Hyper-V

Hyper-V，代號Viridian，^[1] 舊稱Windows Server Virtualization，是Microsoft的本機虛擬機器管理程式，它可以在執行x86-64位元的Windows上建立虛擬機器。^[2] 從Windows 8開始，Hyper-V取代Windows Virtual PC作為Windows客戶端版本的硬件虛擬化組件。可以組態執行Hyper-V的伺服器電腦能夠將單個虛擬機器公開到一個或多個網絡。Hyper-V是與Windows Server 2008一起首次發佈，自Windows Server 2012和Windows 8以來一直無需額外付費。獨立的Windows Hyper-V Server是免費的，但僅具有命令列介面。

Hyper-V

開發者	Microsoft
首次發佈	June 28, 2008年，​16年前​（June 28, 2008）
作業系統	Windows Server Windows 8, Windows 8.1, Windows 10, Windows 11 (x64; Pro, Enterprise and Education)
前任	Windows Virtual PC
類型	原生Hypervisor
網站	docs.microsoft.com/en-us/virtualization/hyper-v-on-windows/about/

歷史

Hyper-V的測試版附帶了某些x86-64版本的Windows Server 2008。最終版本於2008 年6月26日發佈，並通過Windows Update提供。^[3] Hyper-V自發佈後每一代Windows均包含該程式。^[4][5][4]

微軟通過兩個渠道提供Hyper-V，一是作為Windows Server 2008及其之後的Windows版本中的一個可選組件，它同時在x64的Windows 8、Windows 8.1和Windows 10的專業版、企業版上作為可選元件；另一個是Hyper-V伺服器，它是一個Windows Server的免費程式版本，但功能有限。^[6]

Hyper-V Server

Hyper-V Server 2008於2008年10月1日發佈，它由Windows Server 2008核心服務及Hyper-V組成，而其他的Windows Server 2008組件則被禁用，並且Windows服務有限。^[7] Hyper-V Server 2008僅限於用於組態主機作業系統、物理硬件和軟件的命令列介面。清單驅動的CLI介面和一些可自由下載的指令碼檔案簡化了組態。此外，Hyper-V Server支援通過遠端桌面連接進行遠端訪問。但是，主機作業系統和來賓虛擬機器的管理和組態通常是使用Microsoft管理控制台通過網絡在另一台Windows電腦或系統中心虛擬機器管理器上完成的，這樣可以更輕鬆地進行「指向和單擊」組態，並且可以監視Hyper-V Server。

Hyper-V Server 2008 R2（Windows Server 2008 R2 的一個版本）於2009年9月推出，包括Windows PowerShell v2，用於更大的CLI控制。遠端訪問Hyper-V伺服器需要網絡介面和Windows防火牆的CLI組態。此外，也不完全支援使用Windows Vista電腦來管理Hyper-V Server 2008 R2。

架構

Hyper-V 架構

Hyper-V以分區的方式實現虛擬機器的隔離。分區是由hypervisor支援的邏輯隔離單元，每個客戶作業系統都在其中執行。在每個hypervisor實例中，必須至少有一個執行有Windows系統的根分區（或叫父分區）。虛擬化服務提供程式和虛擬機器管理服務執行在父分區中，並為子分區提供支援。父分區建立子分區來寄存客戶作業系統。父分區使用hypercall API建立子分區。

分區無法訪問物理處理器，也不處理處理器中斷。它們擁有對處理器的虛擬視圖，並在每個客戶分區私有的虛擬記憶體地址區域中執行。虛擬機器管理程式處理對處理器的中斷，並將它們重新導向到各自的分區。子分區無法直接訪問其他硬件資源，而是通過虛擬裝置訪問。對虛擬裝置的請求要麼通過VMBus，要麼通過虛擬機器管理程式重新導向到父分區中的裝置，由其處理這些請求。^[8]

在Windows系統開啟Hyper-V後，作為宿主作業系統的Windows系統會執行在一個虛擬機器之中^[9]，在Hyper-V虛擬化層之上執行。因此，一些易受延遲影響的高精度應用程式可能會出現問題。宿主機仍然可以直接訪問所有硬件。^[10]

向下相容性

與Microsoft Virtual Server和Windows Virtual PC一樣，Hyper-V 將每個來賓作業系統儲存到單個虛擬硬碟檔案中。它支援較舊的.vhd格式，以及較新的.vhdx。可以在Hyper-V中複製和使用Virtual Server 2005、Virtual PC 2004和Virtual PC 2007中的較舊.vhd檔案，但必須從虛擬機器中刪除任何較舊的虛擬機器整合軟件（相當於Hyper-V Integration Services）。使用Hyper-V組態並啟動遷移的來賓OS後，來賓OS將檢測到（虛擬）硬件的更改。安裝「 Hyper-V整合服務」將安裝五項服務以提高效能，同時添加新的來賓影片和網卡驅動程式。

客戶端作業系統

Windows 8 專業版或企業版或更高版本的64位元SKU帶有一個特殊版本的Hyper-V。^[11]

參考資料

1. Foley, Mary Jo. Microsoft to ship Windows Server 2008, over time, in eight flavors. ZDNet. [2020-07-11]. （原始內容存檔於2019-04-17） （英語）.
2. Paul Thurrott's SuperSite for Windows: Windows Server Virtualization Preview. web.archive.org. 2007-10-11 [2020-07-11]. 原始內容存檔於2007-10-11.
3. Announcement available from the Microsoft download centre. [2020-07-11]. （原始內容存檔於2012-03-23）.
4. Cloud Computing Services | Microsoft Azure. azure.microsoft.com. [2020-07-11]. （原始內容存檔於2020-07-11） （英語）.
5. Microsoft® Hyper-V™ Server 2008 R2 SP1. Microsoft Download Center. [2020-07-11]. （原始內容存檔於2020-07-12） （美國英語）.
6. Try Hyper-V Server 2012 R2 on Microsoft Evaluation Center. www.microsoft.com. [2020-07-11]. （原始內容存檔於2020-07-11）.
7. Microsoft Helps Customers Overcome Barriers to Virtualization and Get Virtual Now. PressPass (新聞稿). Microsoft. October 1, 2008 [2020-07-11]. （原始內容存檔於2010-01-18）.
8. Hyper-V Architecture. Microsoft. [2023-10-26]. （原始內容存檔於2023-06-14）.
9. Raymond Chen. What is this vmmem program that is using up all my CPU and memory?. Microsoft. [2023-10-26]. （原始內容存檔於2023-10-25）.
10. Windows 10 上的 Hyper-V 简介. Microsoft. [2023-10-26]. （原始內容存檔於2023-06-12）.
11. 存档副本. techdracula.com. [2020-07-11]. （原始內容存檔於2020-07-11）.