Karty sieciowe Hyper-V: co to jest, po co i jak
W poprzednim wpisie na blogu omówiono sposób tworzenia maszyny wirtualnej ( utworzyć maszynę wirtualną Hyper-V , VM). Jednak utworzenie maszyny wirtualnej Hyper-V to zaledwie pierwszy krok w budowie środowiska wirtualnego na dużą skalę; następnie należy zapewnić, aby maszyny wirtualne działające na hoście Hyper-V mogły się ze sobą komunikować. W tym celu konieczna jest znajomość kart sieciowych Hyper-V, technologii leżącej u podstaw sieci Hyper-V, a także sposobów konfiguracji sieci Hyper-V.
Informacje o sieciach Hyper-V
Wirtualna karta sieciowa (zwana również vNIC) może być traktowana jako zwirtualizowana wersja fizycznej karty sieciowej. Jest ona wykorzystywana w środowiskach Hyper-V do łączenia serwera fizycznego z innymi serwerami, maszynami wirtualnymi lub dowolnymi innymi urządzeniami sieciowymi za pośrednictwem połączenia LAN. Krótko mówiąc, vNIC umożliwia i zarządza całą komunikacją sieciową.
Każda maszyna wirtualna Hyper-V posiada co najmniej jedną kartę vNIC, która zapewnia połączenie z jedną podsiecią. Można jednak przypisać dodatkowe adresy IP do tej karty, aby uzyskać dostęp do wielu podsieci.
Podczas instalacji roli Hyper-V na komputerze i tworzenia nowych maszyn wirtualnych należy zwrócić uwagę na domyślne konfiguracje sieciowe.
- Wcześniejsze wersje systemu Windows (sprzed Windows 10) nie posiadały przełączników wirtualnych. Jednak po włączeniu funkcji Hyper-V w systemie Windows 10 można użyć przełącznika domyślnego w celu zapewnienia płynnej komunikacji sieciowej, ponieważ zapewnia on dostęp do sieci hosta.
- Wirtualne karty sieciowe Hyper-V umożliwiają komunikację między maszynami wirtualnymi za pośrednictwem przełącznika wirtualnego. Jednak nowo utworzonym maszynom wirtualnym nie są przypisane żadne przełączniki wirtualne. Każda nowa maszyna wirtualna posiada kartę sieciową, którą można skonfigurować poprzez przypisanie pojedynczego przełącznika wirtualnego lub pozostawić ją odłączoną. W związku z tym, aby włączyć łączność sieciową, należy utworzyć przełącznik wirtualny i skonfigurować wirtualną kartę sieciową.
Istnieją trzy przełączniki wirtualne, które zapewniają różne poziomy łączności sieciowej:
- Zewnętrzny przełącznik wirtualny może łączyć się z fizyczną kartą sieciową, co pozwala maszynom wirtualnym na dostęp do sieci fizycznej. Zewnętrzny przełącznik wirtualny umożliwia komunikację między maszynami wirtualnymi na tym samym komputerze fizycznym, między maszynami wirtualnymi a komputerem fizycznym, a także umożliwia maszynom wirtualnym dostęp do sieci fizycznej.
- Wewnętrzny przełącznik wirtualny umożliwia komunikację między maszynami wirtualnymi działającymi na tym samym serwerze Hyper-V, a także między tymi maszynami wirtualnymi a systemem operacyjnym zarządzania. Jednak ten typ przełącznika nie zapewnia dostępu do sieci fizycznej.
- Prywatny przełącznik wirtualny zapewnia jedynie łączność między maszynami wirtualnymi działającymi na tym samym hoście Hyper-V. Ten typ sieci zapewnia izolowany tryb łączności sieciowej.
Kolejną kwestią wartą wspomnienia jest tagowanie VLAN, które jest metodą przypisywania określonego tagu (identyfikatora VLAN) do każdego pakietu przesyłanego w sieci. Tagowanie VLAN upraszcza proces identyfikacji, który pakiet informacji należy do konkretnej sieci VLAN. W rezultacie metoda ta pozwala na izolację ruchu sieciowego i gwarantuje, że komunikacja sieciowa przebiega bez zakłóceń.
Wirtualne karty sieciowe w Hyper-V mogą być dwóch typów:
- Karty sieciowe typu legacy emulują fizyczną kartę sieciową i działają wyłącznie z maszynami wirtualnymi generacji 1. Ten typ karty sieciowej jest używany w przypadku starszych maszyn wirtualnych gościa, które nie obsługują usług integracji Hyper-V ani usług integracji Linux. Na jednej maszynie wirtualnej można przeprowadzić wdrażanie maksymalnie 4 starszych kart sieciowych vNIC. Ponadto starsza karta sieciowa służy do umożliwienia komunikacji między systemami operacyjnymi gości, które nie są obsługiwane przez Hyper-V. Starsze karty sieciowe vNIC mogą wykonywać instalację systemów operacyjnych gości przez sieć.
- Syntetyczne karty sieciowe są używane w zaawansowanych maszynach wirtualnych gości, które zapewniają wsparcie dla usług integracji Hyper-V lub usług integracji Linux. Na jednej maszynie wirtualnej można przeprowadzić wdrażanie do 8 syntetycznych kart sieciowych vNIC. Zazwyczaj zapewniają one lepszą wydajność niż starsze karty vNIC. W tym przypadku łączność sieciowa jest zapewniana przez VMBus, który zapewnia i kontroluje komunikację między oddzielnymi partycjami. Ponadto w przypadku tego typu karty sieciowej można korzystać z tagowania VLAN.
Jak skonfigurować wirtualną kartę sieciową w menedżerze Hyper-V
Istnieją dwa sposoby włączenia i skonfigurowania karty sieciowej Hyper-V: w menedżerze Hyper-V za pomocą graficznego interfejsu użytkownika (GUI) lub w PowerShell poprzez uruchomienie skryptów PowerShell. Omówimy je szczegółowo. Zacznijmy od pierwszej metody:
- Otwórz Menedżera Hyper-V.
- Znajdź maszynę wirtualną Hyper-V, do której chcesz dodać kartę sieciową Hyper-V, i kliknij prawym przyciskiem myszy nazwę tej maszyny. Wybierz Ustawienia.
- Otworzy się nowe menu zawierające informacje o ustawieniach maszyny wirtualnej. W sekcji Sprzęt wybierz Dodaj sprzęt , aby wyświetlić listę urządzeń, które można dodać do maszyny wirtualnej. W naszym przypadku interesują nas tylko dwie opcje: Karta sieciowa oraz Karta sieciowa starszego typu (dostępna tylko dla maszyn wirtualnych generacji 1). Wybierz potrzebną kartę sieciową i kliknij Dodaj .
- Zostaniesz przekierowany do sekcji „Karta sieciowa”, gdzie możesz skonfigurować nową kartę sieciową Hyper-V, wybierając przełącznik wirtualny, z którym chcesz się połączyć, włączając identyfikację VLAN i podając identyfikator VLAN, a także określając maksymalną i minimalną przepustowość. Możesz również usunąć kartę sieciową Hyper-V, klikając Usuń.
- Kliknij Zastosuj , aby zapisać zmiany.
Ponadto w Menedżerze Hyper-V można modyfikować ustawienia przyspieszenia sprzętowego i włączać bardziej zaawansowane funkcje.
- Kliknij dwukrotnie Karta sieciowa w sekcji Sprzęt. Wybierz Przyspieszenie sprzętowe. W tym miejscu można włączyć funkcję Virtual Machine Queue (VMQ) i odciążanie zadań IPsec, a także określić maksymalną liczbę odciążonych SA (powiązań zabezpieczeń). Maszyna wirtualna Hyper-V Virtual Machine Queue to technologia wirtualizacji sprzętowej, która zapewnia bezpośredni transfer danych sieciowych do pamięci współdzielonej maszyny wirtualnej. IPsec to protokół bezpieczeństwa używany do szyfrowania wymiany danych w sieci. Po włączeniu odciążania zadań IPsec można przenieść zadania związane z IPsec na kartę sieciową, aby nie nadmiernie obciążać zasobów sprzętowych.
- Kliknij Zastosuj , aby zapisać zmiany.
- Następnie wybierz Funkcje zaawansowane , aby skonfigurować funkcje zaawansowane na wirtualnej karcie sieciowej. Obejmują one adres MAC, ochronę DHCP, ochronę routera, sieć chronioną, mirroring portów i łączenie kart sieciowych. Każdej funkcji towarzyszy krótki opis jej zastosowania. Zapoznaj się z nimi i zdecyduj, które funkcje należy włączyć.
- Zaznacz odpowiednie pola i kliknij Zastosuj , aby zapisać zmiany.
Zarządzanie kartami sieciowymi Hyper-V za pomocą PowerShell
Jak widać, ustawienia w Menedżerze Hyper-V są dość ograniczone. Co więcej, korzystając z GUI, można skonfigurować karty sieciowe Hyper-V tylko dla maszyn wirtualnych gości, a nie dla systemu operacyjnego zarządzającego. Z tego powodu można użyć PowerShell, aby uzyskać bardziej zaawansowane funkcje i wiele opcji konfiguracyjnych. Przyjrzyjmy się, jak można zarządzać kartami sieciowymi Hyper-V w PowerShell.
Tworzenie kart sieciowych Hyper-V
Należy pamiętać, że aby polecenia cmdlet PowerShell działały, należy uruchomić PowerShell w trybie administratora. Aby to zrobić, wpisz PowerShell w pasku wyszukiwania, kliknij prawym przyciskiem myszy ikonę PowerShell i wybierz opcję Uruchom jako administrator. Użyj polecenia cmdlet `Add-VMNetworkAdapter`, aby dodać nową wirtualną kartę sieciową do maszyny wirtualnej Hyper-V. Poniżej znajduje się przykład wykorzystania tego polecenia cmdlet:
Add-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -SwitchName DemoVSwitch –Name ‘Demo Network Adapter’
Poniższy przykład pokazuje, jak dodać drugą wirtualną kartę sieciową w systemie operacyjnym zarządzającym:
Add-VMNetworkAdapter -ManagementOS -Name ‘Second Network Adapter’
Podłączanie lub odłączanie kart sieciowych Hyper-V
Polecenie cmdlet `Connect-VMNetworkAdapter` umożliwia podłączenie wirtualnej karty sieciowej do wybranego przełącznika wirtualnego. Poniższy przykład pokazuje, jak można jednocześnie dodać jeden przełącznik wirtualny (przełącznik domyślny) do dwóch maszyn wirtualnych (DemoVM i New Virtual Machine). Upewnij się, że żadna z maszyn wirtualnych nie jest w stanie uruchomienia.
Connect-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM, ‘New Virtual Machine’ -SwitchName ‘Default Switch’
Aby odłączyć kartę sieciową Hyper-V od przełącznika wirtualnego lub puli zasobów Ethernet, można użyć polecenia cmdlet Disconnect-VMNetworkAdapter. Poniższy skrypt pozwala odłączyć wszystkie karty sieciowe od pojedynczej maszyny wirtualnej o nazwie DemoVM :
Disconnect-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM
Ten skrypt PowerShell może służyć do odłączenia wszystkich wirtualnych kart sieciowych podłączonych do przełącznika wirtualnego Default Switch we wszystkich maszynach wirtualnych Hyper-V.
Get-VMNetworkAdapter -VMName *| Where-Object {$_.SwitchName -eq 'Default Switch'} | Disconnect-VMNetworkAdapter
Dzięki PowerShell możesz jeszcze precyzyjniej konfigurować ustawienia. Jeśli chcesz odłączyć wszystkie karty sieciowe podłączone do konkretnego przełącznika wirtualnego (Default Switch) działającego na określonej maszynie wirtualnej (DemoVM), użyj poniższego polecenia cmdlet:
Get-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM | Where-Object {$_.SwitchName -eq 'Default Switch'} | Disconnect-VMNetworkAdapter
Pobierz karty sieciowe Hyper-V
Skrypty PowerShell mogą służyć do uzyskania dostępu do informacji o wirtualnych kartach sieciowych obecnych na konkretnej maszynie wirtualnej, w systemie operacyjnym zarządzania lub na wszystkich maszynach wirtualnych, a także w systemie operacyjnym zarządzania działającym w środowisku wirtualnym. Wszystkie polecenia cmdlet przedstawiono poniżej:
- Dla pojedynczej maszyny wirtualnej:
Get-VMNetworkAdapter –VMName DemoVM
- Dla systemu operacyjnego zarządzania:
Get-VMNetworkAdapter -ManagementOS
- Dla wszystkich maszyn wirtualnych w środowisku Hyper-V, w tym systemu operacyjnego zarządzania:
Get-VMNetworkAdapter -All
Jeśli ostatni skrypt zostanie poprawnie zaimplementowany, pojawi się następujący ekran zawierający informacje o kartach sieciowych Hyper-V:
Usuń karty sieciowe Hyper-V
To polecenie cmdlet służy do usunięcia jednej lub więcej wirtualnych kart sieciowych z maszyny wirtualnej, a także z systemu operacyjnego zarządzania.
W poniższym przykładzie karta sieciowa NewNetworkAdapter jest usuwana z maszyny wirtualnej o nazwie DemoVM:
Remove-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -VMNetworkAdapterName NewNetworkAdapter
Poniższy przykład pokazuje, jak można usunąć kartę sieciową Secondary z systemu operacyjnego zarządzającego: Remove-VMNetworkAdapter -ManagementOs -Name Secondary
Zmiana nazwy kart sieciowych Hyper-V
Można również zmienić nazwę karty sieciowej Hyper-V konkretnej maszyny wirtualnej lub w systemie operacyjnym zarządzającym:
Rename-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -NewName ‘Network Adapter 2019’
W Menedżerze Hyper-V można sprawdzić, czy wszystkie karty sieciowe maszyny wirtualnej o nazwie DemoVM zostały pomyślnie przemianowane.
Aby nadać nową nazwę karcie sieciowej (Network Adapter 2019) konkretnej maszyny wirtualnej (DemoVM), uruchom następujący skrypt:
Rename-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -Name ‘Network Adapter 2019’ -NewName ‘Hyper-V network adapter’
Poniższy cmdlet może pomóc w zmianie nazwy karty sieciowej systemu operacyjnego zarządzania.
Rename-VMNetworkAdapter -ManagementOs -Name Adapter -NewName ‘Communications Channel’
Ustaw karty sieciowe Hyper-V
W tej sekcji wymieniono różne cmdlety, których można używać do konfiguracji funkcji karty sieciowej Hyper-V w maszynie wirtualnej Hyper-V lub systemie operacyjnym zarządzania. Pełne zapoznanie się ze wszystkimi opcjami konfiguracyjnymi może zająć dużo czasu. Dlatego omówimy tylko kilka funkcji, które można włączyć za pomocą PowerShell.
Na przykład można włączyć DHCP Guard, uruchamiając poniższy skrypt. DHCP Guard służy do ochrony systemu przed nieautoryzowanym dostępem ze strony systemu operacyjnego gościa.
Set-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM -DhcpGuard On
Dodatkowo można włączyć Port Mirroring, co pozwala na kopiowanie pakietów sieciowych z jednej wirtualnej karty sieciowej i wysyłanie ich do innej. Istnieją dwa tryby mirroringu: źródłowy i docelowy. Wybierając tryb źródłowy, zgadzamy się, że ruch sieciowy tej konkretnej karty sieciowej zostanie skopiowany i wysłany do maszyny wirtualnej zajmującej się monitorowaniem. Karcie sieciowej tej maszyny wirtualnej zostanie przypisany tryb mirroringu docelowego. Należy pamiętać, że aby ta funkcja działała, każdej karcie sieciowej źródłowej należy przypisać kartę sieciową docelową.
Aby włączyć mirroring portów w trybie źródłowym, uruchom następujący skrypt:
Set-VMNetworkAdapter -VMName DemoVM –Name ‘Hyper-V network adapter’-PortMirroring Source
Ten cmdlet włączy funkcję Port Mirroring na maszynie wirtualnej o nazwie DemoVM i przypisze jej wirtualnej karcie sieciowej rolę źródła.
W poniższym przykładzie wirtualna karta sieciowa o nazwie Monitoring jest skonfigurowana jako punkt docelowy dla port mirroring. W rezultacie maszyna wirtualna o nazwie DemoVM („Źródło”) będzie prowadzić monitorowanie całego ruchu sieciowego maszyny wirtualnej o nazwie „Nowa maszyna wirtualna” (Miejsce docelowe).
Set-VMNetworkAdapter -VMName ‘New Virtual Machine’-Name Monitoring -PortMirroring Destination
Poniższego polecenia cmdlet można użyć do włączenia identyfikacji VLAN, a także do przypisania konkretnego identyfikatora VLAN:
Set-VMNetworkAdapterVlan -VMName DemoVM -VMNetworkAdapterName ‘Hyper-V network adapter’ -Access -VlanId 20
W tym przypadku oznaczanie VLAN zostanie włączone na konkretnej karcie sieciowej Hyper-V (karta sieciowa Hyper-V), która jest podłączona do określonej maszyny wirtualnej (DemoVM).
Lub, jeśli chcesz wyłączyć oznaczanie VLAN, wpisz to polecenie cmdlet: Set-VMNetworkAdapterVlan -VMName DemoVM -VMNetworkAdapterName ‘Hyper-V network adapter’ -Untagged
Główną zaletą poleceń cmdlet w PowerShell jest to, że można je dowolnie łączyć i tworzyć rozbudowane skrypty. Dzięki nim można znacznie usprawnić proces zarządzania i konfiguracji środowiska Hyper-V.
Jak chronić środowisko Hyper-V za pomocą NAKIVO Backup & Replication
NAKIVO Backup & Replication to niezawodne i ekonomiczne rozwiązanie, które zapewnia całodobową ochronę środowiska wirtualnego, gwarantując jednocześnie szybkie odzyskanie najbardziej wrażliwych danych i aplikacji o znaczeniu krytycznym, nawet w przypadku awarii. NAKIVO Backup & Replication zawiera kompleksowy zestaw narzędzi, które umożliwiają szybkie i wydajne tworzenie kopii zapasowych, replikacjaoraz odzyskiwanie systemu.
Dzięki temu rozwiązaniu można znacznie poprawić wydajność zadań tworzenia kopii zapasowej i replikacji, w szczególności poprzez optymalizację operacji sieciowych w ramach infrastruktury. W tym celu NAKIVO Backup & Replication zapewnia następujące funkcje:
- Przyspieszenie sieci stosuje narzędzia do redukcji ruchu i kompresji danych, które pozwalają znacznie zmniejszyć ilość danych przesyłanych przez sieć WAN. Wyniki takie osiąga się dzięki zastosowaniu dwóch modułów Transporter, które są zainstalowane w obu lokalizacjach (źródłowej i docelowej). Transporter w lokalizacji źródłowej kompresuje dane maszyn wirtualnych przed wysłaniem ich przez sieć, natomiast Transporter w lokalizacji docelowej dekompresuje otrzymane dane. W rezultacie można znacznie zwiększyć prędkość zadań tworzenia kopii zapasowych i replikacji maszyn wirtualnych oraz zmniejszyć obciążenie sieci.
- Zaawansowane ograniczenie przepustowości pozwala ustawić limity prędkości transferu danych, aby określić, ile przepustowości mogą wykorzystywać poszczególne zadania ochrony danych. W tym celu należy utworzyć reguły globalne lub dla poszczególnych zadań, które będą kontrolować ilość przepustowości zużywanej podczas operacji wykonywania kopii zapasowej. Reguły te można stosować do różnych zadań ochrony danych i według różnych harmonogramów. Dzięki tej funkcji można zapewnić, że sieci nie będą przeciążone, nawet w godzinach pracy. Reguły mapowania sieci (
- Mapowanie sieci i zmiana adresów IP ) są używane w zadaniach replikacji, Trybie failover i odzyskiwaniu lokacji, gdy lokalizacja źródłowa i docelowa są podłączone do różnych sieci i mają różne adresy IP. Aby uniknąć problemów podczas odzyskiwania awaryjnego, należy utworzyć reguły mapowania sieci i reguły Re-IP. Reguły te zapewniają, że źródłowe sieci wirtualne mogą być mapowane do odpowiednich docelowych sieci wirtualnych, a źródłowe adresy IP mogą być mapowane do docelowych adresów IP podczas zdarzenia odzyskiwania awaryjnego. Funkcje te pozwalają na skuteczną optymalizację i automatyzację procesu konfiguracji sieci.
