Hyper-V 虚拟机「动态内存」机制与配置指南

在管理 Hyper-V 时，如果你打算为 VM（虚拟机）分配固定的内存大小，配置过程其实非常简单。只要在「Hyper-V 管理器」中，根据预估的内存需求直接设置即可。

而且，有些应用程序、服务或操作系统本身就不适合使用「动态内存」。比如 Microsoft Exchange、老版本的 SQL Server，或者那些不支持 Hyper-V Integration Services（集成服务）的客户操作系统（Guest OS）。

01. 动态内存的优缺点

• 优点：与「固定内存」不同，「动态内存」允许 Hypervisor（虚拟机管理程序）回收 Guest OS 未使用的内存。这样一来，你就可以在同一台主机（Host OS）上运行更多工作负载，大大提升了资源利用率。
• 缺点：「动态内存」的工作机制和配置相对复杂，而且可能会带来一些不可预测的运行行为。如果资源分配过度，某些工作负载可能无法获得足够的物理内存，从而导致性能大幅下降。

因此，在配置「动态内存」时，一定要谨慎权衡，确保既能高效利用资源，又能满足工作负载的性能需求。

02. 使用「Hyper-V 管理器」管理虚拟机内存

当你在「Hyper-V 管理器」中，打开 VM 的「内存」设置页面时，所有可用的 RAM 配置选项都会一目了然地展示出来。

2.1 配置「固定内存」

在取消勾选「启用动态内存」选项时，Hyper-V 会为虚拟机分配一个固定的内存大小，而且在整个运行期间都保持不变。

举个例子，如果你给「A 虚拟机」分配了 4096 MB 的固定内存，那么它在运行时就会直接占用 Host OS 上的 4GB 物理内存，直到 VM 关机才会释放。

2.2 配置「动态内存」

2.2.1 启动内存

在勾选「启用动态内存」后，第一个输入框的作用就会发生变化：

• 它不再用于设置固定内存大小，而是用来配置 VM 在「启动或系统升级」时的初始内存分配量。
• 由于 Guest OS 在启动和升级过程中通常需要占用更多 RAM，因此这个值不应设置得过低。

不过，如果「启动内存」设置得过高，可能会对 Host OS 的物理内存造成压力。尤其是在多台 VM 同时启动时（例如自动启动策略触发），物理内存可能会不够用。最严重时， VM 可能无法正确启动，并报0x8007000E内存初始化错误。（可以分批延迟启动进行缓解）

VM 启动完成后，Hyper-V 会根据 Guest OS 的实际需求，再结合你设置的「最小 RAM」和「最大 RAM」限制，来动态调整分配给虚拟机的内存量。

2.2.2 最小 RAM

• Hyper-V VM 的最小 RAM 值至少为 32 MB，且必须是 2 MB 的倍数，同时不能高于「启动内存」。
• 如果「启动内存」分配较大，而「最小 RAM」设置得过低，Hyper-V 会尝试在 Guest OS 重启时回收两者之间的内存差额。如果此时 Host OS 的负载已经很高，可能会导致 VM 无法成功重启。

2.2.3 最大 RAM

• 「最大 RAM」值必须不小于「启动内存」，上限为 1 TB。默认情况下，值为 1048576 MB，即 1 TB。
• 建议你根据「性能监视器」的监控数据，选择一个更合适的「最大 RAM」值来优化 VM 性能。

2.2.4 内存缓冲区

当启用了「动态内存」的 VM 在遇到突发的高负载时，Hypervisor 就需要快速为其分配额外的 RAM。然而，如果 Guest OS 上的应用程序已经接近资源极限，资源分配有可能无法及时完成，从而影响到性能。

为了缓解这一问题，Hyper-V 会主动为 VM 分配比实际需求稍多一点的内存，这部分额外的内存被称为「内存缓冲区」。它的作用是帮助 VM 更从容地应对内存用量的突然增长，避免因内存不足导致的性能下降。

「内存缓冲区」的大小会根据 VM 的实际内存需求动态调整，计算公式如下：

• 当 Host OS 的物理内存使用紧张时，Hyper-V 会减少甚至完全取消内存缓冲区，以确保所有 VM 的基础内存需求得到优先满足。
• 因此，即便将「内存缓冲区」值设置得非常高（最高可达 2000%），也不会导致其他 VM 因内存不足而受到影响。这种设计既灵活又高效，能够更好地平衡资源分配与性能需求。

2.3 Hyper-V 管理器中的「内存」指标

在「Hyper-V 管理器」中，除了配置好的「动态内存」指标外，还有 2 个关键指标——当前「内存需求」和已经「分配的内存」，但这些指标中并不包括「内存缓冲区」的大小。

不过，我们可以结合默认 20% 的缓冲区百分比，通过以下公式轻松计算出「缓冲区大小」，例如：

03. 使用 PowerShell 配置虚拟机内存

3.1 查看内存设置

通过 PowerShell，我们可以高效地批量查询多台 Hyper-V VM 的内存设置，以下是 2 种常用的命令：

• 使用Get-VMMemory Cmdlet 可以检索已配置的内存设置。
• 使用Get-VM则可以显示当前的内存使用情况。

以下是一个示例命令，帮助你查看运行中 VM 的内存状态：

Get-VM | where state -eq "Running" | select VMName, `
@{n="Status";e={$_.MemoryStatus}},`
@{n="Dynamic `n Memory";e={$_.DynamicMemoryEnabled}},`
@{n="Requested (MB)";e={$_.MemoryDemand/1MB}},`
@{n="Assigned (MB)";e={$_.MemoryAssigned/1MB}}, `
@{n="Buffer (MB)";e={($_.MemoryDemand / 100 * ((Get-VMMemory -VMName $_.VMName).Buffer)) / 1MB}}, `
@{n="Priority";e={(Get-VMMemory -VMName $_.VMName).priority}} | Format-Table

这个命令会收集所有运行中 VM 的内存相关数据，包括「内存需求」、「分配的内存」以及「内存状态」等信息。它还会计算出当前的「缓冲区大小」，并将这些数据以表格形式展示出来。

3.2 配置内存设置

你也可以使用 Set-VMMemory Cmdlet 来配置 VM 的内存设置。该 Cmdlet 的参数与「Hyper-V 管理器」中的内存选项一一对应，例如：

Set-VMMemory -VMName "debian-12" -StartupBytes 2GB -DynamicMemoryEnabled $true `
 -MinimumBytes 512MB -MaximumBytes 4GB -Buffer 20 -Priority 50

如果你需要为多台 VM 应用相同的内存设置，可以省略-VMName参数，并通过管道将Get-VM命令获取到的虚拟机对象传递给Set-VMMemory。这种方式特别适合批量配置多台 VM，能够大大提高操作效率。

04. 注意事项

在为「运行中」或「处于保存状态」的 VM 配置内存时，需注意以下限制：

• 「启动内存」和「优先级」无法更改。
• 「最大 RAM」可以增加，但不能减少。
• 「最小 RAM」可以减少，但不能增加。