Kas yra virtualios mašinos hipervizorius?

Hipervizoriai yra tai, kas leidžia virtualias mašinas, ir jie ne tik serveriams. Jūs tikriausiai naudojate vieną dieną ir net nežinote. Jei jūs nesinaudosite dabar, jūs artimiausioje ateityje.

„Hypervisor“ yra programinė įranga, esanti ne svečių operacinėje sistemoje, kad perimtų į kompiuterinę aparatinę įrangą atsiųstas komandas. Terminas „hipervizorius“ gaunamas iš skirtingų operacinių sistemų branduolio lygių; ji atlieka daugiau autoritetingų veiksmų nei „vadovo“ lygmeniu, hiper-skydelis.

Vaizdas per striatiką „Flickr“

„Hypervisor“ pagrindai

Hipervizorius taip pat žinomas kaip „Virtual Machine Manager“ (VMM), o jo vienintelis tikslas yra leisti daugeliui „mašinų“ bendrai naudoti vieną aparatinę platformą. Operacinės sistemos yra suprojektuotos taip, kad joms būtų suteiktas „vienas su vienu“ ryšys su aparatūra, kuria jie veikia, bet su kelių branduolių procesoriais, daugiapakopiais procesoriais ir juokingais RAM kiekiais, kurie veikia kelis kartus iš karto.

Hipervizorius operacinę sistemą (OS) atskiria nuo aparatūros, prisiimdamas atsakomybę leisti kiekvienam veikiančiam OS laikui su pagrindine aparatine įranga. Jis veikia kaip eismo policininkas, suteikiantis laiko naudoti procesorių, atmintį, GPU ir kitą aparatūrą. Kiekviena hipervizoriaus valdoma operacinė sistema vadinama svečių OS, o hipervizoriaus operacinė sistema, jei tokia yra, vadinama pagrindine OS. Kadangi jis yra tarp svečių OS ir aparatūros, jūs galite turėti tiek daug skirtingų svečių OS, kaip jūsų sistema gali dirbti; netgi galite turėti skirtingų tipų (pvz., „Windows“, „OS X“, „Linux“).

Įrenginio ir programinės įrangos atskyrimas yra naudingas ir perkeliamumui. Kadangi hipervizorius veikia kaip tarpinis, daug lengviau perkelti iš kompiuterio į kompiuterį nereikia įdiegti naujų tvarkyklių ar atnaujinti svečių OS. Galbūt jūs tai pastebėjote, jei paėmėte savo „Virtualbox“ VM ir įdėjote juos į kitą kompiuterį. Svečių OS nėra jokių pastebimų pokyčių, nors priimančiosios OS ir aparatinė įranga gali būti visiškai kitokia.

Kita svarbi OS virtualizavimo nauda yra saugumas. Jei norite išbandyti programinę įrangą, kuri gali būti žalinga jūsų kompiuteriui, rekomenduojama jį išbandyti virtualioje mašinoje, o ne jūsų kompiuterio operacinėje sistemoje. Jei svečių OS užsikrėtė ir užsikrečiama su virusais, tai neturės įtakos priimančiosios OS failams, nebent bendri aplankai ar tinklo tiltas sujungs du. Abi operacinės sistemos egzistuoja visiškai atskirtos viena nuo kitos ir neturi žinios apie vienas kito egzistavimą, todėl saugu skaičiuoti.

Kai kurie populiarūs hipervizoriai yra „VMware ESXi“, „Xen“, „Microsoft Hyper-V“, „VMware Workstation“, „Oracle Virtualbox“ ir „Microsoft VirtualPC“. Visa tai leidžia vartotojui virtualizuoti vieną ar daugiau operacinių sistemų vienoje aparatūros dalyje.

Įvairūs hipervizoriaus tipai

Hipervizoriai gali būti suskirstyti į du pagrindinius tipus:

• 1 tipas, a.k.a plikas metalas yra hipervizorius, kuris įdiegia tiesiai į kompiuterį. Nėra priimančiosios OS, o hipervizorius turi tiesioginę prieigą prie visos įrangos ir funkcijų. Pagrindinės priežastys įdiegti 1 tipo „hypervisor“ yra paleisti kelias operacines sistemas tame pačiame kompiuteryje be pagrindinės operacinės sistemos pridėtinės vertės arba pasinaudoti perkėlimo ir aparatinės įrangos abstrakcija. Bare metalas dažniausiai naudojamas serveriams dėl jų saugumo ir perkeliamumo, kad būtų galima perkelti iš aparatūros į aparatinę įrangą avarijos atveju. Geras 1 tipo hipervizorių pavyzdys yra „VMware ESXi“, „Citrix XenServer“ ir „Microsoft Hyper-V“.
• 2 tipas, a.k.a., ką dauguma žmonių tikriausiai pažįsta, kai kalbama apie operacinių sistemų virtualizavimą. Patalpuotiems hipervizoriams reikalinga pagrindinė operacinė sistema ir jie dažnai laikomi įdiegta programine įranga priimančiosios viduje. 2 tipas gali vienu metu paleisti kelias operacines sistemas, tačiau jis neturi tiesioginės prieigos prie aparatūros ir todėl turi daugiau pridėtinių, kai veikia svečias. Tai reiškia, kad svečių operacinė sistema neveiks visu savo potencialu ir jei jūsų kompiuterio gedimo atveju, jūs neturėsite prieigos prie savo svečių. 2 tipo hipervizoriai yra idealus būdas eiti, kai reikia išbandyti kelias operacines sistemas sistemoje „Windows“, „OS X“ arba „Linux“. Geras pavyzdys yra „VMWare Workstation“, „VMware Parallels“, „Oracle Virtualbox“ ir „Microsoft VirtualPC“.

Ateities hipervizoriai

Šiandien dauguma hipervizorių yra naudojami didelio masto serverių diegimui arba galutiniams vartotojams paleisti senas programas arba išbandyti kitą operacinę sistemą. Vis dėlto kai kurie šio mąstymo pokyčiai buvo atlikti su dabartinėmis „Android“ versijomis ir „Windows 8“ gandais.

„Android“ naudoja „Linux“ branduolį sąveikai su aparatine ir fonine paslaugomis, o tada naudoja virtualią mašiną Dalvik, kad paleistų programinę įrangą, kurią vartotojas sąveikauja. Nepaisant to, kad vartotojas negali vienu metu paleisti kelių operacinių sistemų, „Android“ labai panašus į 1 tipo hipervizorių. Pagrindiniai „Linux“ kompiuteriai yra visiškai skaidrūs galutiniam vartotojui, nebent jūs suspaustumėte savo telefoną ir norite bendrauti su juo.

„Windows 8“ gandai, kad „Microsoft“ „Hyper-V“ papildomai veikia kaip svečių OS. „Hyper-V“ prisiims atsakomybę už savo aparatūros valdymą ir fono užduočių, pvz., Atsarginių kopijų ir failų sistemos patikrinimų, atlikimą. Panašiai kaip ir „Android“, tai leis jums turėti geresnį perkeliamumą, lankstumą ir saugumą jūsų OS. Jau nekalbant apie tai, kad „Windows 8“ įdiegimas būtų visiškai nešiojamas, kad galėtumėte jį pasiimti iš kompiuterio į kompiuterį.

Žiniatinklio serveriai ir toliau naudos hipervizorius, kad maksimaliai išnaudotų aparatūros naudojimą ir išlaikytų sąnaudas. Jei bendrai naudojatės žiniatinklio priegloba per populiarią žiniatinklio prieglobą, greičiausiai jau esate 1 tipo hipervizoriuje ir nežinojote. Su gera serverio aparatūra, be metalų hipervizoriai gali išstumti ribas nuo paprastai tik vienos įdiegtos operacinės sistemos, kad būtų pažodžiui tūkstančiai. Tai ne tik taupo pinigus, kai kalbama apie techninės įrangos pirkimą, bet ir aušinimas bei galia sumažėja iki nedidelės dalies, ką anksčiau buvo naudojama tuo pačiu skaičiumi mašinų.