Microsoft Hyper-V

Hyper-V é uma plataforma de virtualização da Microsoft que permite executar várias máquinas virtuais em um servidor físico. O hypervisor nativo do Windows facilita o uso para os usuários, pois elimina a necessidade de softwares externos, muitas vezes bastante complexos.

O que é Hyper-V?

Para virtualizar um sistema, ou seja, criar um ambiente de hardware que não existe fisicamente, é necessário um intermediário entre o computador físico e a máquina virtual. Esse intermediário é chamado de hypervisor. No sistema host físico, é possível executar diversas máquinas virtuais que compartilham os recursos do hardware do host. A Microsoft criou com o Hyper-V um hypervisor próprio, que já vem incluído nas versões profissionais do Windows 11, 10 e Windows 8. A ferramenta também está presente por padrão no Windows Server.

O Hyper-V dá aos usuários do Windows a possibilidade de iniciar sua própria máquina virtual. Nela, é possível virtualizar toda uma infraestrutura de hardware, com memória RAM, armazenamento em disco, capacidade de processamento e outros componentes. Com essa base, um sistema operacional é executado (não precisa ser necessariamente o Windows). É bastante comum, por exemplo, rodar uma distribuição open source do Linux dentro de uma máquina virtual.

Áreas de aplicação do Hyper-V

Ambientes de teste

A tecnologia de virtualização pode ser utilizada em diversos cenários. O Hyper-V, em especial, costuma ser usado principalmente em ambientes de teste. Nesse contexto, a virtualização oferece duas grandes vantagens:

1. É possível simular ambientes de computador aos quais normalmente não se teria acesso. Em vez de configurar um computador próprio com Linux, por exemplo, o sistema operacional pode ser facilmente representado em uma máquina virtual.
2. A máquina virtual é isolada. Isso significa que, caso uma aplicação cause uma falha crítica no sistema, o dispositivo físico não corre riscos. Basta redefinir a máquina virtual.

Usuários domésticos podem utilizar o Hyper-V, por exemplo, para rodar softwares incompatíveis com uma determinada versão do Windows, seja por exigirem uma versão mais antiga do sistema ou por funcionarem apenas no Linux.

Para desenvolvedores de software, a virtualização com Hyper-V é especialmente útil: o programa criado pode ser testado sob diferentes configurações de software e hardware. E como as máquinas virtuais são ambientes isolados, não há risco de o código com falhas comprometer o sistema principal.

Alta disponibilidade e recuperação de desastres (Disaster Recovery)

O uso do Hyper-V pode ajudar a minimizar falhas e proteger sistemas críticos para os negócios. Uma das principais tecnologias nesse contexto é o Hyper-V Replica, que permite replicar máquinas virtuais (VMs) de forma assíncrona para um segundo servidor. Em caso de falha do servidor principal, a VM replicada pode ser rapidamente ativada, permitindo a continuidade das operações sem grandes interrupções. Além disso, o recurso de Live Migration possibilita mover VMs em execução entre hosts sem a necessidade de desligá-las, facilitando manutenções e reduzindo o tempo de inatividade. Para garantir ainda mais disponibilidade, o Hyper-V pode ser combinado com o chamado Failover Clustering, o que permite que as VMs sejam automaticamente transferidas para outro nó do cluster caso um host apresente falhas.

Nuvem e nuvem híbrida

O Hyper-V também tem um papel central na virtualização em ambientes de nuvem e nuvem híbrida, especialmente em conjunto com o Microsoft Azure. Empresas utilizam o Hyper-V para administrar eficientemente seus data centers locais, ao mesmo tempo em que integram de forma flexível recursos da nuvem. Com a integração ao Azure Virtual Machines e ao Azure Local, é possível operar e escalar infraestruturas de TI tanto on-premises quanto na nuvem. Graças à funcionalidade de Live Migration do Hyper-V, as empresas podem mover cargas de trabalho conforme a demanda. Esse recurso de nuvem híbrida oferece flexibilidade, reduz os custos com hardware e melhora a escalabilidade dos recursos de TI.

Arquitetura do Microsoft Hyper-V

Com o Hyper-V, é possível hospedar uma ou várias máquinas virtuais em versões x64 do Windows, cada uma com seu próprio sistema operacional completo. Esses sistemas convidados são tratados como partições. O termo é familiar no contexto da divisão de discos rígidos e na virtualização com o Hyper-V. Cada máquina virtual é uma unidade isolada ao lado da partição principal, que é o sistema operacional nativo.

Essas partições, que hospedam os sistemas convidados, são orquestradas pelo hypervisor. Por meio de uma interface chamada Hypercall API, o sistema host pode criar e gerenciar partições. No entanto, a separação entre elas é sempre mantida. Os sistemas convidados recebem recursos de hardware virtualizados e não têm acesso direto ao hardware físico do host. Para solicitar recursos de hardware, as partições utilizam o VMBus: canal que permite a comunicação entre as partições. Assim, os sistemas convidados podem pedir recursos ao host e também se comunicar entre si por meio do VMBus, quando permitido.

Nas partições, executam-se serviços que processam as solicitações e respostas transmitidas pelo VMBus. O sistema host roda o Virtualization Service Provider (VSP), enquanto as partições subordinadas executam os Virtualization Service Clients (VSC).

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Diferenças entre o Hyper-V e outras tecnologias de virtualização

Ao contrário de outros fornecedores de soluções de virtualização, o Hyper-V tem a vantagem de estar profundamente integrado ao Windows. Usuários do sistema operacional da Microsoft, seja em PCs ou servidores, podem se beneficiar dessa integração nativa. Além disso, o Hyper-V é um hypervisor do tipo 1, algo que poucas outras soluções oferecem. Isso significa que o Hyper-V é executado diretamente sobre o hardware do sistema. Comparando com os hypervisores do tipo 1 e do tipo 2, a principal diferença é que os do tipo 2 precisam sempre passar pelo sistema operacional do host para disponibilizar recursos.

Vantagens do Hyper-V

Para quem usa Windows, a integração direta com o sistema operacional é uma vantagem clara. Isso pode inclusive representar economia, já que o Hyper-V muitas vezes vem incluído gratuitamente com o Windows. Em termos de recursos, o Hyper-V é competitivo com as demais soluções. Também no quesito desempenho, o Hyper-V é suficiente, desde que se utilize Windows como sistema convidado. Como a administração é relativamente simples, mesmo iniciantes podem se beneficiar da virtualização com o Hyper-V.

Desvantagens do Hyper-V

Apesar da boa integração com o Windows, o Hyper-V apresenta limitações ao lidar com outros sistemas operacionais. Por um lado, ele não foi projetado para ser executado fora do ambiente Windows; por outro, os sistemas convidados compatíveis são bastante restritos. Além do Windows, apenas algumas distribuições Linux são suportadas. Quem quiser, por exemplo, usar o macOS como sistema convidado, precisa recorrer a produtos concorrentes. Além disso, alguns testes indicam que o desempenho pode cair consideravelmente ao executar várias VMs Linux simultaneamente.

Alternativas ao Hyper-V

Quem procura alternativas ao Hyper-V tem várias soluções de virtualização poderosas à disposição.

• VMware: Uma das mais conhecidas é o VMware vSphere, amplamente utilizado em ambientes corporativos devido à sua estabilidade e alta escalabilidade. Para empresas menores, o VMware Workstation e o VMware Fusion são mais indicados, pois são fáceis de usar e compatíveis com diversos sistemas operacionais.
• VirtualBox: O VirtualBox é um software gratuito e de código aberto da Oracle, ideal para testes e projetos menores de virtualização, disponível tanto para Windows quanto para macOS.
• Proxmox: O Proxmox VE é uma alternativa de código aberto voltada para a virtualização de servidores. Ele oferece suporte tanto a KVM (Máquina Virtual Baseada em Kernel) quanto a contêineres LXC.
• KVM/QEMU: QEMU é uma solução de virtualização integrada ao Linux. É uma alternativa flexível e eficiente, embora frequentemente exija mais configurações manuais.
• Parallels Desktop: Para quem usa macOS, o Parallels Desktop é uma das melhores opções, pois é especialmente otimizado para dispositivos Apple.