Что такое гипервизор виртуальной машины?

Гипервизоры делают возможным создание виртуальных машин, и они больше не предназначены только для серверов. Вы, вероятно, используете один каждый день и даже не знаете этого. Если вы не используете один сейчас, вы будете в ближайшем будущем.

Гипервизор - это программное обеспечение, существующее вне гостевой операционной системы, для перехвата команд, отправляемых на компьютерное оборудование. Термин «гипервизор» происходит от разных уровней ядра операционной системы; он выполняет действия с большей властью, чем уровень «супервизор», следовательно, гипер--козырек.

Изображение через полосатый на Flickr

Основы гипервизора

Гипервизор также известен как диспетчер виртуальных машин (VMM), и его единственная цель - разрешить нескольким «машинам» совместно использовать одну аппаратную платформу. Операционные системы спроектированы таким образом, что они имеют непосредственное отношение к оборудованию, на котором они работают, но с многоядерными, многопоточными процессорами и смехотворными объемами оперативной памяти, одновременная работа нескольких.

Гипервизор отделяет операционную систему (ОС) от аппаратного обеспечения, взяв на себя ответственность за предоставление каждому работающему ОС времени с базовым оборудованием. Он действует как гаишник, позволяющий использовать процессор, память, графический процессор и другое оборудование. Каждая операционная система, управляемая гипервизором, называется гостевой ОС, а операционная система гипервизора, если таковая имеется, называется хост-ОС. Поскольку он находится между гостевой ОС и аппаратным обеспечением, у вас может быть столько же гостевых ОС, сколько может выдержать ваша система; Вы можете даже иметь различные типы (например, Windows, OS X, Linux).

Разделение аппаратного и программного обеспечения также оказывается полезным для переносимости. Поскольку гипервизор выступает в качестве посредника, гораздо проще перемещаться с компьютера на компьютер без необходимости устанавливать новые драйверы или обновлять гостевую ОС. Вы могли заметить это, если вы взяли виртуальные машины Virtualbox и поместили их на другой компьютер. В гостевой ОС заметных изменений не происходит, хотя хост-ОС и аппаратные средства могут быть совершенно разными.

Еще одним важным преимуществом виртуализации ОС является безопасность. Если вы хотите протестировать программное обеспечение, которое может быть вредным для вашего компьютера, рекомендуется тестировать его на виртуальной машине, а не на вашей операционной системе. Если гостевая ОС становится зараженной и зараженной вирусами, это не повлияет на файлы в хост-ОС, если только общие папки или сетевой мост не соединят их. Эти две операционные системы существуют полностью отделенными друг от друга и не знают о существовании друг друга, что делает для безопасных вычислений.

Некоторые популярные гипервизоры: VMware ESXi, Xen, Microsoft Hyper-V, VMware Workstation, Oracle Virtualbox и Microsoft VirtualPC. Все это позволяет пользователю виртуализировать одну или несколько операционных систем на одном оборудовании..

Различные типы гипервизора

Гипервизоры можно разделить на два основных типа:

Тип 1, a.k.a. bare metal, это гипервизор, который устанавливается непосредственно на компьютер. Хост-ОС отсутствует, а гипервизор имеет прямой доступ ко всем аппаратным средствам и функциям. Основными причинами установки гипервизора типа 1 является запуск нескольких операционных систем на одном компьютере без нагрузки на хост-систему или использование преимуществ переносимости и абстрагирования оборудования. Голый металл чаще всего используется для серверов из-за их безопасности и мобильности при переходе с аппаратного обеспечения на аппаратное обеспечение в случае сбоя. Хорошими примерами гипервизоров типа 1 являются VMware ESXi, Citrix XenServer и Microsoft Hyper-V..
Тип 2, Хостинг a.k.a. - это то, с чем большинство людей, вероятно, знакомы, когда речь идет о виртуализации операционных систем. Размещенные гипервизоры требуют хост-ОС и часто рассматриваются как установленное программное обеспечение внутри хоста. Тип 2 по-прежнему может запускать несколько операционных систем одновременно, но он не имеет прямого доступа к оборудованию и, следовательно, имеет больше накладных расходов при запуске гостя. Это означает, что гостевая ОС не будет работать в полную силу, и если ваш хост выйдет из строя, у вас также не будет доступа к вашим гостям. Гипервизоры типа 2 - идеальный способ для тестирования нескольких операционных систем в Windows, OS X или Linux. Хорошими примерами являются VMWare Workstation, VMware Parallels, Oracle Virtualbox и Microsoft VirtualPC..

Гипервизоры будущего

Большинство гипервизоров сегодня используются либо для крупномасштабных развертываний серверов, либо для того, чтобы конечные пользователи запускали устаревшие приложения или опробовали другую операционную систему. Однако в этой версии уже произошли некоторые изменения, связанные с текущими версиями Android и слухами о Windows 8..

Android использует ядро Linux для взаимодействия с аппаратными и фоновыми службами, а затем использует виртуальную машину под названием Dalvik для запуска программного обеспечения, с которым взаимодействует пользователь. Несмотря на то, что пользователь не может запускать несколько операционных систем одновременно, Android очень похож на гипервизор 1 типа. Основной хост Linux полностью прозрачен для конечного пользователя, если только вы не рутируете свой телефон и не хотите с ним взаимодействовать.

Ходят слухи, что Windows 8 работает полностью как гостевая ОС поверх Microsoft Hyper-V. Hyper-V возьмет на себя ответственность за управление вашим оборудованием и выполнение фоновых задач, таких как резервное копирование и проверка файловой системы. Как и в случае с Android, это позволит вам повысить мобильность, гибкость и безопасность в вашей ОС. Не говоря уже о том, что установка Windows 8 станет полностью переносимой, чтобы вы могли переносить ее с компьютера на компьютер.

Веб-серверы будут продолжать использовать преимущества гипервизоров для максимального использования своего оборудования и снижения затрат. Если у вас есть общий веб-хостинг через популярный веб-хостинг, вы, скорее всего, уже находитесь на гипервизоре типа 1 и не знаете об этом. При наличии хорошего серверного оборудования гипервизоры «на голом железе» могут раздвинуть границы от обычной установленной операционной системы до буквально тысяч доступных. Это не только экономит деньги, когда дело доходит до покупки оборудования, но и охлаждение и энергопотребление сокращаются до небольшой доли, которая раньше была для того же количества машин.