我要评论对于 it 专业人士、开发者，甚至是普通用户来说，「嵌套虚拟化」绝对是个神器。它能让你在虚拟机（vm）里再运行其他的虚拟化管理程序，比如 hyper-v 或者 vmware。简单来说，就是「虚拟机套娃」。
通过多层级的虚拟化架构，你可以模拟复杂的云环境，或者搭建安全的实验室环境。这意味着，你不需要额外的硬件，就能轻松搞定测试或开发工作，是一项既省钱又高效的解决方案。
什么是嵌套虚拟化？
嵌套虚拟化技术可以将硬件虚拟化层「暴露」给 guest os（客户操作系统）。简单来说，就是允许你在 hyper-v 的虚拟机里再装一个 hyper-v，然后继续运行更多的虚拟机。是不是有点「套娃」的感觉了？
- 通常情况下，hyper-v 的 hypervisor 层会完全控制虚拟化扩展，不会让 guest os 接触到这些功能。
没有嵌套的 hyper-v 示意图
- 但在开启嵌套虚拟化之后，hyper-v 的虚拟化扩展就可以直接暴露给 guest os。这样一来，guest os 就能利用这个特性，安装自己的虚拟机管理程序，继续运行更多的「子虚拟机」。
嵌套的 hyper-v 示意图
系统要求
要使用 hyper-v 的嵌套虚拟化功能，你的 hyper-v 主机需要满足以下先决条件：
| cpu | 操作系统 | vm 配置版本 | 内存大小 |
|---|---|---|---|
| 支持 vt-x 和 ept 技术的 intel 处理器 | windows 10、windows server 2016 或更高版本 | 8.0 或更高版本 | 至少 8 gb 内存 |
| amd epyc/ryzen 处理器 | windows 11、windows server 2022 或更高版本 | 9.3 或更高版本 | 至少 8 gb 内存 |
启用 hyper-v 嵌套虚拟化
安装 hyper-v
如果你还没在 windows 上安装 hyper-v，可以参考这篇文章，里面详细介绍了先决条件和安装步骤，这里就不再赘述。
启用嵌套虚拟化
1、关闭目标虚拟机：确保你要启用嵌套虚拟化的虚拟机已经关机。
2、以管理员身份运行 powershell：右键点击「开始」菜单，选择「终端管理员」，以管理员权限打开 windows 终端。然后按ctrl + shift + 1快捷键，切换到 powershell 窗口。
3、执行命令：在 powershell 中执行以下命令，记得把<vm_name>替换成你的虚拟机名称：
set-vmprocessor -vmname <vm_name> -exposevirtualizationextensions $true
为 guest os 启用嵌套虚拟化
4、启动虚拟机并安装虚拟化管理程序：启动刚才配置好的虚拟机，然后在虚拟机里安装 hyper-v 或其他虚拟化管理程序（比如 vmware）。这样，你就可以在虚拟机里继续「套娃」了！
配置虚拟机网络
如果你希望通过 2 个虚拟交换机来路由网络数据包，必须在第一层（l1）虚拟交换机上启用「mac 地址欺骗」。具体操作如下：
1、以管理员身份运行 powershell。
2、执行以下命令，记得将 <vm_name> 替换为你的虚拟机名称：
get-vmnetworkadapter -vmname <vm_name> | set-vmnetworkadapter -macaddressspoofing on
为 guest os 启用 mac 地址欺骗
这样设置后，你的虚拟机网络就可以支持嵌套虚拟化环境中的通信需求了。
限制条件
在使用嵌套虚拟化时，需要注意以下几个限制条件：
- 性能开销：每增加一层虚拟化，都会给 cpu、内存和 i/o 操作带来额外延迟，从而降低系统整体效率。这意味着嵌套层数越多，性能损耗就越大。
- 硬件访问受限：一些高级硬件功能，比如 pcie 直通、gpu 直通和直接硬件访问，通常无法在嵌套虚拟化中正常工作，或者性能大幅下降。
- 管理复杂性增加：管理多层虚拟化环境可能会变得相当复杂，尤其是在配置、监控和故障排除时。这对 it 管理员的技术水平提出了更高要求。
- 动态功能限制：某些虚拟化功能，如实时迁移、动态内存和 vtpm，在嵌套环境中可能不支持或表现不稳定，影响使用体验。
- 潜在兼容性问题：某些 guest os 或应用程序可能因为虚拟化层次的限制，无法在嵌套环境中正常运行，导致兼容性问题。
- 网络限制：一些高级网络功能，如 sr-iov、虚拟交换机和 vlan，在深度嵌套的虚拟化环境中可能无法完全使用或功能受限，影响网络性能。
- 安全性考量：增加虚拟化层数可能会带来潜在的安全风险。例如，如果虚拟机之间隔离不当，可能会面临虚拟机逃逸漏洞 (vm escape) 的风险。
了解并考虑这些限制条件，能帮助你更好地规划和使用 hyper-v 的嵌套虚拟化功能，避免不必要的麻烦。
发表评论