До виртуализации и гипервизоров на большинстве компьютеров одновременно могла работать только одна операционная система. Это означает, что вам придётся выбирать между Linux, Windows, Mac или серверной операционной системой, которую вы хотите запустить на компьютере.
Затем появились гипервизоры, и все изменили. Гипервизоры позволяют управлять виртуальными машинами, которые похожи на компьютеры внутри компьютера.
В этой статье мы поговорим о том, что такое гипервизоры, как они работают и почему они используются.
Что такое виртуализация
Виртуализация — это технология, позволяющая создавать виртуальные машины. Это компьютеры, которые могут совместно использовать одни и те же физические ресурсы — ЦП, память — и работать на другом компьютере. Виртуализация — это то, что позволяет вам, например, настроить как сервер Linux, так и сервер Windows на одном компьютере.
Виртуализация помогает предприятиям масштабировать свои вычислительные ресурсы. Это связано с тем, что предприятиям не нужно беспокоиться о покупке нового оборудования для работы с отдельными операционными системами; они могут запускать новые компьютеры на существующих и позволять им делиться своими ресурсами.
Без гипервизоров виртуализация была бы невозможна.
Что такое гипервизор
Гипервизор — это программный уровень, который создаёт, запускает и контролирует виртуальные машины.
В то время как виртуализация относится ко всем инструментам, которые позволяют запускать компьютер на компьютере, гипервизор имеет очень конкретную цель. Он управляет виртуальными машинами и гарантирует, что каждая машина хранится отдельно.
Гипервизор, который иногда называют монитором виртуальных машин (VMM), назначает каждой виртуальной машине собственный сегмент вычислительной мощности и хранилища. Это гарантирует, что если вы используете несколько виртуальных машин, они не будут перекрываться.
Это важная функция, потому что это означает, что если что-то пойдёт не так на одной виртуальной машине, это не повлияет на другие или базовую систему, на которой размещена виртуальная машина. Например, если в одной системе возникла проблема безопасности, она будет изолирована от этой единственной системы.
Гипервизоры были изобретены IBM в 1960-х годах для своих мэйнфреймов. Сегодня они используются компаниями и частными лицами по всему миру для эмуляции ядер Linux, Windows, macOS и других типов операционных систем.
Как работают гипервизоры
Есть две категории гипервизоров: Тип 1 и Тип 2. Каждая из этих категорий имеет свои преимущества и недостатки и используется в разных ситуациях.
Гипервизоры типа 1
Гипервизор типа 1 запускается непосредственно на аппаратном обеспечении компьютера, на котором размещён компьютер. Это называется «физическим хост-компьютером». Гипервизор типа 1 будет взаимодействовать с хранилищем, памятью и другими физическими ресурсами компьютера.
Часто можно услышать, что этот тип гипервизора называют «голым» или «собственным» гипервизором. Это потому, что он имеет прямое отношение к компьютерному оборудованию. Эта взаимосвязь полезна, потому что означает, что этот тип гипервизоров очень эффективен; между физическим оборудованием и виртуальной машиной нет уровней абстракции.
Гипервизоры 2-го типа
Гипервизор типа 2 работает в приложении на хост-машине. Гипервизоры типа 2 в основном используются отдельными пользователями компьютеров, которые хотят запускать несколько операционных систем. Они не подходят для серверных сред, поскольку не имеют прямого доступа к базовому оборудованию хост-компьютера.
Гипервизоры типа 2 — это такие инструменты, как VMWare Workstation и VirtualBox. Это потому, что они работают как приложения в системе. Эти инструменты выполняют всю работу, необходимую для запуска нескольких виртуальных машин на одном компьютере.
Этот тип гипервизора полезен тем, что упрощает установку альтернативной операционной системы на существующий компьютер. Однако гипервизоры типа 2 имеют доступ к физическому компьютеру, что может представлять угрозу безопасности.
Когда используются гипервизоры
Гипервизоры обычно используются для анализа вредоносных программ, виртуализации настольных компьютеров и консолидации серверов. Хотя программное обеспечение гипервизора в основном используется в компаниях, некоторые люди используют гипервизоры для запуска альтернативных операционных систем на своих домашних компьютерах.
Вот разбивка основных вариантов использования гипервизоров:
Консолидация серверов
Гипервизоры позволяют отслеживать производительность каждой виртуальной машины. Это позволяет легко увидеть, как несколько серверов работают одновременно, даже если они работают под разными операционными системами.
Обычно очень сложно отслеживать несколько машин с разными операционными системами, потому что в большинстве случаев на каждой машине нужно запускать отдельные инструменты.
Виртуализация рабочего стола
Не всё программное обеспечение создано для каждой вычислительной платформы. Некоторое программное обеспечение доступно только в определённых дистрибутивах Linux; другие части программного обеспечения доступны только на устройствах Windows.
Гипервизоры обычно используются отдельными лицами и предприятиями для запуска виртуальных машин на своих компьютерах. Это означает, что они могут настроить экземпляр конкретной операционной системы, которую затем могут использовать для выполнения приложений, которые им необходимо запустить.
Анализ вредоносного ПО
Виртуальные машины в значительной степени независимы от своих хост-машин. Это делает их практичными для анализа вредоносных программ. Аналитики вредоносного ПО используют виртуальные машины для тестирования вредоносного ПО, наблюдения за его поведением и диагностики его основных функций.
Аналитики могут использовать виртуальные машины для обратного проектирования вирусов, червей или других угроз безопасности, не беспокоясь о том, что их основной компьютер будет затронут. Вредоносное ПО не может покинуть виртуальную машину, если она правильно настроена.
Вывод
Гипервизоры используются для управления виртуальными машинами. Они отслеживают производительность каждой виртуальной машины, делегируют этим машинам системные ресурсы. Они также гарантируют, что каждая машина независима от других, существующих на той же машине.
Гипервизоры стали неотъемлемой частью облачных вычислений. Без них программное обеспечение для виртуализации было бы невозможно.
