以前、「メモ.　手間はかかるが金いらずのV2V: VMwareのLinux VMをHyper-Vへ (その1、その2)」を取り上げましたが、Linux VMをHyper-Vに移行してからの最適化についてメモしておきます。

　LinuxゲストをHyper-V上で実行する場合、何が最適化されるのか、最初に行ってしまうと、Windowsゲストで利用可能な「統合サービス」は、一部の機能（例えば、PowerShell Direct）を除いてすべてLinuxゲストでもサポートされます。

Linuxカーネルに組み込まれるHyper-Vゲストコンポーネント

　Hyper-V上でWindowsゲストを実行する場合、Hyper-Vに最適化されたゲストコンポーネント（VSC、Virtual Service Client）であるドライバーやサービスが最初から組み込まれており、何も追加しなくれもHyper-Vホスト側のホストコンポーネント（VSP、Virtual Service Provider）と連携してHyper-V上で最適化されます。Hyper-V VMのWindowsゲストでは、ホスト側の統合サービスの有効／無効に応じて、以下のサービスが自動起動されます（画面1）。Windows VMに対するPowerShell Direct接続やCopy-VMfileはかなり前からある機能ですが、あまり知っている人はいないかもしれません。その他の機能な、仮想マシンの操作や設定のどこかで、必ず恩恵を受けているはずです。

• Hyper-V Data Exchange Service ･･･ KVP（Key Value Pair、キーと値のペア）データ交換サービスのサポート。Hyper-Vホストからゲストの情報（IPアドレスや統合サービスのバージョンの取得）の取得（Microsoft Learn）、Hyper-VレプリカのフェールオーバーTCP/IP（Microsoft Leaern）を実現。
• Hyper-V Guest Service Interface ･･･ ゲストサービスのサポート。Hyper-VホストからゲストへのCopy-VMFile（Microsoft Learn）による仮想マシンバス（VMBus）を介したファイルコピー。
• Hyper-V Guest Shutdown Service ･･･ シャットダウン連携のサポート。
• Hyper-V Heartbeat Service ･･･ ハートビートのサポート。
• Hyper-V PowerShell Direct Service ･･･ PowerShell Direct（Microsoft Learn）によるHyper-Vホストからゲストへの接続のサポート。
• Hyper-V Time Synchroniation Service ･･･ 時刻同期のサポート。
• Hyper-V ボリューム シャドウ コピー リクエスター ･･･ ボリュームスナップショットサービス（VSS）バックアップのサポート。
• Hyper-V リモートデスクトップ仮想サービス ･･･ 仮想マシン接続（vmconnect.exe）でのリモートデスクトッププロトコル（RDP）ベースの拡張セッションモードのサポート。

画面1　Hyper-V上のWindowsゲストのゲストコンポーネント（VSC）

　Hyper-VにおけるLinuxゲストおよびFreeBSDゲストへの対応は古く、Linuxカーネル3.3（2012年リリース）からは、それまで「Linux Integration Services for Hyper-V（Linux IS、Linux IC）」と呼ばれていたGPLv2版のゲストコンポーネントが、Linux標準のドライバーツリーにマージされています。そのため、Hyper-V VMでLinuxゲストをインストールすると、特に何もしなくても、基本的な統合サービス、例えばシャットダウン連携や時刻同期、マウス統合、動的メモリ、「統合（合成）デバイス（Synthetic Device）」とも呼ばれるHyper-Vに最適化されたデバイスの使用が可能になります。現在のLinuxカーネルでは、以下のモジュールが標準で組み込まれます（画面2）。

• hv_vmbus ・・・ 仮想マシンバス（VMBus）のサポート。
• hv_ntvsc ・・・ 統合デバイスタイプのネットワーク用VSCドライバー。
• hv_storevsc ・・・ 統合デバイスタイプのストレージ用VSCドライバー、SCSIディスクのホットアド、オンライン拡張（VHDX）、仮想SANのサポートを含む。
• hv_balloon ・・・ 動的メモリ（ホットアドおよびばるーニング）のサポート。
• hv_utils ・・・ シャットダウン連携、時刻同期、ハートビート、KVPデータ交換サービス、KVP IPインジェクション（Hyper-VレプリカにおけるフェールオーバーTCP/IP）。
• hyperv_keyboard ・・・ 統合デバイスタイプのキーボードドライバー。
• hid_hyperv ・・・ 統合デバイスタイプ、マウス統合（ホスト、ゲスト間の移動）対応のマウスドライバー。
• hyperv_fb ・・・統合デバイスタイプの フレームバッファービデオドライバー。
• hyperv_drm ・・・ hyperv_fbベースのDRM（Direct Rendering Manager）ビデオドライバー。GNOMEおよびWaylandのサポート強化のために比較的最近追加されたらしい。

　Hyper-V上のLinuxゲストの機能については、初期の頃から旧ブログで積極的に実験してきました。さらに古くは、Microsoft Virtual Server/Virtual PC上のLinux VMにおけるVMAdditions for Linuxのビルド（ソースコードのmake）からの長い付き合いです。現在は最新情報を追いかけていませんが、大きな変更はないようです。今回は過去の経験を思い出しながら（旧ブログを見返しながら）、最近のバージョンのUbuntuで確認したことをメモします。

画面2　Hyper-V上のLinuxゲストでは、Linuxカーネルに標準で組み込まれているHyper-V対応のモジュールが自動的にインストールされる

仮想マシン接続（vmconnect）のディスプレイ画面解像度の調整

　Hyepr-V上のLinuxゲストでは、「仮想マシン接続（vmconnect.exe）」の「基本セッションモード」で接続する際のディスプレイ解像度の変更が可能です。しかし、例えば、Ubuntu DesktopのGNOMEデスクトップの「ディスプレイの設定」を開いても、既定の解像度「1024×768」（以前は「1152×864」でした）から変更できないことに悩むかもしれません。

　ディスプレイの解像度は、GRUBの設定ファイル「/etc/default/grub」で変更することが可能です。以下のコマンドラインを実行して、「/etc/default/grub」の「GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=」の行に、"video=hyperv_fb:水平解像度x垂直解像度"を追加して解像度を指定し、設定を反映してから再起動します（画面3、画面4）。

画面3　「/etc/default/grub」にHyper-Vフレームバッファービデオドライバーの設定を書き込み、設定を反映して（update-grub）から再起動する

画面4　ディスプレイ設定の解像度が1280×1024に変更された

　デスクトップ環境の場合は、ローカルディスプレイの最大解像度に設定することで、全画面表示が可能になります。一方、デスクトップを持たないサーバーの場合、既定の1024×768では大きすぎて、操作し辛いかもしれません。その場合は、"video=hyperv_fb:800x600"（XGA）や"video=hyperv_fb:640x480"（VGA）にするとよいでしょう。

　しかし、Ubuntu 22.04 LTSでは、上記の方法で解像度を変更できないという問題に遭遇しました。いろいろと試した結果、Ubuntu 22.04 LTSが登場する少し前に追加された新しいモジュール「hyperv_drm」が悪さをしているのではと予想し、「GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT=」の行にさらに"module_blacklist=hyperv_drm"を追加してみたところ、設定を変更することができました（画面5）。Ubuntu 22.04 LTSや他のLinuxディストリビューションの一部のバージョンで、当時、GNOMEがフリーズするという問題があり、その場合、"module_blacklist=hyperv_fb"で回避できるという情報があったので、それを参考にしてみました。なお、これらの問題は、Ubuntu 24.04 LTSでは発生しません。

画面5　Ubuntu22.04 LTSの場合、「/etc/default/grub」にさらに"module_blacklist=hyperv_drm"を追加することで、解像度の変更（この例では640×480）ができた

Ubuntuゲストでの拡張セッションモードの利用について

　Microsoftは“開発中の機能”として、2018年にUbuntu 18.04 LTSに対して、仮想マシン接続の拡張セッションモードを利用可能にする方法を公開しました。以下のブログで使用されているmicrosoft/linux-vm-toolsリポジトリ（https://github.com/Microsoft/linux-vm-tools.git）は数年前にアーカイブ状態となり、メンテナンスされていません。アーカイブされたリポジトリの説明にありますが、Windows 10/11 Hyper-Vの「クイック作成」ギャラリーのUbuntuイメージについては、今もなお、拡張セッションモードが既定で利用可能になっています（ただし提供されているのはUbuntu Desktop 22.04 LTSまで、画面6）。

Sneak Peek: Taking a Spin with Enhanced Linux VMs（Feb 28, 2018）｜VirtualizationｰTeam

　上記の方法でも、アーカイブされたリポジトリのインストールスクリプトを利用してUbuntu 24.04 LTSを拡張セッションモードに対応させることができるようです。しかし、メンテナンスされていない以上、お勧めしません。自分で対応させるには、少し努力が必要です。

画面6　Windows 10/11 Hyper-Vの「クイック作成」ギャラリーから作成したUbuntu DesktopのVMは、拡張セッションモードを既定で利用可能。Windowsゲストと同様に、ドライブのリダイレクトや全画面表示をサポート

KVPデータ交換、VSSバックアップ、ゲストサービスへの対応

　Hyper-V上のLinuxゲストでは、Hyper-V対応のモジュールが自動的に有効になりますが、Hyper-Vホストから利用できる統合サービスの一部は、それだけでは対応できません。

　例えば、「Hyper-Vマネージャー」のVMの「ネットワーク」タブでは、Windowsゲストの場合、ゲストのIPアドレス（IPv4およびIPv6）とその状態（OKなど）を確認することができますが、LinuxゲストではIPアドレスを確認できないはずです。LinuxゲストでIPアドレスの情報を取得するには、KVPデータ交換サービスに対応した「hv_kvp_daemon（またはhypervkvpd）」がLinuxゲスト側に必要です。この他、VSSバックアップのためには「hv_vss_daemon（またはhypervvssd）」、ゲストサービスのためには「hv_fcopy_daemon（またはhypervfcopyd）」がLinuxゲスト側に必要です（画面7）。

　これらのLinuxゲスト側のサービス（デーモン）の導入方法は、Linuxディストリビューションによって異なります。Ubuntuの場合、以下のコマンドラインを実行して、hv_kvp_daemon（hv-kvp-daemon.service）、hv_vss_daemon（hv-vss-daemon.service）、hv_fcoy_daemon（hv-fcopy-daemon.service）を追加することができます。なお、これらのサービスは、Hyper-V VMの設定で統合サービス「データ交換」「バックアップ（ボリューム シャドウ コピー）」「ゲスト サービス」を有効にすることで、開始状態になります。

画面7　Linuxゲスト側に「hv_kvp_daemon」を導入すると、ゲストのIPアドレスを取得できるようになる。また、「hv_fcopy_daemon」を導入し、Hyper-Vホスト側で「ゲストサービス」を有効にすると、ホストからゲストへファイルをコピーできるようになる

　CentOS、Debian、Red Hat Enterprise Linux（RHEL）、Oracle Linuxの場合、hyperv-daemons（およびcloud-init）パッケージをインストールすることで、これらのサービスを導入することができるようです。SUSE Linux Enterprise Server（SLES）およびopen SUSEについては、追加のパッケージのインストールは不要のはずです。Ubuntu以外のLinuxディストリビューションについては、10年以上前に確認したきりですので、最新バージョンでもそうだとは限りません。あしからず。^*1

参考:

Windows Server と Windows 上の Hyper-v がサポートされている Linux および FreeBSD 仮想マシン（Microsoft Learn）

旧ブログのLinux/Free BSDのHyper-V対応状況まとめ（注： 2015年2月の古い投稿です）

*1 追記（2024年10月17日）：
　RHEL、AlmaLinux、Oracle Linux、Debian、SLES、openSUSE、Kali Linux、FreeBSDについては、標準のインストールオプション（FreeBSD以外はGUIあり）でKVP、VSS、FCOPY（FreeBSDは非サポート）の各サービスが既定でインストールされることを確認しました（2024年10月時点の各ディストリビューションの最新バージョンにて確認）。そのため、追加でHyper-V用のパッケージをインストールする必要はありません。なお、Kali LinuxおよびFreeBSDはHyper-V VMのセキュアブート機能をサポートしていないことに留意してください。