Von einer Weile hat Microsoft angekündigt, dass Hyper-V Server 2008 R2 (HVS) auch boot von USB Flash Devices (UFD) unterstützt. Somit kann der Hypervisor zukünftig ohne lokale Hard Disks auskommen, ohne an Funktionen zu verlieren. Wenn man die Konfiguration etwas genauer unter die Lupe nimmt, so kann man feststellen dass nicht nur USB Flash Drives als Medium unterstützt werden, sondern dass Hyper-V dazu auch direkt Boot aus einem VHD Image startet.

Folgende Komponenten sind für dieses Szenario erforderlich:

• USB Flash Device
  • Standard Storage Device (Class 08h)
  • USB 2.0 kompatibel
  • Non-removable, internal Device
  • Minimum 16 GB Kapazität, Empfohlen 32 GB
  • Plattform Firmware muss Boot von USB 2.x Port unterstützen
• Software
  • Hyper-V Server 2008 R2
  • Windows AIK

Der Vorgang um HVS von einem USB Flash Device starten zu können, umfasst mehrere Schritte. Diese werden nachfolgend im Detail beschrieben…

Virtual Hard Disk (VHD) anlegen

Zunächst muss ein VHD Image für Hyper-V Server erstellt werden. Ein 12 GB fixed VHD Image ist die minimale Grösse für dieses Szenario, empfohlen ist ein VHD Image mit 24 GB. Zusätzlich sollten Minimum 25% (in diesem Fall 8 GB) des UFD Storage noch zur Verfügung stehen. Dazu muss ein Command Prompt geöffnet ein eigenes Verzeichnis und später mit diskpart das VHD angelegt werden. Administrative Rechte sind für diesen Vorgang erforderlich.

C:\> mkdir C:\hvsVHD
C:\> diskpart
DISKPART> create vdisk file=C:\hvsVHD\hvsOS.vhd maximum=24576
DISKPART> select vdisk file=C:\hvsVHD\hvsOS.vhd
DISKPART> attach vdisk
DISKPART> create partition primary
DISKPART> assign letter=R
DISKPART> format quick fs=ntfs label=HVS
DISKPART> exit

Der “create vdisk” Vorgang dauert je nach Leistung des Computer / Storage einen Moment, da die 24 GB fix alloziert werden.

HVS WIM Image kopieren

Nun kann der Inhalt des heruntergeladenen HVS WIM-Image auf die zuvor vorbereitete VHD kopiert werden. Dazu muss der Inhalt des ISO Image gemountet, oder einfach mit Tools wie WinZIP, WinRAR, ISOBuster oder 7-Zip entpackt werden.

Danach kann mit ImageX das WIM Image auf den USB Device kopiert werden: C:\> cd /d "C:\Program Files\Windows AIK\Tools\amd64\imagex.exe /apply E:\SOURCES\INSTALL.WIM 1 R:

Wenn der Vorgang auf einer 32-Bit Instanz ausgeführt würde, müsste der Pfad entsprechend angepasst werden (…\Tools\x86). Ebenfalls gilt es den Pfad zum Hyper-V Server WIM Image anzupassen. Nach dem das Image “applied” wurde kann das VHD Image abgehängt werden. Dazu wird wieder diskpart verwendet. Wie erwähnt sind für diesen Vorgang Administrative Rechte erforderlich.

C:\> diskpart
DISKPART> select vdisk file=C:\hvsVHD\hvvOS.vhd
DISKPART> detach vdisk
DISKPART> exit

USB Flash Device vorbereiten

Sobald das USB Device mit dem System verbunden wurde kann ein Command Prompt geöffnet und diskpart gestartet werden um das Flash Drive als NTFS Drive vorzubereiten. Auch dieser Vorgang erforderlich wieder Administrative Rechte.

C:\> diskpart
DISKPART> list disk
DISKPART> select disk 2 (In diesem Beispiel ist "Disk 2" ein USB Device)
DISKPART> clean
DISKPART> create partition primary
DISKPART> select partition 1
DISKPART> active
DISKPART> format quick fs=ntfs label=hvsUSB
DISKPART> assign letter=Y
DISKPART> exit

Das USB Flash Device steht nun im Windows Explorer mit dem Laufwerksbuchstaben Y: zur Verfügung. Anschliessend kann nun das VHD File auf das USB Device kopiert werden. Dies geht im Windows Explorer, oder wenn der Command Prompt noch geöffnet ist mit dem copy Befehl: copy C:\hvsVHD\hvsOS.vhd Y:

USB Flash Device Boot-Environment

Damit von einem USB Device gebootet werden kann, müssen abschliessend der Master Boot Code und die Boot-Environment Dateien angepasst werden. Eine Command Prompt mit Administrativen Rechte ist für beide Vorgänge erforderlich. Das benötigte Tool befindet sich wieder im AIK Verzeichnis: C:\> "C:\Program files\Windows AIK\tools\PETools\amd64\bootSect.exe" /nt60 Y: /force /mbr

Im zweiten Schritt müssen noch die Boot Configuration Data (BCD) ins root des USB Device geschrieben werden. Mit dem BCDboot Tool können die Boot-Environment von Windows 7 / Windows Server 2008 R2 auf das USB Device kopiert werden. Das die vdisk durch bootsect dismountet wurde, muss das VHD nochmals gemountet werden.

C:\> diskpart
DISKPART> select vdisk file=Y:\hvsOS.vhd
DISKPART> attach vdisk
DISKPART> exit

C:\> bcdboot R:\windows /s Y:

Fine Tuning

Nicht zu vernachlässigen ist die Feinanpassung für den Boot von einem USB Flash Device. Um die Lebensdauer des Mediums zu erhöhen wird empfohlen Paging zu deaktivieren. Paging ist per Default aktiviert und muss daher explizit ausgeschalten werden. Die Virtual Hard Disk ist nocht immer als R: in das System eingebunden und der Registry Hive kann in einen Temporären Hive des Host System geladen und anschliessend modifiziert werden:

C:\ reg load HKLM\HyperVTemp R:\Windows\System32\Config\System
C:\ reg add "HKLM\HyperVTemp\ControlSet001\Control\Session Manager\Memory Management" /v PagingFiles /t REG_MULTI_SZ /d "" /f
C:\ reg delete "HKLM\HyperVTemp\ControlSet001\Control\Session Manager\Memory Management" /v ExistingPageFiles /f
C:\ reg unload HKLM\HyperVTemp

Nachdem nun sämtliche Arbeiten abgeschlossen sind, kann das VHD Image abgehängt werden, wie bereits mehrmals erwähnt sind für diesen Vorgang Administrative Rechte erforderlich.

C:\> diskpart
DISKPART> select vdisk file=Y:\hvsOS.vhd
DISKPART> detach vdisk
DISKPART> exit

Nun kann das USB Flash Device an den Hyper-V Host angeschlossen werden. Der Hypervisor lässt sich ab nun von dem neuen Flash Drive starten. Enjoy!

Hinweis, das All-In-One Tool

Kollege Paul Despe (Hyper-V Product Manager bei Microsoft) hat ein kleines Tool geschrieben, welches all die beschriebenen Schritte für einen erledigt. Es müssen einzig die Prerequisites stimmen, den Rest weiss und organisiert dann BootHVSR2FromUSB.

Update! BootHVSR2FromUSB kann leider nicht mehr heruntergeladen werden.

Support Statement

Noch ein paar Worte zum Support – dieses Szenario ist nur für Hyper-V Server 2008 R2 vorgesehen, nicht für Windows Server 2008 R2. Auch werden nur Lösungen von Original Equipment Manufacturers (OEM) supportet. Dazu muss das USB Device zudem als eine interne (non-removable) Hard Disk identifiziert werden. Der Betrieb mit einem externen (portablen) USB Device wird nicht angeboten.

Anmerkung: Ein 16 GB Flash Drive von OCZ (Lesen 32 MBps / Schreiben 15 MBps) ist kein durch Microsoft unterstütztes UFD, dennoch funktioniert die aufgezeigte Methode einwandfrei, Gemäss eigenen Tests funktioniert dies auch ganz gut zu… Wichtig, bei 16 GB ist nicht genügend freier Speicherplatz vorhanden um ein Service Pack zu installieren!

Weitere Informationen

• Microsoft MSDN: STORAGE_DEVICE_DESCRIPTOR Structure
• Microsoft TechNet: DiskPart Command Reference
• Microsoft TechNet: Deploying Microsoft Hyper-V Server 2008 R2 on USB Flash Drive