Hyper-V 管理最佳實踐
靈活性、可擴展性、冗餘性與成本效益… 這僅是 Hyper-V 能為您帶來的眾多優勢中的一小部分。 雖然 Hyper-V 能協助您建置可執行各項任務的大型環境,但在建置過程中仍有某些環節可加以優化,以充分發揮 Hyper-V 主機與虛擬機器 (VM) 的最佳效能
為此,我們彙整了一份值得您關注的 Hyper-V 最佳實踐清單。
什麼是 Hyper-V？
Hyper-V 是微軟的虛擬化伺服器角色,可讓您同時建立、管理及設定多台虛擬機器。所有虛擬機器皆在單一實體伺服器上相互隔離地運行,並透過底層硬體的虛擬化技術共享相同資源。藉由 Hyper-V 虛擬化平台,您可以同時管理多台虛擬伺服器與專用伺服器,有效利用可用資源,確保系統表現更佳,並降低整體營運成本。
Hyper-V 部署的關鍵考量事項
在決定建置 Hyper-V 虛擬環境時,必須評估所選伺服器是否適合部署 Hyper-V 主機,並同時執行多台虛擬機器。為此,您首先需要考量底層實體硬體的效能,以及其在執行當前工作負載和因應未來擴展需求時的運作效率。
以下是 Hyper-V 部署中至關重要的硬體考量事項清單:
- 在為 Hyper-V 環境選擇實體伺服器時,應考量其處理器數量。每台虛擬機器都會被分配特定數量的 CPU。在此情況下,關鍵因素在於運作中的作業系統 (OS)。您應決定單一虛擬機器應配備多少個 vCPU,以確保 CPU 資源能被有效利用,同時避免系統過度設計。
- 記憶. 為了達到高效能,您需要為 Hyper-V 主機和虛擬機器提供充足的 RAM 資源。根據 Hyper-V 的系統需求,您應提供至少 4 GB 的記憶體,並將其分配給 Hyper-V 主機以及在其上運行的虛擬機器。主要考量因素是預期的虛擬工作負載量。
- 儲存. 為了能高效地處理虛擬化工作負載且不造成任何中斷,您必須確保具備足夠的 I/O 頻寬。為此,您需要仔細挑選儲存控制器與硬碟。此外,您應妥善配置 RAID,這有助於以平衡的方式優化多顆硬碟之間的 I/O 操作。
- CPU 快取. 在執行工作負載較重的虛擬環境時,擁有大容量處理器快取記憶體相當有助益。由於具備高速處理能力,CPU 快取記憶體能比透過主記憶體更快速、更輕鬆地存取特定資料和應用程式。
Hyper-V 最佳實踐
為了在 Hyper-V 環境中實現高效且可靠的運作,您需要遵循 Hyper-V 最佳實踐。Hyper-V 最佳實踐是一系列建議,若能正確實施,即可改善 Hyper-V 虛擬機的管理、設定與部署。
未雨綢繆
這項 Hyper-V 最佳實踐指出,在開始建置虛擬環境之前,應先評估未來工作負載的規模與範圍。據此決定需要多少系統資源,以確保具備足夠的效能、部署能力及維護能力。
在預生產環境中測試所有內容
這項 Hyper-V 最佳實踐指出,您應建立一個獨立的預生產環境 (PPE),用以進行測試與部署。若您欲對主要生產環境進行變更,建議先在測試環境中驗證這些變更。如此一來,您便能觀察系統修改可能對生產環境造成何種影響,並判斷是否需要進行任何調整。
謹慎選擇管理作業系統
在為生產環境選擇管理作業系統時,您可以選擇以下其中一種選項:基於圖形介面的 Windows Server、Windows Server Core 以及 Hyper-V Server。 閱讀我們的部落格文章 以了解這些選項各自的優點與特點。綜觀而言,Hyper-V Server 應是最佳選擇,因其佔用空間小、無需授權需求、對作業系統資源的負擔極低,且攻擊面較小。
了解 VHD 與 VHDX 之間的差異
談到虛擬硬碟時,必須了解的是 VHD 和 VHDX 並非同一種格式 因此,兩者的使用方式有所不同。若要讓 VHD 發揮最佳效能,請建立固定大小磁碟,如此便能預先分配儲存空間。至於 VHDX,建議建立動態擴充磁碟,當需要額外儲存空間時,系統會自動擴充其大小。
請保持 Hyper-V 整合服務為最新版本
以下 Hyper-V 最佳實踐可協助您確保每個 Hyper-V 整合服務 請確保 Hyper-V 主機和客體虛擬機器均已啟用此功能,並保持更新。如此一來,即可確保主機與客體機器之間具有更好的相容性,並提升其效能。
安裝並設定防惡意軟體程式,以獲得高效保護
如果您已安裝防惡意軟體程式,建議您妥善設定該程式,以避免在您的環境中出現任何效能問題。 例如,防惡意軟體程式極有可能阻斷您基礎架構中的 I/O 操作,並將此類活動判定為可疑行為。此外,某些防惡意軟體工具可設定於工作時間內掃描環境中的病毒,這將增加生產環境的負載。因此,根據此 Hyper-V 最佳實踐建議,應檢查目前啟用的防惡意軟體預設設定,並進行適當的配置。
請注意資源分配
在此情況下,Hyper-V 的最佳實踐是確保 Hyper-V 環境不會過度負荷。因此,您應留意處於運行狀態的虛擬機器數量、這些虛擬機器是否在您的基礎架構中被積極使用,以及可用資源是否在系統中得到有效分配,以避免資源過度消耗。
請勿建立過多的虛擬交換器
下一項 Hyper-V 最佳實踐是為每台主機建立單一虛擬交換器。若要確保虛擬機器之間的隔離性,不建議建立多個虛擬網路交換器,因為這可能會造成處理負載。相反地,建議採用 VLAN 標記功能,此功能可實現網路隔離,並讓系統中的虛擬機器之間進行獨立通訊。
請選擇第 2 代虛擬機器,而非第 1 代虛擬機器
請注意,一旦建立虛擬機器後,便無法變更其世代。因此,Hyper-V 的最佳實踐之一是使用第 2 代虛擬機器,而非第 1 代虛擬機器。第 2 代虛擬機器的基本優勢在於其開機方式。第 1 代虛擬機器僅允許從 IDE 控制器開機,而第 2 代虛擬機器則可從 SCSI 控制器開機,這是一種更快且更安全的開機方式。 此外,第 2 代虛擬機器的最大開機磁碟容量可達 64 TB,而第 1 代虛擬機器的最大開機磁碟容量則為 2 TB(VHDX)或 2040 GB(VHD),具體取決於您選擇的虛擬硬碟格式。
變更虛擬機器設定檔的預設位置
請選擇其他預設位置來儲存虛擬機器設定檔。當電腦上啟用 Hyper-V 角色時,系統會建立用於儲存虛擬機器設定檔的預設資料夾 (C:ProgramDataMicrosoftWindowsHyper-V)。建議您將此預設位置變更為非系統硬碟,因為若繼續使用相同的預設資料夾,將有極高的風險導致硬碟延遲及磁碟空間不足。
套用 Hyper-V 監控工具
另一項 Hyper-V 最佳實踐是使用 Hyper-V 監控工具來管理虛擬基礎架構及其組件的效能(包括 CPU 負載、記憶體與磁碟使用率、I/O 操作、系統健康狀態等)。 Hyper-V 監控軟體可掃描您的整個基礎架構,並在系統內發生任何變更時通知您。某些 Hyper-V 監控工具不僅能識別虛擬環境中的問題,還能提供一份 Hyper-V 最佳實踐清單,協助您處理已偵測到的問題。
啟用動態記憶體前請三思
下一項 Hyper-V 最佳實踐是啟用 動態記憶體 僅在需要時使用。儘管"動態記憶體"是一項極其實用的特點,可讓您自動為選定的虛擬機器分配其當下實際需求的記憶體量,但您不應盲目使用此特點。 透過動態記憶體,您可以為特定虛擬機器設定其可使用的最小與最大記憶體容量。然而,若電腦可用記憶體耗盡,將有極高的記憶體超額分配風險,並可能導致系統當機。因此,您需要密切監控系統內的記憶體分配狀況,以避免未來發生任何問題。或者,您也可以直接停用動態記憶體,改採靜態記憶體分配。
著重於正確的磁碟容量規劃
磁碟容量需求過大或過小,都可能對您的基礎架構造成不利影響。這項 Hyper-V 最佳實踐指出,您需要評估儲存能力,並分析環境中的 I/O 活動。此外,您還需考量當前的作業負載需求以及環境的預期成長,以便預先為任何潛在變動做好準備。
設定網路介面卡綑紮
在建置 Hyper-V 環境時,您需要特別留意網路連線設定。為此,Hyper-V 推出了網路介面卡(NIC)綑綁特點,讓您能將多個實體 NIC 組合成單一邏輯 NIC。此特點可用於消除單點故障,並確保冗餘與負載平衡。
如您所見,這是一項極具價值的特點,但若配置不當,可能會導致網路故障。例如,應避免將屬於同一網路控制器的埠進行綑綁。一旦該網路控制器發生故障,其所有埠也將隨之失效。另一個常見的錯誤是將不同型號的網路控制器納入同一個 NIC 綑綁組,因為它們可能不相容,進而導致延遲。
請務必檢查虛擬機器的預設設定
部分使用者可能認為預設設定是最有效的,因此決定永遠不加以變更。然而,在建立虛擬基礎架構時,重要的是先釐清您最初建立它的目的,並以此為基礎來建構您的環境。 若您主要著重於業務需求,可能會發現虛擬機器的預設設定無法確保高效能。
舉例來說,當您啟用 Hyper-V 動態記憶體時,預設的最大 RAM 容量可能高達 1 TB,這是一個相當龐大的數值,而很少有電腦能提供如此大量的實體記憶體。因此,虛擬機器的預設設定可能會導致資源分配不當,並隨著時間推移,最終引發硬體故障。
避免讓管理作業系統過度負載
管理作業系統的主要目標是執行與保護虛擬機器。因此,建議您僅在軟體、伺服器角色或應用程式能協助達成此目標時,才將其新增至管理作業系統,最常見的例子包括防惡意軟體程式、備份解決方案等。在其他情況下,應將新軟體安裝於客體虛擬機器中,以避免管理作業系統過度負荷,並妥善管理虛擬環境。
使用 PowerShell 指令碼設定 Hyper-V 虛擬機器
儘管微軟為您提供了幾種 Hyper-V 管理工具 (例如 Hyper-V 管理員或伺服器管理員),仍有部分功能只能透過 PowerShell 進行設定。對於缺乏經驗的使用者而言,執行 PowerShell 指令碼可能看似是一項艱鉅的任務。然而,一旦掌握了這些技巧,您便能獲得一款免費的 Hyper-V 管理工具,藉此輕鬆控制並自動化任何難度的管理任務。
結語
Hyper-V 最佳實踐可應用於多種用途,而採用特定 Hyper-V 最佳實踐的主要目的,在於提升伺服器效能。然而,若要保護您的虛擬基礎架構,最佳做法是部署一套資料保護解決方案,以確保關鍵資料與應用程式能定期備份,並在必要時能輕鬆恢復整個基礎架構。 NAKIVO Backup & Replication 這是一套快速、可靠且經濟實惠的解決方案,旨在為使用者提供靈活性、便利性與簡易性。
