nay, nhu cầu của lực lượng lao động di động thường vượt quá sức của các thiết bị nhỏ hiện đại. Hyper-V có thể cung cấp cơ sở hạ tầng máy tính bàn ảo (VDI) để cung cấp khả năng xử lý máy tính bàn công suất cao cho máy tính xách tay và thiết bị cầm tay có công suất thấp.

Giao diện của Hyper-V được xây dựng dựa trên giao diện cmd quen thuộc của Windows. Phiên bản miễn phí có thể được quản lý cục bộ thông qua PowerShell và WMI. Hoặc có thể quản lý từ xa bằng các công cụ đồ họa miễn phí. Nó thậm chí có thể chạy hầu hết các ứng dụng dựa trên Windows Forms.

Sử dụng Hyper-V trên desktop

Bắt đầu với Windows 8, Hyper-V hiện là một thành phần tích hợp (built-in) trong các phiên bản Professional và Enterprise của hệ điều hành máy tính để bàn Windows. Sản phẩm này là một tập hợp con của công nghệ Hyper-V dựa trên máy chủ (server-based). Để phân biệt, phiên bản dành cho máy tính để bàn được gọi là “Client Hyper-V”. Nó có những hạn chế sau, cụ thể là KHÔNG THỂ:

Chúng ta sẽ bắt đầu với chiếc máy tính quen thuộc. Bạn bắt đầu với phần cứng. Nó được làm bằng bo mạch chủ và CPU, bộ nhớ, ổ cứng và màn hình. Hệ điều hành là lớp phần mềm đầu tiên được cài đặt. Công việc chính của nó là chỉnh sửa tất cả phần cứng đó. Đảm bảo rằng tất cả các bit đều đến được nơi chúng cần đến. Một phần chức năng của nó là chấp nhận đầu vào từ các thiết bị như bàn phím và chuột. Một công việc liên quan là hướng đầu ra đến màn hình, máy in và các thiết bị khác.

Một hypervisor đưa tính trừu tượng này lên một cấp độ nữa. Điều này được phản ánh. Trước đây, cái mà ngày nay chúng ta gọi là “hệ điều hành” (operating system) từng được gọi là “người giám sát” (supervisors). Trong tiếng bản ngữ phổ biến của phương Tây, tiền tố “hyper-” có nghĩa là “siêu”. Vì vậy, thuật ngữ “hypervisor” được đặt ra để chỉ người giám sát của những người giám sát. Về mặt khái niệm, nó trông như thế này:

Chúng ta vẫn có tất cả những điều trừu tượng tương tự trong một hệ thống máy tính thông thường. Nhưng giờ đây, Hyper-V đại diện một lớp khác giữa hệ điều hành và phần cứng. Lớp bổ sung này cho phép nhiều hệ điều hành chạy trên cùng một phần cứng.

Như với bất kỳ nhóm công nghệ lớn nào, ảo hóa có một danh sách dài các thuật ngữ kỹ thuật. Một số có thể khá khó hiểu, đặc biệt là khi không phải ai cũng sử dụng chúng theo cách giống nhau. Danh sách này cung cấp một số thuật ngữ phổ biến nhất để hiểu rõ Hyper-V là gì. Và chúng tôi sử dụng từng thuật ngữ này theo cách tương tự như tài liệu của Microsoft. Để ngắn gọn, không phải tất cả các thuật ngữ đều sẽ được giải thích kỹ lưỡng ở đây. Tư liệu sau sẽ đi sâu tìm hiểu tất cả các khái niệm này.

_ Hyper-V : là tên sản phẩm chung của Microsoft’s hypervisor. Nó có sẵn trong một số dịch vụ khác nhau.

_ Hyper-V Server : Đây là phiên bản miễn phí của Hyper-V. Nó không có giao diện đồ họa và không thể chuyển sang chế độ giao diện đồ họa. Nó chứa một số tính năng cơ bản nhất của Windows Server. Nhưng không có quyền truy cập vào hầu hết các vai trò nâng cao của nó.

_ Windows Server with Hyper-V : Tất cả các bản sao hoàn chỉnh của Windows Server đều cho phép bạn kích hoạt Hyper-V như một vai trò (role). Trên thực tế, Hyper-V sẽ thay thế nhân Windows Server ở lớp physical boot-up. Sau đó chuyển đổi cài đặt Windows Server thành hệ điều hành quản lý. Bởi vì nó là một bản sao hoàn chỉnh của Windows Server. Nên nó có thể được tự do chuyển đổi giữa các chế độ hoạt động đồ họa và không đồ họa.

_ Client Hyper-V : là một tính năng mà bạn có thể bật trong các phiên bản Chuyên nghiệp (Professional) và Doanh nghiệp (Enterprise) của Windows 8 và các hệ điều hành máy tính bàn mới hơn. Nó không có tất cả các tính năng của Hyper-V. Chẳng hạn như phân cụm. Nó cũng bao gồm một tính năng được gọi là “Chia sẻ công bằng” (Fair Share). Trong đó nó không cho phép các máy ảo độc quyền tài nguyên phần cứng theo cách mà Hyper-V thực hiện trong các dịch vụ máy chủ.

_ Type 1 and Type 2 Hypervisor : Đôi khi bạn sẽ nghe thấy các giới thiệu về “loại” của hypervisor. Hyper-V luôn là một hypervisor loại 1, cho dù nói về server hay client server. Điều này có nghĩa rằng nó là hệ điều hành khởi động vật lý chạy trực tiếp trên hardware. Đồng thời, nó quản lý tất cả các hệ điều hành khác. Trái ngược với hypervisor loại 2, chẳng hạn như Virtual PC, chạy như một ứng dụng bên trong hệ điều hành bình thường.

_ Partition (Phân vùng) : là một thuật ngữ khác, cũ hơn, có nghĩa gần giống như máy ảo.

_ Management operating system (hệ điều hành quản lý) : Khi bạn kích hoạt Hyper-V như một vai trò bên trong Windows Server, cài đặt Windows Server ban đầu sẽ trở thành “hệ điều hành quản lý”. Nó hoạt động giống như một máy ảo. Nhưng có khả năng điều khiển trực tiếp một số thành phần phần cứng (hardware) như bộ điều hợp mạng và bộ nhớ. Hyper-V Server bao gồm một bản sao chuyên biệt, rút ​​gọn của Windows Server từ hệ điều hành quản lý của nó.

_ Guest : Đây là một thuật ngữ có thể gây nhầm lẫn. Nó đôi khi được sử dụng để chỉ máy ảo và các thuật ngữ khác để chỉ hệ điều hành khách. Ý nghĩa thường có thể được suy ra khá dễ dàng từ ngữ cảnh. 

_ Virtual switch (switch ảo) : Hyper-V không cho phép các máy ảo của nó truy cập mạng trực tiếp. Thay vào đó, nó tạo ra một switch ảo. Switch ảo này là trung gian giữa mạng vật lý và các bộ điều hợp mạng ảo được sử dụng bởi các máy ảo.

_ Virtual network : Trong các phiên bản trước của Hyper-V, đây là thuật ngữ được sử dụng để chỉ switch ảo. Do sự nhầm lẫn, chúng tôi khuyến cáo rằng thuật ngữ này không được sử dụng.

_ Network virtualization : là một chủ đề lớn, nâng cao. Bạn có thể tạo toàn bộ mạng lớp 2 (layer-2) trong triển khai Hyper-V. Từ đó để cách ly chúng khỏi các mạng khác. Nó hoạt động giống như VLAN truyền thống, nhưng có khả năng mở rộng lớn hơn nhiều.

_ Virtual CPU : Cũng như kết nối mạng, Hyper-V không hiển thị CPU trực tiếp cho các máy ảo. Thay vào đó, nó thực hiện thay cho các máy này. Bằng cách gán một số CPU ảo cụ thể cho một máy ảo, bạn đang kiểm soát số luồng (threads) tối đa mà nó được phép hoạt động đồng thời.

_ Virtual hard disk : Hyper-V có thể được cấu hình để cho phép máy ảo có quyền truy cập trực tiếp và đầy đủ vào đĩa cứng vật lý. Nhưng điều này không được khuyến khích. Để sử dụng tốt hơn tài nguyên và cho phép máy ảo di động, Hyper-V cho phép tạo large files cho server như các container. Đĩa cứng ảo có hai biến thể: file VHD cũ hơn và định dạng VHDX mới hơn.

_ Dynamically expanding hard disk : Đây là một chế độ khác của đĩa cứng ảo (virtual hard disk). Khi nó được tạo, chỉ một lượng nhỏ không gian được cấp phát. Nhưng máy ảo tin rằng nó có tối đa dung lượng được chỉ định cho disk. Khi nó lấp đầy không gian đó, file sẽ phát triển tương ứng, lên đến mức tối đa được chỉ định.

_ Differencing virtual hard disk : Đĩa phân biệt được gắn vào đĩa mẹ (mother disk). Đây là nơi đĩa này có thể được cố định, mở rộng hoặc một đĩa phân biệt khác. Bất kỳ thay đổi nào được thực hiện đối với dữ liệu đều xảy ra bên trong đĩa phân biệt.

_ Dynamic memory : Bộ nhớ máy chủ có thể được phân công cho các máy ảo hoặc sự phân bổ có thể được điều khiển bởi Hyper-V. Phương pháp thứ hai được gọi là “Dynamic Memory”. Máy ảo bắt đầu với một lượng bộ nhớ xác định có thể được điều chỉnh giữa dung lượng tối thiểu và tối đa nếu cần.

_ Failover Clustering : Thuật ngữ không chỉ dành riêng cho Hyper-V; nó là một công nghệ của Microsoft được sử dụng để kết hợp từ 2 đến 64 máy chủ (hosts) với nhau. Mục đích để bảo vệ một ứng dụng khỏi sự cố vật lý (physical failure). Hyper-V đủ điều kiện để phân cụm chuyển đổi dự phòng (failover clustering).

_ Saved State : Trạng thái đang chạy của máy ảo có thể được lưu và sau đó các hoạt động của máy ảo bị tạm ngừng. Điều này cho phép máy chủ bị tắt hoặc di chuyển máy ảo. Hệ điều hành khách (guest operating system) không biết điều gì đã xảy ra; nó chỉ được thông báo về một sự thay đổi lớn về thời gian sau khi nó được bật trở lại.

Điểm nổi bật và tính năng của Hyper-V là gì?

Một số lợi ích của Hyper-V

• Lớp ảo hóa hiệu suất cao: Ảo hóa nhất thiết phải bổ sung một số overhead cho tất cả các hoạt động của khách. Hyper-V đã được điều chỉnh nhiều để các hệ điều hành ảo hóa và các ứng dụng của chúng hầu như không tác động đến hiệu suất khi so sánh với các hệ thiết bị không được ảo hóa (non-virtualized).
• Hỗ trợ lên đến 1.024 máy ảo chạy trên một máy chủ duy nhất (single host).
• Cân bằng tài nguyên giữa các guests
• Nhóm physical hosts để cung cấp các biện pháp luôn bảo vệ tự động cao cho khách
• Chuyển nhượng tài nguyên động cho các máy ảo
• Khả năng di chuyển các máy ảo giữa các Hyper-V hosts mà không gặp phải bất kỳ thời gian nào đối với hệ điều hành khách, thậm chí khi chúng không ở trong cùng một cụm
• Xuất các máy ảo đang chạy
• Drivers hiệu suất cao cho hầu hết các Windows và Linux guest operating systems
• Sao lưu trực tiếp các máy ảo (phụ thuộc vào khả năng của phần mềm sao lưu)
• Sao chép gần thời gian thực của các máy ảo tới các hosts từ xa
• Hỗ trợ đầy đủ cho kiến ​​trúc bộ nhớ không đồng nhất (NUMA) ở cấp máy khách và máy ảo
• Chế độ UEFI cho guests (Generation 2)
• Truyền dữ liệu không tải (off-loaded) (ODX) cho các rapid file operations trên các hệ thống lưu trữ được hỗ trợ
• RemoteFX cung cấp trải nghiệm âm thanh và đồ họa cao cấp (high-end)
• Cấp phép đơn giản cho Windows Server guests

Các bài viết ngay sau bài viết này sẽ cung cấp hướng dẫn kỹ lưỡng về cách cài đặt Hyper-V là gì, nhưng thực sự chỉ có một số điều bạn cần bắt đầu ngay bây giờ.

Có một số cách dễ dàng để bắt đầu với Hyper-V. Nếu bạn muốn sử dụng nó trên máy tính bàn hoặc laptop thông thường với giao diện Windows quen thuộc, bạn sẽ cần phiên bản Professional hoặc Enterprise của Windows 8.1 hoặc Windows 10. Nếu bạn muốn làm việc trực tiếp với toàn bộ sản phẩm và không bao giờ phải lo lắng về việc cấp phép nó, bạn có thể tải xuống Hyper-V Server từ trang web đánh giá TechNet.