Hyper‑V: como acelerar USB 3.0 em VM (Enhanced Session Mode) no Windows Server 2019/2016

Uma unidade USB 3.0 entrega ~1 Gbps no host Hyper‑V, mas cai para 50–90 Mbps quando redirecionada para a VM via Sessão Avançada. Este guia explica o porquê e mostra, passo a passo, como atingir velocidades próximas às do host com alternativas seguras e ajustes práticos.

Índice

Visão geral do problema

Em um Windows Server 2019 Datacenter (host Hyper‑V, Dell PowerEdge R740xd), uma unidade externa USB 3.0 atinge cerca de 1 Gbps em cópias locais. Porém, quando a mesma unidade é redirecionada para uma VM Windows Server 2016 Standard (Geração 2, Enhanced Session Mode ativado), a taxa cai para 50–90 Mbps. O objetivo: elevar a velocidade dentro da VM.

O culpado mais comum não é o barramento USB em si, mas o caminho de dados usado: a Sessão Avançada do Hyper‑V usa RDP device/drive redirection como túnel. Esse túnel prioriza compatibilidade e segurança (cripto + compressão), não throughput sustentado. O resultado: cópias de arquivos geralmente ficam limitadas a dezenas de Mbps, especialmente com muitos arquivos pequenos.

Resumo: onde está o gargalo

Redireção USB/Unidade via RDP → passa por canais virtuais do RDP, com camadas de compressão, criptografia e multiplexação. Ótimo para conveniência, ruim para I/O pesado.
Na VM, você não tem um “controlador USB 3.0 nativo” como em outras plataformas. O Hyper‑V não emula um host controller USB versátil; ele entrega a unidade como redireção RDP (ou você usa alternativas fora do RDP).
CPU disponível, modo de energia e antivírus (host/guest) afetam o throughput do túnel RDP. Ainda assim, mesmo com tunings, o ganho é modesto.

Principais caminhos sugeridos para ganhar desempenho

Linha de ação	Explicação prática	Observações complementares
Usar controlador USB 3.0 compatível	Na VM, escolher (em Adicionar hardware) um controlador que declare suporte a 3.0, se disponível.	No Hyper‑V “puro”, a seleção não é granular como em VMware/VirtualBox. O Modo de Sessão Avançada faz redireção RDP, que costuma limitar‑se a ~USB 2.0 na prática (≈40 MB/s) e frequentemente menos, dependendo do perfil da carga.
Atualizar os Serviços de Integração Hyper‑V	Garantir que a versão dentro da VM corresponda ao host; correções podem melhorar o manuseio de dispositivos redirecionados.	Verifique o Windows Update no convidado e mantenha o LCU mais recente. Nos SOs modernos, os drivers de integração vêm via Windows Update.
Revisar a configuração de rede da VM	Embora pareça questão de USB, a Sessão Avançada usa o canal RDP. Se a conexão for por rede (MSTSC), cuide de vSwitch, NIC virtual e reservas de banda.	Em Sessão Avançada via VMConnect, o tráfego RDP passa pelo VMBus; ajustes de vNIC nem sempre influenciam. Ainda assim, QoS, jumbo frames e UDP/TCP corretos ajudam em sessões RDP tradicionais.
Aumentar recursos da VM (CPU/RAM)	Processamento insuficiente degrada a compressão/cripto do RDP USB Redirection.	Teste prático: adicione vCPUs/mais RAM temporariamente e meça novamente.
Alternativas para mover arquivos rapidamente	Copiar via SMB/NFS direto do host; anexar o disco USB como pass‑through ou VHDX; usar software de “USB over Network”.	Essas abordagens ignoram a limitação do túnel RDP e costumam chegar perto do ~1 Gbps observado no host.

Comparativo de caminhos e desempenho esperado

Abordagem	Caminho de dados	Velocidade típica	Latência	Quando usar
Redireção de unidade via Sessão Avançada (RDP)	RDP (TCP/UDP) com compressão/cripto	50–120 Mbps em cargas mistas; pode ser menos com muitos arquivos pequenos	Média	Conveniência, operações pontuais, pendrive pequeno
Compartilhamento SMB do host para a VM	vNIC/vSwitch (rede virtual) ou VMBus (PS Direct/Guest Services)	Próximo do limite do disco USB (≈800–1.200 Mbps com HDD/UASP)	Baixa	Movimentação de grandes volumes de dados
Disco físico pass‑through para a VM	Host Hyper‑V → SCSI virtual direto ao convidado	Semelhante ao host (limite do disco/cabo/porta)	Baixa	Quando é preciso acesso bruto ao disco na VM
VHDX armazenado na USB e anexado à VM	Arquivo VHDX no host → controlador SCSI/IDE da VM	Próximo ao host (ligeira sobrecarga)	Baixa	Boa relação velocidade/segurança/portabilidade
“USB over Network” de terceiros	Túnel próprio (fora do RDP)	Variável; pode superar a redireção RDP	Variável	Exceções: dispositivos especiais (licenças, scanners)

Checklist de diagnóstico rápido (10–15 min)

Teste de base no host — copie um arquivo grande (≥10 GB) dentro do host (USB→SSD/NVMe) e anote MB/s.
Teste via RDP — use Sessão Avançada com drive redirection e repita; compare a queda.
Teste SMB interno — compartilhe a pasta do USB no host, monte na VM e copie (veja passos abaixo).
CPU/RAM — monitore CPU da VM e do host durante a cópia. Se a VM bater 70–100% em um núcleo, há gargalo de compressão/cripto do RDP.
Antivírus — temporariamente exclua a pasta de teste em host/guest (apenas para benchmark) e repita.
Cabo/porta USB — confirme porta USB 3.x e cabo de boa qualidade (UASP); verifique no Gerenciador de Dispositivos se aparece “USB Attached SCSI (UAS)”.

Soluções recomendadas — passo a passo

Opção A — Copiar via SMB no vSwitch interno (rápido e simples)

No host Hyper‑V, crie um vSwitch Interno (se ainda não existir) e atribua um IP estático à interface virtual do host.
Dê um IP na vNIC da VM na mesma sub-rede.
No host, compartilhe a pasta raiz da unidade USB (por exemplo, E:\DadosUSB) com permissões para a conta usada na VM.
Na VM, monte o compartilhamento e copie com robocopy multithread: robocopy \\HOST\DadosUSB D:\Destino /E /MT:32 /R:0 /W:0 /NP /NFL /NDL /NJH /NJS Ajuste /MT para 16–64 conforme o CPU disponível e o perfil dos arquivos.

Por que funciona? O SMB é eficiente, multithread e sem a sobrecarga do canal RDP. Em um vSwitch interno, o tráfego não sai do servidor físico.

Opção B — Anexar o USB como disco físico pass‑through à VM

No host, abra o Gerenciamento de Disco, localize o disco USB, clique com o botão direito e escolha Offline.
No Hyper‑V Manager, em Configurações da VM → Controlador SCSI → Disco rígido → Físico, selecione o disco USB.
Inicie a VM: o disco aparecerá como um disco adicional. Formate/montar conforme necessário.

Atenção: enquanto o disco estiver anexado à VM, ele não pode ser usado no host. Traga-o online no host somente após removê-lo da VM e ejetar com segurança.

Opção C — VHDX morando na USB e anexado à VM

No host, crie um arquivo VHDX na unidade USB (idealmente tamanho fixo para melhor desempenho) com bloco de 1 MB.
Anexe esse VHDX à VM (Controlador SCSI → Disco rígido → Usar um disco virtual existente).
Na VM, inicialize/particione/FORMATE (NTFS, alocação 64 KB se o perfil for grandes arquivos).

Essa abordagem mantém a portabilidade (um único arquivo) e oferece desempenho muito próximo ao do host.

Opção D — Copy‑VMFile (Hyper‑V Guest Services) — sem rede e sem RDP

No Hyper‑V Manager, em Configurações → Serviços de Integração da VM, marque Guest Services.
No host, use: Copy-VMFile -Name "NOME-DA-VM" ` -SourcePath "E:\DadosUSB\arquivo.iso" ` -DestinationPath "C:\Destino" ` -CreateFullPath ` -FileSource Host

Vantagem: o tráfego usa o VMBus, normalmente bem mais rápido e previsível do que a redireção RDP.

Opção E — “USB over Network” (terceiros)

Softwares especializados criam túneis próprios para dispositivos USB, fora do RDP. Útil para dongles/licenças ou periféricos especiais. Avalie custo, suporte e requisitos de segurança antes de adotar.

Se você realmente precisar da Redireção USB da Sessão Avançada

Você pode arrancar alguns pontos percentuais de ganho com os ajustes abaixo. Eles não transformam o túnel RDP em “nativo”, mas ajudam:

Atualize o convidado (LCU, .NET, drivers de integração). Verifique se os serviços vmic* estão em execução: Get-Service vmic* | ft Name,Status
Habilite e confirme o Enhanced Session Mode no host (política e por usuário) e, se for usar RDP via rede, garanta que o protocolo esteja configurado para TCP e UDP.
CPU e energia: aumente vCPUs (2 → 4/6), ative plano Alto desempenho (host e VM). Em servidores Dell, use o perfil de BIOS focado em performance (menos “power saving”).
Antivírus/EDR: crie exclusões temporárias para as pastas de teste no host/guest e compare resultados.
UASP: confirme que o dispositivo está operando com USB Attached SCSI (Gerenciador de Dispositivos → “USB Attached SCSI (UAS) Mass Storage Device”). Sem UASP, muitos HDDs/SSDs perdem throughput.
Políticas de disco (cache): em Dispositivos e Unidades → Propriedades → Políticas, experimente “Melhor desempenho” e “Habilitar cache de gravação” (considere riscos; ideal com no-break/UPS).
RDP redirection vs. drive mapping: compare redirecionar o dispositivo USB com mapear apenas a unidade (\\tsclient\) na Sessão Avançada; em certas cargas, o mapeamento como drive é ligeiramente mais rápido.

Boas práticas no host Dell PowerEdge R740xd

Portas corretas: use portas marcadas como USB 3.x (traseiras costumam ser mais estáveis que as frontais sob alta carga).
Cabo: use cabo certificado para 5/10 Gbps, o mais curto possível.
BIOS/firmware/chipset: mantenha BIOS, controladores e firmware atualizados para estabilidade e UASP.
Perfil de energia: selecione perfil de alto desempenho no BIOS (menos variação de frequência/timers).

Testes e métricas recomendadas

Evite medir com arquivos pequenos e não confiáveis. Prefira ferramentas previsíveis:

`DiskSpd` para I/O puro

# Leitura sequencial (1 MiB, 30 s, 2 threads, 8 I/Os)
diskspd -b1M -d30 -o8 -t2 -Sh -L -r E:\arquivo-teste.bin

Escrita sequencial (1 MiB)

diskspd -b1M -d30 -o8 -t2 -Sh -L -r -w100 E:\arquivo-teste.bin

`robocopy` para cenário de arquivos

robocopy \\HOST\DadosUSB D:\Destino /E /MT:32 /R:0 /W:0 /LOG:C:\temp\rc.log /NP

Analise MB/s e o número de arquivos/seg. Para muitos arquivos pequenos, considere /MT:64 e desabilitar thumbnailing/indexação temporariamente.

Erros comuns que sabotam o throughput

Usar Sessão Avançada para “carga pesada”. Ela é conveniente, não um substituto para armazenamento conectado.
Deixar antivírus em real time varrendo ambos os lados durante benchmarks.
Esquecer de pôr o disco em Offline no host antes do pass‑through (causa conflitos e até acesso somente leitura).
Conectar em porta USB 2.0 ou cabo inadequado (sem UASP ou com erros de CRC).
Comparar maçãs com laranjas: medir host com arquivo único e VM com milhões de arquivos pequenos.

Árvore de decisão rápida

Precisa do menor tempo de transferência? Use SMB interno (Opção A) ou VHDX/Pass‑through (Opções B/C).
Precisa levar o disco “como está” para a VM? Pass‑through (B).
Quer portabilidade e bom desempenho? VHDX na USB (C).
Sem rede e sem abrir portas? Copy‑VMFile / Guest Services (D).
Dispositivo USB especial (licenças/scanner)? “USB over Network” (E).

Checklist de tuning adicional (host e VM)

Item	Onde	O que fazer
Plano de energia	Host e VM	Ativar Alto desempenho; desabilitar USB selective suspend.
vCPU/RAM	VM	Subir vCPUs (4–6) e garantir folga de RAM durante a cópia.
Cache de gravação	Host/USB	Habilitar cache (com cautela). Remova hardware com segurança.
UDP no RDP	VM (se usar RDP por rede)	Permitir TCP e UDP no transporte RDP; ajustar firewall conforme.
Exclusões AV temporárias	Host e VM	Excluir pasta de teste em ambos os lados durante o benchmark.
Formato do volume	USB/VM	NTFS com alocação 64 KB para cargas de grandes arquivos.

Perguntas frequentes

“Existe um controlador USB 3.0 virtual no Hyper‑V?”

Não no sentido tradicional. O Hyper‑V prioriza dispositivos de armazenamento emulando controladores SCSI/IDE e usa a redireção do RDP para USB. Para I/O rápido, use SMB, VHDX ou pass‑through.

“Por que o host atinge ~1 Gbps se o USB 3.0 é 5 Gbps?”

O limite real vem do disco (HDD/SSD), do protocolo (UASP vs BOT), do cabo/porta e da pilha do SO. Em HDDs externos comuns, 120–150 MB/s (≈1–1,2 Gbps) é típico no host.

“Posso chegar ao mesmo desempenho na Sessão Avançada?”

Raramente. O canal RDP foi feito para interatividade, não para saturar a USB. Mesmo com ajustes, espere ganhos modestos. Para velocidade, use uma das alternativas fora do RDP.

“Pass‑through é seguro?”

Sim, desde que o disco permaneça offline no host enquanto estiver anexado à VM, e você sempre ejete/remova com segurança antes de desconectar fisicamente.

Conclusão

O gargalo não é o hardware USB, mas como o Hyper‑V entrega o dispositivo à VM (túnel de redireção RDP). Mesmo com serviços de integração atualizados e ajustes finos, a Sessão Avançada raramente ultrapassa a faixa de dezenas a poucas centenas de Mbps em cargas reais. Para chegar perto do desempenho do host, prefira:

Copiar via SMB interno (vSwitch) ou via Copy‑VMFile pelos Guest Services;
Montar o disco externamente (pass‑through) ou anexar um VHDX hospedado na USB;
Como exceção, avaliar soluções de USB over Network quando for indispensável apresentar o dispositivo (e não apenas os arquivos).

Essas estratégias contornam a limitação estrutural do Enhanced Session Mode e normalmente entregam ganhos substanciais, alinhados ao que você já observa no host (~1 Gbps).