Bild: Rudolf A. Blaha

Viele PCs in einem

Virtuelle Computer mit Hyper-V unter Windows 10

Wenn es um virtuelle Maschinen unter Windows geht, fallen oft nur die Namen VirtualBox und VMware. Dabei gibt es mit Hyper-V ein kostenloses Bordmittel, das in vielen Belangen gleichwertig oder sogar überlegen ist. Es braucht zwar etwas mehr Einarbeitung, ist dann aber besonders pflegeleicht.

Von Axel Vahldiek

Sämtliche 64-bittigen Pro-, Education und Enterprise-Editionen von Windows 8.1 und 10 bringen von Haus aus Hyper-V mit: Eine Software, die komplette PCs in Software nachbilden kann (virtuelle Maschinen, VMs). So können Sie unter dem Wirtssystem Windows weitere Betriebssysteme als Gäste gleichzeitig laufen lassen. Davon profitieren Admins und Entwickler gleichermaßen, aber auch alle, die gern mal risikolos neue Anwendungen und Registry-Hacks ausprobieren oder im Rahmen von Microsofts Insider-Programm einen Blick auf die kommenden Windows-Versionen werfen möchten.

Eine VM besteht im Wesentlichen aus einigen Dateien. Die enthalten unter anderem Metadaten, die definieren, welche virtuelle Hardware in der VM steckt. Die größte Datei ist eine Containerdatei, in der alles Aufnahme findet, was man in der VM auf die virtuelle Festplatte schreibt.

Anforderungen an CPU und BIOS

Hyper-V stellt einige Anforderungen an den Prozessor sowie ans BIOS, doch die Wahrscheinlichkeit, dass Ihr PC sie erfüllt, ist sehr hoch, denn die Techniken gehören schon seit rund einem Jahrzehnt zum Standard. Das Nachprüfen ist zudem sehr einfach: Drücken Sie die Windows-Taste und tippen Sie msinfo32 ein, woraufhin das Programm Systeminformationen startet. Der hier interessante Teil der Ausgabe steckt gleich auf der Startseite, und zwar ganz am Ende. Steht dort „Es wurde ein Hypervisor erkannt“, läuft der Hypervisor bereits. Denn neuere Versionen von Windows 10 können den Hypervisor auch für andere Zwecke nutzen als nur für Hyper-V. Der Defender nutzt ihn beispielsweise, um Kernelmode-Prozesse vor der Injektion und Ausführung von Schadcode zu schützen (Advanced Threat Protection, ATP).

Ob ein PC die Anforderungen für Hyper-V erfüllt, zeigt das Windows-Bordmittel „Systeminformationen“ ganz unten an.

Läuft der Hypervisor noch nicht, stehen Ende der Ausgabe von msinfo32 vier Zeilen, die allesamt mit „Hyper-V“ beginnen. Steht hinter allen vier Zeilen ein „Ja“, steht Hyper-V nichts im Weg. Im Einzelnen: Bei der ersten Zeile namens „VM-Monitormoduserweiterungen“ geht es um die Virtualisierungserweiterungen nach AMD-V oder Intel VT-x, die die CPU beherrschen muss. In der zweiten „Virtualisierung in Firmware aktiviert“ geht es darum, dass das BIOS die Verwendung der Erweiterungen nicht blockiert. Falls hier ein „Nein“ steht, prüfen Sie im BIOS-Setup, ob Sie das dort umstellen können. Wo genau die Schalter jeweils stecken, unterscheidet sich aber von Gerät zu Gerät. Falls Sie keine mit den genannten Bezeichnungen finden, suchen Sie nach solchen, bei denen „virtual“ oder Ähnliches im Namen vorkommt.

Bei der Zeile „SLAT-Erweiterungen“ geht es darum, dass die CPU die Second-Level Address Translation (SLAT) beherrschen muss. AMD verwendet dafür die Bezeichnungen Rapid Virtualization Indexing (RVI) oder Nested Page Tables, Intel Extended Page Tables (EPT). Dahinter steckt in beiden Fällen ähnliche Technik: Hardware im Prozessor verwaltet die Speicheradressen der VMs. Das verringert nicht nur die CPU-Auslastung, sondern schottet auch die Speicherbereiche virtueller Maschinen stärker voneinander ab als eine reine Software-Lösung.

Die Zeile „Datenausführungsverhinderung“ schließlich bedeutet, dass die CPU „Data Execution Prevention“ beherrschen muss, kurz DEP. Das ist ein auch „No Execute“ (NX) genannter Schutzmechanismus, mit dem sich Speicherbereiche des RAM als les-, aber nicht ausführbar markieren lassen.

Damit Hyper-V Spaß macht, sollte der PC einige Voraussetzungen erfüllen. So sollte die CPU über mindestens zwei echte Kerne plus Hyper-Threading verfügen, denn sonst ist der gleichzeitige Betrieb von Wirt und VM(s) nur für besonders geduldige Menschen erträglich. Zudem müssen CPU und BIOS einige Funktionen beherrschen und erlauben, was aber heutzutage bei quasi jedem PC ohnehin der Fall ist (siehe Kasten „Anforderungen an CPU und BIOS“).