Switch Embedded Teaming und mehr nutzen

Virtuelle Netzwerke in Windows Server 2016

| Autor / Redakteur: Thomas Joos / Andreas Donner

Mit Hyper-V Network Virtualization (HNV) können Unternehmen einzelne virtuelle Netzwerke vom physischen Netzwerk trennen.
Mit Hyper-V Network Virtualization (HNV) können Unternehmen einzelne virtuelle Netzwerke vom physischen Netzwerk trennen. (Bild: Joos / Microsoft)

Auch in Windows Server 2016 hat Microsoft wieder einige Hyper-V-Neuerungen integriert. Einige dieser Neuerungen betreffen auch die Netzwerkkommunikation der VMs. Um die neuen Features zu nutzen, sind nicht unbedingt Cluster oder System Center Virtual Machine Manager notwendig. Auch mit Bordmitteln lässt sich einiges umsetzen.

Die Verwaltung von virtuellen Switches und virtuellen Netzwerkadaptern funktioniert in Windows Server 2016 noch weitgehend so wie in Windows Server 2012 R2. Die neuen Funktionen von Windows Server 2016 wurden natürlich auch in die Verwaltungswerkzeuge integriert und lassen sich mit der PowerShell und dem Hyper-V-Manager steuern. Aber auch mit System Center Virtual Machine Manager 2016 sind die neuen Funktionen nutzbar.

Damit Administratoren mehrere Hyper-V-Hosts mit dem Hyper-V-Manager steuern können, hat Microsoft die Anbindung von Hyper-V-Hosts über das Netzwerk verbessert. In Windows Server 2016 lassen sich Core-Server und herkömmliche Server mit Windows Server 2012 als Hyper-V-Host nutzen. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, auf Nano-Servern mit Hyper-V zu arbeiten. Die Verwaltung erfolgt auch hier über das Netzwerk über den Hyper-V-Manager.

Im Hyper-V-Manager können Administratoren für jeden Hyper-V-Host eigene Anmeldedaten hinterlegen. Der Nachfolger von Windows Server 2012 R2 verwendet zur Kommunikation mit den Servern das WS-MAN-Protokoll, welches wesentlich performanter und vor allem leichter bedienbar ist. Es unterstützt CredSSP, Kerberos sowie NTLM und verwendet den Port 80 zur Verbindung zwischen Hyper-V-Manager und Hyper-V-Host.

Neue Funktionen in Windows Server 2016 mit der PowerShell verwalten

In Windows Server 2016 lässt sich die Hochverfügbarkeit von virtuellen Netzwerken besser steuern als in den Vorgängerversionen. Die Verwaltung der neuen Funktionen findet vor allem in der PowerShell statt. Für die Konfiguration sind allerdings nicht viele Schritte notwendig.

Die NIC-Teaming-Funktion aus Windows Server 2012/2012 R2 ist auch in Windows Server 2016 noch verfügbar (siehe Abbildung 1). Besser ist es jedoch, auf die neue Variante zu setzen, die wir nachfolgend vorstellen. Vorteil der neuen Technologie: sie ist auch auf Nano-Servern verfügbar. Allerdings bieten herkömmliche NIC-Teams erweiterte Möglichkeiten, die die neue Switch Embedded Teaming-Funktion in Windows Server 2016 nicht unterstützt. Microsoft zeigt diese Funktionen in einem Word-Dokument.

Virtuelle Switches lassen sich auch in der PowerShell erstellen und verwalten. Die entsprechenden Cmdlets sind über "Get-Command *vmswitch*" zu finden. Neben den Switches lassen sich auch die virtuellen Netzwerkadapter in der PowerShell steuern. Hier sind die Befehle mit "Get-Command *vmnetworkadapter*" zu sehen. Die CMDlets in Windows Server 2016 unterstützen natürlich auch die neuen Funktionen des Betriebssystems. Auf einige gehen wir nachfolgend ein.

Netzwerkadapter im laufenden Betrieb hinzufügen

In Windows Server 2016 ist es möglich Netzwerkadapter im laufenden Betrieb hinzuzufügen und zu entfernen (siehe Abbildung 2). Zusammen mit den neuen Funktionen für virtuelle Netzwerkteams ergeben sich so sehr flexible Einstellungsmöglichkeiten. Administratoren können VMs nicht nur virtuellen Netzwerkteams hinzufügen, die wiederum auf physischen Netzwerkadaptern aufbauen, sondern auch festlegen, dass bestimmte VMs oder vNICs an physische Netzwerkeadapter in einem Team gebunden sind. Durch das Hinzufügen oder Entfernen virtueller Netzwerkadapter im laufenden Betrieb, lassen sich schnell und einfach Netzwerkkonfigurationen anpassen, ohne dass der Betrieb einer VM gestört wird.

Hochverfügbarkeit für virtuelle Netzwerke schnell und einfach einrichten

Switch Embedded Teaming (SET) bietet Hochverfügbarkeit für virtuelle Netzwerkswitches in Hyper-V mit Windows Server 2016. Die virtuellen Netzwerkadapter der einzelnen Hosts greifen auf virtuelle Switches zu, daran hat sich im Vergleich zu Windows Server 2012 R2 nichts verändert. Aber auch die VMs können auf den virtuellen Switch und die integrierten physischen Netzwerkadapter zugreifen und von der Leistung der virtuellen Hyper-V-Switches mit SET profitieren. Um einen solchen SET-Switch zu erstellen, wird die PowerShell verwendet. Der Befehl dazu lautet (siehe Abbildung 3):

new-vmswitch -name SETswitch -Netadaptername "set1", "set2", "set3" -AllowManagementOS $True -EnableEmbeddedTeaming $true

Dieser Befehl verbindet die drei physischen Netzwerkadapter "set1", "set2" und "set3" mit einem neuen virtuellen Switch mit der Bezeichnung "SETswitch". Der Name ist natürlich frei wählbar. Wollen Administratoren über das Team die Verwaltung des Betriebssystems nicht zulassen, verwenden Sie die Option "-AllowManagementOS $False".

Nachdem der virtuelle SET-Switch erstellt ist, werden dessen Informationen mit "Get-VMSwitch" angezeigt. Hier sind dann auch die verschiedenen Adapter zu sehen, die Bestandteil des virtuellen Switches sind. Ausführlichere Informationen sind mit "Get-VMSwitchTeam <Name>" zu sehen. Hier zeigt die PowerShell die Einstellungen des virtuellen Switchs an.

Wollen Administratoren den SET-Switch wieder löschen, verwenden sie das CMDlet "Remove-VMSwitch" in der PowerShell. Microsoft stellt für weitere Informationen einen Guide als Word-Dokument in der TechNet-Galerie zur Verfügung.

Teammitglieder eines NIC-Teams bearbeiten

Natürlich lassen sich Teams auch nachträglich bearbeiten. Dazu wird das CMDlet "Set-VMSwitch" verwendet. Um die Gruppenmitgliedschaft zu ändern, kann zum Beispiel folgender Befehl verwendet werden:

Set-VMSwitch -Name TeamedvSwitch -NetAdapterName "SET1","SET4"

Bei diesem Vorgang werden die zuvor hinzugefügten Mitglieder "set2" und "set3" aus dem Team entfernt und "set4" hinzugefügt. Alternativ können hier aber auch die CMDlets "Add-VMSwitchTeamMember" und "Remove-VMSwitchTeamMember" verwendet werden.

Loadbalancing nutzen und VMs bestimmten Adaptern zuweisen

Das CMDlet "Set-VMSwitchTeam" verfügt über die Option "-LoadBalancingAlgorithm". Hier lassen sich zwei verschiedene Werte definieren: HyperVPort oder Dynamic. Soll das Team in VMs genutzt werden, bietet es sich an, auch die Option "HyperVPort" zu verwenden. Aber auch die Option "Dynamic" ist sinnvoll einsetzbar. Die Konfiguration erfolgt auch hier in der PowerShell:

Set-VMSwitch -Name SetSwitch -VMSwitchLoadBalancingAlgorithm Dynamic

Zusätzlich kann festgelegt werden, dass bestimmte vNICs und damit VMs auch in einer Team-Lösung an eine ganz bestimmte physische Netzwerkkarte gebunden sind, die wiederum Mitglied des Teams ist. Fällt der jeweilige Netzwerkadapter aus, wird die VM jedoch nicht vom Netzwerk getrennt, sondern Hyper-V verwendet solange eine andere physische Netzwerkkarte des Teams, bis der ursprüngliche Adapter wieder funktioniert. Für die Verwaltung wird das CMDlet "Set-VMNetworkAdapterTeamMapping" verwendet, zum Beispiel (siehe Abbildung 4):

Set-VMNetworkAdapterTeamMapping -VMNetworkAdapterName SMB1 -ManagementOS -PhysicalNetAdapterName Ethernet2

Alternativ kann der Befehl auch so ausgeführt werden, dass er die Netzwerkadapter einer bestimmten VM konfiguriert:

Set-VMNetworkAdapterTeamMapping -VMName w2k16 -PhysicalNetAdapterName set2

Natürlich lässt sich die Zuordnung in der PowerShell auch überprüfen (siehe Abbildung 4). Dazu steht das CMDlet "Get-VMNetworkAdapterTeamMapping" zur Verfügung. Verbindungen zwischen VMs und physischen Netzwerkadaptern in einem Team lassen sich auch wieder rückgängig machen. Dazu wird das CMDlet "Remove-VMNetworkAdapterTeamMapping" genutzt (siehe Abbildung 5).

Network Virtualization und Extensible Switch mit Windows Server 2016

Bereits mit Windows Server 2012 hat Microsoft die Möglichkeiten der Netzwerkswitches für Hyper-V deutlich erweitert und verbessert. Mit Hyper-V Network Virtualization (HNV) können Unternehmen einzelne virtuelle Netzwerke vom physischen Netzwerk trennen. Die Technik arbeitet in Windows Server 2016 mit den neuen Netzwerkfunktionen von Windows Server 2016 zusammen (siehe Abbildung 6).

Die virtuellen Server in diesen Netzwerken gehen davon aus, in einem echten physischen Netzwerk zu laufen. Einfach ausgedrückt erweitert HNV die Funktionen von virtuellen Servern auf die Netzwerkkonfiguration. In einem physischen Netzwerk lassen sich mehrere virtuelle Netzwerke parallel einsetzen. Diese können den gleichen oder einen anderen IP-Adressraum verwenden. Der Datenaustausch zwischen den Netzwerken lässt sich mit HNV-Gateways einrichten.

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