Hyper-V Sanallaştırma Teknolojisi

Eyl 07, 2013

Genel Özellikler ve Temel Gereksinimler:

Sanallaştırma; var olan fiziksel donanıma birden çok işletim sistemi kurulumu yapılarak, tek bir makine üzerinde birden çok işletim sisteminin çalışmasını sağlayan teknolojidir. Sanallaştırma işlemi, bilgi teknolojileri alanında çalışan sistem yöneticilerine çok büyük kolaylıklar ve avantajlar sağladığından, günümüzde sıkça başvurulan bir yöntem haline gelmiştir. Sanallaştırmanın sağladığı avantajlar ise;

  • Donanım kullanılabilirliği arttırılarak fiziksel sunucu üzerindeki operasyon ve bakım maliyetleri düşürülebilmektedir.
  • Hızlı ve verimli kurulum yapılabilmesi sayesinde yazılım ve donanım testlerinin kolayca yapılabilmesi sağlanabilmektedir.
  • Bir fiziksel sunucu üzerinde birden çok sunucu hizmeti çalıştırılabildiğinden, sistem kurulumunda harcanan toplam maliyet düşürülebilmektedir.
  • Tek bir lisansla birden çok sanal cihaz üzerine aynı yazılım kurulabildiğinden, yazılım maliyetleri azalmaktadır.
  • Tek fiziksel sunucu üzerinde istenilen birçok servisin çalıştırılabilmesi sayesinde, bir rack(sunucu rafı) üzerinde 30’a yakın hizmetin verilebilmesi sağlanmaktadır.
  • Daha az sayıda fiziksel sunucunun ihtiyacı karşılayabilmesi sayesinde sistem odalarında harcanan elektrik ve soğutma giderleri düşmektedir.

Sanallaştırma işlemi çeşitli sanallaştırma aygıtları aracılığıyla sağlanmaktadır. Bu aracı aygıtlar, yazılım ya da donanım tabanlı olarak çalışabilmektedirler. Genel anlamda, oluşturulan sanal makine ile donanım ve işletim sistemi arasındaki bağlantıyı sağlayan ara katmana “hypervisor” adı verilmektedir.

Hyper-V ise Microsoft’un geliştirdiği sanallaştırma yazılımıdır. Hyper-V; donanım tabanlı olarak çalışan "hypervisor" yapısına sahip olan, 64 bitlik işlemciler üzerinde çalışmak üzere tasarlanmış, modern mimariye, yüksek performansa ve yüksek güvenlik özelliklerine sahip bir sanallaştırma yazılımıdır. Server 2008 işletim sistemi ile birlikte ücretsiz olarak kullanıma sunulan Hyper-V,64 bitlik bir Windows Server 2008 işletim sistemine (Windows Server 2008 Standard, Windows Server 2008 Enterprise ve Windows Server 2008 Datacenter) sahip olan makineler üzerinde çalışabilmektedir. Sahip olduğu temel özellikler ise şöyle sıralanabilir:

  • Hyper-V, sahip olduğu 64 bitlik "microkernelized" mimarisi ile kullanıcılarına yüksek performans sunmaktadır.
  • Sanal makineler üzerinde 32 bitlik ve 64 bitlik mimariye sahip olan geniş bir yelpazedeki çeşitli işletim sistemlerini desteklemektedir.
  • RAM kullanımında 2TB’a kadar istemci bilgisayara, 64’er GB’a kadar sanal makinelerin kullanımına izin vermektedir.
  • SMP(Symmetric Multi Processing - Simetrik Multi İşlem) desteği ile ana bilgisayar üzerinde 4 fiziksel işlemciye kadar izin vermektedir.
  • Doğrudan disk erişimi ve SAN(Storage Area Networks - Saklama Alanı Ağları) özelliklerini desteklemektedir. SAN; farklı depolama birimleri arasında kullanılan, yüksek hızlarda erişime izin veren özel ağ anlamına gelmektedir.
  • Gelişmiş ağ denetim mekanizması sayesinde fiziksel sunucu üzerinde çalışan sanal makineler ve ana bilgisayar arası ağ bağlantıları kolayca ayarlanabilmekte ve ağ yükü otomatik olarak dengelenmektedir.
  • Sanal makineler ile ana bilgisayar arasında hızlı geçiş olanağı sunmaktadır.
  • Snapshot(Anlık Görüntü) özelliği ile oluşturulan sanal makinelerin istenilen zamanlarda yazılım ve donanım ayarları kaydedilerek, herhangi bir problem oluşması durumunda sanal makinelerin kaydedilen anlık görüntü ayarları ile geri döndürülmesi sağlanabilmektedir. 
  • Farklı bir fiziksel sunucu üzerinde oluşturulmuş sanal makinelerin başka bir fiziksel sunucuya taşınması işlemi gerçekleştirilebilmektedir. 

Hyper-V Ağ Bağlantı Özellikleri

Hyper-V ile oluşturulan sanal makinelerin birbirleriyle ve dış ağlarla iletişiminin sağlanması çeşitli yollarla sağlanmaktadır. Hyper-V ile sanal makineler ve sanal makinelerin üzerine kurulduğu fiziksel makine arasında üç farklı türde ağ oluşturulabilmektedir. Sanal makinelerin sadece kendi aralarında iletişim kurmasını sağlayan özel ağ(privite network) bunların ilkidir. Özel ağlar sanal makinelerin fiziksel ağ trafiğinden izole edilerek birbirleri arasında daha rahat iletişim kurmaları amacıyla kullanılmaktadır. İkinci ağ türü ise sanal makinelerin fiziksel makine ile bağlantısını sağlayan dahili ağ (internal network) adındaki ağlardır. Dahili ağlar, aynı fiziksel sunucu üzerine oluşturulan sanal makineler ile yönetici işletim sistemi arasındaki iletişimi sağlamaktadırlar. Dahili ağlar, sanal makinelerin üzerine oluşturulduğu yönetici işletim sistemi ile sanal makineler arasında bir test ortamı oluşturmak ve işletim sistemini kullanarak sanal makinelere erişimin sağlanması amacıyla kullanılmaktadır. Üçüncü ağ türü ise sanal makineler ile fiziksel makinenin dahil olduğu fiziksel ağ arasındaki iletişimi sağlayan harici ağ (external network) şeklindedir. Harici ağ ile oluşturulan sanal makinelerin fiziksel ağ üzerindeki diğer makineler ve sunucularla iletişime geçmesi sağlanmaktadır.

Hyper-V’de Ağ Bağlantılarının Çalışma Şekli

Hyper-V kullanılarak sanal makineler oluşturulduğunda, yine bu sanal makinelere ait olan sanal ağ bağdaştırıcıları (network adapter) oluşmaktadır. Bu oluşturulan sanal ağ bağdaştırıcıları fiziksel ağ bağdaştırıcısı üzerinde kendilerine bir port açarak sanal makineden gelen istekleri bu port üzerinden fiziksel yapıya ulaştırmaktadır. 

Üç farklı tipte ağ oluşturulabilen Hyper-V’de, bu ağların çalışma şekilleri farklılıklar göstermektedir. Sanal makineler üzerinde herhangi bir ağ tanımlandığında, var olan fiziksel ağ bağdaştırıcısı sanal ağ bağdaştırıcısı olarak çalışmaktadır. Bu noktadan itibaren, fiziksel makine de dahil olmak üzere, ağ ile ilgili herhangi bir işlem yapılmak istendiğinde, istekler öncelikle "hypervisor" tarafından değerlendirilerek fiziksel ağ bağdaştırıcısına iletilmekte ve bunun sonrasında fiziksel ağ bağdaştırıcısı görevini yerine getirmektedir.

Sanal makinelerin ağ bağlantı özellikleri incelendiğinde 2 farklı ağ bağdaştırıcısı kullandığı görülecektir. Bunlardan birincisi artık sanal ağ bağdaştırıcısı olarak görev yapan fiziksel ağ bağdaştırıcısı; ikincisi ise Legacy Network Adapter’dır. "Legacy Network Adapter"; herhangi bir sürücü yazılıma ihtiyaç duymayan, sanal bir ağ bağdaştırıcısıdır. Bu bileşen, oluşturulan sanal makinenin işletim sisteminin RIS (Remote Installation Services - Uzaktan Kurulum Servisi) ve WDS(Windows Deployment Services) gibi ağ servisleri kullanılarak yüklenilmesi istendiğinde devreye giren ağ bağdaştırıcısıdır.

Oluşturulan ağ yaplarında, sanal makinelerin birbiriyle ve fiziksel makine ile olan iletişimi oluşturulan bir sanal switch(anahtarlayıcı) üzerinden sağlanmaktadır. Bu sanal anahtarlayıcı, sanal makinelerin oluşturulmasıyla birlikte Hyper-V tarafından otomatik olarak oluşturulmaktadır. Bu anahtarlayıcıyı, oluşturulan sanal makine sayısına bağlı olarak değişen dinamik portlara sahip bir cihaz olarak düşünmek mümkündür. Aşağıdaki şekilde sanal anahtarlayıcının ağ üzerindeki rolü görülmektedir.

Windows Server 2008 Üzerinde Hyper-V ile Sanal Makine Oluşturulması

  1. Server Manager (Sunucu Yönetimi)-> Roles (Roller) -> Hyper-V Manager (Hyper-V Yöneticisi)  altına oluşturulan sanal makine üzerine sağ tıklanarak New (Yeni) seçeneği altındaki Virtual Machine (Sanal Makine) tıklanır.



  2. Açılan New Virtual Machine Wizard (Yeni sanal makine sihirbazı) ekranında Next (İleri) tıklanarak devam edilir.



  3. Gelen ekranda, oluşturulacak olan sanal makineye istenilen isim verilir. Ayrıca oluşturulacak olan sanal makinenin hard disk üzerinde hangi konumda saklanılması isteniyorsa Store the virtual machine in a different location(Sanal makineyi farklı bir yerde sakla) düğmesi tıklanarak bu konum belirtilebilir. Bu düğme tıklanmadığında ise sanal makine oluşturma sihirbazı varsayılan dosyayı kullanarak sanal makineyi oluşturacaktır.



  4. Bir sonraki adımda, oluşturulacak sanal makinenin RAM (Random Access Memory-Rastgele Ulaşılabilir Bellek) olarak kullanacağı hafızanın hangi büyüklükte olacağı megabyte cinsinden tayin edilir ve Next (İleri) düğmesi tıklanarak kuruluma devam edilir.



  5. Bir sonraki adımda ise sanal makinenin ağ bağlantısı ayarları yapılmaktadır. Bu adımda kullanılacak olan bağlantı seçeneği işaretlenerek Next (İleri) düğmesine tıklanır ve bir sonraki adıma geçilir.



  6. Ağ ayarı yapıldıktan sonra, sanal makinenin kullanacağı sabit disk alanı ayarlarını yapılmaktadır. Bu adımda sanal makinenin kullanacağı sabit disk alanının var olan disk alanında hangi adla, hangi konumda tutulacağı gibi özellikler seçilebilmektedir. Ayrıca, bu adımda, daha önceden oluşturulan bir sanal disk kullanılacak disk alanı olarak seçilebilir veya bu işlemin daha sonra yapılması sağlanabilmektedir. Bu ayarlamalar yapıldıktan sonra Next (İleri) tıklanarak kuruluma devam edilir.



  7. Bu adımda, oluşturulan sanal makineye kurulacak işletim sisteminin hangi yolla kurulacağı belirlenir. Kurulumun CD-ROM kullanılarak CD’den kurulması, floppy disk kullanılarak kurulum yapılması veya ağ üzerinden bu kurulumun yapılması seçilebilmektedir. Ayrıca Install an operating system later (İşletim sistemini daha sonra kur) seçeneği seçilerek bu adım geçilebilmekte ve işletim sistemi kurulumu ayarları daha sonra yapılabilmektedir.



  8. Bu aşamada ise sanal makinenin kurulumu tamamlanmıştır ve ekranda oluşturulan sanal makineye ait bilgiler görülmektedir. Finish (Bitir) düğmesi tıklanarak kurulum tamamlanmaktadır.

Sanal Makine Ayarlarının Düzenlenmesi:

Hyper-V ile sanal makine oluşturulduğunda kurulum sırasında yapılan veya kurulum sonrasında yapılması gerekilen yapılandırmalar, Hyper-V Manager konsol ekranında görülen sanal makine üzerine sağ tuşla tıklanarak gelen menüden Settings (Ayarlar) tıklanarak veya yine Hyper-V Manager konsol ekranında oluşturulan sanal makine işaretli halde iken konsol ekranı sağ tarafında bulunan Settings (Ayarlar) ikonu tıklanarak yapılabilmektedir. Bu ikon tıklandığında açılan pencerede bulunan alt menüler ve bu menüler kullanılarak yapılabilecek ayarlamalar ise şöyledir:

  • Settings (Ayarlar) menüsünde sol kolonda yer alan Add Hardware (Donanım Ekle) seçeneği tıklandığında, oluşturulan sanal makineye izin verilen sanal donanımların eklenmesi işlemi yapılabilmektedir. Donanım ekleyebilmek için istenilen donanımın seçilerek Add (Ekle) düğmesine tıklanılması yeterlidir.



  • BIOS (Basic Input Output System - Temel Giriş Çıkış Sistemi) sekmesinde ise oluşturulan sanal makinenin hangi yolla çalışmaya başlayacağı belirlenmektedir. Bu sekmede yapılacak değişiklikler ile işletim sisteminin ilk olarak hangi bileşen kullanılarak başlatılacağı seçilmektedir. Sanal makine, ilk olarak en üstte bulunan bileşen yoluyla işletim sistemini başlatma yoluna gidecektir. Bu bileşenler arasındaki öncelik sırası ise ilgili bileşenin üzerine tıklandıktan sonra sağ tarafta bulunan oklar yardımı ile bileşenin yukarı veya aşağı taşınması ile belirlenebilmektedir.



  • Memory (Hafıza) sekmesi ise sanal makinenin kullanacağı RAM alanının ayarlanmasına imkan sağlamaktadır. Kurulum sırasında belirlenen bu bellek alanı ihtiyaçlar doğrultusunda ve donanım yapısının izin verdiği ölçüde bu sekme kullanılarak arttırılıp azaltılabilmektedir.



  • Legacy Network Adapter sekmesinde ise sanal makineye işletim sistemi kurulmadan önce dahil olunan ağ üzerindeki ağ kaynaklarına erişimi sağlayan sanal ağ bağdaştırıcısının yapılandırılması yapılabilmektedir. Sanal ağ bağdaştırıcısının hangi MAC adresini kullanacağının otomatik olarak belirlenebilmesinin yanında kullanıcının atayacağı adresin kullanılması da sağlanabilmektedir. Ayrıca bu sekmede bulunan Enable Virtual LAN seçilerek sanal makine ağ bağdaştırıcısının sanal yerel ağ yapılanmasına izin vermesi sağlanabilmektedir.

Bu ayarlamaların yapılabilmesi için sanal makinenin çalışır durumda olmaması gerektiği ve gerekli ayarlamalar yapıldıktan sonra OK (Tamam)'a tıklanılması gerektiği unutulmamalıdır.