Virtual Machine Hypervisor คืออะไร?

ไฮเปอร์ไวเซอร์เป็นสิ่งที่ทำให้เครื่องเสมือนเป็นไปได้และไม่ได้มีไว้สำหรับเซิร์ฟเวอร์อีกต่อไป คุณอาจใช้ทุกวันและไม่รู้ด้วยซ้ำ หากคุณไม่ได้ใช้งานตอนนี้คุณจะได้ในอนาคตอันใกล้.

ไฮเปอร์ไวเซอร์คือซอฟต์แวร์ที่มีอยู่นอกระบบปฏิบัติการของแขกเพื่อสกัดคำสั่งที่ส่งไปยังฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ คำว่า "ไฮเปอร์ไวเซอร์" มาจากระดับต่าง ๆ ของเคอร์เนลระบบปฏิบัติการ มันทำการกระทำที่มีอำนาจมากกว่าระดับ "หัวหน้างาน" ดังนั้น, ไฮเปอร์-เกราะหน้ากะบังหมวก.

รูปภาพผ่าน striatic บน Flickr

ข้อมูลพื้นฐานของไฮเปอร์ไวเซอร์

ไฮเปอร์ไวเซอร์นั้นรู้จักกันในชื่อ Virtual Machine Manager (VMM) และจุดประสงค์เดียวของมันคืออนุญาตให้“ เครื่องจักร” หลายเครื่องแบ่งปันแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์เดียว ระบบปฏิบัติการได้รับการออกแบบเพื่อให้พวกเขามีความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่งกับฮาร์ดแวร์ที่พวกเขากำลังทำงานอยู่ แต่ด้วยโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์มัลติเธรดและ RAM ที่น่าหัวเราะจำนวนมากการรันหลาย ๆ ตัวพร้อมกันนั้นเป็นเรื่องง่าย.

ไฮเปอร์ไวเซอร์แยกระบบปฏิบัติการ (OS) ออกจากฮาร์ดแวร์โดยรับผิดชอบในการอนุญาตให้แต่ละครั้งที่ใช้งานระบบปฏิบัติการด้วยฮาร์ดแวร์พื้นฐาน มันทำหน้าที่เป็นตำรวจจราจรเพื่อให้เวลาในการใช้ CPU, หน่วยความจำ, GPU และฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ระบบปฏิบัติการแต่ละระบบที่ควบคุมโดยไฮเปอร์ไวเซอร์นั้นเรียกว่า guest OS และระบบปฏิบัติการของไฮเปอร์ไวเซอร์นั้นมีชื่อโฮสต์ OS เนื่องจากมันตั้งอยู่ระหว่าง guest OS และฮาร์ดแวร์คุณสามารถมี guest OS ที่แตกต่างกันมากเท่าที่ระบบของคุณสามารถจัดการได้ คุณสามารถมีประเภทต่าง ๆ ได้ (เช่น Windows, OS X, Linux).

การแยกฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ออกมาเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการพกพาเช่นกัน เนื่องจากไฮเปอร์ไวเซอร์ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อจึงสามารถย้ายจากคอมพิวเตอร์หนึ่งไปอีกเครื่องหนึ่งได้ง่ายขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งไดรเวอร์ใหม่หรืออัปเดตระบบปฏิบัติการแขกของคุณ คุณอาจสังเกตเห็นสิ่งนี้หากคุณนำ Virtualbox VM ของคุณและนำไปไว้ในคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น สำหรับแขกของระบบปฏิบัติการไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตเห็นได้แม้ว่าระบบปฏิบัติการโฮสต์และฮาร์ดแวร์อาจแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง.

ประโยชน์ที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการจำลองเสมือนระบบปฏิบัติการคือความปลอดภัย หากคุณต้องการทดสอบซอฟต์แวร์ที่อาจเป็นอันตรายต่อคอมพิวเตอร์ของคุณขอแนะนำให้ทดสอบในเครื่องเสมือนจริงมากกว่าโฮสต์ระบบปฏิบัติการของคุณ หากเกสต์ OS ติดเชื้อและมีไวรัสจะไม่ส่งผลกระทบต่อไฟล์บนโฮสต์ระบบปฏิบัติการยกเว้นว่าโฟลเดอร์ที่แชร์หรือบริดจ์เครือข่ายเชื่อมต่อทั้งสอง ระบบปฏิบัติการทั้งสองอยู่แยกจากกันโดยสิ้นเชิงและไม่มีความรู้เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของแต่ละคนซึ่งทำให้คอมพิวเตอร์ปลอดภัย.

ไฮเปอร์ไวเซอร์ที่ได้รับความนิยม ได้แก่ VMware ESXi, Xen, Microsoft Hyper-V, VMware Workstation, Oracle Virtualbox และ Microsoft VirtualPC สิ่งเหล่านี้ช่วยให้ผู้ใช้สามารถจำลองระบบปฏิบัติการหนึ่งระบบขึ้นไปบนฮาร์ดแวร์ชิ้นเดียว.

Hypervisor ประเภทต่างๆ

ไฮเปอร์ไวเซอร์สามารถแบ่งได้เป็นสองประเภทหลัก:

• ประเภทที่ 1, a.k.a. โลหะเปลือยเป็นไฮเปอร์ไวเซอร์ที่ติดตั้งลงบนคอมพิวเตอร์โดยตรง ไม่มีระบบปฏิบัติการโฮสต์และไฮเปอร์ไวเซอร์สามารถเข้าถึงฮาร์ดแวร์และคุณสมบัติทั้งหมดได้โดยตรง เหตุผลหลักในการติดตั้งไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 คือการใช้งานระบบปฏิบัติการหลายระบบบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกันโดยไม่มีโอเวอร์เฮดของโฮสต์ระบบปฏิบัติการหรือเพื่อใช้ประโยชน์จากความสามารถในการพกพาและฮาร์ดแวร์ที่เป็นนามธรรม โลหะเปลือยส่วนใหญ่มักใช้กับเซิร์ฟเวอร์เนื่องจากความปลอดภัยและความสะดวกในการเคลื่อนย้ายจากฮาร์ดแวร์ไปยังฮาร์ดแวร์ในกรณีที่เกิดความผิดพลาด ตัวอย่างที่ดีของไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 คือ VMware ESXi, Citrix XenServer และ Microsoft Hyper-V.
• ประเภทที่ 2, a.k.a. โฮสต์เป็นสิ่งที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคยกับเมื่อพูดถึงระบบปฏิบัติการเสมือนจริง โฮสต์ไฮเปอร์ไวเซอร์ต้องใช้โฮสต์ระบบปฏิบัติการและมักจะได้รับการปฏิบัติเหมือนซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งภายในโฮสต์ Type 2 ยังสามารถเรียกใช้ระบบปฏิบัติการหลายระบบได้พร้อมกัน แต่ไม่สามารถเข้าถึงฮาร์ดแวร์ได้โดยตรงจึงมีค่าใช้จ่ายมากกว่าเมื่อเรียกใช้แขก ซึ่งหมายความว่า guest OS จะไม่ทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพและหากโฮสต์ของคุณขัดข้องคุณจะไม่สามารถเข้าถึงแขกของคุณได้เช่นกัน ไฮเปอร์ไวเซอร์ Type 2 เป็นวิธีที่เหมาะสมที่สุดเมื่อคุณต้องการทดสอบระบบปฏิบัติการหลายระบบใน Windows, OS X หรือ Linux ตัวอย่างที่ดีคือ VMWare Workstation, VMware Parallels, Oracle Virtualbox และ Microsoft VirtualPC.

Hypervisors แห่งอนาคต

ไฮเปอร์ไวเซอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้สำหรับการปรับใช้เซิร์ฟเวอร์ขนาดใหญ่หรือสำหรับผู้ใช้ปลายทางเพื่อเรียกใช้แอพรุ่นเก่าหรือลองใช้ระบบปฏิบัติการอื่น มีการเปลี่ยนแปลงความคิดนี้อยู่แล้วอย่างไรก็ตามกับรุ่นปัจจุบันของ Android และข่าวลือของ Windows 8.

Android ใช้เคอร์เนล Linux สำหรับการโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์และบริการแบ็คกราวน์จากนั้นใช้เครื่องเสมือนที่เรียกว่า Dalvik เพื่อเรียกใช้ซอฟต์แวร์ที่ผู้ใช้โต้ตอบ แม้จะไม่อนุญาตให้ผู้ใช้เรียกใช้ระบบปฏิบัติการหลายระบบพร้อมกัน Android ก็คล้ายกับไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 โฮสต์ Linux พื้นฐานนั้นโปร่งใสต่อผู้ใช้เว้นเสียแต่ว่าคุณรูทโทรศัพท์ของคุณและต้องการที่จะโต้ตอบกับมัน.

Windows 8 มีข่าวลือว่าทำงานโดยสิ้นเชิงในฐานะแขกของระบบปฏิบัติการที่อยู่ด้านบนของ Hyper-V ของ Microsoft Hyper-V จะรับผิดชอบการจัดการฮาร์ดแวร์ของคุณและทำงานพื้นหลังเช่นการสำรองข้อมูลและการตรวจสอบระบบไฟล์ คล้ายกับ Android นี่จะช่วยให้คุณพกพาได้ดีขึ้นมีความยืดหยุ่นและปลอดภัยในระบบปฏิบัติการของคุณ ไม่ต้องพูดถึงมันจะทำให้การติดตั้ง Windows 8 ของคุณพกพาได้อย่างสมบูรณ์ดังนั้นคุณสามารถนำติดตัวไปได้ทุกที่ตั้งแต่คอมพิวเตอร์ไปจนถึงคอมพิวเตอร์.

เว็บเซิร์ฟเวอร์จะยังคงใช้ประโยชน์จากไฮเปอร์ไวเซอร์เพื่อใช้ประโยชน์จากฮาร์ดแวร์ให้สูงสุดและลดต้นทุน หากคุณแชร์เว็บโฮสติ้งผ่านโฮสต์เว็บยอดนิยมคุณน่าจะเป็นไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 อยู่แล้วและไม่ทราบ ด้วยฮาร์ดแวร์เซิร์ฟเวอร์ที่ดีไฮเปอร์ไวเซอร์โลหะเปลือยสามารถผลักดันขอบเขตจากปกติเพียงแค่ติดตั้งระบบปฏิบัติการเพียงระบบเดียว สิ่งนี้ไม่เพียง แต่ช่วยประหยัดเงินในการซื้อฮาร์ดแวร์ แต่ยังช่วยให้ความเย็นและพลังงานลดลงเหลือเพียงเศษเสี้ยวของสิ่งที่เคยใช้ในการใช้งานเครื่องจำนวนเดียวกัน.