Der in Windows Server integrierte Hypervisor Hyper-V wurde im Windows Server 8 deutlich erweitert. Microsofts Virtualisierungslösung soll deutlich besser skalieren und mehr Leistung bieten als bisher. Anders als bisher, soll die Leistung mit mehr CPU-Kernen linear wachsen. Die großen Vorteile der Virtualisierung, beispielsweise Live-Migration, sollen kompromisslos in allen Situationen zur Verfügung stehen. Zudem werden auch Storage und Netzwerk in Windows Server 8 virtualisiert. Microsoft will es so ermöglichen, auch bisher nicht virtualisierbare Workloads zu virtualisieren, beispielsweise SQL-Server mit hoher Last.

Das Hostsystem unterstützt in der neuen Version bis zu 160 logische Prozessoren und bis zu 2 TByte virtuellen Arbeitsspeicher. In einer virtuellen Maschine (VM) können maximal 32 virtuelle Prozessoren und 512 GByte virtueller Speicher bereitgestellt werden. Dabei soll Hyper-V mit zunehmender Anzahl der CPUs fast perfekt linear skalieren.

Auch Gastsysteme können die Non-Uniform Memory Architecture (NUMA) des Host-Systems nutzen und so intelligente Entscheidungen bei Thread- und Speicherallokation treffen. CPUs und Speicher werden den Applikationen in den VMs also besser zugeordnet, was die Leistung des Systems erhöhen soll.

Windows Server 8 unterstützt außerdem SR-IOV (Single Root I/O Virtualization). Mit dem auf PCIe basierenden Standard lassen sich Geräte einer bestimmten VM zuordnen, sofern dies von der PCIe-Karte, deren Firmware und Treibern unterstützt wird. So kann einer VM eine Netzwerkkarte direkt zugeordnet werden, was Latenzen verringern und den Datendurchsatz erhöhen soll. Bei einer Live-Migration wird die direkte Zuordnung getrennt und auf eine in Software realisierte virtuelle Netzwerkkarte umgeschaltet. Steht auf dem neuen Hostsystem eine passende Netzwerkkarte zur Verfügung, wird die direkte Zuordnung wieder aktiviert. So wird gewährleistet, dass auch bei einer direkten Bindung virtueller Maschinen an bestimmte Hardware eine Live-Migration weiterhin möglich ist, unabhängig davon, ob auf dem Zielsystem die gleiche Hardware vorhanden ist.

Sofern vom verwendeten Storage-System unterstützt, lassen sich bestimmte Funktionen auch direkt auf dem Storage-System abwickeln, ohne dass die Daten über den Server laufen müssen. Durch dieses ODX genannte Offloading kann das Kopieren von Daten innerhalb eines SAN von diesem abgewickelt werden, ohne dass die CPU dabei belastet wird.

Live-Migration

Virtuelle Maschinen kann Hyper-V Live migrieren, auch mehrere zugleich. Dabei wickelt Windows Server 8 die Migrationsaufträge gegebenenfalls über eine Warteschlange ab, damit nicht zu viele VMs gleichzeitig migriert werden. VMs lassen sich zwischen Hyper-V-Servern nicht nur im laufenden Zustand migrieren, wenn die Images auf dem gleichen Storage-System liegen, sondern auch dann, wenn die Images von einem System zum anderen kopiert werden müssen. Wenn möglich, wird beim Kopieren ODX genutzt.

Auch eine Live Storage Migration wird unterstützt. So kann der Speicherort einer VM im laufenden Betrieb verschoben werden. Das gilt nicht nur für ganze VMs, sondern auch für Teile einer VM. So können auch einzelne Laufwerke innerhalb einer VM im laufenden Betrieb auf andere Server verschoben werden. Microsoft zeigt, wie dies während eines Kopiervorgangs funktioniert, bei dem auf das zu verschiebende Laufwerk geschrieben wird: Während des Kopiervorgangs werden die Daten an Quell- und Zielsystem gesendet, so dass nach Ende des Kopiervorgangs ohne Unterbrechung umgeschaltet werden kann. In einer Demo ging dabei lediglich ein einzelnes Ping-Paket verloren, der Kopiervorgang lief aber durch.

Robust gegen Hardwarefehler

Hardwarefehler sollen sich mit der neuen Version von Hyper-V einfacher aufspüren und verhindern lassen. Treten Fehler in den VMs auf, sollen sich diese leicht isolieren lassen. Hyper-V sorgt dafür, dass die betroffenen VMs offline genommen und beispielsweise defekte Speicherbereiche markiert und gesperrt werden.

Das neue VHDx-Format ermöglicht die Einrichtung von System-Images mit mehr als 2 TByte, wobei derzeit maximal 16 TByte unterstützt werden. Das Anlegen neuer VMs mit fester Größe wurde beschleunigt. Was bisher drei bis fünf Minuten dauert, geht bei Windows Server 8 in weniger als einer Sekunde.

Verschlüsselte Cluster Volumes

Cluster Volumes lassen sich mit Windows Server 8 auch verschlüsseln. Bisher war dies nicht möglich. Damit will Microsoft die Datensicherheit erhöhen, wenn Systeme in der Cloud gehostet werden. Selbst wenn der Cloud-Provider die genutzten Festplatten samt Daten versehentlich verkauft, wie es in der Vergangenheit gelegentlich vorkam, sind die Daten sicher, da sie nur verschlüsselt auf der Platte liegen. Die Leistung soll darunter kaum leiden. Microsoft gibt an, der Leistungsverlust liege bei nur 1 Prozent.

Darüber hinaus wurden die Clusterfähigkeiten des Windows Server deutlich erweitert: Es lassen sich Fail-Over-Cluster mit mehr als 32 Hardware-Nodes und insgesamt 4.000 VMs einrichten. Zur Verwaltung können Regeln hinterlegt werden, um sicherzustellen, dass bestimmte VMs niemals auf dem gleichen Node liegen. Über Prioritäten kann festgelegt werden, welche VMs nach einem Ausfall neu gestartet werden sollen. Es ist so auch möglich festzulegen, dass bei knappen Ressourcen weniger wichtige VMs deaktiviert werden, um mehr Kapazität für höher priorisierte VMs zu schaffen.

Auch lassen sich kontinuierlich verfügbare File Server mit SMB einrichten.

Disaster Recovery

Das Thema Disaster Recovery will Microsoft einer breiten Nutzerschaft näherbringen. Was heute nur mit teuren Storage-Lösungen möglich ist, soll Windows Server 8 von Hause aus unterstützen: die Replikation virtueller Maschinen in ein anderes Rechenzentrum. VMs werden repliziert, unabhängig davon, was in ihnen liegt und läuft. Windows Server 8 kann also auch Gäste replizieren, in denen andere Betriebssysteme, beispielsweise Linux, laufen.

Dabei sammelt der Windows Server 8 sämtliche Transaktionen für fünf Minuten in einem Log, das dann an den replizierenden Server ausgeliefert wird, um die VM dort auf den aktuellen Stand zu bringen. Anschließend wird ein neues Log angelegt und nach fünf Minuten wieder an den Replikationspartner geliefert. So soll sichergestellt werden, dass die Replikate maximal fünf Minuten hinter dem Original hinterherhinken.

Für die Replikate können zudem andere IP-Adressen hinterlegt werden.

Windows Server 8 ermöglicht es auch, Hostsysteme in den Standby-Modus zu versetzen.