Гипервизор Hyper-V работает как Type 1 — запускается непосредственно над аппаратной платформой и управляет разделами, в которых выполняются хостовая и гостевые ОС. Его архитектура построена вокруг root partition, child partitions, VMBus и интеграционных служб.
После включения роли Hyper-V привычная «хостовая» Windows становится родительским разделом. Она сохраняет особые права: управляет драйверами физических устройств, виртуальными коммутаторами, файлами виртуальных машин и службами администрирования. Гостевые ОС запускаются в дочерних разделах и получают доступ к ресурсам через синтетические устройства, а не напрямую к PCIe-адаптерам, контроллерам дисков или сетевым картам.
По данным Microsoft Learn «Hyper-V architecture», 2024, VMBus обеспечивает высокопроизводительную связь между child partitions и root partition. Для дискового и сетевого I/O используется модель VSC/VSP: Virtualization Service Client работает в гостевой ОС, а Virtualization Service Provider — в родительском разделе. Запрос гостя проходит через VMBus и обрабатывается сервисом root partition, который уже обращается к физическому устройству.
По данным Microsoft Learn «Hyper-V Integration Services», 2024, современные Windows-гости получают компоненты Integration Services через штатные обновления ОС. В Linux для этого используются драйверы hv_vmbus, hv_storvsc, hv_netvsc, hv_utils, hv_balloon, hv_fcopy, hv_kvp, hv_synic и hv_vpindex. Интеграционные службы нужны для того, чтобы гостевая ОС работала не через медленно эмулируемое оборудование, а через синтетические устройства Hyper-V. Без них — ощутимая деградация производительности и потеря части функций управления.
Технически виртуализация Hyper-V опирается на
аппаратные расширения процессора. SLAT выполняет вторую трансляцию адресов памяти: у Intel этот механизм называется EPT (Extended Page Tables), у AMD — NPT/RVI. По данным Microsoft Learn «System requirements for Hyper-V on Windows Server», 2024, SLAT является обязательным требованием. Без аппаратной трансляции памяти гипервизору пришлось бы вести shadow page tables, что существенно увеличивает количество VM-exit и накладные расходы на каждый доступ к памяти. Именно поэтому Intel и AMD внедрили EPT и NPT — чтобы переводить guest-physical address в host-physical address аппаратно, без постоянной эмуляции таблиц страниц.
Типичная ошибка — считать root partition обычной рабочей ОС и устанавливать туда прикладные сервисы. Мы не рекомендуем использовать хост Hyper-V как сервер приложений: стабильность родительского раздела влияет на все виртуальные машины, VMBus, виртуальные коммутаторы и доступ к хранилищу. Проще говоря, упал root partition — легли все ВМ.