Аппаратная виртуализация

Виртуализация. Подходы к созданию сред виртуализации различных фирм.

Идея виртуализации: заменить ОС на некоторый гипервизор, поверх которого выполнялись бы различные виртуальные машины с различными ОС и приложениями. В целом, вычислительный процесс превратился как бы в облако, в котором можно представить участников вычислительного процесса, на самом деле это смесь задач и процессов, решаемых в системе. Существуют различные способы виртуализации и используемые средства.

1. Программная виртуализация - пользователь устанавливает одну из программ виртуализации, создаёт в ней виртуальные машины и запускает на них гостевые операционные системы. При этом используются лишь ресурсы, потребляемые хост-системой.

• Динамическая (бинарная) трансляция - проблемные команды гостевой операционной системы перехватываются гипервизором. После того как эти команды заменяются на безопасные, происходит возврат управления гостевой системе.
• Паравиртуализация — вместо выполнения служебных команд осуществляются вызовы гипервизора. В результате гостевая ОС работает подобно пользовательской программе. ОС взаимодействует с программой гипервизора, который предоставляет ей гостевой API (интерфейс прикладного программирования), вместо использования напрямую таких ресурсов, как таблица страниц памяти.
• Встроенная виртуализация – адаптация механизмов гостевой ОС различного типа в механизмы, реализуемые гипервизором (по сути это гипервизор 1 типа, развернутый внутри встраиваемой системы).

Наиболее известные технологии аппаратной виртуализации представлены Intel (VT-X) и AMD (AMD-V).

Основная идея – создание контейнеров, в которых могут работать вирт машины. Когда гостевая система запускается в контейнере, она продолжает в нем работать до тех пор, пока не произойдет перехват управления и его передача гипервизору. Т.о. гостевые системы используют не ресурсы хост системы, а напрямую аппаратные ресурсы компьютера. Аппаратная виртуализация реализуется за счет гипервизора (или по-другому монитор ВМ) – ПО, котрое позволяет параллельно выполнять несколько виртуальных машин (ОС и приложений), обеспечивает изоляцию, защиту одной виртуальной машины от другой.

Гипервизоры бывают двух типов:

1) Используется непосредственно на гостевой мащине (наноядро), которая выполняется над гипервизором. Гипервизор предоставляет необходимые сервисы для выполнения вирт машины на реальной ЭВМ.

2) Гипервизор 2 типа работает как оболочка под управлением ОС. Может создавать виртуальные машины внутри среды ОС. Первым таким гипервизором был гипервизор VMware. Он запускался как обычная пользовательская программа поверх основной ОС, затем устанавливал ОС на свой виртуальный диск (простой файл в основной ОС).

Дата добавления: 2015-06-25