Adattatori di rete Hyper-V: cosa sono, perché servono e come funzionano
Nel precedente post del blog abbiamo visto come creare una macchina virtuale ( creare una VM Hyper-V , VM). Tuttavia, la creazione di una macchina virtuale Hyper-V rappresenta solo il primo passo nella realizzazione di un ambiente virtuale su larga scala; successivamente, è necessario assicurarsi che le macchine virtuali in esecuzione su un host Hyper-V siano in grado di comunicare tra loro. A tal fine, è necessario conoscere gli adattatori di rete Hyper-V, la tecnologia alla base del networking Hyper-V e le modalità di configurazione della rete Hyper-V.
Informazioni sulle reti Hyper-V
Un adattatore di rete virtuale (nota anche come vNIC) può essere considerato come una versione virtualizzata di un adattatore di rete fisico. Viene utilizzato negli ambienti Hyper-V per connettere un server fisico ad altri server, macchine virtuali o qualsiasi altro dispositivo di rete tramite una connessione LAN. In breve, la vNIC abilita e gestisce tutte le comunicazioni di rete.
Ogni macchina virtuale dispone di una o più vNIC, che forniscono la connessione a una singola sottorete. Tuttavia, è possibile assegnare indirizzi IP aggiuntivi a tale scheda di rete per ottenere l’accesso a più sottoreti.
Quando si installa il ruolo Hyper-V sul computer e si inizia a creare nuove VM, è necessario essere a conoscenza delle configurazioni di rete presenti per impostazione predefinita.
- Le versioni precedenti di Windows (prima di Windows 10) non disponevano di switch virtuali. Tuttavia, quando si abilita Hyper-V su Windows 10, è possibile utilizzare uno switch predefinito per una connettività di rete senza interruzioni, poiché fornisce l’accesso alla rete dell’host.
- Gli adattatori di rete virtuali Hyper-V consentono la comunicazione tra le VM tramite uno switch virtuale. Tuttavia, alle VM appena create non è assegnato alcuno switch virtuale. Ogni nuova VM dispone di un adattatore di rete, che può essere configurato assegnandole un singolo switch virtuale oppure lasciandolo disconnesso. Pertanto, per abilitare la connettività di rete, è necessario creare uno switch virtuale e configurare un adattatore di rete virtuale.
Esistono tre tipi di switch virtuali che offrono diversi livelli di connettività di rete:
- Uno switch virtuale esterno può connettersi all’adattatore di rete fisico, consentendo alle VM di accedere a una rete fisica. Uno switch virtuale esterno consente le comunicazioni tra le VM presenti sullo stesso computer fisico, tra le VM e il computer fisico, oltre a consentire alle VM di accedere alla rete fisica.
- Uno switch virtuale interno consente le comunicazioni tra le VM in esecuzione sullo stesso server Hyper-V, nonché tra tali VM e il sistema operativo di gestione. Tuttavia, questo tipo di switch non fornisce l’accesso a una rete fisica.
- Uno switch virtuale privato garantisce solo la connettività tra le VM in esecuzione sullo stesso host Hyper-V. Questo tipo di rete fornisce una modalità isolata di connettività di rete.
Un altro aspetto degno di nota è il tagging VLAN, ovvero un metodo per assegnare un tag specifico (ID VLAN) a ciascun pacchetto in transito sulla rete. Il tagging VLAN semplifica il processo di identificazione del pacchetto di informazioni appartenente a una particolare VLAN. Di conseguenza, questo metodo consente di isolare il traffico di rete e garantisce che le comunicazioni di rete avvengano senza interruzioni.
Gli adattatori di rete virtuali in Hyper-V possono essere di due tipi:
- Gli adattatori di rete legacy emulano un adattatore di rete fisico e funzionano solo con VM di prima generazione. Questo tipo di adattatore di rete viene utilizzato per macchine virtuali guest non avanzate che non supportano Hyper-V Integration Services o Linux Integration Services. Su una singola VM è possibile effettuare l’implementazione di fino a 4 vNIC legacy. Inoltre, un adattatore di rete legacy viene utilizzato per abilitare la comunicazione tra sistemi operativi guest non supportati da Hyper-V. Le vNIC legacy consentono l’installazione via rete dei sistemi operativi guest.
- Le schede di rete sintetiche vengono utilizzate per VM guest avanzate che offrono supporto per i Servizi di integrazione Hyper-V o i Servizi di integrazione Linux. Su una singola VM è possibile effettuare l’implementazione di fino a 8 vNIC sintetiche. In genere offrono prestazioni migliori rispetto alle vNIC legacy. In questo caso, la connettività di rete è abilitata da VMBus, che fornisce e controlla la comunicazione tra partizioni separate. Inoltre, con questo tipo di adattatore di rete è possibile utilizzare il tagging VLAN.
Come configurare un adattatore di rete virtuale in Hyper-V Manager
Esistono due modi per abilitare e configurare un adattatore di rete Hyper-V: in Hyper-V Manager utilizzando l’interfaccia grafica utente (GUI) oppure in PowerShell eseguendo script PowerShell. Li esamineremo entrambi in dettagli. Iniziamo ora con il primo metodo:
- Aprire Hyper-V Manager.
- Individuare la macchina virtuale (VM) alla quale si desidera aggiungere un adattatore di rete Hyper-V e fare clic con il tasto destro del mouse sul nome della VM. Selezionare Impostazioni.
- Si aprirà un nuovo menu con le informazioni relative alle impostazioni della VM. Nella sezione Hardware, selezionare Aggiungi hardware per visualizzare l’elenco dei dispositivi che è possibile aggiungere alla VM. Nel nostro caso, ci interessano solo due opzioni: Adattatore di rete e Adattatore di rete legacy (disponibile solo per le VM di prima generazione). Selezionare l’adattatore di rete desiderato e fare clic su Aggiungi .
- Verrai reindirizzato alla sezione “Adattatore di rete”, dove potrai configurare un nuovo adattatore di rete Hyper-V scegliendo uno switch virtuale a cui connettersi, abilitando l’identificazione VLAN e specificando l’ID VLAN, nonché indicando la larghezza di banda massima e minima da utilizzare. È inoltre possibile rimuovere l’adattatore di rete Hyper-V facendo clic su Rimuovi.
- Fare clic su Applica per salvare le modifiche.
Inoltre, in Gestione Hyper-V, è possibile modificare le impostazioni di accelerazione hardware e abilitare funzioni più avanzate.
- Fare doppio clic su Adattatore di rete nella sezione Hardware. Selezionare Accelerazione hardware. Qui è possibile abilitare la coda della macchina virtuale (VMQ) e l’offloading delle attività IPsec, nonché specificare il numero massimo di SA (associazioni di sicurezza) offloadate. La coda della macchina virtuale Hyper-V è una tecnologia di virtualizzazione hardware che garantisce il trasferimento diretto dei dati di rete alla memoria condivisa della macchina virtuale. IPsec è il protocollo di sicurezza utilizzato per la crittografia dello scambio di dati di rete. Con l’offloading delle attività IPsec abilitato, è possibile trasferire le attività relative a IPsec a un adattatore di rete in modo da non sovraccaricare le risorse hardware.
- Fare clic su Applica per salvare le modifiche.
- Quindi, selezionare Funzionalità avanzate per configurare le funzionalità avanzate sulla rete virtuale. Queste includono indirizzo MAC, protezione DHCP, protezione router, rete protetta, mirroring delle porte e teaming delle schede di rete. Ogni funzione è accompagnata da una breve descrizione di come può essere utilizzata. Leggetele e decidete quali funzioni abilitare.
- Selezionate le caselle obbligatorie e fate clic su Applica per salvare le modifiche.
Gestione delle schede di rete Hyper-V con PowerShell
Come si può notare, le opzioni di configurazione in Hyper-V Manager sono piuttosto limitate. Inoltre, utilizzando l’interfaccia grafica è possibile configurare gli adattatori di rete Hyper-V solo per le VM ospiti, e non per il sistema operativo di gestione. Per questo motivo, è possibile utilizzare PowerShell per ottenere funzionalità più avanzate e molteplici opzioni di configurazione. Vediamo come è possibile gestire gli adattatori di rete Hyper-V in PowerShell.
Creazione di adattatori di rete Hyper-V
Si noti che, affinché i cmdlet di PowerShell funzionino, è necessario eseguire PowerShell in modalità amministratore. Per farlo, digitare PowerShell nella barra di ricerca, fare clic con il tasto destro sull’icona di PowerShell e selezionare Esegui come amministratore. Utilizzare il cmdlet `Add-VMNetworkAdapter` per aggiungere un nuovo adattatore di rete virtuale a una macchina virtuale Hyper-V. Di seguito è riportato un esempio di come utilizzare questo cmdlet:
Add-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -SwitchName DemoVSwitch –Name ‘Demo Network Adapter’
L’esempio seguente illustra come aggiungere un secondo adattatore di rete virtuale nel sistema operativo di gestione:
Add-VMNetworkAdapter -ManagementOS -Name ‘Second Network Adapter’
Collegare o scollegare gli adattatori di rete Hyper-V
Il cmdlet `Connect-VMNetworkAdapter` consente di collegare un adattatore di rete virtuale a uno switch virtuale a scelta. L’esempio riportato di seguito mostra come aggiungere contemporaneamente uno switch virtuale (switch predefinito) a due VM (DemoVM e New Virtual Machine). Assicurarsi che nessuna delle due VM sia in esecuzione.
Connect-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM, ‘New Virtual Machine’ -SwitchName ‘Default Switch’
Per disconnettere un adattatore di rete Hyper-V da uno switch virtuale o da un pool di risorse Ethernet, è possibile utilizzare il cmdlet Disconnect-VMNetworkAdapter. Il seguente script consente di disconnettere tutti gli adattatori di rete da una singola VM denominata DemoVM :
Disconnect-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM
Questo script PowerShell può essere utilizzato per disconnettere tutti gli adattatori di rete virtuali collegati a uno switch virtuale Default Switch in tutte le VM nell’ambiente Hyper-V.
Get-VMNetworkAdapter -VMName *| Where-Object {$_.SwitchName -eq 'Default Switch'} | Disconnect-VMNetworkAdapter
Con PowerShell, è possibile essere ancora più precisi nelle configurazioni. Se si desidera disconnettere tutti gli adattatori di rete collegati a un particolare switch virtuale (Default Switch) in esecuzione su una determinata macchina virtuale (DemoVM), utilizzare il cmdlet riportato di seguito:
Get-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM | Where-Object {$_.SwitchName -eq 'Default Switch'} | Disconnect-VMNetworkAdapter
Ottenere gli adattatori di rete Hyper-V
Questi script PowerShell possono essere utilizzati per accedere alle informazioni relative agli adattatori di rete virtuali presenti su una particolare macchina virtuale, sul sistema operativo di gestione o su tutte le VM, nonché sul sistema operativo di gestione in esecuzione nell’ambiente virtuale. Di seguito sono riportati tutti i cmdlet:
- Per una singola VM:
Get-VMNetworkAdapter –VMName DemoVM
- Per il sistema operativo di gestione:
Get-VMNetworkAdapter -ManagementOS
- Per tutte le VM nell’ambiente Hyper-V, compreso il sistema operativo di gestione:
Get-VMNetworkAdapter -All
Se lo script finale viene eseguito correttamente, verrà visualizzata la seguente schermata contenente informazioni sugli adattatori di rete Hyper-V:
Rimuovere gli adattatori di rete Hyper-V
Questo cmdlet viene utilizzato per rimuovere una o più schede di rete virtuali da una VM, nonché dal sistema operativo di gestione.
Nell’esempio seguente, l’adattatore di rete NewNetworkAdapter viene rimosso da una macchina virtuale denominata DemoVM:
Remove-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -VMNetworkAdapterName NewNetworkAdapter
L’esempio riportato di seguito illustra come rimuovere l’adattatore di rete Secondary dal sistema operativo di gestione: Remove-VMNetworkAdapter -ManagementOs -Name Secondary
Rinominare gli adattatori di rete Hyper-V
È inoltre possibile rinominare un adattatore di rete Hyper-V di una determinata VM o sul sistema operativo di gestione:
Rename-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -NewName ‘Network Adapter 2019’
In Hyper-V Manager è possibile verificare che tutti gli adattatori di rete di una VM denominata DemoVM siano stati rinominati correttamente.
Per assegnare un nuovo nome a un adattatore di rete (Adattatore di rete 2019) di una determinata VM (DemoVM), eseguire il seguente script:
Rename-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -Name ‘Network Adapter 2019’ -NewName ‘Hyper-V network adapter’
Il cmdlet seguente può aiutare a rinominare un adattatore di rete del sistema operativo di gestione.
Rename-VMNetworkAdapter -ManagementOs -Name Adapter -NewName ‘Communications Channel’
Imposta schede di rete Hyper-V
Questa sezione elenca vari cmdlet che possono essere utilizzati per configurare le funzioni dell’adattatore di rete Hyper-V in una macchina virtuale Hyper-V o nel sistema operativo di gestione. Esplorare tutte le opzioni di configurazione in modo approfondito può richiedere molto tempo. Pertanto, tratteremo solo alcune funzioni che possono essere abilitate tramite PowerShell.
Ad esempio, è possibile abilitare DHCP Guard eseguendo lo script riportato di seguito. DHCP Guard viene utilizzato per proteggere il sistema da accessi non autorizzati provenienti dal sistema operativo guest.
Set-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -DhcpGuard On
Inoltre, è possibile abilitare il Port Mirroring, che consente di copiare i pacchetti di rete di un adattatore di rete virtuale e inviarli a un’altra. Esistono due modalità di mirroring: «Source» (Origine) e «Destination» (Destinazione). Selezionando la modalità «Source», si accetta che il traffico di rete di quella specifica scheda di rete venga copiato e inviato alla VM di monitoraggio. Alla scheda di rete di tale VM verrà assegnata la modalità di mirroring «Destination». Si noti che, affinché questa funzione funzioni, a ogni adattatore di rete «Source» deve essere assegnato un adattatore di rete «Destination».
Per abilitare il Port Mirroring in modalità «Source», eseguire il seguente script:
Set-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM –Name ‘Hyper-V network adapter’-PortMirroring Source
Questo cmdlet abiliterà la funzione di mirroring delle porte sulla macchina virtuale denominata DemoVM e assegnerà alla sua scheda di rete virtuale il ruolo di sorgente.
Nell’esempio seguente, la scheda di rete virtuale denominata Monitoring è configurata come punto di destinazione per il mirroring delle porte. Di conseguenza, una macchina virtuale denominata DemoVM (“Sorgente”) monitorerà tutto il traffico di rete della macchina virtuale denominata “New Virtual Machine” (Destinazione).
Set-VMNetworkAdapter -VMName ‘New Virtual Machine’-Name Monitoring -PortMirroring Destination
È possibile utilizzare il seguente cmdlet per abilitare l’identificazione VLAN e per assegnare un ID VLAN specifico:
Set-VMNetworkAdapterVlan -VMName DemoVM -VMNetworkAdapterName ‘Hyper-V network adapter’ -Access -VlanId 20
In questo caso, il tagging VLAN verrà abilitato su un particolare adattatore di rete Hyper-V (adattatore di rete Hyper-V) collegato a una determinata VM (DemoVM).
Oppure, se si desidera disabilitare il tagging VLAN, digitare questo cmdlet: Set-VMNetworkAdapterVlan -VMName DemoVM -VMNetworkAdapterName ‘Hyper-V network adapter’ -Untagged
Il vantaggio principale dei cmdlet di PowerShell è che è possibile organizzarli come si desidera e creare script completi. Con il loro aiuto, è possibile ottimizzare notevolmente il processo di gestione e configurazione dell’ambiente Hyper-V.
Come proteggere l’ambiente Hyper-V con NAKIVO Backup & Replication
NAKIVO Backup & Replication è una soluzione affidabile ed economica in grado di fornire protezione 24 ore su 24, 7 giorni su 7, del proprio ambiente virtuale, garantendo al contempo il ripristino rapido dei dati più sensibili e delle applicazioni mission-critical, anche in caso di disastro. NAKIVO Backup & Replication include una serie completa di strumenti che consentono di eseguire backup rapidi ed efficienti, replica, e ripristino del sistema.
Con questa soluzione, è possibile migliorare significativamente le prestazioni dei lavori di backup e replica, in particolare ottimizzando le operazioni di rete all’interno della propria infrastruttura. A tal fine, NAKIVO Backup & Replication offre le seguenti funzionalità:
- Accelerazione di rete applica strumenti di riduzione del traffico e di compressione dei dati, che consentono di ridurre significativamente la quantità di dati trasferiti sulla WAN. Tali risultati si ottengono grazie all’utilizzo di due Transporter, installati in entrambi i siti (di origine e di destinazione). Il Transporter nel sito di origine comprime i dati delle macchine virtuali prima che vengano inviati in rete, mentre il Transporter nel sito di destinazione decomprime i dati ricevuti. Di conseguenza, è possibile aumentare notevolmente la velocità dei processi di backup e replica delle macchine virtuali e ridurre il carico di rete.
- Limitazione avanzata della larghezza di banda consente di impostare limiti di velocità per il trasferimento dei dati, in modo da definire quanta larghezza di banda può essere utilizzata da specifici processi di protezione dei dati. A tal fine, è necessario creare regole globali o specifiche per ogni processo che controllino la quantità di larghezza di banda consumata durante le operazioni di backup. Queste regole possono essere applicate a diversi lavori di protezione dei dati e secondo tempistiche diverse. Grazie a questa funzione, è possibile garantire che le reti non vengano sovraccaricate, nemmeno durante l’orario di lavoro. Le regole di mappatura IP (
- Mapping di rete e ridefinizione dell’IP ) vengono utilizzate nei lavori di replica, failover e ripristino del sito quando il sito di origine e quello di destinazione sono collegati a reti diverse e dispongono di indirizzi IP diversi. Per evitare eventuali problemi durante il ripristino di emergenza, è necessario creare una mappatura di rete e regole di ridefinizione IP. Queste regole garantiscono che le reti virtuali di origine possano essere mappate alle reti virtuali di destinazione appropriate, mentre gli indirizzi IP di origine possano essere mappati agli indirizzi IP di destinazione durante un evento di DR. Queste funzioni consentono di ottimizzare e automatizzare in modo efficiente il processo di configurazione della rete.
