Hyper-V USB直通实现方法详解

Microsoft Hyper-V 是一款被广泛采用的虚拟机监视器，为企业和开发环境中的虚拟化提供了强大的平台。在虚拟化系统中，一个常见的需求是将主机上的物理 USB 设备传递给虚拟机使用，这一功能通常被称为 USB 直通（USB passthrough）。

什么是 Hyper-V USB 直通？

Hyper-V USB 直通是一种技术，允许物理主机上的 USB 设备直接连接到虚拟机，使虚拟机能够独占访问该设备，就像该物理设备直接插入虚拟机一样。这在以下场景中至关重要：

• 使用USB加密狗进行软件授权

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• 连接USB存储设备以进行备份或数据传输

• 与USB硬件（例如打印机、扫描仪或专用工业设备）进行交互

  USB外设的开发与测试

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如何启用 Hyper-V 的 USB 直通功能？

通常，虚拟机监视器可通过以下三个步骤实现 USB 设备直通：

1. 设备识别与分配：  虚拟机监视器识别主机上连接的USB设备，并允许管理员选择将哪些设备直通给特定的虚拟机。

2. 设备隔离：将这些USB设备从宿主机的设备树中移除，并分配给指定的虚拟机。宿主机将不再直接访问这些设备，控制权将交由虚拟机接管。

3. 驱动程序加载与通信：虚拟机启动时，会加载相应的USB设备驱动程序，并直接与设备通信，就如同该设备已物理连接至虚拟机。

Hyper-V 中原生 USB 直通的限制

虽然 Hyper-V 无法像 VMware 或 VirtualBox 等其他虚拟机监视器那样直接且灵活地原生支持 USB 直通，但仍存在多种方法可实现类似功能。本文将探讨在 Hyper-V 中实现 USB 直通的可行方案。

Hyper-V 不像 VMware 或 VirtualBox 那样提供直接的 USB 透传功能。具体而言：

• Hyper-V 管理器中没有直接“连接 USB 设备”到虚拟机的选项。

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• Hyper-V 出于性能和安全考虑，设计为更高程度的隔离，限制对硬件的直接访问。

但是，Hyper-V 不原生支持传统的 USB 直通功能（例如 VMware 的直接连接方式），类似的功能必须通过以下替代方法实现。

方法1：在增强会话模式下访问USB设备

在增强会话模式下访问USB设备是实现Hyper-V USB直通的一种可行方式。如果您的Hyper-V主机运行的是Windows 8.1或Windows 10，则可跳过此步骤，因为增强会话模式默认已启用。

步骤 1：打开 Hyper-V 管理器，在主界面中右键单击主机名称，然后选择“Hyper-V 设置”。

步骤2：在左侧的服务器列表中，选择“增强会话模式策略”，并勾选“允许增强会话模式。”

步骤 3：在左侧的用户列表中，选择“增强会话模式”，然后在右侧勾选“使用增强会话模式”选项，接着单击“应用” > “确定”。

步骤 4：启用增强会话模式后，启动虚拟机。在弹出的虚拟机连接配置窗口中，点击“显示选项”按钮，然后切换到“本地资源”选项卡，点击“更多”以选择要连接的 USB 设备。最后，点击“连接”建立 Hyper-V USB 连接，轻松传输文件。

方法2：通过远程桌面协议启用USB直通

步骤1：右键单击“此电脑”，选择“属性” > “高级系统设置”。

步骤 2：在弹出窗口中，切换到“远程”选项卡，勾选“允许远程协助连接到此计算机”和“允许远程连接到此计算机”，然后点击“确定”。

步骤 3：按 Win+R 键，输入 mstsc，然后按 Enter 键打开远程桌面连接，接着点击“显示选项”。

步骤 4：转到“本地资源”选项卡，然后点击“更多”。

步骤 5：展开驱动器列表，选择您要连接的 USB 设备，然后点击“确定。”

步骤6：返回“常规”选项卡，输入虚拟机的IP地址和用户名，然后点击“连接”。

方法3：将USB设备设为脱机状态并将其添加到虚拟机

您还可以先将USB设备设为脱机状态，再将其添加到Hyper-V虚拟机中。

步骤 1：按 Win+R，输入 diskmgmt.msc，然后按 Enter 键打开磁盘管理工具。

步骤 2：在磁盘管理中找到您的 USB 设备，右键单击该设备，然后选择“脱机”。

步骤3：启动 Hyper-V 管理器，在主界面中右键单击需要访问 USB 设备的虚拟机，然后选择“设置”。

步骤 4：在弹出窗口中，导航至“SCSI 控制器”，然后选择“硬盘驱动器”并点击“添加”。

注意：只有在虚拟机关闭时，才能将驱动器添加到 IDE 控制器；而无论虚拟机处于开机还是关机状态，均可将其添加到 SCSI 控制器。

步骤 5：点击“物理硬盘”，选择已连接的 USB 设备，然后点击“确定”以启用 Hyper-V USB 连接。

注意：要移除 Hyper-V USB 驱动器，请转至 SCSI 控制器 > 硬盘驱动器，选择已连接的 USB 驱动器，然后点击“删除”。

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Hyper-V USB直通常见问题解答

问题1：什么是增强会话模式？它有什么作用？

A1：增强会话模式支持从客户端重定向USB设备（通常在通过Hyper-V管理器或远程桌面连接时启用）。该功能仅限于Windows客户机及特定的USB设备类别。

问题2：我可以将USB加密狗（例如许可证密钥）传递给虚拟机吗？

A2：是的，但不能直接连接。您必须使用USB over IP软件或基于硬件的USB设备服务器。

Q3：我可以在 Windows 客户机虚拟机中使用 USB 重定向吗？

A3：是的。Windows 客户端操作系统通常支持通过远程桌面和增强会话模式进行 USB 设备重定向，前提是该设备类型受支持。

Q4：我可以在 Hyper-V 中为生产工作负载使用 USB 直通功能吗？

A4：这取决于工作负载和设备类型。对于关键业务型应用程序，管理员应在生产环境中依赖USB重定向或第三方直通解决方案之前，全面测试其兼容性、可靠性和性能。

最后的话

尽管 Hyper-V 无法像某些其他虚拟化平台那样提供原生的、一键式 USB 直通功能，但上述方法仍能可靠且安全地将物理 USB 设备接入您的虚拟机。通过了解这些变通方案，并选择最适合您环境的方法，即可实现所需功能。

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