本文將透過深入剖析和實戰演練的方式，讓管理人員清楚地了解Windows Server、Hyper-V Server以及Azure Stack HCI之間的差異，並實地示範使用WAC管理工具，幫助管理人員輕鬆地遠端連線管理Hyper-V Server伺服器虛擬化平台。
隨著新版Windows Server 2022雲端作業系統的發佈，依照過往版本釋放的步調來看，應該過一陣子後便會發佈伺服器虛擬化平台版本且可免費使用的Hyper-V Server 2022。然而，在微軟官方網站上似乎找不到任何有關Hyper-V Server 2022的相關資訊。
事實上，過去Hyper-V Server的主要用途為企業和組織地端資料中心的伺服器虛擬化平台，然而在整個虛擬化平台的規劃設計上，並沒有考慮到現代化應用和混合雲的需求，這也正是為何微軟推出Azure Stack HCI版本，以便符合企業打造伺服器虛擬化、容器、超融合、混合雲等等需求。
因此，微軟已經說明傳統用於地端資料中心單純提供伺服器虛擬化的Hyper-V Server產品，最後一代的版本便是Hyper-V Server 2019，其主要支援日期至2024年1月，而延伸支援則至2029年1月，如圖1所示，目的就是讓原本使用Hyper-V Server的企業能有更多時間過渡到Azure Stack HCI平台。
圖1 Hyper-V Server 2019主要支援和延伸支援到期日。 （圖片來源：Hyper-V Server 2019 - Microsoft Lifecycle | Microsoft Docs）
對於不熟悉Hyper-V虛擬化技術的管理人員可能會有疑問，採用GUI圖形介面的Windows Server 2022或2019並啟用Hyper-V角色，與本文介紹的Hyper-V Server 2019之間有哪些差異？簡單來說，Windows Server支援許多特色功能和伺服器角色，而Hyper-V Server 2019則僅專注於Hyper-V虛擬化功能。
對於Windows Server效能調校熟悉的管理人員應知，在希望Windows Server能夠進一步提升運作效能時，可以採用僅文字介面進行操作的Server Core模式。主要原因在於，去除GUI圖形介面的Server Core模式，除了整體運作效能大幅提升外，在安全性更新數量方面將會減少40%～60%，連帶提升主機整體安全性。
相較於Server Core模式，Hyper-V Server 2019則是更精簡的版本，因為在Hyper-V Server 2019伺服器虛擬化平台中，僅支援Hyper-V伺服器角色，不支援安裝其他伺服器角色，例如IIS、DNS、DHCP等等，也因為這樣的特性，所以最適合用於運作Hyper-V伺服器虛擬化平台。
此時，可能會擔心精簡版本的Hyper-V Server 2019，在硬體裝置支援方面是否會有不足的情況產生？其實Hyper-V Server已經內建Windows Server Driver Model，因此只要是能夠安裝Windows Server的硬體伺服器，也能順利安裝Hyper-V Server並正確識別所有硬體裝置。
雖然Hyper-V Server伺服器虛擬化平台是可免費使用的Hypervisor虛擬化平台，然而在虛擬化功能方面，與啟用Hyper-V角色的Windows Server完全相同，完整支援即時遷移（Live Migration）、儲存即時遷移（ Storage Live Migration）、儲存複寫（Storage Replica）等等虛擬化進階功能，如圖2所示。
圖2 延展式叢集啟用儲存複寫機制示意圖。 （圖片來源：使用共用存放裝置的延展式叢集複寫 | Microsoft Docs）
值得注意的是，所謂企業組織可以「免費」使用Hyper-V Server，是指Hyper-V Hypervisor虛擬化平台的部分，然而其上運作的VM虛擬主機客體作業系統，倘若是Windows Server或其他需要軟體授權的Linux作業系統，則仍須購買作業系統軟體授權。
安裝Hyper-V Server 2019
原則上，Hyper-V Server 2019的安裝流程，與安裝Windows Server流程相同。當下載Hyper-V Server 2019映像檔後，將ISO製作成可開機USB隨身碟，或透過硬體伺服器IPMI Virtual Media功能將ISO映像檔掛載成為硬體伺服器光碟機，即可進行Hyper-V Server 2019的安裝作業，如圖3所示。
圖3 Hyper-V Server 2019安裝流程和Windows Server相同。
當Hyper-V Server 2019安裝完成後，首次登入Hyper-V Server時，系統會要求設定Administrator管理者密碼。順利登入Hyper-V Server後，整個操作體驗其實與Server Core版本相同，也就是不支援GUI圖形介面，僅支援文字管理介面。登入系統後，將會自動開啟兩個視窗，分別是Cmd命令提示字元和Server Configuration Tool，如圖4所示。
圖4 Hyper-V Server 2019登入後僅支援文字模式操作。
查詢Hyper-V Server軟體授權資訊
再次提醒管理人員，所謂可免費使用Hyper-V Server，是指Hyper-V虛擬化平台的部分，而VM虛擬主機若運作需要軟體授權的作業系統，仍然須購買相關軟體授權才行。
可在登入畫面中切換到Cmd命令提示字元視窗，鍵入「slmgr.vbs -dli」或「slmgr.vbs -dlv」指令即可查詢，從查詢結果可以看到，安裝好的Hyper-V Server在軟體授權狀態方面，License Status欄位值為Licensed也就是已授權狀態，如圖5所示。
圖5 可免費使用的Hyper-V Server伺服器虛擬化平台。
攻擊面小安全性高的Hyper-V Server
由於Hyper-V Server僅專注於提供Hyper-V伺服器虛擬化功能，並且拿掉GUI圖形介面僅剩文字介面，因此在預設情況下開啟的網路連接埠數量更少，所以保有遭受惡意攻擊面縮小、安全性提升的好處。
切換至Cmd命令提示字元視窗，鍵入「netstat -nao」指令，並配合工作管理員查詢使用該通訊連接埠相對應的PID程序，如圖6所示，即可得知Hyper-V Server預設啟用的執行程序情況。下列為相關通訊連接埠號說明：
圖6 Hyper-V Server 2019預設開啟的通訊連接埠號。
TCP 135、49665、49666 / UDP 123、5353、5355：svchost.exe（Windows Services主機處理程序）
TCP 139、445、5985、47001 / UDP 137、138：System（NT Kernel & System）
TCP 2179：vmms.exe（VM虛擬主機管理服務）
TCP 49664：wininit.exe（Windows啟動應用程式）
TCP 49667：services.exe（服務及控制站應用程式）
TCP 49669：lsass.exe（本機安全性認證處理程序）
Hyper-V Server基礎設定
預設情況下，當Hyper-V Server主機啟動完成後，將會自動啟動DHCP Client網路功能，嘗試尋找所處區域網路中是否有DHCP伺服器派發IP位址以及相關網路組態。
同時，也可透過內建的Server Configuration Tool，以文字互動方式組態設定Hyper-V Server網路組態。本文實作環境中，將組態設定Hyper-V Server主機採用「10.10.75.19」固定IP位址，並且指定DNS伺服器IP位址為「10.10.75.10」。
首先，在SConfig視窗中鍵入數字「8」選擇「Network Settings」項目。進入文字互動設定頁面後，系統會條列出本機所有的網路卡，若配置多張網路卡，透過網路卡的「Index# ID」，選擇指定的實體網路卡進行網路組態設定。
本文實作環境中，Hyper-V Server主機僅配置一張網路卡，依序鍵入「1 > 1 > S > 10.10.75.19 > 255.255.255.0 > 10.10.75.254」，組態設定固定IP位址、子網路遮罩、預設閘道。接著，鍵入「2 > 10.10.75.10」組態設定DNS伺服器IP位址。最後，鍵入數字「4」，即可回到SConfig主選單。
在電腦名稱部分，預設情況下，系統會自動採用「WIN-亂數」的命名規則，然而，預設亂數的電腦名稱，通常不具識別性也不符合企業或組織的主機命名規則。需要變更Hyper-V Server主機的電腦名稱時，在SConfig視窗中鍵入數字「2」選擇「Computer Name」項目，再輸入「HV2019」新電腦名稱。此時，會彈出視窗提醒管理人員必須重新啟動主機才能套用生效，按下〔Yes〕按鈕便立即重新啟動主機。Hyper-V Server順利重新啟動後，再次登入即可發現新的電腦名稱已經套用生效，如圖7所示。
圖7 變更Hyper-V Server電腦名稱。
Hyper-V Server加入網域環境
原則上，Hyper-V Server主機必須加入Windows AD網域後，才能建構Hyper-V高可用性容錯移轉叢集並實作進階功能，例如Live Migration即時遷移等等。如果企業和組織只是希望透過Hyper-V Server主機單純地運作VM虛擬主機並且不需要相關進階功能時，則無須加入Windows AD網域環境。
即便選擇不將Hyper-V Server加入Windows AD網域環境，那麼也應該保持良好的管理習慣，避免使用預設的Administrator管理帳號進行Hyper-V Server主機的日常維護工作，而是新增其他管理者帳號後，將預設Administrator管理帳號停用，以降低遭受惡意攻擊的機會，例如知道預設管理帳號為Administrator之後，剩下就是透過暴力密碼猜測工具破解管理員密碼了。
在SConfig視窗中，鍵入數字「3」選擇「Add Local Administrator」項目，鍵入新的管理者帳號，本文實作為「Weithenn」。當新增管理者帳號名稱輸入完畢，系統將彈出管理密碼設定視窗，鍵入二次管理者密碼，此時系統會自動把新增的管理者帳號加入至Administrators管理者群組內。
切換至Cmd命令提示字元視窗中，鍵入「net user Weithenn」指令，查詢剛才新增的管理者帳號「Weithenn」，在Local Group Memberships欄位中是否顯示為「Administrators」管理者群組的成員，如圖8所示。
圖8 新增管理者帳號Weithenn並確認已加入Administrators管理者群組。
此時，登出Hyper-V Server主機，改為採用剛才新增的管理者帳號「Weithenn」登入。確認管理者帳號新增完成，並且能夠順利登入並管理Hyper-V Server主機後，即可將預設Administrator帳號進行「停用」（Disable）的動作。
在Cmd命令提示字元視窗中，鍵入「net user Administrator /ACTIVE:NO」指令停用帳號，然後再次鍵入「net user Administrator」指令，查詢預設的Administrator管理帳號資訊，可以看到「Account active」欄位值為「No」，表示成功停用預設Administrator管理者帳號。
在本文實作環境中，將Hyper-V Server主機加入「lab.weithenn.org」網域環境。在SConfig視窗中，依序鍵入「1 > D > lab.weithenn.org > lab.weithenn.org\Administrator > 網域管理者密碼」，加入lab.weithenn.org網域環境，此時系統將彈出視窗，提醒必須重新啟動主機才能套用生效，按下〔Yes〕按鈕便立即重新啟動主機，當Hyper-V Server順利重新啟動後，即可採用網域帳號登入進行管理作業，如圖9所示。
圖9 使用網域帳號登入Hyper-V Server來進行管理作業。
由於加入網域後，Hyper-V Server主機會自動啟用，並且套用「Domain」網卡防火牆規則，因此預設情況下區域網路中的其他主機無法ping到Hyper-V Server主機，但可透過「Set-NetFirewallProfile」的PowerShell指令，或是透過SConfig允許回應ping的防火牆規則，當然後續也可以透過WAC（Windows Admin Center）管理工具調整防火牆規則。
在SConfig視窗中，鍵入數字「4」，選擇「Configure Remote Management」項目，鍵入數字「3」，選擇「Configure Server Response to Ping」項目，並於彈出視窗按下〔Yes〕按鈕，即可允許Hyper-V Server主機回應ping封包。
電源設定為高效能
預設情況下，Windows Server主機的電源設定為「平衡」（Balanced），即便是Hyper-V Server也不例外，然而，這樣的預設值可能造成屆時其上運作的VM虛擬主機必須等待一小段時間，待Hyper-V Server提升電源和運算能力後，才能夠快速回覆使用者請求，導致使用者會感覺到VM虛擬主機運作上卡卡的。
因此，針對Hyper-V Server主機，在硬體伺服器的BIOS/UEFI設定中，將電源管理項目調整至「Max Performance」設定值，然後登入Hyper-V Server主機，透過「powercfg /setactive」指令取得「Power Scheme GUID」，將Hyper-V Server主機的電源設定調整為「高效能」（High Performance），確保在硬體伺服器層級和Hyper-V Server作業系統層級相互搭配的情況下，發揮主機最大化的運算效能，如圖10所示。
圖10 調整Hyper-V Server電源設定至高效能。圖說
了解其他SConfig選項
原則上，在SConfig組態設定選項中，其他選項因為功能直覺且設定簡單，便不再細項逐一操作。請參考下列其他組態設定選項功能描述：
5) Windows Update Settings：組態設定Windows安全性更新方式。
6) Download and Install Update：是否立即下載和安裝Windows安全性更新。
7) Remote Desktop：啟用RDP遠端桌面連線功能。
9) Date and Time：組態設定系統日期和時間。
10) Telemetry settings：組態設定遙測機制等級。
11) Log Off User：執行使用者登出。
12) Restart Server：執行主機重新啟動。
13) Shut Down Server：執行關機作業。
14) Exit to Command Line：離開Server Configuration Tool模式，回到命令提示字元。
此外，當不小心將Hyper-V Server內命令提示字元和SConfig視窗都關閉，只要按下〔Ctrl〕+〔Alt〕+〔Delete〕組合鍵，選擇「Task Manager」開啟工作管理員，在工作管理員視窗中點選「File > Run new task」，再鍵入「cmd」，即可開啟命令提示字元，鍵入「powershell」便能開啟PowerShell指令視窗，鍵入「sconfig」則可開啟Server Configuration Tool設定視窗。
WAC遠端管理Hyper-V Server
一旦Hyper-V Server主機基礎設定完成，後續的管理維護通常會透過遠端連線處理。然而，以往需要遠端管理Hyper-V Server主機之前，必須先在Hyper-V Server主機處理「遠端存取權限」、「信任主機清單」、「啟用遠端管理」等等，才能夠透過伺服器管理員、Hyper-V管理員或是RSAT遠端管理工具，遠端連線並管理Hyper-V Server主機。
現在，透過WAC（Windows Admin Center）管理工具，即能以內建的Remote PowerShell，以及WMI over WinRM（Port 5985）遠端管理連線機制，快速納管Windows Server和Hyper-V Server主機，並且納入管理的Hyper-V Server無須安裝任何代理程式，達到「無代理程式」（Agentless）的現代化管理運作架構。
在WAC管理工具中，依序點選「All Connections > Add > Servers > Add」項目，鍵入Hyper-V Server主機電腦名稱，本文實作環境為「HV2019」，此時系統便立即透過WMI over WinRM（Port 5985）機制，探索及發現遠端Hyper-V Server主機，如圖11所示。
圖11 透過WAC管理工具納管遠端Hyper-V Server主機。
成功透過WAC管理工具納管Hyper-V Server主機後，預設會切換到左邊的「Overview」項目，在該項目中可以快速一覽Hyper-V Server主機的資訊，包括電腦名稱、網域環境、作業系統版本，硬體資訊等等，甚至還有CPU處理器、記憶體使用量、乙太網路頻寬使用等等效能圖表。
點選左邊的Firewall項目，除了方便地針對Hyper-V Server主機調整網卡防火牆設定檔外，針對防火牆的「進入」（Incoming）和「流出」（Outgoing）等網路流量，也可以非常方便地調整規則內容，以及防火牆規則的啟用和停用，甚至是刪除或新增等作業，如圖12所示。
圖12 透過WAC管理工具遠端管理Hyper-V Server防火牆規則。
原則上，透過WAC管理工具，非常容易針對遠端的Hyper-V Server進行維護管理作業，如圖13所示，舉凡檔案或資料夾分享、查詢系統事件、安裝驅動程式、管理使用者和群組、效能檢視器、管理系統服務等等，甚至還能結合Microsoft Azure公有雲服務，例如屆時可以整合Azure Backup機制，將地端的VM虛擬主機備份至Azure公有雲等等。
圖13 透過WAC管理工具RDP遠端連線至Hyper-V Server。
簡單來說，WAC管理工具結合過往多項管理工具的優點，例如整合伺服器管理員系統組態的部分，整合RSAT遠端管理工具僅支援部分組態設定，整合Hyper-V管理員僅支援虛擬化管理作業。因此，透過簡單直覺的管理介面，能夠全方位管理遠端Hyper-V Server伺服器虛擬化平台，以及其上運作的VM虛擬主機。
首先，在WAC管理工具中，先依序點選「Virtual Switches > New」項目，再填入Hyper-V vSwitch虛擬交換器名稱，本文實作環境為「VMs-vSwitch」。在vSwitch虛擬交換器類型方面，可以直接選擇「External」類型，以便與Hyper-V Server主機實體網路環境溝通，選擇需要套用的乙太網路卡，倘若Hyper-V Server主機僅有一張網路卡時，記得勾選「Allow management OS to share these network adapters」項目，以便透過同一張網路卡管理Hyper-V Server。確認組態設定內容無誤後按下〔Save〕按鈕即可，如圖14所示。
圖14 透過WAC管理工具建立Hyper-V vSwitch虛擬網路交換器。
在建立VM虛擬主機之前，可以透過PowerShell的「Get-VMHostSupportedVersion」指令，查詢Hyper-V Server 2019伺服器虛擬化平台支援哪些VM虛擬主機安裝的客體作業系統。在本文實作環境中，Hyper-V Server 2019最多支援至「9.0」的VM虛擬主機設定版本，如圖15所示。
圖15 查詢Hyper-V Server 2019支援的VM虛擬主機設定版本。
簡單來說，VM虛擬主機設定版本，與屆時VM虛擬主機內安裝的客體作業系統版本支援度有關。舉例來說，當VM虛擬主機安裝Windows Server 2016作業系統時，只需要「8.0」版本即可支援，倘若安裝較新的Windows Server 2019作業系統時，則必須採用「9.0」版本才能支援，如圖16所示，至於最新的Windows Server 2022作業系統，則建議採用最新的「10.0」版本，確保VM虛擬主機和Hyper-V虛擬化平台完整結合，達到運作效能最佳化。
圖16 Hyper-V伺服器虛擬化平台支援的VM虛擬主機設定版本一覽表。 （圖片來源：Windows或Windows Server上的hyper-v升級虛擬機器版本| Microsoft Docs）
與傳統Hyper-V管理員工具相比，透過WAC管理工具更能得到許多管理優勢。首先，點選進入Virtual Machines項目，在右邊「Summary」頁籤項目中，可以看到Hyper-V Server主機，VM虛擬主機整體工作負載狀態，包括VM虛擬主機運作狀態（運作中、關機、封存、暫停）、近期發生的系統事件、CPU處理器使用率、記憶體工作負載等等資訊，甚至會顯示前十名使用最多CPU和記憶體運算資源的VM虛擬主機。
點選「Inventory」選項，除了條列出每台VM虛擬主機概要資訊，例如運作狀態、CPU使用率、指派的記憶體空間、已經運作多少時間、心跳偵測狀態等等，也能針對「單台或多台」VM虛擬主機進行維運管理作業，例如多台VM虛擬主機重新啟動、關機、建立檢查點等等。
可以點選單台VM虛擬主機，更深入地管理和探索VM虛擬主機。在預設頁面中，可以看到VM虛擬主機的詳細資訊和效能圖表，其中效能圖表還包含儲存資源的IOPS和Throughput，這兩項效能圖表在傳統的Hyper-V管理員工具中並無法顯示。
在管理單台VM虛擬主機中，主要有四大項目，分別是Connect、Power、Manage、Settings。
點選其中的Connect，會出現直接連線的Connect，或是像操作Azure VM公有雲虛擬主機一樣的體驗，下載RDP設定檔後再進行遠端連線管理作業。
在Power項目中，則是管理VM虛擬主機的電力情況，包含啟動、關機、斷電、儲存、重新啟動、暫停、恢復等等。在Manage項目中，除了支援複製、匯出、重新命令、刪除快照等等一般管理作業外，點選Move則可整合Hyper-V Server進階功能Live Migration即時遷移，或是點選Replicate using Azure Site Recovery項目，整合Azure ASR機制進行DR異地備援作業。最後，按下Settings項目，可調整VM虛擬主機的原有組態設定值，如圖17所示，包括是否啟用動態記憶體、vCPU虛擬處理器數量、是否啟用巢狀式虛擬化功能、是否啟用處理器相容性機制、啟用或關閉整合服務功能等等。
圖17 調整VM虛擬主機整合服務項目。
＜本文作者：王偉任，Microsoft MVP及VMware vExpert。早期主要研究Linux/FreeBSD各項整合應用，目前則專注於Microsoft及VMware虛擬化技術及混合雲運作架構，部落格weithenn.org。＞