Inhaltsverzeichnis

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1 Einleitung
17
1.1 Was wir Ihnen bieten
18
1.1.1 Das Buch als Ganzes
19
1.1.2 Die elf Kapitel
20
1.2 Die Autoren
27
1.3 Warum virtualisieren wir eigentlich?
29
1.3.1 Ein Projekt ohne Ziel kann nur scheitern
31
1.3.2 Vor- und Nachteile abwägen
32
1.3.3 Stolperfallen vermeiden
34
1.4 Virtuelle Welten: Die Fallstudien
37
1.4.1 Die A. Datum GmbH
38
1.4.2 Die Contoso AG
40
1.4.3 Die Fabrikam AG
43
1.5 Hyper-V und der Virtualisierungsmarkt
44
1.5.1 Server-Virtualisierung: Eine Historie
46
1.5.2 Die Großen am Markt
48
1.5.3 Microsofts Virtualisierungsweg
52
2 Hyper-V im Überblick
57
2.1 Die Architektur
59
2.1.1 Hypervisor Typ 1
59
2.1.2 Hypervisor Typ 2
60
2.1.3 Monolithischer Hypervisor
62
2.1.4 Microkernel-Hypervisor
63
2.2 Paravirtualisierung und Emulation
64
2.3 Hardware-Virtualisierung
65
2.4 Der VMBus und die Integration Services
67
2.5 Das Management-OS
69
2.6 Der Virtualisierungs-Stack
71
2.6.1 Virtual Machine Management Service
72
2.6.2 Virtual Machine Worker Process
72
2.6.3 Virtual Devices
73
2.6.4 Virtualization Service Providers und Virtualization Service Clients
74
2.7 Child-Partitionen
75
2.7.1 An Hyper-V angepasste Gast-Systeme
75
2.7.2 Nicht an Hyper-V angepasste Gast-Systeme
76
2.7.3 VMs der Generation 2
76
2.8 Best Practices Analyzer
76
2.9 Vergleich mit Hyper-V unter Windows Server 2012 R2
79
2.9.1 Zahlen, Daten, Fakten
79
2.9.2 Die großen und kleinen Erweiterungen
80
2.10 Virtuelle Gäste
81
2.10.1 Funktionierende und unterstützte VM-Betriebssysteme
81
2.10.2 Technische Limits
83
2.10.3 Alte Betriebssysteme betreiben
85
2.11 Allgemeine Administration
86
2.11.1 Grafische Oberfläche
86
2.11.2 PowerShell
91
2.12 Mit der PowerShell administrieren
93
2.12.1 Der Einstieg
94
2.12.2 PowerShell Remoting
99
2.12.3 PowerShell Direct
101
2.12.4 Beispiel-Skripte
102
2.12.5 PowerShell Desired State Configuration
105
2.13 Zusammenfassung
109
3 Host-Server
111
3.1 Die Grundinstallation
111
3.1.1 Festplatten richtig aufteilen
112
3.1.2 Die CPU auswählen
112
3.1.3 GUI vs. Server Core vs. Nano Server
113
3.1.4 Die Speicherpfade
119
3.1.5 Die Host-Reserven
121
3.1.6 Die Auslagerungsdatei im Management-OS
122
3.2 Hyper-V-Server
123
3.2.1 Installieren und einrichten
123
3.2.2 Dritthersteller-Tools zur Verwaltung nutzen
127
3.3 Client Hyper-V
128
3.3.1 Anforderungen und Einschränkungen
128
3.3.2 Besonderheiten in Client Hyper-V
128
3.3.3 Client Hyper-V installieren und nutzen
130
3.3.4 Ein NAT-Netzwerk für VMs einrichten
132
3.3.5 Windows Server 2016 remote verwalten
134
3.4 Umgang mit der Host-CPU
134
3.4.1 Host Resource Protection
134
3.4.2 Nested Virtualization
135
3.5 Arbeitsspeicher
137
3.5.1 Arbeitsspeicher »überbuchen«?
138
3.5.2 Hyper-V und der statische Arbeitsspeicher
140
3.5.3 Dynamic Memory – ein Ausweg?
141
3.5.4 Wie Dynamic Memory funktioniert
144
3.5.5 Dynamic Memory konfigurieren
146
3.5.6 Smart Paging
147
3.5.7 NUMA-Einstellungen
148
3.5.8 Arbeitsspeicher und das Storage-System
150
3.5.9 Einschränkungen von Dynamic Memory
152
3.5.10 Empfehlungen zu Dynamic Memory
154
3.6 Discrete Device Assignment
156
3.7 Sicherheit beginnt beim Design
158
3.7.1 VM-Umgebungen multiplizieren Nachlässigkeiten
160
3.7.2 Ganzheitliche Sicherheitskonzepte
163
3.7.3 Den Host absichern
170
3.7.4 Firewall-Virtualisierung
173
3.7.5 Port ACLs
173
3.7.6 Hyper-V-Switch-Erweiterungen
174
3.7.7 CSV und BitLocker
174
3.7.8 Administration mit JEA delegieren
175
3.7.9 Sollen die Hyper-V-Hosts in die Domäne?
188
3.7.10 Shielded Virtual Machines
192
3.8 Zusammenfassung
200
4 Storage
201
4.1 Grundlagen
201
4.1.1 Crashkurs Storage: DAS, NAS, SAN oder was?
202
4.1.2 Welches Speichersystem brauche ich wann?
212
4.1.3 Speicherpfade
215
4.2 DAS: Direct Attached Storage
216
4.3 ReFS
224
4.3.1 Die Maximalwerte
225
4.3.2 Die Arbeit mit Metadaten
225
4.3.3 Integrity Streams
226
4.3.4 Block Cloning
226
4.4 SAN
228
4.4.1 Server mit iSCSI anbinden
229
4.4.2 Server mit Fibre Channel anbinden
230
4.4.3 vSAN einrichten
231
4.5 Storage Spaces
235
4.5.1 Alles eine Frage des Designs
235
4.5.2 Storage Spaces mit DAS
258
4.5.3 Storage Spaces im Shared-JBOD-Design
266
4.5.4 Storage Spaces Direct (S2D)
282
4.6 Storage Replica
305
4.6.1 Grundsätzliche Überlegungen
305
4.6.2 Die Replikation zwischen zwei Servern
309
4.6.3 Die Replikation innerhalb eines Stretch-Clusters
314
4.6.4 Die Replikation zwischen zwei Failover-Clustern
315
5 Netzwerk
317
5.1 Netzwerkgrundlagen
317
5.1.1 Wie funktioniert das Netzwerk in Hyper-V?
319
5.1.2 Virtuelle Switches einrichten
328
5.1.3 Netzwerktypen in Hyper-V
335
5.1.4 Hyper-V-Netzwerke konfigurieren
340
5.1.5 Sprechende Namen wählen
346
5.1.6 Hardware-Spezialitäten
349
5.1.7 Netzwerkkarten-Teams einrichten
358
5.1.8 Switch Embedded Teaming (SET)
364
5.1.9 SET-Modi und -Einstellungen
367
5.1.10 SET verwalten
367
5.1.11 Den Lastenausgleichsmodus für SET ändern
368
5.1.12 Remote Direct Memory Access (RDMA)
368
5.1.13 Erweiterbare Netzwerk-Switches
372
5.1.14 10-Gigabit-Netzwerke und mehr
381
5.1.15 Hyper-V-Netzwerkvirtualisierung
391
5.1.16 Empfehlungen zu Netzwerken in Hyper-V
400
5.1.17 Fallbeispiele für das Netzwerk
402
5.2 Herkömmliche Designs
404
5.3 Converged Designs
404
5.4 Neuerungen in Windows Server 2016
405
5.4.1 Datacenter Firewall
405
5.4.2 Netzwerkcontroller
406
5.4.3 Software Load Balancer
408
5.4.4 Virtual Extensible LAN (VXLAN)
409
5.5 Netzwerkprobleme ermitteln und Netzwerkoptimierung
410
5.6 Zusammenfassung
412
6 Virtuelle Maschinen
413
6.1 Design und Sizing
414
6.2 Ressourcen einer VM
415
6.2.1 Hyper-V und die USB-Schnittstelle
416
6.2.2 Virtuelle Maschinen der »Generation 1« und »Generation 2«
417
6.2.3 VM erzeugen mit dem Assistenten
419
6.2.4 VM-Eigenschaften bearbeiten
423
6.2.5 Arbeitsspeicher
432
6.2.6 Prozessor
437
6.2.7 Festplatten
449
6.2.8 LUNs in einer VM
468
6.2.9 Netzwerkkarten
475
6.2.10 Integrationsdienste
486
6.2.11 VMs der Generation 2
494
6.3 VM-Gruppen
502
6.4 Ressourcen-Pools und Verbrauchsmessung
505
6.4.1 Verbrauchsmessung für einzelne VMs
507
6.4.2 Ressourcen-Pools als Abrechnungsbasis
508
6.4.3 Ressourcen-Pools einrichten
510
6.5 VM-Versionen
517
6.6 VM-Konfigurationsdaten auf dem Host
518
6.6.1 Dateipfade
519
6.6.2 Konfigurationsdateien
520
6.6.3 Konfigurationsdateien wiederfinden
521
6.7 VM-Verwaltung mit VMConnect
522
6.7.1 VMConnect nutzen
522
6.7.2 Erweiterte Sitzung
527
6.7.3 Datenaustausch mit einer VM
530
6.8 Einstellungen innerhalb einer VM
534
6.8.1 Remote Desktop aktivieren
534
6.8.2 Netzwerkkarten benennen
535
6.8.3 Den Host identifizieren
536
6.9 Arbeiten mit Vorlagen
538
6.9.1 Sysprep
539
6.9.2 Sicherer Umgang mit VM-Vorlagen
541
6.10 VM-Prüfpunkte
541
6.10.1 Was ist ein Prüfpunkt?
542
6.10.2 Standardprüfpunkte
542
6.10.3 Produktionsprüfpunkte
544
6.10.4 Einen Prüfpunkt erzeugen
548
6.10.5 Die Eigenschaften eines Prüfpunkts
549
6.10.6 Zurück in der Zeit: Einen Prüfpunkt anwenden
551
6.10.7 Entfernen eines Prüfpunkts
552
6.10.8 Einen Prüfpunkt exportieren
554
6.11 VMs exportieren und importieren
554
6.11.1 Der Export
554
6.11.2 Der Live-Export
555
6.11.3 VM-Prüfpunkte exportieren
555
6.11.4 Nur die VM-Konfiguration exportieren
556
6.11.5 Der Import
557
6.12 Offline-VMs verwalten
561
6.12.1 Windows ohne Setup installieren
561
6.12.2 Rollen in VHDs installieren
564
6.12.3 Windows-Updates in VHDs installieren
566
6.12.4 Unbeaufsichtigte Konfiguration einer VHD
569
6.12.5 VHDs optimieren
569
6.13 Linux-VMs installieren
570
6.13.1 Die Integration Services für Linux
570
6.13.2 Eine Linux-VM installieren
573
6.13.3 Erfahrungen mit dem Betrieb
575
6.14 Server-Applikationen in VMs betreiben
576
6.14.1 Microsofts Support-Policy
577
6.14.2 Gast-Cluster
578
6.14.3 Active Directory
579
6.14.4 Exchange Server
589
6.14.5 SQL Server
595
6.14.6 Oracle Database
600
6.14.7 SharePoint
601
6.14.8 Skype for Business Server 2015 und Lync Server 2013
603
6.14.9 Remote Desktop Services
604
6.15 Zusammenfassung
607
7 Container
609
7.1 Prozessisolierung mit Containern
609
7.2 Container – Hype oder Realität?
610
7.3 Funktionsweise
612
7.4 Container unter Windows
613
7.4.1 Windows-Server-Container
613
7.4.2 Hyper-V-Container
614
7.4.3 Lizenzierung
614
7.4.4 Basis-Images
615
7.5 Einen Container-Host einrichten
616
7.5.1 Windows Server 2016 als Container-Host
616
7.5.2 Windows 10 als Container-Host
617
7.6 Docker einrichten
618
7.6.1 Installation
619
7.6.2 Grundlagen
620
7.6.3 Netzwerk
621
7.6.4 Daten
622
7.6.5 PowerShell für Docker
622
7.7 Container verwenden
623
7.7.1 Container ausführen
623
7.7.2 Interaktiv oder als Dienst?
624
7.7.3 Container verwalten
625
7.7.4 Hyper-V-Container starten
628
7.7.5 Docker Hub verwenden
628
7.7.6 Netzwerk verbinden
630
7.7.7 Umgebungsvariablen übergeben
631
7.7.8 Daten persistieren
632
7.7.9 Container debuggen
632
7.7.10 Daten austauschen
634
7.8 Images erstellen
634
7.8.1 Wichtige Befehl im Dockerfile
636
7.8.2 Container-Images wiederverwenden?
637
7.8.3 Images versionieren
638
7.8.4 Images verwalten und aufräumen
639
7.8.5 Images veröffentlichen
639
7.9 Remoting mit Docker
640
7.9.1 Konfiguration des Hosts
640
7.9.2 Konfiguration des Clients
641
7.9.3 Container verwalten
642
7.9.4 Images bauen
642
7.9.5 Cross-Platform
642
7.10 Tipps und Tricks
643
7.10.1 Container-Images sind statisch
643
7.10.2 Container-Images sind minimalistisch
643
7.10.3 PowerShell statt Cmd
644
7.10.4 ENTRYPOINT und CMD
645
7.10.5 Das Bauen beschleunigen
645
7.10.6 Den Betrieb beschleunigen
646
7.10.7 Lesbarkeit von Dockerfiles
647
7.10.8 Versionierung
649
7.10.9 Micro-Labelling
650
7.11 Sicherheit
652
7.11.1 Absichern des Docker-Dienstes
652
7.11.2 Privilegierte Container vermeiden
654
7.12 Ausblick
655
7.12.1 Noch mehr Docker
655
7.12.2 Andere Orchestrierungslösungen
656
7.12.3 Grafische Container-Verwaltung
656
8 Host-Farmen und Verfügbarkeit
659
8.1 Warum ist Verfügbarkeit ein Thema?
659
8.1.1 Was ist überhaupt Verfügbarkeit?
660
8.1.2 Wie abhängig sind wir wirklich?
662
8.1.3 Was ist eigentlich ein Ausfall?
663
8.1.4 Wenn Redundanz zum Problem wird
665
8.1.5 Grenzen des Clusterings
668
8.1.6 Das Konzept entscheidet
668
8.2 Failover-Clustering
670
8.2.1 Überblick
671
8.2.2 Terminologie
671
8.2.3 Cluster-Arten
674
8.2.4 Historie des Windows-Clusterings
675
8.2.5 Neuerungen im Failover-Cluster
676
8.2.6 Virtual Machine Compute Resiliency
678
8.2.7 Hardware für einen Cluster
688
8.2.8 Cluster-Validierung
689
8.2.9 Best Practices für Cluster
693
8.2.10 Cluster-Quorum
697
8.2.11 Cluster-Speicher
700
8.2.12 Einen Cluster einrichten
703
8.2.13 Gast-Cluster
709
8.2.14 Cluster-Rollen
710
8.2.15 Failover-Cluster verwalten
715
8.2.16 Cluster-fähiges Aktualisieren
726
8.2.17 Arten von Cluster-Aktualisierungen
728
8.2.18 Die Aufgabenplanung einbinden
730
8.2.19 Node Vote Weights
731
8.2.20 Node Drain
732
8.2.21 Virtual Machine Monitoring
734
8.2.22 Failover-Cluster per PowerShell verwalten
736
8.2.23 Cluster ohne Active-Directory-Namensobjekte
741
8.3 Speicher-Cluster mit Windows Server 2016
746
8.3.1 Storage Spaces im Cluster
747
8.3.2 iSCSI-Target als Cluster-Rolle
749
8.4 NAS statt SAN
750
8.4.1 Authentifizierung mit CredSSP
750
8.4.2 Authentifizierung mit Kerberos
751
8.5 Host-Cluster mit Hyper-V
753
8.6 Live-Migration
759
8.6.1 Funktionsweise
759
8.6.2 Einsatzszenarien
760
8.6.3 Voraussetzungen
760
8.6.4 Konfiguration
761
8.6.5 Die VM-Replikation verwenden
764
8.6.6 Speicher-Live-Migration
768
8.6.7 Bandbreiten-Management
771
8.6.8 Storage Quality of Services (QoS)
772
8.6.9 Storage-QoS unterstützt zwei Bereitstellungsszenarien
773
8.6.10 Live-Migration im Failover-Cluster
775
8.7 VM-Replikation
776
8.7.1 Funktionsweise
777
8.7.2 Die Hosts konfigurieren
778
8.7.3 Die VM-Replikation aktivieren
780
8.7.4 Replikation in virtuellen Maschinen konfigurieren
787
8.7.5 Das Replikat
790
8.7.6 Replizierte VMs testen
791
8.7.7 Geplantes Failover
793
8.7.8 Das Replikat in Betrieb nehmen
794
8.7.9 Wiederherstellungspunkte
796
8.7.10 Microsoft Azure Site Recovery
797
8.8 Failover-Cluster-Protokollierung und Fehleranalyse
803
8.8.1 Ereignisse im Cluster von der Failover-Cluster-Verwaltungskonsole anzeigen lassen
806
8.8.2 Failover-Cluster -Fehlersuche und -Fehlerbehebung
806
8.9 Rolling Cluster Update
808
8.9.1 Ablauf einer Cluster-Migration
809
8.9.2 Einschränkungen des Rolling Cluster Updates
810
8.10 Zusammenfassung
811
9 Backup, Monitoring und Migration
813
9.1 Daten sichern und wiederherstellen
814
9.1.1 Restore ist mehr als Backup!
814
9.1.2 Anforderungen klären
815
9.1.3 Methoden auswählen
818
9.1.4 Ebenen des Backups
819
9.1.5 Die Wiederherstellung planen
833
9.1.6 Backup-Techniken in Hyper-V
840
9.1.7 Windows Server-Sicherung
842
9.1.8 Drittanbieter-Software
860
9.2 Probleme erkennen und bearbeiten
861
9.2.1 Ereignisprotokolle nutzen
862
9.2.2 Aufgaben an Ereignisse koppeln
868
9.2.3 Mit Operationsbesteck Probleme bearbeiten
871
9.3 Virtuelle Umgebungen überwachen
875
9.3.1 Performance-Überwachung und -Tuning von Windows Server 2016
876
9.3.2 Leistungsüberwachung von Hyper-V-Hosts
876
9.3.3 Microsoft-nahe Werkzeuge
877
9.3.4 Hyper-V mit Drittanbieter-Tools überwachen
878
9.3.5 Die Performance von Hyper-V-Systemen überwachen
879
9.3.6 Die Funktion der Umgebung überwachen
879
9.3.7 VM-Monitoring
881
9.4 Hosts und VMs migrieren
884
9.4.1 Von früheren Hyper-V-Versionen umstellen
884
9.4.2 Von VMware vSphere zu Hyper-V migrieren
897
9.4.3 Physische Server virtualisieren
903
9.5 Zusammenfassung
911
10 Fallbeispiele
913
10.1 Die Fallbeispiele im fertigen Zustand
913
10.1.1 Die A. Datum GmbH
914
10.1.2 Die Contoso AG
915
10.1.3 Die Fabrikam AG
919
11 Finale
923
11.1 Lizenzierung für Hyper-V
923
11.1.1 Server: Das Betriebssystem
924
11.1.2 Applikationen: Lizenzmobilität
926
11.2 Werkzeugkasten für Hyper-V
927
11.3 Community und Quellen
929
Index
933