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Hyper V: Virtualisierung mit Bordfunktionen - so geht's

05.09.2020 | 13:02 Uhr |

Viele wissen es nicht: Mit Hyper-V bringt Windows 10 eine leistungsfähige Virtualisierungsplattform gratis mit, die neben Virtualbox und Vmware Workstation Pro beziehungsweise Player ein Schattendasein fristet.

Wie bei der Konkurrenz führen Sie mit Hyper-V ein Gast-System als virtuelle Maschine (VM) in einem Fenstermodus aus – stets in einer abgeschotteten Umgebung. Änderungen innerhalb einer virtuellen Hyper-V-Maschine wirken sich daher nicht auf Windows 10 als Host-System aus. Das ist besonders für Testumgebungen praktisch. Sie können somit im virtuellen PC gefahrlos mit Software experimentieren und isoliert etwa Ihren Finanzgeschäften nachgehen. Im Unterschied zu Virtualbox und den Vmware -Programmen ist Microsofts Hyper-V hauptsächlich auf Windows-Betriebssysteme als Gast ausgelegt, allerdings kann man auch eine Reihe von Linux-Distributionen verwenden.

Was Hyper-V von Virtualbox und Vmware unterscheidet 

Prinzipiell beherrscht Hyper-V die gleichen Funktionen wie die Virtualisierungs-Tools Virtualbox, Vmware Workstation Pro und Vmware Player. Jede virtuelle Hyper-V-Maschine läuft isoliert und kann daher bei einem Absturz nicht das gesamte System (den Hypervisor) abstürzen lassen. Über Schnappschüsse kann man den derzeitigen Zustand in der virtuellen Umgebung sichern und das System zu einem späteren Zeitpunkt wieder auf einen vorherigen Stand zurücksetzen. Für virtuelle Festplatten, die Sie auch problemlos mit einer Größe von mehr als 2 TB anlegen können, nutzt Hyper-V das VHDX-Format.

Die Technik hinter Hyper-V setzt auf den Virtualisierungsfunktionen der x64-Prozessoren von Intel und AMD auf. Deshalb – und in diesem Punkt unterscheidet sich Hyper-V von Virtualbox und Vmware – ist für Hyper-V unbedingt ein entsprechender 64-Bit-Prozessor sowie eine 64-Bit-Version von Windows 10 notwendig.

Auch beim Arbeitsspeicher ist Hyper-V anspruchsvoll. Mindestens 4 GB RAM sind zur Aktivierung der Virtualisierungsumgebung erforderlich. Allerdings ist die dynamische Speicherverwaltung eines der Highlights von Hyper-V: VMs wird immer nur so viel RAM zugewiesen, wie der Gast gerade benötigt.

Begrenzt wird die Speicherzuteilung einzig durch die vom Nutzer eingestellte Maximalgröße. Eine weitere Einschränkung: Hyper-V steht nur in Windows 10 Pro und Enterprise, nicht aber in Windows 10 Home zur Verfügung. Nutzer der Windows-Home-Edition greifen etwa zu Virtualbox.

Um die Systemvoraussetzungen zu prüfen, öffnen Sie die Einstellungen-App mit der Tastenkombination Windows-I und gehen Sie auf „System –› Info“. Alternativ klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Start-Knopf und anschließend auf den Kontextmenüeintrag „System“. Die relevanten Angaben zum Betriebssystem finden Sie unter „Windows-Spezifikationen“. 

Lässt sich Hyper-V in Windows 10 trotz ausreichend erfüllter Hardware- und Systemvoraussetzungen auf Ihrem Host-Computer nicht aktivieren, ist möglicherweise die Virtualisierungsfunktion des Prozessors im Bios deaktiviert. Diese ist bei manchen PC-Systemen standardmäßig abgeschaltet. Hyper-V verlangt jedoch eine Unterstützung durch die Hardware-Virtualisierungsfunktionen Intel VT oder AMD-V des jeweiligen Prozessors.

Zur Kontrolle starten Sie den PC neu und rufen das Bios über die am Bildschirm angezeigte Tastenfunktion auf. Dann suchen Sie im Bios-Menü nach dem passenden Eintrag für Intel VT oder AMD-V. Er findet sich meist unter einem Menüpunkt wie „Advanced CPU Features“. Aktivieren Sie die Virtualisierungsfunktion, speichern Sie die Einstellungen und starten Sie den Rechner erneut. Bei älteren Prozessor- oder Hauptplatinen-Modellen kann die Unterstützung jedoch fehlen.

Der beste virtuelle PC: Virtualbox vs. Vmware vs. Hyper-V

Hyper-V installieren und die Voreinstellungen anpassen

Bevor Sie die Virtualisierungsfunktionen von Hyper-V unter Windows 10 nutzen können, müssen die entsprechenden Komponenten ausgewählt und installiert werden. Das ist innerhalb weniger Minuten erledigt.
Vergrößern Bevor Sie die Virtualisierungsfunktionen von Hyper-V unter Windows 10 nutzen können, müssen die entsprechenden Komponenten ausgewählt und installiert werden. Das ist innerhalb weniger Minuten erledigt.

Hyper-V ist zwar ein grundlegender Bestandteil von Windows 10 Pro und Enterprise, allerdings wird es nicht automatisch installiert. Sie müssen die dafür benötigten Komponenten zunächst aktivieren. Geben Sie dazu im Sucheingabefeld neben dem Startmenü „Windows-Features aktivieren oder deaktivieren“ ein. Es erscheint ein neues Fenster, in dem aufgelistet wird, welche Komponenten von Windows 10 bereits installiert sind und welche noch installiert werden können. Suchen Sie in der Liste nach „Hyper-V“ und setzen Sie ein Häkchen davor. Automatisch werden die beiden Unterpunkte „Hyper-V-Plattform“ und „Hyper-V-Verwaltungs-Tools“ samt entsprechender Komponenten übernommen. Bestätigen Sie die Änderung mit einem Klick auf „OK“. Nach einer kurzen Wartezeit fordert Sie Windows zum Neustart des Rechners auf. Während des Neustarts wird Hyper-V eingerichtet.

Anschließend legen Sie die Einstellungen für die virtuelle Netzwerkkarte fest. Damit steuern Sie, wie die virtuellen PCs in Hyper-V auf das Netzwerk und damit die Internet-Verbindung zugreifen dürfen. Starten Sie dazu den Hyper-V-Manager aus der App-Liste im Startmenü. Die Bedienerführung mit dem in drei Spalten unterteilten Fenster wirkt ungewohnt. Links klicken Sie zunächst den Windows-Namen Ihres Computers an. Es ist normalerweise der einzige Eintrag unter „Hyper-V-Manager“. Danach klicken Sie ganz rechts in der Spalte „Aktionen“ auf „Manager für virtuelle Switches“. Nun öffnet sich ein weiteres Fenster, in dem Sie die virtuelle Netzwerkkarte einstellen. Damit Ihre virtuellen PCs uneingeschränkt kommunizieren können, wählen Sie die Einstellung „Extern“. Bestätigen Sie mit „Virtuellen Switch erstellen“, geben Sie einen Namen ein und schließen Sie den Vorgang mit „OK“ ab. Nun wird die Netzwerkverbindung kurz unterbrochen.

Netzwerkzugriff in Hyper-V steuern

Beim Konfigurieren des Netzwerkzugriffs in Hyper-V über einen virtuellen Switch gibt es drei Einstellungen:

Intern: Mit dieser Einstellung erhält der virtuelle PC keinen Zugriff auf das Internet. Auf dem echten PC (Host-PC) ist nur eine Kommunikation aller gestarteten virtuellen Rechner untereinander und die Verbindung zum Host-PC erlaubt. Die virtuellen Maschinen können im Modus „Intern“ also nicht mit dem externen Netzwerk kommunizieren, bilden aber zusammen mit dem Host-Rechner ein eigenes Netzwerk.

Extern: Der virtuelle PC verhält sich wie ein echter Rechner im lokalen Netzwerk mit eigener IP-Adresse. Er hat direkten Zugang zum Netzwerk und damit auch ins Internet. Außerdem ist eine Kommunikation zwischen dem Host-PC und der virtuellen Maschine möglich. Beachten Sie: Im Hyper-V-Manager kann man immer nur ein externes Netzwerk pro verfügbarer Netzwerkkarte erstellen, diesem Netzwerk dann aber mehrere virtuelle PCs zuweisen.

Privat: Diese Einstellung erlaubt die Kommunikation zwischen den einzelnen virtuellen Maschinen auf dem Host-PC mit Hyper-V. Die Kommunikation mit dem Host-Rechner selbst ist bei diesem Netzwerkmodus allerdings nicht möglich. Diese Einstellung ist vor allem für Software-Entwickler sinnvoll, um mehrere virtuelle Systeme gefahrlos im Netzwerk auszuprobieren.

Variante 1: Virtuellen PC mit dem Hyper-V-Manager anlegen 

Beim Erstellen eines neuen virtuellen Computers im Hyper-V-Manager unterstützt Sie ein Assistent. Er führt Sie der Reihe nach durch alle nötigen Schritte und die Auswahl der entsprechenden Einstellungen.
Vergrößern Beim Erstellen eines neuen virtuellen Computers im Hyper-V-Manager unterstützt Sie ein Assistent. Er führt Sie der Reihe nach durch alle nötigen Schritte und die Auswahl der entsprechenden Einstellungen.

Die Einrichtung einer neuen virtuellen Maschine erfolgt in der rechten Spalte per Klick auf „Neu“ und „Virtueller Computer“. Es startet ein Assistent, der Sie durch die Einrichtung führt. Das Infofenster zu Beginn überspringen Sie mit „Weiter“. Im nächsten Fenster geben Sie einen Namen für den virtuellen PC ein, etwa Windows 10 Experimentier-PC. Wenn Sie das Häkchen vor „Virtuellen Computer an einem anderen Speicherort speichern“ aktivieren, können Sie das Laufwerk und den Ordner einstellen, in dem die Daten des virtuellen PCs abgelegt werden. Klicken Sie auf „Weiter“ und übernehmen Sie die Vorgabe „Generation 1“ mit „Weiter“. Anschließend legen Sie fest, wie viel Arbeitsspeicher der virtuellen Maschine zur Verfügung stehen soll. Für die meisten Windows-Versionen ist 2048 MB ein empfehlenswerter Startwert. Die Zuteilung des tatsächlichen Arbeitsspeichers im laufenden Betrieb steuert Hyper-V dann automatisch nach Bedarf. Aktivieren Sie außerdem die Option „Dynamischen Arbeitsspeicher für diesen virtuellen Computer verwenden“. Damit teilen sich virtuelle PCs, die nicht ihren gesamten zugewiesenen Arbeitsspeicher ausnutzen, den Restspeicher untereinander.

Wählen Sie auf der nächsten Seite des Assistenten das Netzwerk aus, das Sie für die virtuellen PCs erstellt haben. Mit „Weiter“ kommen Sie zur Einrichtung der virtuellen Festplatte. Hier aktivieren Sie die Option „Virtuelle Festplatte erstellen“ und legen den Namen für das Laufwerk, den Pfad auf der Festplatte oder SSD und die Größe für das virtuelle Laufwerk fest. 

Mit der Funktion Hyper-V Schnellerstellung lassen sich schnell und umkompliziert neue virtuelle Maschinen auf Basis von Windows 10 Enterprise und Ubuntu-Linux anlegen. Wenige Mausklicks reichen dafür aus.
Vergrößern Mit der Funktion Hyper-V Schnellerstellung lassen sich schnell und umkompliziert neue virtuelle Maschinen auf Basis von Windows 10 Enterprise und Ubuntu-Linux anlegen. Wenige Mausklicks reichen dafür aus.

Im nächsten Fenster des Assistenten bestimmen Sie, wie Sie das Betriebssystem für den virtuellen Computer installieren wollen. Normalerweise aktivieren Sie die Option „Betriebssystem von einer startbaren CD/DVD-ROM installieren“ und wählen dann „Physisches CD/DVD-Laufwerk“ oder „Abbilddatei (ISO)“ aus – je nachdem, ob Sie eine Installations-CD/DVD oder ein ISO-Image zur Installation einsetzen möchten. Schließen Sie den Vorgang mit Klicks auf „Weiter“ und „Fertig stellen“ ab.

Gast-System einrichten: Zum Start des virtuellen Rechners wählen Sie die virtuelle Maschine ganz rechts im Hyper-V-Manager unter „Aktionen“ aus. Klicken Sie dann auf den Menübefehl „Starten“. Um sich mit der virtuellen Maschine zu verbinden, klicken Sie im Hyper-V-Manager innerhalb des Menübereichs der virtuellen Maschine auf „Verbinden“. Nun beginnt die Einrichtung des Betriebssystems. Über den Bereich „Aktionen“ können Sie das System später auch wieder herunterfahren und den Systemzustand dauerhaft speichern. Details zur Konfiguration des virtuellen PCs legen Sie in der „Aktionen“-Leiste mit dem Befehl „Einstellungen“ fest. Hier geben Sie zum Beispiel die Anzahl der CPUs, den Arbeitsspeicher, die Bios-Einstellungen und die Schnittstellen an.

Variante 2: Mit Hyper-V-Schnellerstellung schneller zum Ziel

Mit wenigen Mausklicks ist Ubuntu als virtueller PC in Hyper-V startklar. Sie laden lediglich ein vorgefertigtes Image aus dem Internet und richten Linux mit Benutzernamen und Passwort sowie einigen Einstellungen ein.
Vergrößern Mit wenigen Mausklicks ist Ubuntu als virtueller PC in Hyper-V startklar. Sie laden lediglich ein vorgefertigtes Image aus dem Internet und richten Linux mit Benutzernamen und Passwort sowie einigen Einstellungen ein.

Es geht aber auch noch einfacher: Mit einem Funktionsupdate für Windows 10 hat Microsoft im Herbst 2018 die Anwendung „Hyper-V-Schnellerstellung“ eingeführt, mit der ganz unkompliziert neue virtuelle Rechner angelegt werden können. Standardmäßig bietet der Assistent zum Redaktionsschluss fünf Auswahlpunkte an: MSIX Packaging Tool Environment, Ubuntu 18.04.3 LTS, Ubuntu 19.10, Ubuntu 20.04 und Windows 10-Entwicklungsumgebung. Die beiden Windows-VMs basieren auf Windows 10 Enterprise. Nach einem Klick auf „Virtuellen Computer erstellen“ wird bei der Auswahl der Windows 10-Entwicklungsumgebung eine rund 16,6 GB große Imagedatei aus dem Internet geladen. Danach wird das Image überprüft und als neue VM in Hyper-V eingebunden.

Tipp: Über „Lokale Installationsquelle“ können Sie aber auch einen virtuellen Computer anhand einer ISO-Datei oder einem eingelegten DVD-Installationsmedium erstellen. Eine frische Windows-10-ISO zur Installation erhalten Sie beispielsweise, in dem Sie diese mit Microsofts Media Creation Tool für Windows 10 herunterladen.

Nach einem Klick auf „Virtuellen Computer erstellen“ wird dieser binnen weniger Sekunden erstellt und Sie erhalten bei Erfolg die Bestätigung „Der virtuelle Computer wurde erfolgreich erstellt“. Mit einem Klick auf „Einstellungen bearbeiten“ können Sie jetzt noch die Hardware-Ausstattung des virtuellen Rechners beeinflussen und so etwa festlegen, wie viel Hauptspeicher er belegen darf und wie viele Prozessorkerne er nutzen darf.

Lizenzfrage: Darf man Software in der VM verwenden?

Virtuellen Rechner schnell per Desktop-Verknüpfung starten

Sie möchten einen virtuellen Rechner direkt vom Desktop aus starten und nicht immer den Hyper-V-Manager aufrufen? Dann legen Sie einfach eine entsprechende Verknüpfung an. Klicken Sie mit der rechten Maustaste an eine leere Stelle auf dem Desktop und wählen Sie „Neu –› Verknüpfung“ aus. Klicken Sie auf „Durchsuchen...“ und wählen Sie dann auf dem Systemlaufwerk im Windows-Systemordner „System32“ den Eintrag „vmconnect“ aus. Daran hängen Sie dann „localhost“ und in Anführungsstrichen den Namen des virtuellen Rechners an. In unserem Beispiel lautet damit die Verknüpfung etwa 

C:\Windows\System32\vmconnect.exe localhost „Win10 HyperV“

Geben Sie der Verknüpfung einen aussagekräftigen Namen. Um den virtuellen Rechner nun vom Desktop starten können, müssen Sie nun noch festlegen, dass nach einem Doppelklick die Anwendung immer mit Administrator-Rechten geöffnet werden soll. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste auf die Verknüpfung und wählen Sie dann im Reiter „Verknüpfung“ den Eintrag „Erweitert“ aus. Im Fenster „Erweiterte Eigenschaften“ setzen Sie nun einen Haken bei „Als Administrator ausführen“.

Systemzustand des virtuellen PCs als Prüfpunkt speichern

Mit einem Prüfpunkt – so bezeichnet Microsoft Snapshots – speichern Sie in Hyper-V den Zustand jeder virtuellen Festplatte, die einer virtuellen Maschine zugeordnet ist, sowie den gesamten Inhalt der Festplatte, einschließlich Anwendungsdateien. Mithilfe eines solchen Prüfpunkts können Sie die virtuelle Maschine in einem vorherigen Zustand wiederherstellen – alle in der Zwischenzeit vorgenommenen Änderungen werden zurückgesetzt.

Das Anlegen eines Prüfpunkts ist schnell erledigt: Klicken Sie rechts in der Aktionsleiste des Hyper-V-Managers auf den Befehl „Prüfpunkt“. Nach dem Erstellen von Prüfpunkten können Sie zusätzliche Aktionen für deren Verwaltung ausführen. Mit der Snapshot-Aktion „Zurücksetzen“ stellen Sie eine virtuelle Maschine in dem Zustand wieder her, in dem der betreffende Prüfpunkt erstellt wurde.

Prüfpunkte sollten Sie immer dann nutzen, wenn Sie das Betriebssystem oder eine Anwendung aktualisieren oder bevor Sie die Konfiguration der VM ändern. Für einen virtuellen PC können mehrere Prüfpunkte erstellt werden. Prüfpunkte belegen jedoch Speicherplatz, und wenn mit der Zeit immer mehr Prüfpunkte angelegt werden, kann die Leistung eines virtuellen PCs im Betrieb beeinträchtigt werden. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, nicht benötigte Prüfpunkte regelmäßig zu entfernen. 

Einschränkungen: Das fehlt Hyper-V

Die Technik von Hyper-V stammt aus dem Server-Bereich. Dementsprechend fehlen einige praktische Funktionen, die man aus Virtualbox und Vmware Workstation kennt, zum Beispiel die Unterstützung für Sound und der Zugriff auf USB-Geräte. Auch auf einen Austausch von Dateien zwischen dem Windows-Desktop des Host-Rechners und einem virtuellen PC muss man verzichten, ebenso auf eine gemeinsame Zwischenablage zur Übergabe von Daten. Manche älteren Betriebssysteme kommen mit der von Hyper-V emulierten Hardwareplattform nicht zurecht, weil entsprechende Treiber fehlen. Windows 7 und Nachfolger sowie neuere Linux-Pakete bringen die passenden System- und Grafikkartentreiber für die Hyper-V-Umgebung mit. Bei betagten Linux-Distributionen empfiehlt es sich, gegebenenfalls nach einer neueren Distributionsversion Ausschau zu halten.

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