Entorno de laboratorio Hyper-V

28 diciembre 2014
Josep Ma Solanes 2

Gracias a la virtualización y a las capacidades de los equipos de hoy en día, es posible desplegar un entorno de laboratorio para aprender o probar las nuevas tecnologías antes de desplegarlas en el entorno productivo. Estamos hablando de pruebas de concepto y funcionalidad, por lo que no se requieren de grandes capacidades para hacer estos despliegues. Un equipo más o menos actual, con unas 4 GB de memoria RAM nos permitirá desplegar una o dos máquinas virtuales. Para laboratorios un poco más complejos mejor disponer de al menos 8 GB de memoria y un procesador multi núcleo.

¿Tenemos que hacer alguna cosa especial en nuestro equipo?

La verdad es que sí. Hay que habilitar la virtualización en la BIOS del equipo. Recordar que a la BIOS se accede al arrancar el equipo con una combinación concreta de teclas y antes de iniciarse el sistema operativo. Cada equipo es diferente y no se puede hacer un manual igual para todos, tendréis que revisar la documentación del equipo y investigar las opciones de la BIOS. La opción que buscamos acostumbra a estar para las opciones avanzadas, hay que tener habilitadas las siguientes características, dependiendo de si están disponibles en el equipo y el tipo de procesador:

Característica Intel AMD
SLAT (second level address translation)
  • Extended Page Tables (EPT)
  • Nested Page Tables (NPT)
  • Rapid Virtualization Indexing (RVI)
Hardware-assisted virtualization (VT)
  • Intel VT-x
  • Virtualization Technology (SVM)
  • AMD-V
Data Execution Prevention (DEP)
  • Intel Execute Disable (XD)
  • AMD No Execute (NX)

Estas otras opciones, si están, tienen que estar deshabilitadas:

  • Intel VT-d
  • Trusted Execution

Otra cosa que necesito es un sistema operativo o aplicación que me permita virtualizar máquinas. A partir de Microsoft Windows 7 se incorpora la funcionalidad Hyper-V integrada en el cliente, al ser nativa del sistema operativo da mejor resultado que si fuera en aplicación. En mi caso utilizaré un Windows 10, el mismo que utilizo para trabajar normalmente, pero tenéis que tener en cuenta que el procedimiento es el mismo para todas las ediciones: Windows 7, Windows 8, Windows 8.1 y incluso para las de servidores: Windows 2008 R2, Windows 2012 y Windows 2012 R2.

Habilitar el hipervisor en el Windows 8.1

Desde la pantalla principal, botón derecho sobre la icona de Windows, hacer clic en Programas y características.

Entorn-laboratori-Hyper-V_01a

En las opciones del lado izquierdo, hacer clic en Activar o desactivar las características de Windows.

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Del listado de opciones, desplegar Hyper-V. Donde se encuentra la consola de administración de equipos Hyper-V y la plataforma de virtualización. Hay que marcar las dos opciones.

En caso que la configuración de hardware actual no soporte la plataforma de virtualización, la opción Plataforma de Hyper-V no se podrá seleccionar. En este caso, revisar las características del equipo y la configuración de la BIOS que he comentado anteriormente.

Entorn-laboratori-Hyper-V_03

Una vez habilitada la plataforma de virtualización Hyper-V, hay que reiniciar la máquina porque ésta quede habilitada.

Profundizando un poquito en esta operación que acabamos de hacer, encontramos que partimos de un sistema operativo instalado sobre una máquina física de forma tradicional, dónde este sistema operativo tiene el control total de la máquina física. Al habilitar la plataforma de virtualización, se inserta una capa de virtualización entre la máquina física y el sistema operativo actual, pasando a controlar el hardware físico. El sistema operativo original, pasa a operar como si de una máquina virtual más se tratase. Esta primera máquina virtual se llama raíz y realiza tareas de control del entorno físico y virtual. Al pasar este sistema operativo a virtual, hay que hacer algunos retoques para un funcionamiento óptimo. En el diagrama siguiente se ve de forma muy simple el paso de máquina física tradicional como se transforma en una máquina virtual raíz, sobre las capas físicas y de hipervisor.

Entorn-laboratori-Hyper-V_Arquitectura_ES

Para entornos de laboratorio y académicos, puede interesar habilitar la característica de virtualización dentro de una máquina virtual, por ejemplo sobre otro Hyper-V para crear laboratorios de concepto. Al no disponer de conexión directa a las funciones de la BIOS y hardware físico, el entorno no lo permite directamente. En este caso, y repito, sólo para entorno de laboratorio y pruebas, se puede habilitar la funcionalidad mediante la consola de PowerShell, con privilegios de administrador, ejecutando el comando:

Enable-WindowsOptionalFeature –Online -FeatureName Microsoft-Hyper-V –All -NoRestart

Al reiniciar la máquina quedará habilitada la plataforma de virtualización Hyper-V.

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Para gestionar la plataforma de virtualización, desde el panel de control (botón derecho en el símbolo de Windows, seleccionar Panel de control), se puede acceder a las Herramientas administrativas donde encontramos la consola administrador de Hyper-V.

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Iniciada la consola de administración de Hyper-V, en el lado izquierdo, aparece el propio equipo local como hipervisor.

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Haciendo clic encima o seleccionando el equipo, se nos informa de las máquinas virtuales de que dispone, así como permitir crear otras nuevas o configurar el propio Hyper-V.

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Configuración del hipervisor Hyper-V

Para montar el laboratorio básico y antes de empezar a crear máquinas virtuales, me gusta personalizar algunos parámetros del Hyper-V: donde guardar las máquinas virtuales, la configuración de las redes virtuales donde se conectan las máquinas, etc…. Para hacerlo, desde la consola de administración de Hyper-V, hacer clic con el botón derecho del ratón sobre el equipo Hyper-V que se quiere configurar, en el menú de contexto que aparece, hacer clic en Configuración de Hyper-V. También es posible acceder al apartado de configuración seleccionando el equipo y, en el menú de acciones del lado derecho de la pantalla, aparecen las mismas opciones.

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La primera opción que encontramos indica donde se quieren guardar los discos duros. Estos contienen los datos y acostumbran a ser grandes, según la configuración de disco de cada máquina virtual. Por defecto en la carpeta de usuarios Public\Documents\Hyper-V\Virtual Hard Disks.

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La siguiente, hace referencia a la configuración de las máquinas virtuales. Son archivos pequeños que contienen la definición de la máquina virtual y algún que otro parámetro como la BIOS y espacio para un vaciado de memoria RAM. Por defecto en la carpeta de configuraciones comunes \ProgramData\Microsoft\Windows\Hyper-V.

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Personalmente, me gusta crear una carpeta que contenga todas las máquinas virtuales ordenadas, por ejemplo \Máquinas Virtuales\Virtual Hard Disks y \Máquinas Virtuales\Virtual Machines. Pero para gustos, colores y que cada uno aplique el que mejor le vaya bien. Una vez creadas las máquinas virtuales, también es posible ubicar estos archivos en un solo lugar, por lo tanto, no es un punto estricto y inflexible.

El otro apartado importante que hay que configurar es la red Ethernet. Más que nada, porque las máquinas virtuales se puedan comunicar con el exterior, internamente o internamente y con el anfitrión. Por lo tanto hay que crear conmuntadores (switchs) virtuales con estas características. Desde la consola de administración Hyper-V, marcar el hipervisor (nombre de la máquina) con el botón derecho del ratón y hacer clic en Administrador de conmutadores virtuales. Recuerdo que también se puede ir a la barra de acciones de la derecha.

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El cuadro de diálogo nos muestra los conmutadores virtuales que disponemos (a la izquierda) y la posibilidad de crear nuevos conmutadores virtuales. En caso de crear un conmutador virtual nuevo, nos ofrece tres opciones diferentes según el tipo de conectividad que queramos dar a las máquinas virtuales:

  • Externo. Comunicación entre las máquinas virtuales y el exterior.
  • Interno. Comunicación entre las máquinas virtuales y el anfitrión. No permite la comunicación fuera del anfitrión.
  • Privado. Comunicación entre las máquinas virtuales. No permite la comunicación fuera del anfitrión ni con el anfitrión.

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Para crear un conmutador virtual nuevo, seleccionar el tipo de conectividad y hacer clic en el botón Crear conmutador virtual.

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En el lado izquierdo aparece el nuevo conmutador virtual seleccionado. En el lado derecho, permite acabar de especificar sus características. Se puede modificar el nombre y el tipo de conectividad, así como la VLAN a la que pertenece. Cuando todo esté correcto, hacer clic en el botón Aceptar o Aplicar para crear el nuevo conmutador.

Entorn-laboratori-Hyper-V_14

Para acabar de entender un poco mejor el concepto del tipo de red, supongamos la siguiente infraestructura desde el punto de vista de publicación externo, es decir, nos situaremos en el exterior (Internet) de la red para poder llegar a los servicios internos:

Entorn-laboratori-Hyper-V_Switchs_ES

 

Para la red empresarial, se utiliza un conmutador de tipo privado, es decir, no permitirá ninguna comunicación que no sea la de las propias máquinas virtuales alojadas en el mismo servidor de virtualización. Estas máquinas son las consideradas el backend de una aplicación, por ejemplo.

Para la red del medio, la zona desmilitarizada (DMZ), se utiliza un conmutador de tipo interno. No habrá comunicación con la red empresarial y la red de internet. Sólo se permite la comunicación con las máquinas de la propia red más el anfitrión, es decir, la máquina virtual raíz para pruebas de conectividad. ¿Para qué esta comunicación? Nada más allá de demostrar el uso de los diferentes tipos de conmutadores. En un entorno productivo esto sería un agujero de seguridad.

Para Internet, se utiliza un conmutador de tipo externo, permitiendo la comunicación desde otros equipos de la red física a toda la infraestructura o bien dar salida de la infraestructura hacia internet.

 

Hasta aquí esta pequeña introducción para montar un entorno de laboratorios con Hyper-V, espero que te haya gustado el artíulo. Si es así, lo puedes compartir en las redes sociales. También puedes dejar tu opinión, comentario o sugerencia. ¡Gracias!

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2 comentaris per a
“Entorno de laboratorio Hyper-V”

  1. Solo para agradecer tus valiosos aportes, acudo regularmente a consultar tus publicaciones y me han ayudado muchísimo.
    tengo la necesidad de virtualizar Windows, estoy seguro que apoyándome con tu material en primera instancia, entenderé y lograré el objetivo.
    Saludos desde México!!

     

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