Что такое гипервизор?
Гипервизор – это программное обеспечение, которое можно использовать для запуска нескольких виртуальных машин в одной физической машине. Каждая виртуальная машина имеет свою операционную систему и приложения. Гипервизор по мере необходимости выделяет базовые физические вычислительные ресурсы, такие как ЦП и память, для отдельных виртуальных машин. Таким образом поддерживается оптимальное использование физической ИТ-инфраструктуры.
Почему важен гипервизор?
Гипервизоры – это технология, лежащая в основе виртуализации или отделения аппаратного обеспечения от программного. ИТ-администраторы могут создавать несколько виртуальных машин на одной хост-машине. Каждая виртуальная машина имеет свою собственную операционную систему и аппаратные ресурсы, такие как процессор, графический ускоритель и хранилище. На виртуальную машину можно устанавливать программные приложения, как и на физический компьютер.
Основы виртуальных машин и другие технологии виртуализации позволили использовать облачные вычисления в корпоративных приложениях. Они позволяют эффективно масштабировать вычислительные сервисы на ограниченной аппаратной инфраструктуре. Например, различные бизнес-подразделения могут выполнять разные рабочие нагрузки отдельно, используя несколько виртуальных машин на одном сервере.
Каковы преимущества использования гипервизора?
Организации используют программное обеспечение для виртуализации, такое как гипервизоры, потому что оно помогает им эффективно использовать ресурсы и сократить инвестиции в оборудование. Виртуализация дает и ряд других преимуществ, приведенных ниже.
Независимость аппаратного обеспечения
Гипервизор абстрагирует аппаратное обеспечение хоста от операционной программной среды. ИТ-администраторы могут настраивать, развертывать программные приложения и управлять ими, не ограничиваясь конкретной аппаратной конфигурацией. Например, можно запускать macOS на виртуальной машине вместо компьютеров iMac.
Эффективность
Гипервизоры делают установку серверной операционной системы более эффективной. Ручная установка операционной системы и соответствующих программных компонентов – это трудоемкий процесс. Вместо этого можно настроить гипервизор на немедленное создание виртуальной среды.
Масштабируемость
Организации используют гипервизоры для максимального повышения эффективности ресурсов на физических компьютерах. Вместо использования отдельных машин для различных рабочих нагрузок гипервизоры создают несколько виртуальных компьютеров для выполнения нескольких рабочих нагрузок на одной машине. Это означает ускоренное масштабирование и снижение расходов на оборудование для организаций.
Портативность
ИТ-команды могут распределять ресурсы памяти, сети, обработки и хранения данных между несколькими серверами по мере необходимости. У них есть возможность легко перемещать рабочие нагрузки между машинами или платформами. Когда приложению требуется большая вычислительная мощность, гипервизор обеспечивает беспрепятственный доступ к дополнительным физическим ресурсам.
Каковы примеры использования гипервизоров?
Программное обеспечение для виртуализации, работающее на базе гипервизоров, имеет несколько вариантов использования. Ниже представлены несколько примеров.
Виртуализация рабочих столов
Сотрудники используют программное обеспечение для виртуализации рабочего стола, чтобы смоделировать версию вычислительной среды своей рабочей станции на сервере. Это позволяет им получать удаленный доступ к своим рабочим приложениям и файлам.
Оптимизация использования ресурсов
Компании используют гипервизоры для объединения нескольких компьютеров, выполняющих различные функции, в один сервер. Например, если команды производства, маркетинга и поддержки клиентов выполняют свои рабочие нагрузки на отдельных физических серверах, это может привести к простою ресурсов. С помощью гипервизора вы можете разместить виртуальные машины для соответствующих подразделений на одном сервере, даже если для них требуются разные операционные системы и программные компоненты.
Восстановление после сбоев
Гипервизор записывает снимки предыдущего состояния виртуальной машины в образ виртуальной машины – файл, содержащий инструкции по установке, конфигурации и другие сведения о виртуальной машине. Системные администраторы могут использовать файл образа для восстановления виртуальной машины в случае сбоя. Также имеется возможность создания резервных копий или перемещения виртуальной машины на другой хост.
Непрерывность устаревшей системы
Некоторые организации вложили значительные средства в программное обеспечение, которое пережило базовый сервер. Гипервизоры предоставляют возможность продолжить работу программного обеспечения путем виртуализации необходимой аппаратной среды. Это позволяет организациям поддерживать свои усилия по трансформации облака с минимальным нарушением существующих рабочих процессов.
Как работает гипервизор?
Системные администраторы устанавливают программное обеспечение гипервизора на физические серверы. Гипервизор загружает образы виртуальных машин для создания нескольких виртуальных операционных систем. Физическая машина называется хостом, а виртуальные операционные системы – гостями.
Распределение ресурсов
Гипервизор гарантирует, что каждая виртуальная машина получает выделенные ресурсы в соответствии с настройками. Для этого он выступает в качестве посредника между гостевыми машинами и базовым физическим оборудованием. Гипервизор передает запросы на вычислительную мощность, память, хранилище и другие ресурсы хост-машине несколькими способами, включая вызовы API. API – это метод программного взаимодействия, который позволяет различным приложениям обмениваться данными.
Какие виды гипервизоров существуют?
Существует два типа гипервизоров, каждый из которых отличается архитектурой и производительностью.
Гипервизоры первого типа
Гипервизор первого типа располагается поверх выделенного сервера и имеет прямой доступ к аппаратным ресурсам. Из-за этого гипервизор первого типа также известен как гипервизор без операционной системы. На хост-машине не установлена операционная система в режиме гипервизора без операционной системы. Вместо этого программное обеспечение гипервизора действует как облегченная операционная система.
Преимущества и недостатки
Благодаря своей архитектуре гипервизор первого типа очень эффективен. Он может напрямую контролировать и распределять ресурсы для нескольких виртуальных машин, не обращаясь к операционной системе хоста. Эти типы гипервизоров также более безопасны, поскольку отсутствие операционной системы хоста снижает риски нестабильности.
Гипервизоры второго типа
Гипервизор второго типа – это программа гипервизора, установленная на операционной системе хоста. Он также известен как размещенный или встроенный гипервизор. Как и другие программные приложения, размещенные гипервизоры не имеют полного контроля над ресурсами компьютера. Вместо этого системный администратор выделяет ресурсы для размещенного гипервизора, которые он распределяет между виртуальными машинами.
Преимущества и недостатки
Присутствие операционной системы хоста вносит задержку в виртуализированную среду. Когда виртуальная машина запрашивает вычислительные ресурсы, гипервизор не может напрямую обращаться к базовому оборудованию, а передает запрос операционной системе хоста. Кроме того, гипервизор и размещенные на нем виртуальные машины зависят от стабильности операционной системы хоста.
Гипервизоры первого типа по сравнению с гипервизорами второго типа
Несмотря на их различия, оба типа гипервизоров полезны в различных приложениях. Например, корпоративные облачные центры обработки данных используют гипервизоры первого типа или гипервизоры без операционной системы из-за их эффективности, масштабируемости и гибкости при распределении ресурсов между виртуальными машинами. Кроме того, гипервизор первого типа обычно более безопасен и стабилен, поскольку не работает поверх другой операционной системы.
И наоборот, администраторы применяют гипервизоры второго типа, поскольку они более удобные. Гипервизоры второго типа проще в установке, настройке и использовании, чем гипервизоры без операционной системы. Это похоже на установку и использование других приложений для настольных компьютеров.
Что такое облачный гипервизор?
Облачный гипервизор состоит из технологий виртуализации, которые абстрагируют физические аппаратные ресурсы центра обработки данных облачного поставщика. Они позволяют организациям запускать распределенные рабочие нагрузки в облачной архитектуре. Она позволяет создавать многопользовательские облачные среды, в которых отдельные пользователи или предприятия могут выполнять рабочие нагрузки или хранить данные в логически независимом пространстве.
Облачные провайдеры обычно используют гипервизоры без операционной системы для распределения виртуализированных аппаратных ресурсов между пользователями. К примеру, Эластичное вычислительное облако Amazon (Amazon EC2) позволяет организациям масштабировать свои облачные вычислительные мощности с помощью гипервизоров на базе Xen. Это экономически эффективное облачное решение, в котором предприятия платят только за вычислительные ресурсы, необходимые для выполнения рабочих нагрузок AWS.
В чем разница между гипервизорами и контейнерами?
Контейнер – это программный пакет, в котором хранятся все необходимые файлы и конфигурации для запуска приложения на любой операционной системе. Разработчики используют контейнеры для снижения сложности разработки программного обеспечения и повышения эффективности при развертывании приложений. Контейнерное приложение может работать в публичном, гибридном или локальном облаке с постоянной производительностью, поскольку оно не зависит от базовой операционной системы.
И гипервизоры, и контейнеры обеспечивают виртуализацию, но на разных программных уровнях. Гипервизор абстрагирует аппаратное обеспечение от программной среды, а контейнер работает в среде, где контейнерный движок абстрагирует операционную систему.
Каковы соображения безопасности для гипервизоров?
Программы на виртуальной машине не вмешиваются в работу приложений на других гостевых операционных системах, что обеспечивает определенную степень безопасности. Однако виртуализированная среда полагается на гипервизор для обеспечения надежной защиты. Любые проблемы, затрагивающие гипервизор, повлияют на все виртуальные машины, работающие на его основе. Поэтому необходимо использовать гипервизор со встроенными мерами защиты для обеспечения целостности рабочей нагрузки.
Как AWS помогает с гипервизорами?
Система AWS Nitro – это легкий гипервизор, который позволяет организациям быстрее внедрять инновации в безопасной облачной среде. Это технология виртуализации нового поколения, которая делегирует задачи управления гипервизором специальному оборудованию и программному обеспечению. Это позволяет Системе AWS Nitro выделить все вычислительные ресурсы для вашей рабочей нагрузки AWS.
Ниже приведены некоторые преимущества Системы AWS Nitro.
- Система AWS Nitro непрерывно контролирует виртуализированные ресурсы и предотвращает непреднамеренный доступ.
- Организации добиваются повышенной производительности с помощью выделенных карт Nitro, включая высокоскоростную работу сети, высокоскоростной Магазин эластичных блоков Amazon (Amazon EBS) и ускорение операций ввода-вывода.
- AWS Nitro Enclaves позволяет организациям создавать изолированные вычислительные среды для защиты информации, позволяющей установить личность (PII), финансовых и других конфиденциальных данных.
- Система AWS Nitro совместима с предыдущими версиями инстансов EC2. Это позволяет организациям выполнять существующие рабочие нагрузки на современных аппаратных и программных компонентах.
Начните работу с гипервизорами сегодня, зарегистрировав аккаунт AWS.
Следующие шаги на AWS
Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS.
