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 Windows 10 ホスト内で実行される Windows 10 Hyper-V ゲスト仮想マシン | |
| 開発者 | マイクロソフト |
|---|---|
| 初回リリース | 2008年6月28日 |
| オペレーティング·システム | Windows Server Windows 8、Windows 8.1、Windows 10、Windows 11 (x64; Pro、Enterprise、Education) |
| 前任者 | Windows 仮想 PC Microsoft 仮想サーバー |
| タイプ | ネイティブハイパーバイザー |
| ライセンス | 独自 |
| Webサイト | learn.microsoft.com/en-us/virtualization/hyper-v-on-windows/about/ |
Hyper-V は、 Microsoftが開発したネイティブ ハイパーバイザーです。Windowsを実行するx86-64システム上に仮想マシンを作成できます。[1] Windows 8以降、Hyper-V は、Windows NTのクライアント エディションのハードウェア仮想化コンポーネントとして、Windows Virtual PCに取って代わりました。Hyper -V を実行するサーバー コンピューターは、個々の仮想マシンを 1 つ以上のネットワークに公開するように構成できます。
概要
コードネームはViridian [2]で、リリース前はWindows Server Virtualizationとして短期間知られていましたが、ベータ版はWindows Server 2008の特定のx86-64エディションに同梱されていました。最終版は2008年6月26日にリリースされ、Windows Updateを通じて配信されました。[3] Hyper-Vはそれ以来、バージョン2012以降のすべてのバージョンのWindows Serverに同梱されています。[4] [5] [6]
Microsoft は、次の 2 つのチャネルを通じて Hyper-V を提供しています。
- Windows の一部: Hyper-V は、Windows Server 2008 以降のオプション コンポーネントです。また、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10、Windows 11の Pro および Enterprise エディションのx64 SKUでも利用できます。
- Hyper-V Server:機能が制限され、Hyper-Vコンポーネントが搭載されたWindows Serverのフリーウェア版です。 [7]
Hyper-V サーバー
Hyper-V Server 2008 は、2008 年 10 月 1 日にリリースされました。これは、Windows Server 2008 Server Coreと Hyper-V の役割で構成され、他の Windows Server 2008 の役割は無効になっており、Windows サービスが制限されています。[8] Hyper-V Server 2008 は、ホスト OS、物理ハードウェア、およびソフトウェアを構成するために使用されるコマンド ライン インターフェイスに制限されています。メニュー ドリブンの CLI インターフェイスといくつかの無料でダウンロードできるスクリプト ファイルにより、構成が簡素化されます。さらに、Hyper-V Server は、リモート デスクトップ接続を介したリモート アクセスをサポートしています。ただし、ホスト OS とゲスト仮想マシンの管理と構成は、通常、別の Windows コンピューター上のMicrosoft 管理コンソールまたはSystem Center Virtual Machine Managerを使用して、ネットワーク経由で行われます。これにより、Hyper-V Server の「ポイント アンド クリック」構成と監視がはるかに簡単になります。
Hyper-V Server 2008 R2 ( Windows Server 2008 R2のエディション) は 2009 年 9 月に提供が開始され、 CLI 制御を強化するWindows PowerShell v2 が含まれています。Hyper-V Server へのリモート アクセスには、ネットワーク インターフェイスと Windows ファイアウォールの CLI 構成が必要です。また、Windows Vista PC を使用して Hyper-V Server 2008 R2 を管理することは完全にはサポートされていません。
マイクロソフトは、Hyper-V Server 2019の無料版のメインストリームサポートを2024年1月9日に終了し、延長サポートは2029年1月9日に終了します。 [9] Hyper-V Server 2019は、無料のスタンドアロン製品の最後のバージョンになります。Hyper-Vは、Windows Server 2022の役割として引き続き利用可能であり、そのオペレーティングシステムがサポートされる限りサポートされます。現在、延長サポートの終了は2031年10月14日と予定されています。[10]
建築
Hyper-V は、パーティションの観点から仮想マシンの分離を実装します。パーティションは、ハイパーバイザーによってサポートされる分離の論理ユニットであり、各ゲストオペレーティング システムがその中で実行されます。ハイパーバイザー インスタンスには、サポートされているバージョンのWindowsを実行する親パーティションが少なくとも 1 つ必要です。親パーティションは、ゲスト OS をホストする子パーティションを作成します。仮想化サービス プロバイダーと仮想マシン管理サービスは、親パーティションで実行され、子パーティションのサポートを提供します。親パーティションは、 Hyper-V によって公開されるアプリケーション プログラミング インターフェイスであるハイパーコールAPIを使用して子パーティションを作成します。[11]
子パーティションは物理プロセッサにアクセスできず、実際の割り込みも処理しません。代わりに、プロセッサの仮想ビューを持ち、ゲスト仮想アドレスで実行されます。ゲスト仮想アドレスは、ハイパーバイザの構成によっては、必ずしも仮想アドレス空間全体ではない場合があります。 VM 構成によっては、Hyper-V が各パーティションに公開するプロセッサのサブセットのみになる場合があります。ハイパーバイザはプロセッサへの割り込みを処理し、論理合成割り込みコントローラ(SynIC) を使用して、割り込みをそれぞれのパーティションにリダイレクトします。 Hyper-V は、CPU によって提供される第 2 レベルのアドレス変換 ( Intel ではEPT 、AMD ではRVI (旧称 NPT) と呼ばれる) を使用して、ゲスト仮想アドレス空間のアドレス変換をハードウェアで高速化できます。
子パーティションはハードウェア リソースに直接アクセスできませんが、代わりに仮想デバイスの観点からリソースの仮想ビューを持ちます。仮想デバイスへの要求はVMBus経由で親パーティションのデバイスにリダイレクトされ、親パーティションが要求を管理します。VMBus は、パーティション間通信を可能にする論理チャネルです。応答も VMBus 経由でリダイレクトされます。親パーティションのデバイスも仮想デバイスである場合は、親パーティションに到達するまでさらにリダイレクトされ、親パーティションで物理デバイスにアクセスできるようになります。親パーティションは仮想化サービス プロバイダー(VSP) を実行し、VMBus に接続して子パーティションからのデバイス アクセス要求を処理します。子パーティションの仮想デバイスは内部で仮想化サービス クライアント(VSC) を実行し、VMBus 経由で親パーティションの VSP に要求をリダイレクトします。このプロセス全体はゲスト OS に対して透過的です。
仮想デバイスは、ストレージ、ネットワーク、グラフィックス サブシステムなどに、Enlightened I/Oという Windows Server 仮想化機能を利用することもできます。Enlightened I/O は、 SCSIなどの高レベル通信プロトコルの仮想化対応の特殊な実装であり、デバイス エミュレーション レイヤーをバイパスして VMBus を直接利用できます。これにより、通信がより効率的になりますが、ゲスト OS が Enlightened I/O をサポートしている必要があります。
現在[いつ? ]次のオペレーティング システムのみが Enlightened I/O をサポートしているため、低速のエミュレートされたハードウェアを使用する必要がある他のオペレーティング システムよりも、Hyper-V のゲスト オペレーティング システムとして高速に実行できます。
- Windows Server 2008以降
- Windows Vista以降
- 3.4以降のカーネルを搭載したLinux [12]
- フリーBSD [13]
システム要件
Hyper-V の役割は、Windows Server 2008以降の Standard、Enterprise、Datacenter エディションのx86-64バリアント、およびWindows 8以降の Pro、Enterprise、Education エディションでのみ使用できます。Windows Server では、フル インストールかコア インストールかに関係なくインストールできます。さらに、Hyper-V は、Windows Server のフリーウェアエディションである Hyper-V Server オペレーティング システムの一部として使用できます。[14]いずれの場合も、ホスト コンピューターには次のものが必要です。[15]
- 以下のテクノロジーを搭載した CPU:
- NXビット
- 64ビット
- ハードウェア支援による仮想化( Intel VT-xまたはAMD-V )
- 第2レベルアドレス変換（Windows 8以降）[16]
- 各ゲストマシンに割り当てられているメモリに加えて、少なくとも 2 GB のメモリ
仮想マシンに割り当てられるメモリの量は、オペレーティング システムによって異なります。
- Windows Server 2008 Standardは、VMの実行用に最大31GBのメモリをサポートし、さらにホストOS用に1GBをサポートします。[17]
- Windows Server 2008 R2 Standardは最大32 GBをサポートしますが、EnterpriseエディションとDatacenterエディションは最大2 TBをサポートします。[18] Hyper-V Server 2008 R2は最大1 TBをサポートします。[15]
- Windows Server 2012 は最大 4 TB をサポートします。
各仮想マシンに割り当てられる CPU の数も OS によって異なります。
- Windows Server 2008および2008 R2は、VMあたり1、2、または4個のCPUをサポートしています。Hyper-V Server 2008 R2も同様です[14]
- Windows Server 2012はVMあたり最大64個のCPUをサポートします
同時にアクティブになる仮想マシンの数にも上限があります。
- Windows Server 2008および2008 R2はサーバーあたり384をサポートします。[19] Hyper-V Server 2008も同様にサポートします。[14]
- Windows Server 2012はサーバーあたり1024をサポートします。Hyper-V Server 2012も同様です[20]
- Windows Server 2016はクラスタあたりおよびノードあたり8000をサポートします[21]
サポートされているゲスト
Windows Server 2008 R2
次の表は、Windows Server 2008 R2 SP1でサポートされているゲストオペレーティングシステムを示しています。[22]
- ^ Windows Server 2012 は、修正プログラムが適用されたホスト システムWindows Server 2008 R2 RTM または SP1 でのみサポートされ、実行されます。
- ^ Web 版には x64 バージョンはありません。
Fedora 8または9はサポートされていませんが、動作することが報告されています。[22] [23] [24] [25]
FreeBSD 8.2以降のゲストに対するサードパーティのサポートは、 NetAppとCitrixのパートナーシップによって提供されています。[26] これには、エミュレートされた動作モードと準仮想化モードの両方と、いくつかのHyperV統合サービスが含まれます。[27]
サードパーティ企業のデスクトップ仮想化（VDI ）製品（ Quest Software vWorkspace、Citrix XenDesktop、Systancia AppliDis Fusion [28]、Ericom PowerTerm WebConnectなど）は、データセンターでデスクトップ仮想マシンをホストして集中管理する機能を提供し、エンドユーザーに完全なPCデスクトップエクスペリエンスを提供します。
Windows Server 2008以降のサーバー バージョン、Windows Vista SP1 以降のクライアント、Citrix XenServer および Novell の製品など、 Enlightened I/Oとハイパーバイザー対応カーネルを備えたゲスト オペレーティング システムは、これらのゲストの VSC ドライバーが VMBus 経由で直接 VSP と通信するため、ホスト リソースをより有効に活用できます。[29]非「enlightened」オペレーティング システムはエミュレートされた I/O で動作します。[30]ただし、Windows Server 2003 SP2、Windows Vista SP1、Linux では、より優れたパフォーマンスを実現するために、統合コンポーネント(VSC ドライバーを含む) が利用可能です。
Linuxサポート
2009年7月20日、マイクロソフトは、GPLの条件に従って、Linuxカーネルに組み込むためにHyper-Vドライバーを提出しました。[31]マイクロソフトは、クローズドソースバイナリに静的にリンクされたGPLライセンスのコンポーネントを含むHyper-Vネットワークドライバーを組み込んでいたことが発覚したため、コードを提出するよう求められました。[32] 2.6.32以降のカーネルには、Windowsホスト環境での仮想Linuxゲストシステムのパフォーマンスを向上させる組み込みのHyper-V準仮想化サポートが含まれている場合があります。 Hyper-Vは、すぐに使用できるLinuxゲスト向けの基本的な仮想化サポートを提供します。 準仮想化サポートには、Linux Integration ComponentsまたはSatori InputVSCドライバーのインストールが必要です。 Xen対応のLinuxゲストディストリビューションも、Hyper-Vで準仮想化できます。 2013年現在、マイクロソフトはこの方法でSUSE Linux Enterprise Server 10 SP1/SP2（x86およびx64）のみを公式にサポートしていますが、[33] Xen対応のLinuxはすべて実行できるはずです。 2008年2月、Red HatとMicrosoftは、それぞれのサーバーオペレーティングシステムとのハイパーバイザーの相互運用性に関する仮想化協定を締結し、Red Hat Enterprise Linux 5をHyper-Vで正式にサポートできるようにしました。[34][アップデート]
Windows Server 2012
Windows Server 2012およびWindows Server 2012 R2のHyper-Vでは、上記のサポートリストが次のように変更されます。[35]
- Windows Server 2012 の Hyper-V では、Windows 8.1 (最大 32 個の CPU) および Windows Server 2012 R2 (64 個の CPU) のサポートが追加されました。また、Windows Server 2012 R2 の Hyper-V では、Windows 10 (32 個の CPU) およびWindows Server 2016 (64 個の CPU) のサポートが追加されました。
- CentOS のサポートされている最小バージョンは 6.0 です。
- サポートされている Red Hat Enterprise Linux の最小バージョンは 5.7 です。
- Windows Server および Linux オペレーティング システムでサポートされる CPU の最大数が 4 から 64 に増加されました。
Windows Server 2012 R2
Windows Server 2012 R2のHyper-Vでは第2世代VMが追加されました。[36]
下位互換性
Hyper-V は、Microsoft Virtual ServerやWindows Virtual PCと同様に、各ゲスト OS を単一の仮想ハード ディスク ファイルに保存します。古い.vhd形式と新しい.vhdx形式をサポートしています。Virtual Server 2005、Virtual PC 2004、Virtual PC 2007 の古い .vhd ファイルをコピーして Hyper-V で使用できますが、古い仮想マシン統合ソフトウェア (Hyper-V 統合サービスと同等のもの) は仮想マシンから削除する必要があります。移行したゲスト OS が構成され、Hyper-V を使用して起動されると、ゲスト OS は (仮想) ハードウェアの変更を検出します。「Hyper-V 統合サービス」をインストールすると、パフォーマンスを向上させる 5 つのサービスがインストールされ、同時に新しいゲスト ビデオ カード ドライバーとネットワーク カード ドライバーが追加されます。
制限事項
オーディオ
Hyper-V はオーディオハードウェアを仮想化しません。Windows 8.1およびWindows Server 2012 R2より前では、ネットワーク接続を介してリモートデスクトップ接続で仮想マシンに接続し、オーディオリダイレクト機能を使用することで、この問題を回避できました。[37] [38] Windows 8.1 および Windows Server 2012 R2 では、ネットワーク接続なしでリダイレクトを提供する拡張セッションモードが追加されました。[39]
光学ドライブパススルー
ゲスト VM で仮想化された光学ドライブは読み取り専用です。[40] Hyper-V は公式にはホスト/ルート オペレーティング システムの光学ドライブをゲスト VM にパススルーすることをサポートしていません。その結果、ディスクへの書き込み、オーディオ CD、ビデオ CD/DVD ビデオの再生はサポートされていません。ただし、iSCSIプロトコルを使用した回避策があります。光学ドライブを備えたホスト マシンに iSCSI ターゲットを設定すると、標準の Microsoft iSCSI イニシエーターで通信できるようになります。Microsoft は独自の iSCSI ターゲット ソフトウェアを製造していますが、代替のサード パーティ製品を使用することもできます。[41]
VT-x/AMD-V の処理
Hyper-Vは、IntelのVT-xまたはAMD x86仮想化のAMD-Vを使用します。Hyper-Vはネイティブハイパーバイザーであるため、インストールされている限り、サードパーティソフトウェアはVT-xまたはAMD-Vを使用できません。たとえば、Intel HAXM Androidデバイスエミュレーター（Android StudioまたはMicrosoft Visual Studioで使用）は、Hyper-Vがインストールされていると実行できません。[42]
クライアントのオペレーティング システム
Hyper-Vは、Windows 8、8.1、10 Pro、Enterprise、Educationのx64 SKUでも利用できます。次の機能は、Windowsのクライアントバージョンでは利用できません。[43]
- あるホストから別のホストへの仮想マシンのライブマイグレーション
- Hyper-V レプリカ
- 仮想ファイバーチャネル
- SR-IOV ネットワーキング
- 共有 .VHDX
以下の機能はWindowsのサーバーバージョンでは利用できません: [43]
- クイック作成と VM ギャラリー
- デフォルトネットワーク（NATスイッチ）
バージョンごとの機能変更
Windows Server 2012
Windows Server 2012ではHyper-Vに多くの新機能が導入されました。[6]
- Hyper-V拡張仮想スイッチ[44] [45]
- ネットワーク仮想化[44]
- マルチテナント
- ストレージリソースプール
- .vhdxディスク形式は、最大64TBの仮想ハードディスクをサポートし、停電耐性も備えている[46]。
- 仮想ファイバーチャネル
- オフロードデータ転送
- Hyper-Vレプリカ[47]
- クロスプレミス接続
- クラウドバックアップ
Windows Server 2012 R2
Windows Server 2012 R2では、マイクロソフトは新たな機能セットを導入しました。[48]
- 共有仮想ハードディスク[49]
- ストレージサービス品質[50]
- 第2世代仮想マシン[51]
- 拡張セッションモード[52]
- 仮想マシンの自動起動[53]
Windows Server 2016
Windows Server 2016およびWindows 10 1607のHyper-Vは[54]を追加します。
- ネストされた仮想化[55]（Intelプロセッサのみ、Hyper-Vのホストインスタンスとゲストインスタンスの両方がWindows Server 2016またはWindows 10以降である必要があります）
- ディスクリートデバイス割り当て（DDA）により、互換性のあるPCI Expressデバイスをゲスト仮想マシンに直接パススルーできる[56]
- Windows コンテナ (OS レベルではなくアプリ レベルでの分離を実現するため)
- リモート認証サーバーを使用したシールドされた VM
- ゲストによるホスト CPU リソースの使用状況の監視と保護 (ゲストによる CPU 使用の制限)
Windows Server 2019
Windows Server 2019およびWindows 10 1809のHyper-Vには[57]が追加されている。
- Linux 互換性を含むシールドされた仮想マシンの改善
- 仮想マシン暗号化ネットワーク
- vSwitch 受信セグメント統合
- 動的仮想マシン マルチキュー (d. VMMQ)
- 永続メモリのサポート
- 記憶域スペースダイレクトとフェールオーバークラスタリングの機能とパフォーマンスが大幅に向上
Windows Server 2022
Windows Server 2022のHyper-Vが追加された: [58]
- AMD プロセッサのネストされた仮想化
- 仮想スイッチの受信セグメント結合 (RSC) を更新しました
Windows Server 2025
Windows Server 2022のHyper-Vの変更点: [59]
- 第2世代は、Hyper-Vマネージャーの新規仮想マシンウィザードのデフォルトオプションになりました。
参照
- プラットフォーム仮想化ソフトウェアの比較
- Windows 8 の新機能
- 仮想ディスクイメージ
- Microsoft オープン仕様の約束
- Microsoft リモート Web ワークプレース
- 仮想プライベートサーバー
- Linux 用 Windows サブシステム
参考文献
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- ^ 「Windows Server 2022 の新機能」。learn.microsoft.com。2024年 8 月 20 日閲覧。
- ^ 「Windows Server 2025 の新機能」。learn.microsoft.com。2024年 8 月 20 日閲覧。
さらに読む
- 「ハイパーバイザーのトップレベル機能仕様」。Microsoft 2016年。2017 年 4 月 5 日にオリジナルからアーカイブ。2017年 4 月 4 日に取得。
- Koens, Dimitri (2013)。「Hyper-V クイック リファレンス」(PDF)。Dimension IT TV。2016年 3 月 26 日にオリジナルからアーカイブ(PDF) 。2017年 4 月 4 日に取得。
- Howard, John (2006)。「WinHEC 2006 プレゼンテーション スライド」。仮想化ブログ。Microsoft。2015年 12 月 20 日にオリジナルからアーカイブ。2017年 4 月 4 日に取得。
- Radzikowski, Przemek (2009)。「Windows Server 2008 R2 x64 での Hyper-V のベンチマーク」。2017 年 4 月 23 日のオリジナルからアーカイブ。2017年 4 月 4 日に取得。
- Posey, Brien、Zerger、Pete、Henley, Chris (2013)。『ハンズオン ガイド: Windows Server 2012 の Hyper-V を理解する』。Veeam Software。2014年 4 月 13 日にオリジナルからアーカイブ。2017年 4 月 4 日に取得。
外部リンク
WikiversityにはHyper-Vに関する学習リソースがあります
- 公式サイト
- 仮想化ファブリック設計の考慮事項ガイド
- Microsoft TechNetの Hyper-V
- Windows Server 2008 R2 x64 での Hyper-V のベンチマーク アーカイブ 2017-04-23 にWayback Machineで保存
- Hyper-V アーキテクチャ
- Windows 管理センター
- Hvマネージャー