Windows Server 2016: облака – в массы
Одним из основных направлений при разработке Microsoft Server 2016 стала поддержка публичных и частных облаков. Многие инновации Windows Server 2016 заимствованы из Azure и доведены до уровня мейнстрима. В Windows Server 2016 также значительно усовершенствован гипервизор Hyper-V, появилась поддержка контейнеров и Nano Server — новая «урезанная» версия Windows Server. Цель все та же — нативная поддержка облачных приложений.
10 причин полюбить Windows Server 2016: безопасность (управление привилегиями/идентификационными данными, средства защиты), платформа для приложений (Nano Server, контейнеры), платформа для программно-определяемых дата-центров (вычисления, хранение данных, сетевые функции, RDS), управление (средства управления сервером, новая версия PowerShell).
По сути эта ОС напоминает Windows 10 в серверном исполнении. В Server 2016 используется то же ядро, что и в Windows 10 Anniversary, и, введя ver в командной строке, вы получите тот же ответ: Microsoft Windows [Version 10.0.14393]. В Windows Server 2016 — то же меню «Пуск», что и в Windows 10 Anniversary (при инсталляции с Desktop Experience).
Windows Server 2016, теперь с «рабочим столом» Windows 10.
Что интересного можно отметить? В списке Microsoft — более 40 новых средств, включая вложенную виртуализацию для контейнеров Hyper-V и развертывания хостов Hyper-V в Azure или других публичных облаках. Многие новые средства Hyper-V относятся к созданию и обслуживанию гостевых ВМ.
Можно «на лету» менять емкость виртуальных дисков, памяти, добавлять и удалять виртуальные сетевые карты. Виртуальным машинам можно предоставлять дискретный доступ к устройствам на шине PCIe, таким как контроллеры дисков. А кластер Windows Server 2012 R2 с Hyper-V можно обновить до Server 2016 без прерывания сервисов.
Конечно, некоторые решения не дешевы, а потому к категории массовых не относятся. Например, защищенная от аварий конфигурация с двумя разнесенными на разные площадки системами Azure Stack. Конечно, можно запустить Azure Stack и на одном сервере, но, скорее, с целью тестирования. Тем не менее, большинство изменений касаются самого широкого круга пользователей.
Обновленный гипервизор
Многочисленным доработкам подвергся гипервизор Hyper-V. Можно выделить следующие изменения:
- Клиент Hyper-V поддерживает Windows 10.
- Совместимость с Connected Standby.
- Назначение дискретного устройства.
- Мониторинг активности виртуальных машин для оптимизации использования системных ресурсов (RCT).
- Использование альтернативных аккаунтов при подключении к другой системе Windows Server 2016.
- Обновленный протокол управления и другие улучшения.
Новые функциональные возможности Hyper-V — самые востребованные и ожидаемые новшества Windows Server 2016 (по данным опроса SpiceWorks). Их отмечают более 30% респондентов.
В нем появилась и поддержка вложенной виртуализации (Nested virtualization), позволяющая запускать виртуальные машины на гипервизоре, который сам установлен в виртуальном окружении.
Вложенная виртуализация означает, что можно запустить Hyper-V в ВМ, являющейся гостевой на сервере Hyper-V, гостевом на сервере Hyper-V и т.д.
Такая возможность может быть актуальной для разработчиков и моделирования виртуальных инфраструктур, а также для более эффективного использования контейнерных приложений. Устранены и многие прежние ограничения.
Hyper-V в Server 2016 стал более масштабируемым.
Теперь Microsoft Hyper-V позволяет выделять виртуальной машине до 12 Тбайт ОЗУ (вместо одного) и до 240 виртуальных процессоров (вместо 64). Хост Hyper-V поддерживает ОЗУ до 24 Тбайт. Для снижения непроизводительных потерь и усиления безопасности на хосте Hyper-V можно запустить Nano Server. Для администрирования в этом случае можно использовать PowerShell и удаленный доступ.
Безопасность
В Windows Server 2016 дальнейшее развитие получили механизмы обеспечения безопасности. В частности, в отдельный контейнер Hyper-V под названием Virtual Security Module (VSM) помещены самые ценные системные данные, криптографические модули Windows Server 2016, компоненты, отвечающие за целостность ядра ОС, пароли и пр. Доступ к этим данным невозможен даже при компрометации системы.
Еще одно важное средство — виртуальный TPM (Trusted Platform Module), позволяющий задействовать в виртуальных машинах средства шифрования с использованием Bitlocker, и Credential Guard для безопасного хранения идентификационных данных. Применение Virtual TPM особенно актуально, например, при размещении ВМ в облаке.
Host Guardian Service — важный компонент обеспечения безопасности. Он работает в сочетании с другими компонентами Windows Server 2016 и обеспечивает высокий уровень защиты Shielded VM.
В плане безопасности интересным решением стали защищенные виртуальные машины — Shielded VM, но для их создания требуется Windows Server Datacenter и отдельный сервер со службой Host Guardian Service для хранения ключей и проверки прав ВМ на запуск на конкретной платформе.
Host Guardian Service используется для верификации запуска Shielded VM. А с помощью инструментария Guarded Fabric можно гибко сконфигурировать сетевую инфраструктуру и разбить ее на отдельные изолированные сетевые сегменты.
Технология Shielded VM позволяет создавать в облачной инфраструктуре защищенные виртуальные машины, доступ к которым может получить только их владелец. Администратору разрешено только включать и выключать такие виртуальные машины. Вмешиваться в их работу, читать данные, перехватывать трафик, менять их конфигурацию он не имеет права. Механизм Shielded VM может быть востребован хостинг-провайдерами, предоставляющими услуги аренды виртуальных серверов.
Возможность подключения виртуального дисплея к ВМ средствами администрирования Hyper-V в Shielded VM также заблокирована. Как же исправить ВМ, если что-то пошло не так, и она не запускается? На этот случая Microsoft предлагает хитрое решение — запуск такой ВМ внутри другой Shielded VM. При создании Shielded VM нужно также учитывать, что требования к системным ресурсам у них повышенные.
Улучшенный PowerShell обеспечивает более легкий и всесторонний контроль над средами, что значительно повышает уровень безопасности системы. Также одной из ключевых функций безопасности является разграничение прав доступа при администрировании.
В Windows Server 2016 также появилось средство под названием Just Enough Administration (JEA). Это означает, что администраторы могут логиниться под временными аккаунтами, ограниченными определенными ролями. То есть администратор, войдя в систему с зараженного вирусом ПК, большого вреда не причинит. Windows Credential Guard также ограничивает возможный ущерб от вредоносных программ при таком сценарии. А временные права администрирования (Just in Time Administration) можно предоставить с помощью Microsoft Identity Manager Privileged Access Manager.
Хранение данных и сети — Software Defined
Как известно, в Window Server 2012 помощью Storage Spaces можно создавать отказоустойчивые пулы памяти на дисках SAS, подключенных к серверу без помощи традиционной SAN (Storage Area Network). Storage Spaces Direct дает возможность напрямую подключать к кластеру Server 2016 накопители SAS, SATA или SSD. Это можно использовать для создания программно-конфигурируемых систем хранения (Software-Defined Storage, SDS).
Storage Spaces Direct можно использовать для прямого подключения накопителей.
Появилась возможность динамического управления пропускной способностью виртуальных дисков Storage Quality of Service (QoS). Применять политики Storage QoS можно как к дисковой подсистеме отдельной виртуальной машины, так и к группе ВМ.
С помощью инструментария Storage Replica администраторы могут реплицировать данные между удаленными серверами, кластерными системами и центрами обработки данных, повышая тем самым их катастрофоустойчивость и предотвращая потери на уровне файловой системы.
Для поддержки SDN (Software Defined Networking) в Server 2016 добавлена роль Network Controller. Сетевой контроллер предназначен для управления в Hyper-V виртуальными коммутаторами, балансировщиками нагрузки, правилами межсетевых экранов и виртуальными шлюзами. Поддерживаются также VXLAN (Virtual Extensible Local Area Network).
Nano Server
Nano Server — это еще более компактный вариант Server Core. Его удобно использовать как хост-систему для развертывания виртуальных машин, использовать в качестве сервера DNS или IIS, для запуска приложений в контейнерах.
Улучшения в уровне обслуживания: меньше уязвимостей, меньше перезагрузок.
По данным Microsoft, у Nano Server на 93% меньше размер VHD, он требует на 80% меньше перезагрузок. Такую систему можно применять для различных специальных функций и задач. Причем Nano Server работает как на физическом сервере, так и в ВМ. GUI у него нет — только инструменты Sysinternals.
Nano Server удобно также использовать в инфраструктуре Microsoft Cloud Platform для поддержки облачных служб и обслуживания приложений, функционирующих в виртуальном окружении, контейнерах или на физических серверах. Его можно применять для развертывания вычислительных кластеров и построения горизонтально-масштабируемых файловых хранилищ.
Благодаря своей компактности и эффективному использованию ресурсов Nano Server обеспечивает более высокую плотность ВМ, то есть на одном физическом хосте можно разместить больше экземпляров ОС, что сокращает расходы на ИТ-инфраструктуру.
Контейнеры
Важное отличие Windows Server 2016 от предыдущих версий серверных операционных систем Microsoft — поддержка технологий контейнеров. Контейнеры Windows Server — часть открытого проекта Docker. Они позволяют запускать приложения в изолированных средах на разных платформах, оперативно развертывать и перемещать их между серверами.
В Windows поддерживаются контейнеры двух видов — контейнеры Windows Server и контейнеры Hyper-V. Облегченные серверные контейнеры не требуют лицензии Windows. Контейнеры Windows Server функционируют подобно контейнерам Docker для платформы Linux. Они используют общее ядро операционной системы, что делает их более компактными и гибкими, чем обычные виртуальные машины.
У каждого контейнера Hyper-V своя копия ядра Windows Server, и изоляцию осуществляет не операционная система, а гипервизор.
Контейнеры Windows Server делят ресурсы ОС, но ведут себя как независимые экземпляры операционной системы. Однако в среде ОС Windows Server нельзя запустить контейнер Linux и наоборот. Для запуска контейнера его образ берется из репозитория (публичного или частного) и при необходимости модифицируется.
Контейнер Docker, работающий в Windows Server 2016.
Контейнеры Hyper-V изолированы средствами виртуализации, имеют свою копию ядра Windows, а в версии Standard лицензия для них не нужна. У таких контейнеров более высокий уровень изоляции, сравнимый с виртуальными машинами. Данный подход более требователен к ресурсам сервера, но повышает стабильность работы серверной ОС и надежность функционирования контейнеров.
Управляются оба вида контейнеров одинаково. Управление контейнерами Windows Server и Hyper-V может осуществляться как средствами PowerShell и WMI, так и при помощи инструментов Docker. Последние предоставляют единую среду администрирования и позволяют управлять контейнерными приложениями в среде Windows Server или Linux.
Конфигурирование контейнеров в Windows Server 2016. Контейнеры Hyper-V могут использоваться для запуска приложений с повышенными требованиями к информационной безопасности.
Хороший вариант для развертывания контейнеров — Nano Server. Однако нужно помнить, что Nano Server — это урезанная Windows. Если IIS, например, в нем работает, то .NET Framework — уже нет (только кросс-платформенная .NET Core). Не все приложения в настоящее время совместимы с Nano Server.
Образы Docker в Nano Server могут быть очень компактными.
Контейнеры Docker в Windows — пока что на начальном этапе. Потребуется время, чтобы администраторы их освоили, а разработчики — довели до ума. Microsoft понадобится также пополнить соответствующими опциями имеющийся инструментарий вроде Visual Studio.
Другие возможности
В Windows Server 2016 реализовано и множество других новшеств. Система получила новый механизм скачивания и раздачи обновлений, функционирующий по принципу P2P-протокола BitTorrent, поддержку протокола SSH. Windows Server 2016 поставляется с Windows Management Framework 5.1 и новой версией PowerShell, использующей .NET Framework 4.6.
Обновленный Windows PowerShell позволяет оперировать еще большим количеством командлетов (cmdlets), которые выполняют различные задачи управления. В частности, PowerShell 5 предлагает командлеты для управления локальными пользователями и группами и командлет Get-ComputerInfo для получения подробной информации о системе.
Нововведения коснулись и служб Active Directory. Теперь можно использовать смарт-карты для аттестационных ключей. Доменные службы Active Directory обеспечивают еще более высокий уровень безопасности при идентификации корпоративных и персональных устройств.
Планы перехода организаций на Windows Server 2016 (по данным опроса SpiceWorks, проведенного в ноябре 2015 года).
Появился новый формат файлов конфигурации виртуальных машин (.VMCX и .VMRS) с более высокой степенью защиты от сбоев на уровне хранилища, была добавлена возможность безопасной загрузки гостевых операционных систем Linux и поддержка OpenGL и OpenCL службой удаленных рабочих столов Remote Desktop Service (RDS).
Механизм обновления ОС хостов кластера без его остановки (Cluster Operating System Rolling Upgrade) дает возможность с нулевым временем простоя обновить кластер последовательным апдейтом отдельных его узлов.
В состав Windows Server 2016 включен также инструментарий IP Address Management (IPAM), позволяющий упростить управление IP-адресами. Конечно, обо всех новшествах новой ОС в одной статье рассказать невозможно. Это лишь весьма поверхностный «первый взгляд».
Издания Windows Server 2016
Сколько всего изданий у Windows Server 2016? Хороший вопрос. Выше говорилось о шести. Есть издания Standard и Datacenter, различающиеся схемами лицензирования. Standard включает лицензии только для двух ВМ или контейнеров Hyper-V под Windows Server, в то время как в Datacenter количество ВМ не ограничивается. Версия Datacenter потребуется для работы с некоторыми новыми средствами, включая Storage Spaces Direct, Storage Replica, Shielded Virtual Machine и ряд сетевых функций. Стоит версия Standard от 882 долл. для 16 ядер. Datacenter обойдется минимум в 6155 долл.
Функциональные отличия изданий Datacenter и Standard в Windows Server 2016.
Ниже представлены функции, которые есть только в редакции Windows Server 2016 Datacenter:
- Storage Spaces Direct — расширение технологии Storage Spaces для создания высокодоступных кластерных хранилищ;
- Storage Replica — технология блочной репликации данных между хранилищами;
- Shielded Virtual Machines — технология защиты содержимого виртуальных машин Hyper-V;
- Host Guardian Service — серверная роль, предназначенная для поддержки защищенных виртуальных машин (Shielded VM) и предотвращения несанкционированного доступа к ним;
- Network Fabric — централизованный мониторинг и управление сетевой инфраструктурой;
- Microsoft Azure Stack — поддержка SDN-стека для построения гибридных решений.
Nano Server лицензируется как средство Windows Server, но требует лицензии Software Assurance вместо базовой и отдельно не продается. Есть еще бесплатная Windows Hyper-V Server, используемая только как хост Hyper-V, а также версия Windows Server Essentials для малого бизнеса — до 25 пользователей и 50 устройств, для которой не нужны лицензии CAL (Client Access Licenses). Essentials стоит 501 долл., но существуют более дешевые OEM-версии. OEM-версии Windows Server Foundation больше не поставляются.
Назначение изданий Windows Server 2016 и модели лицензирования.
Есть еще пара специальных изданий: Windows Storage Server для систем хранения и Multipoint Premium Server, в основном для удаленных десктопов в сфере образования. Версии Standard и Datacenter по умолчанию инсталлируются без GUI (опция Server Core).
По умолчанию процедура установки Windows Server 2016 выполняется без GUI.
Резюмируя, можно отметить, что Windows Server 2016 предоставляет много возможностей для полноценного развертывания и функционирования ИТ-инфраструктуры в облаке. Новая ОС облегчает возможность доступа и идентификации служб и приложений организации в том случае, если они размещены и в облаке, и на физических серверах. Серверная платформа Microsoft активно развивается в соответствии с тенденциями развития индустрии и предпочтениями бизнеса. Работа проделана немалая, система развивается в правильном направлении. Проверить работу Windows Server 2016 можно, взяв виртуальный VPS сервер на бесплатный тестовый период в 3 дня.
