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Performance-Optimierung von VMs unter Hyper-V So beschleunigen sie Hyper-V-Netzwerke

| Autor / Redakteur: Thomas Joos / Dipl.-Ing. (FH) Andreas Donner

Bei Leistungsproblemen von virtuellen Servern unter Hyper-V liegt das Problem in vielen Fällen an langsamer Kommunikation mit dem Netzwerk. Beachten Administratoren einige Tipps und Hinweise lassen sich die Probleme meistens sehr einfach beheben.

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Hyper-V in Windows Server 2008 R2 bietet viele Optimierungsmöglichkeiten (Microsoft)
Hyper-V in Windows Server 2008 R2 bietet viele Optimierungsmöglichkeiten (Microsoft)

Die Verbindungen zwischen virtuellen Servern und dem Netzwerk führt Hyper-V über einen virtuelle Netzwerkswitch durch. Da sich die virtuellen Server die physischen Netzwerkkarten teilen müssen, besteht einiges an Optimierungspotential. Die Verwaltung der Netzwerke nehmen Administratoren im Hyper-V-Manager über den Manager für virtuelle Netzwerke vor (siehe Abbildung 1).

Zunächst sollte jeder Server nur die Art von Netzwerkzugriff erhalten die er benötigt. Nicht alle Server müssen mit dem Netzwerk kommunizieren können, sondern nur mit anderen Servern auf dem gleichen Host. Administratoren können daher verschiedene Netzwerkverbindungen für virtuelle Server erstellen:

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  • Externe virtuelle Netzwerke – Dieses Netzwerk ermöglicht dem virtuellen Server eine Kommunikation mit dem Netzwerk und zwischen virtuellen Servern auf dem Host. Man kann im Hyper-V-Manager immer nur ein externes Netzwerk pro verfügbarer Netzwerkkarte erstellen, aber mehrere virtuelle Server können sich dieses externes Netzwerk und damit die Geschwindigkeit der Karte teilen. Aus diesem Grund sollte ein Hyper-V-Host immer über mehrere Netzwerkkarten verfügen die Administratoren mit externen Netzwerken im Hyper-V-Manager verbinden.
  • Interne virtuelle Netzwerke – Diese Netzwerke erlauben eine Kommunikation der virtuellen Server untereinander auf dem physischen Host. Die Server können nicht mit dem Netzwerk kommunizieren, außer mit dem Hyper-V-Host selbst und den anderen virtuellen Servern. Dafür ist für diese Verbindung keine Netzwerkkarte erforderlich, da die Verbindung virtuell stattfindet.
  • Private virtuelle Netzwerke – Diese Netzwerke erlauben eine Kommunikation zwischen den einzelnen virtuellen Servern auf dem Host. Die Kommunikation mit dem Host selbst ist bei diesem Netzwerk nicht möglich.

Microsoft empfiehlt einen eigenen Netzwerkadapter auf jedem Hyper-V-Host für die Verwaltung des Servers selbst zu verwenden. Unternehmen sollten also den Netzwerkverkehr des Hyper-V-Hosts selbst vom Netzwerkverkehr der virtuellen Maschinen trennen.

Auch bei der Anbindung von Netzwerkspeicher, zum Beispiel NAS oder iSCSI, ist eine dedizierte Netzwerkkarte leistungssteigernd. Virtuelle Server, die nur wenig Netzwerkbandbreite benötigen, können Administratoren mit mehreren virtuellen Netzwerken zusammenfassen, bandbreitenintensive Anwendungen sollten dedizierte Netzwerkkarten und eigene externe Netzwerke erhalten.

Verschiedene virtuelle Netzwerkkarten nutzen

Klickt man auf „Hardware hinzufügen“ in den Einstellungen von virtuellen Servern (siehe Abbildung 2), besteht die Möglichkeit verschiedene Typen von Netzwerkkarten zu integrieren. Der Typ „Netzwerkkarte“ verwendet die Verbindung zwischen Hypervisor und der physikalischen Netzwerkkarte und kann Daten sehr schnell ins Netzwerk senden. Die Kommunikation erfolgt über einen Treiber in den virtuellen Maschinen durch die Integrationsdienste für Hyper-V.

Der Typ „Ältere Netzwerkkarte“ ist nur für Server sinnvoll die über das Netzwerk booten sollen (PXE) oder für deren Betriebssystem kein Treiber zur Verfügung steht. Bei diesem Typ emuliert Hyper-V einen Intel 21140-basierten PCI-Fast-Ethernet-Adapter. Diese Adapter funktionieren auch ohne installierten Treiber, nutzen aber nicht die schnelle Geschwindigkeit. Die Emulation muss der Prozessor des Hyper-V-Hosts berechnen, was diesen deutlich belastet.

TCP Chimney Offload

Windows Server 2008 R2 unterstützt TCP Chimney Offload. Bei dieser Technik lassen sich Berechnungen für den Netzwerkverkehr vom Prozessor zu den Netzwerkkarten delegieren, was die Leistung des Rechners für Anwendungen und im Netzwerk erheblich beschleunigen kann und den Prozessor des Servers entlastet.

Um die Funktion zu aktivieren, öffnet man auf dem Hyper-V-Host und den virtuellen Servern eine Befehlszeile und gibt den Befehl „netsh int tcp set global chimney=enabled“ ein. Der Befehl „netsh int tcp set global chimney=disabled“ deaktiviert die Funktion, „netsh int tcp show global“ zeigt die Einstellung an, „netstat -t“ überprüft ob die Abladung auf die Netzwerkkarte funktioniert.

Im Geräte-Manager der virtuellen Server und des Hosts muss noch auf der Registerkarte Erweitert der Netzwerkkarte für die Funktion TCP-Prüfsummenabladung die Option „Rx- & Tx-aktiviert“ eingestellt sein (siehe Abbildung 3).

weiter mit: Dynamische MAC-Adressen Hyper-V, VLANs und Cluster

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