Akú úlohu hrá hypervisor pri správe virtuálnych strojov v prostredí operačného systému?

Hypervisor zohráva rozhodujúcu úlohu ako ústredný manažér Virtual Machines (VM) v prostredí operačného systému (OS). Pôsobí ako sprostredkovateľ medzi fyzickým hardvérom a VM, abstraktuje hardvérové ​​zdroje a podľa potreby ich prideľuje každému VM. Tu je rozdelenie jeho kľúčových funkcií:

1. Pridelenie a správa zdrojov:

* virtualizácia CPU: Hypervisorové plány a prideľujú každému VM čas CPU. Zabezpečuje spravodlivé zdieľanie zdrojov CPU a zabraňuje jednému VM v monopolizácii CPU.

* Správa pamäte: Hypervisor prideľuje a riadi fyzickú RAM dostupnú na hostiteľskom počítači. Priradí časť pamäte každému VM, izoluje pamäťové priestory, aby sa zabránilo rušeniu medzi virtuálnymi počítačmi a implementuje techniky správy pamäte, ako je výmena alebo balóniky.

* I/O Virtualizácia: Hypervisor zachytáva požiadavky I/O z VMS a prekladá ich do príkazov, ktoré fyzický hardvér chápe. Virtualizuje sieťové rozhrania, radiče úložiska a ďalšie vstupno -výstupné zariadenia, čo umožňuje každému VM prístup k týmto zdrojom, akoby boli priamo pripojené.

* virtualizácia úložiska: Hypervisor predstavuje virtuálne disky pre VM, ktoré sa zvyčajne ukladajú ako súbory v úložnom systéme hostiteľa. Spravuje úložný priestor a poskytuje funkcie, ako je tenké zabezpečenie (pridelenie úložného priestoru na požiadanie) a snímky.

2. Izolácia a bezpečnosť:

* Process Izolácia: Hypervisor zaisťuje, že každý VM beží v samostatnom izolovanom prostredí. To bráni jednému VM v prístupe k pamäti alebo k iným zdrojom iného VM, čím sa zvyšuje bezpečnosť a stabilita. Ak jeden VM havaruje, neovplyvňuje to ostatných.

* Limity zdrojov: Hypervisor môže presadzovať limity zdrojov na každom VM, napríklad obmedzenie množstva CPU, pamäte alebo miesta na disku, ktorý môže použiť. Pomáha to predchádzať sporu o zdrojoch a zaisťuje, že všetky VM majú prístup k potrebným zdrojom.

* bezpečnostné funkcie: Mnoho hypervisorov zahŕňa vstavané bezpečnostné funkcie, ako sú zoznamy riadenia prístupu (ACL) a šifrovanie, na ochranu VM a hostiteľského systému pred neoprávneným prístupom.

3. Nezávislosť abstrakcie a hardvéru:

* Abstrakcia hardvéru: Hypervisor skrýva podkladový hardvér z VM. To umožňuje VM spustiť nezávisle od konkrétnej konfigurácie hardvéru hostiteľského počítača. To je rozhodujúce pre prenosnosť - VM sa môže pohybovať medzi rôznymi fyzickými servermi bez modifikácie, pokiaľ majú kompatibilné hypervisory.

* emulácia (pre hypervisory typu 2): Niektoré hypervisory (typ 2, opísané nižšie) môžu potrebovať emulovať určité hardvérové ​​komponenty, ak hosťujúci OS očakáva inú hardvérovú architektúru ako hostiteľ. Táto emulácia predstavuje režijné náklady, takže je menej výkonná ako virtualizácia.

4. Živá migrácia:

* Mnoho hypervisorov podporuje živú migráciu, ktorá umožňuje presun VM z jedného fyzického servera na druhý bez akýchkoľvek prestojov. Je to nevyhnutné pre vyváženie záťaže, údržbu a regeneráciu po katastrofe.

Typy hypervisorov:

* typu 1 (holé kovové hypervisory): Tieto fungujú priamo na hardvéri bez hostiteľského operačného systému. Sú vysoko efektívne a bezpečné, pretože majú priamy prístup k hardvérovým zdrojom. Príklady zahŕňajú VMware ESXI, Microsoft Hyper-V (v konfiguráciách hlavného servera) a Xen.

* Typ 2 (hostované hypervisory): Tieto fungujú na vrchole existujúceho operačného systému. Je ľahšie inštalovať a spravovať, ale vo všeobecnosti sú menej efektívne ako hypervisory typu 1, pretože musia zdieľať hardvérové ​​zdroje s hostiteľským OS. Príklady zahŕňajú pracovnú stanicu VMware, Oracle VirtualBox a Parallels Desktop.

V súhrne je hypervisor kritickou súčasťou v akomkoľvek virtualizovanom prostredí. Poskytuje základ pre spustenie viacerých operačných systémov na jednom fyzickom stroji, ktorý umožňuje efektívne využitie zdrojov, izoláciu, zabezpečenie a prenosnosť.

• Predchádzajúca strana: Aké sú dôsledky na to, aby sme mali stroj so 48-bitovými virtuálnymi adresami a 32-bitovými fyzickými adresami? 
• Ďalšia strana: No