[ARTICULO] Windows Server | Novedades en Virtualización (Hyper-V) de Windows Server 2012 R2

Windows Server 2012 R2 incorpora una serie de novedades y mejoras en Virtualización. En este sentido, y en conjunto con System Center y Windows Azure, son las tres plataformas que forman parte de la visión hacia el sistema operativo en la nube de Microsoft.

En esta publicación hacemos el mayor esfuerzo por recorrer todas las novedades y mejoras que tiene Windows Server 2012 R2 en materia de virtualización. Forma parte de una serie de publicaciones que pueden ser descargadas desde aquí: https://pablodiloreto.com/articulo-que-hay-de-nuevo-en-windows-server-2012-r2/

Actualmente esta publicación está en fase preliminar y puede que algunos puntos estén incompletos. Estos puntos serán completados en la versión final, que coincidirá temporalmente con la salida de Windows Server 2012 R2 al mercado, o en las sucesivas actualizaciones quincenales que se realizan y se publican en TecTimes (http://anterior.tectimes.net).

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Introducción

Objetivo y Alcance

Esta publicación tiene como objetivo:

• Recorrer las principales novedades que tiene Windows Server 2012 R2 en materia Virtualización.
• Conocer las mejoras en funcionalidades ya existentes en materia Virtualización.

En relación al Alcance, esta publicación se centra en la actual versión Preview de Windows Server 2012 R2, por lo cual entendemos que algunas características pueden verse modificadas. No obstante, nos hemos basado en información oficial que Microsoft, a través de sus artículos o blogs, ha dado a conocer. Cuando la versión RTM (released to manufacturing) salga a la luz, el alcance será actualizado.

Audiencia

Este documento está dirigido a Consultores, Profesionales IT y personas que desarrollan tareas de Consultoría, Administración y Soporte o que simplemente están interesados en aprender nuevas cosas.

Comentarios y Corrección de Errores

Hemos realizado nuestro mejor esfuerzo para no cometer errores, pero al fin y al cabo somos seres humanos. Si deseás reportar algún error o darnos feedback de qué te pareció esta publicación, por favor no dejes de comunicarte con nosotros a través de correo electrónico a la siguiente dirección: info@tectimes.net.

Desarrollo

Los que hemos tenido la experiencia de conocer y probar algunas de las características renovadas y nuevas de Windows Server 2012 R2, hemos entendido la visión clara de Microsoft de orientar a este sistema operativo, en conjunto con System Center y Windows Azure, como 100% compatible con la nube.

Windows Server 2012 R2 tiene como propuesta entender a la virtualización, el control y administración de la identidad, el acceso y protección a la información e incluso su desarrollo (del software) como un todo que es y a la vez forma parte de la nube. Esta visión es materializada por la infreastructura on-promises del cliente, en conjunto con la infraestructura en la nube de proveedores de servicio (Service Providers) y de Microsoft a través de Windows Azure, tal como se muestra en el siguiente gráfico:

En esta publicación vamos a conocer cuáles son las novedades de virtualización que trae consigo Windows Server 2012 R2. Muchas de las novedades, mejoras y optimizaciones de Hyper-V en Windows Server 2012 R2 son una evolución de Windows Server 2012, y otras complementan a los claros objetivos de Microsoft de convertir Windows Server 2012 R2 y Hyper-V en “cloud-ready”.

En este artículo, cuando decimos que analizaremos las mejoras en Virtualización vamos a referirnos exclusivamente a funciones técnicas de “Hyper-V”, y no a conceptos más generales. Estos conceptos más generales (como nube híbrida desde el punto de vista de conectividad), serán analizados en forma separada. Este análisis lo realizaremos en base al siguiente cuadro de mejoras y novedades:

Mejoras y Novedades en el Incremento de la Disponibilidad y Performance

Calidad de Servicio de Storage (Storage Quality of Service QoS)

Esta funcionalidad permite gestionar el rendimiento de los discos virtuales que son accedidos por las máquinas virtuales. En Windows Server 2012 R2 Storage QoS permite especificar las cargas mínimas y máximas en términos de operaciones por segundo (IOPS) de entrada y salida para cada disco virtual.

La idea de esto es que el rendimiento de un disco no afecte el desempeño de otro disco virtual dentro del mismo host.

Esta funcionalidad es nueva en Windows Server 2012 R2, dado que en versiones anteriores no se permitía especificar los parámetros de carga sobre un disco virtual

Cambio de Tamaño en vivo de VHDX (Live Resizing of VHDX)

Una novedad en Hyper-V de Windows Server 2012 R2 es que se introdujo la posibilidad de cambiar el tamaño del disco duro virtual mientras el equipo está encendido. Esto permite que el administrador pueda realizar cambios de configuración y operaciones de mantenimiento en un disco rígido virtual que está asociado a un equipo que está corriendo.

Esta funcionalidad está solamente disponible para tipos de disco VHDX (no VHD) que están adjuntados mediante un controlador SCSI. El tamaño del disco puede incrementarse o decrementarse a través de la interfaz de usuario mientras que el disco está en uso.

Cluster de Máquinas Virtuales con VHDX compartidos (Shared Virtual Hard Disk Cluster)

Esta nueva funcionalidad permite formar un cluster de máquinas virtuales que están utilizando un disco duro virtual compartido (VHDX). Un disco rígido virtual compartido permite que multiples máquinas virtuales accedan al mismo archivo VHDX, lo cual provee un espacio compartido usado por Windows Failover Clustering. Estos discos virtuales compartidos pueden alojarse en Cluster Share Volumen (CSV) o en recursos compartidos de tipo SMB (Server Message Block) que permitan escalamiento.

Esta funcionalidad es nueva en Windows Server 2012 R2. No era posible realizar un cluster de máquinas virtuales utilizando un disco virtual compartido en versiones anteriores de Windows Server.

Mejoras en Hyper-V Replica

Hyper-V Replica es una funcionalidad ya lanzada en Windows Server 2012. En Windows Server 2012 R2 tiene algunas mejoras y nuevas funcionalidades, tales como la posibilidad de configurar replicación extendida y frecuencia de la replicación.

En relación a la replicación extendida:

• Permite reenviar la información sobre los cambios que ocurren en la máquina virtual primaria a un tercer servidor (el servidor replica extendido – “Extended Replica Server”).
• En caso de una falla del servidor primario, el servidor de réplica extendido provee una protección continuada para el negocio.

Con respecto a la frecuencia de la replicación:

• Antes era un valor fijo y ahora puede configurarse con una extensión de hasta 24 horas, cuando en su versión anterior el máximo era 15 horas.
• Existe la regla de los “30 segundos” que indica que el host réplica nunca estará más de un minuto “detrás” del sitio primario.

Hyper-V Recovery Manager

En conjunto con la mejora anterior de Hyper-V Replica, Microsoft ha anunciado la funcionalidad de “Hyper-V Recovery Manager” en Windows Azure, lo cual permite integrar una estrategia de Disaster Recovery Plan (DRP) a través de una consola integrada en la nube entre dos sitios on-promises.

Si bien esta funcionalidad no es específica de Windows Server 2012 R2, si pertenece a la misma “ola” en Windows Azure. El gráfico de arquitectura sería el siguiente:

Mejoras y Novedades en las Operaciones del Administrador

Migración en Vivo más rápida

Migración en vivo con RDMA (Live Migration with RDMA)

Migración en vivo con RDMA (Remote Direct Memory Access – acceso directo a memoria remota) es una nueva característica en Windows Server 2012 R2. Esto ofrece un alto rendimiento para migraciones en vivo para conexiones mayores a 10 Gbit, soportando transferencias de hasta 56 GB/s.

Migración en vivo con Compresión (Live Migration with Compression)

Windows Server 2012 R2 soporta out-of-the-box compression de tráfico en migraciones en vivo (live migration with compression). Esto lo realiza mediante la adopción de los recursos de CPU que queden libres en el host. Hyper-V dará prioridad a otras tareas cuando se programa una migración, esto significa que si la máquina virtual necesita más memoria, entonces la migración en vivo tendrá menos consumo de CPU y no impactará en los sistemas productivos.

La compresión está activada en forma predeterminada y no requiere ningún tipo de hardware ni configuración especial. Estadísticamente, se espera que esta compresión reduzca a la mitad el tiempo que lleva mover un equipo virtual.

Migración en Vivo sobre SMB

Se puede aprovechar la potencia de SMB3 cuando se realizan migraciones en vivo. Tanto para tarjetas de red habilitadas con RDMA (ya lo hemos visto antes) y también se puede aprovechar SMB multi-channel para transmitir simultáneamente la migración en vivo a través de múltiples tarjetas de red. Con un mejor rendimiento y un menor impacto en el sistema, Live Migration over SMB es una alianza interesante.

Clonación en vivo de Máquinas Virtuales (Live Clone of Virtual Machines)

Hyper-V en Windows Server 2012 R2 permite, con la consola Hyper-V Manager, realizar la clonación en vivo de equipos virtuales en un equipo virtual que está encendido sin necesidad de apagarlo.

Mejoras en Exportación de Máquinas Virtuales

Al igual que para la clonación en vivo, Hyper-V en Windows Server 2012 R2 soporta la exportación de una máquina virtual o de una instantánea de máquina virtual mientras la misma está corriendo (está encendida). Ya no se debe apagar el equipo para poder exportarlo, como sucedía en versiones anteriores.

Esta operación se puede realizar por interfaz gráfica o mediante los CMDLets “Export-VM” y “Export-VMSnapshot” de PowerShell.

Migración en vivo entre versiones (Cross-Version Live Migration)

La función “Hyper-V Live Migration” ha sido actualizada para soportar migraciones de este tipo entre hosts que corran Windows Server 2012 y Windows Server 2012 R2. Esto permite que no existan cortes de servicio ante la actualización o pasaje de versión, pudiendo mover equipos virtuales de Windows Server 2012 a Windows Server 2012 R2. El pasaje en viceversa no está soportado.

Mejoras y Novedades en la Experiencia de Entrega y Administración

Máquinas Virtuales “Generation 2”

La generación de la máquina virtual (Virtual Machine Generation) determina el hardware virtual y las funcionalidades que son presentadas a la máquina virtual. En Hyper-V de Windows Server 2012 R2 se incluye el soporte a 2 generaciones:

• Generation 1: provee el mismo hardware virtual que en Windows Server 2012.
• Generation 2: provee nuevas funcionalidades al equipo virtual:
  • Inicio Seguro (Secure Boot) a través de UEFI (Unified Extensible Firmware Interface).
  • Inicio desde discos virtuales SCSI (Boot from SCSI).
  • Inicio desde DVD SCSI (Boot from SCSI).
  • Inicio PXE utilizando un adaptador de red standard.
  • “Legacy Free”: muchos de los dispositivos de hardware emulados han sido removidos y reemplazados por drivers sintéticos y dispositivos basados en software.

Los sistemas operativos invitados que soportan Generation 2 son:

• Windows Server 2012.
• Windows Server 2012 R2.
• Windows 8 x64.
• Windows 8.1 x64.

Durante la creación del equipo virtual, a través del CMDLet “New-VM”, se puede indicar la generación de máquina virtual. Una vez creado el equipo no puede cambiarse su generación.

Mejoras en la Conexión al Equipo Virtual

Los servicios de integración de Hyper-V han sido actualizados para permitir:

• Copiar archivos hacia la máquina virtual sin necesidad de conexión de red.
• Redirigir audio de la máquina virtual al host.
• Permitir al sistema operativo invitado utilizar Smart cards del host.
• Permitir al sistema operativo invitado utilizar a cualquier dispositivo USB conectado al host.

Hasta el momento, la conexión hacia la máquina virtual se realizaba mediante la herramienta “Virtual Machine Connection” (VM Connect) perteneciente al rol de Hyper-V. Esto permitía a los administradores a conectarse directamente al equipo virtual y tener la experiencia de administración. En el caso que la placa de red no funcione y no se pueda ingresar directamente al host, VM Connec permite hacerlo. Esta conexión se da gracias a la presentación de una imagen de mapa de bits del desktop del equipo virtual invitado que se actualiza en tiempo real, generada por la placa de red emulada de la máquina virtual.

En Windows Server 2012 R2 ya no es la herramienta “VM Connect” la que permite conectarse al equipo virtual invitado usando una placa de red emulada, teclado y mouse. En su lugar VM Connect utiliza los servicios de escritorio remoto en el sistema operativo virtualizado lo que nos da, por supuesto, una experiencia más rica. No es necesario (aclaración) contar con placa de red virtual conectada.

El copiado y pegado de archivos del host hacia la virtual (o viceversa) se puede hacer mediante interfaz gráfica (copiar / pegar) o mediante el nuevo CMDLet “Copy-VMFile” de PowerShell.

Mejoras en el Modo Sesión

La conexión a una máquina virtual a través de la consola de Hyper-V ahora permite redirección de recursos locales. Esto permite tener a los administradores una experiencia de sesión interactiva cuando se conectan a dichos equipos virtuales a través del a consola de Hyper-V. En sí, provee una experiencia de funcionalidad similar a la de Escritorio Remoto.

Los siguientes recursos pueden ser redirigidos cuando se usa una conexión de consola:

• Configuración de Monitor.
• Audio.
• Impresoras.
• Portapapeles.
• Smart Cards.
• Unidades.
• Dispositivos USB.
• Dispositivos soportados “Plug-and-Play”.

Los sistemas operativos soportados para esta experiencia enriquecida son:

• Windows Server 2012 R2.
• Windows 8.1.

Mejoras en Soporte Linux

Microsoft ya había encarado una estrategia de compatibilizar la plataforma Hyper-V con software Open-Source y con Linux. Dentro de esta estrategia ha trabajado directamente con la comunidad Linux y ha desarrollado drivers que llama “Linux Integration Services” (LIS). LIS es actualmente una parte incorporada transparentemente en las siguientes distribuciones:

• Red Hat Enterprise Linux 5.9 and 6.4
• SUSE Linux Enterprise Server 11 SP2 and SP3
• Ubuntu Server 12.04, 12.10, and 13.04
• CentOS 5.9 and 6.4
• Oracle Linux 6.4 (Red Hat Compatible Kernel)
• Debian GPU/Linux 7.0

Las actualizaciones en LIS realizadas en Windows Server 2012 R2 agregan las siguientes funcionalidades:

• Memoria Dinámica: al igual que podemos realizar para Windows, ahora podemos incrementar o disminuir la memoria física asignada a un equipo Linux.
• 2D Synthetic Video Driver: mejora en la performance 2D y corrección de anteriores problemas como duplicación del mouse.
• Actualización al Protocolo VMbus: ahora los guests Linux pueden propagarse a través de multiples CPUs virtuales, al igual que para Windows.
• Kexec: los equipos Linux sobre Hyper-V ahora pueden obtener volcados, al igual que en un hardware físico.
• Soporte para Backup: Ahora los equipos virtuales Linux pueden backapearse de la misma forma que las máquinas virtuales Windows. Aquellos sistemas operativos Linux soportados y con los servicios de integración actualizados aparecerán en la lista de máquinas virtuales disponibles para backup.
• Cambio de tamaño en vivo de VHDX: al igual que el Windows, el tamaño de un VHDX puede ser modificado en vivo sin apagado del equipo virtual.

Activación Automática (Automatic Virtual Machine Activation)

Automatic Virtual Machine Activation (AVMA) permite instalar máquinas virtuales en un equipo donde Windows Server 2012 R2 está correctamente activado sin necesidad de administrar claves de producto adicionales para cada máquina vritual, aún en entornos desconectados a Internet.

AVMA requiere que el host de virtualización esté ejecutando Windows Server 2012 R2 Datacenter, y que los equipos invitados (guest) sean Windows Server 2012 R2 Datacenter, Estándar o Essentials.

Esta funcionalidad representa una ventaja en muchos aspectos: no hay que administrar claves de producto ni ingresar a los equipos de los clientes ni compartir claves para activar dichos servidores. La activación es transparente cuando AVMA es utilizado.

Conclusiones

Esta publicación es una de una serie de publicaciones sobre las novedades y mejoras de Windows Server 2012 R2. En este sentido, hemos realizado un esfuerzo muy grande para llevar en español y en un lenguaje simple este material a toda la comunidad IT Pro, ¡y ojalá lo hayamos logrado! Se ha intentado recorrer en modo global los principales ítems sobre virtualización que entendemos pueden interesarnos, y dar una experiencia de “360°” al lector.

Hoy en día la infraestructura IT ha cobrado una complejidad muy grande, en aspectos relacionados a la virtualización y aislamiento. Para las empresas, representa un gran desafío, dado que cada vez hay menos motivos (económicos, culturales y tecnológicos) para ir a un entorno de nube, tanto privada como pública, y hacia un entorno de virtualización.

Windows Server 2012 R2 nos facilita ese camino y nos permite transformar nuestro datacenter en un entorno “clour-ready”, y en este sentido la virtualización es el principal actor. De las novedades que hemos visto, no todas podrán implementarse y serán utiles para todos los escenarios. Pero si representan una gama de opciones muy rica que todo administrador, consultor y/o gerente y directivo puede aprovechar, cada uno desde su lugar.

Desde ya un gran agradecimiento a todos los que hicieron posible esta publicación y ¡esperamos que la hayan disfrutado!

Referencias y Links

• What’s New in Hyper-V Network Virtualization in Windows Server 2012 R2: http://technet.microsoft.com/en-us/library/dn383586(v=ws.11)
• Transforming your Datacenter with Software-Defined Networking (SDN): Part I: http://blogs.technet.com/b/windowsserver/archive/2013/06/06/transforming-your-datacenter-with-software-defined-networking-sdn.aspx
• What’s New in 2012 R2: IaaS Innovations: http://blogs.technet.com/b/in_the_cloud/archive/2013/07/31/what-s-new-in-2012-r2-iaas-innovations.aspx
• What’s New in 2012 R2: Hybrid Networking: http://blogs.technet.com/b/in_the_cloud/archive/2013/08/14/what-s-new-in-2012-r2-hybrid-networking.aspx
• What’s New in 2012 R2: Cloud-integrated Disaster Recovery: http://blogs.technet.com/b/in_the_cloud/archive/2013/08/14/what-s-new-in-2012-r2-cloud-integrated-disaster-recovery.aspx
• Hyper-V Extensible Switch Enhancements in Windows Server 2012 R2: http://blogs.technet.com/b/networking/archive/2013/07/31/hyper-v-extensible-switch-enhancements-in-windows-server-2012-r2.aspx