1. 개요
Windows Server 2008 R2 with Hyper-V 에디션부터 기본 제공되기 시작한 Type 1 하이퍼바이저. 일반소비자용 기준으로 Windows 8부터 지원하며, Pro 에디션부터 사용 가능하다.2. 상세
Type 1인 Hyper-V 를 활성화하게 되면 호스트, 게스트 구분 없이 동작하는 OS는 모두 게스트로 취급된다. 구버전인 Windows Server 2008에서의 설치방법은 MS테크 문서 참고
서버 가상화로 사용 가능하다. 서버 2008부터 사용할 수 있었으며, 이전에는 Windows Server Virtualization라는 이름으로 불렸다. 말 그대로 서버 가상화를 위해 나온 가상머신이다. 그래서인지 소리 재생 등, 보통 이용자를 위한 기능은 약간 빈약한 편. 그런데 서버용이 아닌 Windows 8 Pro 및 Enterprise 에도 클라이언트 Hyper-V라는 명칭으로 탑재됐다. Windows 10 Pro 버전 이상에서도 제어판-프로그램 및 기능 - Windows 기능 켜기/끄기[1]에서 해당 기능을 켜면 사용할 수 있다. Visual Studio를 깔면서 이를 이용하는 패키지를 설치할 경우 자동으로 켜진다. [2]
Windows 7의 XP모드와 달리, Guest OS로 윈도우뿐만 아니라 리눅스도 지원한다.[3] 기본적으로는 사운드 에뮬레이트를 지원하지 않지만 RDP를 사용하여 활성화할 수 있다.
2026년 현 시점에서는 문제될 일이 거의 없겠지만, 요구사항만 따지면 타 하이퍼바이저 대비 까다로운 편이다. CPU가 SLAT(Second Level Address Translation)[4]이라는 기능을 지원해야 하고
RemoteFx 기술은 보안 문제로 인하여 Windows10 1809 빌드부터 추가할 수 없게 제한되었다가, Windows 21H1 빌드부터는 영구히 제거되어 명령어를 통하여 장치를 추가하더라도 사용이 불가능하다. 계속해서 Guest OS에서 그래픽 가속을 사용하려면 GPU passthrough[7]나 GPU-P[8] 기능을 사용하여야 한다.[9]
이외에는 동적 메모리 할당 등을 지원하며, 시스템 센터를 사용하면 가상 컴퓨터에 접속하지 않고 업데이트 등의 관리를 쉽고 편하게 할 수 있지만... 라이센스가 별도다.
경쟁제품은 널리 알려진 리눅스의 KVM/QEMU, VMware vSphere ESXi, VMare Workstation, Parallels Desktop for Mac, Citrix XenServer 등이 있다. 참고로, 서버 및 클러우드 가상화에 KVM/QEMU이 사용되기 때문에 현재 KVM/QEMU가 가장 높은 시장 점유율을 확보하고 있다.
기본적으로 특별한 설정을 건들지 않는 한, Enhanced Session[10]이 자동으로 활성화되어 있어, 별도의 GPU 가상화를 하지 않더라도 데스크탑 GUI를 구동하고, 단순 웹서핑 정도는 문제없이 가능하다.[11] 그러다보니 GPU 가상화를 하지 않아 GPU 성능을 낼 수 없음에도 불구하고, VM OS의 GUI 조작이나 웹서핑 정도는 Type 2 하이퍼바이저보다 오히려 더 쾌적하게 느껴진다.[12]
Windows 10부터는 가상화 기반 보안(VBS)가 추가되었는데, 이 기능은 요건만 충족되면 기본적으로 활성화되고 Hyper-V를 사용하므로 활성화 시 Hyper-V도 함께 활성화된다. 심지어 홈 버전도 Hyper-V가 자동으로 활성화된다.[13] 이 기능은 하이퍼바이저에서 윈도우 커널을 읽기 전용으로 만들어 악성코드의 침입을 방지하고, 가상 보안 모드(VSM)라는 일종의 가상 환경을 생성하고 작은 보안 커널을 두어 자격증명 같은 중요한 보안 정보를 처리하도록 한다. 이 커널은 Windows 커널보다 높은 권한으로 동작하며 Windows 커널은 가상 보안 모드 내의 정보에 직접 접근할 수 없고 필요 시 하이퍼콜(Hypercall)라는 시스템 콜과 비슷한 인터페이스를 통해서만 접근할 수 있다. 이로 인해 보안이 크게 향상되지만 오버헤드가 발생한다. 만일 Hyper-V를 사용하지 않고, 오직 네이티브 OS로의 구동을 원하면 메인보드에서 가상화 기능을 꺼야 된다.[14]
때문에 가상화 환경을 감지하는 보안 플러그인에서도 Hyper-V는 감지하여 실행을 막지 못한다. 모든 컴퓨터에서 기본적으로 켜져 있기 때문이다. 다만 Hyper-V에서 하드웨어 제어권을 가진 Host OS만 신뢰하고 Host에서 메모리를 조작할 수 있는 Guest OS는 신뢰하지 않고 실행을 거부할 수도 있다.
3. 주의 사항
Hyper-V를 설치하면 인텔 가상화 기술이나 AMD-V/SVM 등의 가상화 기술은 Hyper-V 전용으로 고정되어[15] 다른 가상화 소프트웨어를 사용할 수 없다. 출시 초기에는 Hyper-V 외의 가상화 소프트웨어들은 아예 사용할 수 없었지만 2023년 Windows 10 1803부터 추가된 Windows Hypervisor Platform API를 통해 다른 가상화 소프트웨어에서도 가상화 기술을 사용할 수 있게 되었다.Hyper-V 엔진을 지원하는 가상화 소프트웨어들은 꾸준히 증가하여 현재는 블루스택, VMware Workstation[16], VirtualBox, Google Android Emulator 등의 유명한 가상화 소프트웨어들은 Hyper-V를 지원한다. 가상화 소프트웨어의 자체 엔진에 비해 좋은 편이지만 지원이 시작된 지 얼마 되지 않은 가상화 소프트웨어의 경우 불안정하고 성능이 떨어질 수 있다.
녹스 앱플레이어 등의 가상화 기술을 사용하는 앱플레이어가 지원하지 않을 시 불편을 겪거나 아예 먹통이 될 수도 있다.[17]
Windows 보안의 코어 격리도 Hyper-V를 사용하기에 Hyper-V를 제거해도 이것도 끄지 않으면 Hyper-V 제외한 타 가상화 기술을 사용할 수 없다.
미뮤 앱플레이어의 경우 자체적으로 수정한 VirtualBox 기반으로 작동하므로 Hyper-V가 활성화되어 있으면 작동하지 않는다. 따라서 앞에서 언급한 가상화 기술을 사용하는 소프트웨어를 사용할 예정이라면 가급적 Hyper-V 외에 다른 선택지를 찾아보자.
일부 기기에서는 Hyper-V를 활성화하면 가동 여부와 상관없이 CPU 클럭이 항상 공정 최고클럭으로 고정되는 버그가 있다. 이 말은 즉 오버클럭을 해도 정상치의 최고클럭으로 고정된다는 것이다. 대부분의 기기는 CPU 사용량에 따라 클럭이 잘 변동된다.
Docker의 경우 윈도우에서는 Hyper-V를 통한 사용만을 지원한다. Windows 10에서 추가된 WSL 2는 Hyper-V를 기반으로 개발되었다. 따라서 WSL 2를 활성화하면 Hyper-V도 자동으로 활성화된다.
최대 절전 모드(hibernate)[18]는 동적 메모리, GPU-P와 호환이 안 된다.
GPU-P[19]는 동적 메모리, 상태 저장, 최대 절전 모드와 호환이 안 된다.[20]
GPU-P는 Host OS가 Windows Server 2025 이상이 아닌 경우, Guest OS가 Windows 계열[21]이 아니면 WSL 2를 통해서만 GPU-P를 제공한다. 심지어 Windows Server 2025 역시 Guest OS가 Windows 계열이 아닌 OS 중에 Ubuntu 18.04 LTS, 20.04 LTS, 22.04 LTS만 공식 지원 대상이다. 그리고 Host OS가 Windows Server 계열이 아니면, WSL 2가 아닌 이상 GPU-P는 지원자체가 아예 안 된다. KVM과 VMware ESXi는 그래픽카드만 공식 호환되면 Guest OS 조건을 전혀 따지지 않는데, Hyper-V는 그래픽카드가 공식 호환되더라도 WSL 2가 아니면 Guest OS가 오직 Windows 계열에서만 지원하게끔 막아놨다.[22] 그래도 WSL 2를 사용하면 일반소비자용 그래픽카드로도 GPU-P 사용이 가능한거는 장점이긴 하다.[23]
또한 DDA[24]의 경우도 마찬가지로, DDA 공식 지원 대상 GPU[25]일지라도 Host OS가 Windows Server 계열이어야지만 지원한다.
3.1. 네트워크 기능
지금은 내부용 vSwitch에 NAT 기능을 제공하지만, 초기에는 VirtualBox나 VMware Workstation같은 개인용 가상머신 구동 프로그램들과는 다르게 자체적인 NAT(인터넷 공유 기능)를 제공하지 않았다. 1개의 공인IP만 할당되는 일반적인 가정용 인터넷 회선 환경에서는 가상머신에서 인터넷에 연결할 수 없게 되어 실사용에 애로사항이 꽃핀다[26]. NAT를 제공하지 않는 이유는 Hyper-V라는 하이퍼바이저(가상머신 구동 프로그램)의 개발 목적, 사용 용도와 관련이 있다. 개인 사용자의 업무 보조 목적으로 개발된 VirtualBox, VMware Workstation 등과 달리, Hyper-V는 본격적인 기업 엔터프라이즈 서버용 하이퍼바이저이기 때문이다.기업용 가상화에서 가장 철저하게 준수해야 할 보안 사항 중 하나는 하이퍼바이저 컴퓨터가 직접적으로 외부 망과 연결되지 않는 것[27], 그리고 다른 하나는 관리자용을 제외한 나머지 가상머신들은 하이퍼바이저와 서로 통신이 불가능하도록 구성하는 것이다.[28]
하이퍼바이저에서 NAT를 제공한다는 것은 곧 가상머신을 작동시키고 있는 하이퍼바이저 및 메인 컴퓨터가 인터넷에 노출되며, 가상머신들과 같은 네트워크 안에서 직접 통신할 수 있다는 의미이다. 이는 큰 보안 사고를 야기할 수 있기 때문에 Hyper-V를 포함한 대부분의 기업용 하이퍼바이저들은 자체적인 NAT를 지원하지 않으며, 외부와의 통신에 하이퍼바이저의 간섭 없이 그대로 통과(bypass)시켜주는 가상 스위치허브 역할만 제공한다. 단, 파워셸 명령어를 이용해 호스트 컴퓨터에 NAT 네트워크를 만들어서 인터넷을 사용할 수 있게끔 설정이 가능하다. 다만 VirtualBox 등 타 제품과 달리 DHCP 기능은 제공하지 않기 때문에, 별도로 호스트 또는 VM상에 DHCP 서버를 구성하거나 수동으로 IP를 지정해 주어야 한다. 컨슈머 윈도우에서도 NAT 기능을 지원하지 않는 것은 아무래도 사용성 측면에서 문제가 많다는 불만이 많았던 만큼, 윈도우 10부터는 기본 스위치에 NAT 기능이 탑재되어 기본 스위치만 붙이면 별도 설정 없이 인터넷 사용이 가능하다.
현재는 내부용 vSwitch에서 NAT 기능을 제공하지만, NAT 기능 활성화 시 VMware ESXi나 KVM보다는 네트워크 처리 성능이 떨어지는 편이다.[29] 물론, NAT 기능을 활성화했을 때 성능이 좀 더 떨어지는 편인 거지[30], 단순 내부 통신을 한다거나, 아예 Bridge 모드의 vSwitch는 네트워크 처리 성능이 Native OS랑 거의 동등한 수준이다.
4. 문제점
- Windows 홈 버전에서는 Hyper-V 관리자 앱을 설치할 수 없지만, 메인보드에 가상화 기능[31]을 켜고 가상화 기반 보안 실행 요건을 만족한다면 자동으로 Hyper-V가 구동된다. Hyper-V 관리자 앱을 설치할 수 없는데도 OS 자체가 가상화 OS로 구동된다는 의미이다.[32] 즉, 사용자가 Hyper-V를 설정할 수 있는 권한이 없는데도 무조건적으로 Hyper-V를 써야된다.
- 게임 성능이 소폭 하락한다는 보고가 있다. Type 1 하이퍼바이저라서 그런 것으로 추정된다. 다만, Hyper-V의 문제라기보다는 가상화 기반 보안(VBS)과 하이퍼바이저 보호 코드 무결성(HVCI)으로 인해 게임 성능이 하락하는 비율이 훨씬 크다.[33]
- VMWare Workstation, VirtualBox 등의 가상머신 구동 프로그램의 성능을 현저하게 저하시킨다. 물론 애초에 Hyper-V를 사용한다는거 자체가 이미 가상화를 사용하고 있는 상태인데, 여기에다가 Type 2 하이퍼바이저를 설치하게 되면 이중 가상화, 즉, 중첩 가상화를 하는 것이다. 애초에 중첩 가상화를 하는거 자체가 성능 저하가 심할 수 밖에 없다.
- Type 1 하이퍼바이저 중에서 GPU 패스쓰루, GPU-P 기능이 매우 빈약한 편이며[34], 지원되는 그래픽카드 리스트들 역시 빈약하다. Hyper-V는 한 마디로 Host OS[35]가 Windows Server 계열 OS여야되고, 데이터센터용 GPU를 사용해야하며, Guest OS 역시 Windows 10 21H1 이상 또는 Windows Server 2019 이상[36]이어야지만 GPU 패스쓰루든 GPU-P든 공식적으로 지원하며, 이 중 단 하나라도 미충족시에는 공식적으로 지원하지 않는다.[37] 타 하이퍼바이저들 역시 vGPU(GPU-P)에 대해서는 데이터센터용 GPU에서만 공식적으로 지원하지만, GPU 패스쓰루의 경우 VMware ESXi, KVM, Proxmox, Xen은 일반소비자용 GPU로도 GPU 패스쓰루는 공식적으로 지원한다. 또한 Guest OS에 대한 구분도 별달리 없는 편이다.
5. Hyper-V Server
다운로드마이크로소프트에서 제작한 Windows Server의 변종으로 Hyper-V의 핵심 기능만 포함된 무료 운영체제. VMware의 ESXi와 동일한 정책(기본적인 기능은 무료, 추가 기능은 유료)을 펼치고 있다고 보면 편하다. 코어 버전으로 GUI 없이 오직 명령 프롬프트와 PowerShell로만 작업해야 한다. 또한 Windows Server 기반이므로 Windows Server의 장기 채널의 출시 일정 및 업데이트 일정을 그대로 따라가지만 Windows Server의 업그레이드는 불가능하다.
Hyper-V Server 2019를 끝으로 더 이상 새 버전이 출시되지 않으며 Azure Stack HCI로 대체되었다. # 다만 Hyper-V Server 2019는 계속 내려받고 설치할 수 있으며 2029년까지 지원된다.
6. 연관 항목
- 클라우드 컴퓨팅, 가상화
- 하이퍼바이저
- Windows Virtual PC
- Windows 샌드박스
- Unix/Microsoft Windows
- Xbox
- Xbox One: 엑스박스 원의 운영체제는 하이퍼바이저와 게스트 운영체제 둘로 되어 있으며, 하이퍼바이저로 Hyper-V의 변형 버전을 이용한다. 게임기의 기능이 늘어나고 게임 구동과 동시에 다른 복잡한 작업들을 수행하다 보니 하이퍼바이저를 쓰는 편이 유리하게 된 것이며, 꽤 오랜 일이기도 하다.
- Xbox Series X, Xbox Series S: 위와 마찬가지로 Hyper-V기반의 OS로 구동되며 이 기능을 최대한 활용해서 빠른 재개등의 신기술을 구현했다.
[1] 기본적으로는 꺼져 있다.[2] Windows Vista, Windows 7에서는 클라이언트만 제공된다. 각 윈도우에 대응하는 Hyper-V 서버 OS(2008, 2008R2)는 무료로 구할 수 있으니 여분의 하드웨어와 네트워크 레벨에서의 삽질만 있다면 사용은 가능하다.[3] 초기 버전의 Hyper-V에서는 지원이 미비했으나, Hyper-V가 나온 지 꽤 흐른 시점인 현재에는 대부분 잘 동작한다.[4] i3, i5, i7, 옵테론 등의 CPU에 있는 기능. AMD K10부터 지원되고, 인텔쪽은 네할렘 마이크로아키텍처부터 지원된다 생각하면 편하다.[5] RemoteFX는 보안 문제가 너무 심각해 현재는 기능 자체가 삭제되었다.[6] 애초에 Hyper-V 요구사항보다 Windows 11 권장사양이 훨씬 더 까다롭다.[7] Guest OS가 물리 GPU 장치랑 직결로 연결하는 기능이며, Root Partition을 가진 Guest OS(일명 Host OS)가 Windows Server OS 계열이어야 지원한다. 무엇보다 GPU가 최소한 2개 이상 장착되어야만 사용이 가능하다.[8] KVM이나 VMware ESXi에서는 vGPU라고 하며, GPU 성능을 Guest OS별로 각각 분할하는 기능으로, 쉽게 말해 Guest OS에 GPU 가상화를 해주는 기능이다. Root Partition을 가진 Guest OS(일명 Host OS)가 Windows Server 계열이어야되며, Guest OS는 Windows 10 21H1 이상, Windows Server 2019 이상이어야 한다. Host OS가 Windows Server 2025 이상이 아닌 이상, Guest OS가 Windows 계열이 아니면 WSL 2를 제외하고 공식적으로는 지원되지 않는다. Windows Server 2025의 경우, Guest OS가 Ubuntu 18.04 LTS, 20.04 LTS, 22.04 LTS인 경우에는 그래픽카드가 호환된다는 전제하에 GPU-P 기능이 공식적으로 지원된다.# 다만, 일반소비자용 그래픽카드는 GPU-P 지원 대상이 아니다.[9] 이마저도 GUI에서 제공하는 게 아닌, Windows Powershell을 통해 명령어를 입력해 줘야 한다.[10] VMBus 기반의 RDP 프로토콜. VM 내부에서는 CPU가 렌더링하지만, 화면을 띄워 보여주는 호스트(Host) 측에서는 호스트의 실제 GPU가 RDP 디코딩 및 화면 출력을 보조하는 개념[11] 별도 GPU 가상화가 없더라도 Enhanced Session을 이용 시, 요즘 나오는 CPU 기준으로 유튜브 1080p60까지는 끊김없이 원활하게 시청 가능한 수준이다.[12] 기본적으로 Type 2 하이퍼바이저는 VM의 화면을 호스트에 띄울 때 호스트 프로세스(예: VMware Executable)가 VM의 프레임버퍼 메모리를 스캔하고, 이를 호스트의 렌더링 스레드로 가져와 창에 올려 그리는데, 이 중간 교환 과정에서 에뮬레이션 레이어로 인한 미세한 입력 대기시간(Input Lag)이 발생한다. 반면에 Hyper-V의 Enhanced Session 활성화 시, VM과 호스트 간의 통신이 네트워크 카드나 일반 공유 메모리가 아니라 커널 수준의 VMBus(가상 버스) 직통 통신 채널을 이용하다보니, 예를 들어 마우스 이동, 키보드 입력, 화면 갱신 이벤트가 커널 대역폭으로 거의 0ms에 가깝게 직통 전달되기 때문에 클릭 시 반응 속도가 호스트 OS와 구분이 안 될 정도로 빠를 수 밖에 없다. 그래서 쾌적하게 느껴지는 것이다.[13] 단지 Hyper-V를 관리할 수 있는 설정 앱을 공식적으로 지원하지 않는 거뿐이다.[14] 인텔 메인보드 기준 VT-X, AMD 메인보드 기준 SVM Mode[15] CPU-Z에서 확인해 보면 알 수 있는데 Hyper-V가 활성화되어 있으면 명령어 목록에서 VT(인텔) 또는 AMD-V/SVM(AMD)가 나오지 않는 걸 볼 수 있다.[16] 하이퍼바이저 플랫폼을 설치해야 작동한다. 또한 중첩 가상화가 지원되지 않는다.[17] 대부분 앱플레이어는 VT를 사용하지 않더라도 작동하긴 하지만, 성능이 형편없이 떨어져 버린다.[18] How to enable Sleep/Hibernate on a Hyper-V guest VM?[19] 2 Gamers 1 GPU with Hyper V GPU-P (GPU Partitioning finally made possible with HyperV)[20] 여기서 안 된다는 의미는 부팅이 안되거나 실행이 안 된다는 뜻이며 오류 메시지에 원인이 나와 있다.[21] 모든 Windows가 다 되는거는 아니고, Windows 10 21H1 이상, Windows Server 2019부터 대상이다.[22] 참고로 일반소비자용 그래픽카드는 VMware ESXi든, KVM이든, Hyper-V든 전부 다 공식 미지원 대상이다.[23] 애초에 GPU 가상화 기술인 vGPU/GPU-P 기술은 일반소비자용 그래픽카드에는 WSL 2가 아닌 이상 호환 안 되게 제조사에서 막아놨다.[24] GPU 패스쓰루[25] 이 역시 데이터센터용 GPU여야한다. 타 하이퍼바이저는 일반소비자용 GPU로도 GPU 패스쓰루만큼은 공식 지원되나, Hyper-V는 여전히 일반소비자용 GPU에서는 지원하지 않는다.[26] 기업용 가상머신이 외부와 인터넷 통신을 하도록 하는 정석은 가상머신이 단독으로 사용할 공인IP를 할당하는 방법이다. 이것이 여의치 않을 경우 메인 컴퓨터의 네트워크 카드 상단에 물려있는 NAT장비(인터넷 공유기 등)의 도움을 받는 방법, NAT를 제공하는 가상머신을 구성하여 내부 IP를 받는 방법 등이 있다. 메인 컴퓨터에서 ICS, 마스커레이드 등의 인터넷 공유 기능을 켜는 방법은 어쩔 수 없을 때 하는 최후의 선택이다.[27] 하이퍼바이저 관리용 가상 스위치를 하나 생성하고, 하이퍼바이저와 관리자용 가상머신 하나를 물려서 관리자용 가상머신을 통하여 하이퍼바이저를 제어하는 것이 정석이다. 즉, 하이퍼바이저는 관리자용 가상머신 1개 외엔 철저하게 외부 망과 격리된 형태가 되도록 하는 것.[28] 만약 이것이 지켜지지 않는다면, 가상머신 중 단 하나만 해커에게 뚫려도 하이퍼바이저에서 가동중이던 수십, 수백 개의 가상머신과 그 데이터가 위험에 노출되게 된다.[29] 그래도 Type 2 하이퍼바이저에서 내부 vSwitch에 NAT를 활성화한 거보다 훨씬 성능이 좋으며, 최신 Windows OS 계열이면 NDIS가 아닌 NetAdapterCx 계열 드라이버로 설치하면 네트워크 성능 향상이 좀 더 있다.[30] 사실 내부용 vSwitch에 NAT 기능을 활성화했을 때, KVM과 VMware ESXi의 처리 방식이 단순해서 처리 성능이 좋은 것이다.[31] 인텔 메인보드 기준 VT-x, AMD 메인보드 기준 SVM Mode[32] 즉, Hyper-V 관리자 앱을 설치를 못한다.[33] Type 1 하이퍼바이저는 Guest OS가 하드웨어에 직접 접근이 가능하여, 하드웨어 성능을 분할없이 100% 그대로 할당해주면 Native OS랑 성능 차이가 거의 없는 수준이다. 따라서, 게임 성능이 하락하는 원인은 하이퍼바이저 구조라기보다는 보안 기능이 원인인 경우가 많다.[34] 이마저도 일반소비자용 Windows 계열에서는 WSL 2가 아니면 공식 지원 자체가 아예 안 된다.[35] Type 1 하이퍼바이저에 Host OS가 왠말이냐고 할 수 있지만, Hyper-V에서의 Host OS는 Guest OS 중 Root Partition 권한을 가져서 Hyper-V를 관리자처럼 설정할 수 있는 Guest OS를 의미한다.[36] Host OS가 Windows Server 2025 이상인 경우에 한해, Guest OS공식 지원 목록에 Ubuntu 18.04 LTS, Ubuntu 20.04 LTS, Ubuntu 22.04 LTS를 추가적으로 지원한다.[37] WSL 2 한정으로 GPU-P는 공식 지원한다.