Co to jest hiperwizor?
Hypervisor to unikalny rodzaj oprogramowania, który umożliwia komputerowi uruchamianie więcej niż jeden system operacyjny (OS). Poprzez proces zwany wirtualizacją oprogramowanie nakłada każdy system systemu operacyjnego do myślenia, że ma wyłączny dostęp do określonego zestawu sprzętu. Znajduje się między fizycznym sprzętem a systemem operacyjnym i przedstawia wirtualny zestaw sprzętu do całego innego oprogramowania działającego na komputerze. Zarządza również przepływem informacji między oprogramowaniem, zwirtualizowanym sprzętem i fizycznym sprzętem. Ten typ oprogramowania jest używany zarówno w ustawieniach konsumenckich, jak i przedsiębiorstw.
W większości przypadków system operacyjny komputera działa w stanie wysoce uprzywilejowanym, w którym ma nieograniczony dostęp do sprzętu maszyny, podczas gdy aplikacje działają w mniej uprzywilejowanym stanie i musi polegać na systemie operacyjnym. Te różne poziomy uprawnień do dostępu sprzętowego są znane jako pierścienie, z systemem operacyjnym tradycyjnie działającym w pierścieniu 0; Aplikacje użytkownika działają w pierścieniach 1–3, które mają mniej uprawnień. Ten model działa dobrze, przez większość czasu,Ale rozpada się całkowicie, próbując jednocześnie uruchomić więcej niż jeden system operacyjny na jednym komputerze. Hiperwizor rozwiązuje ten problem, stosując technikę zwaną wirtualizacją.
Wirtualizacja nie jest nowym pomysłem, ale stała się modnym hasłem, ponieważ w połowie 2000 roku, ponieważ branża korporacji i technologii informatycznej (IT) zdały sobie sprawę z potencjału obniżenia kosztów i zwiększenia wydajności. Istnieje wiele różnych podejść do wirtualizacji, ale podstawową ideą jest tworzenie symulowanych zestawów sprzętu, które są często znane jako maszyny wirtualne. W przypadku hiperwizora, który może być również nazywany monitorem maszyny wirtualnej, każda maszyna wirtualna zawiera system operacyjny „gościa”. Sam hiperwizor może działać bezpośrednio na fizycznym sprzęcie, w którym to przypadku jest znany jako typ „gołego metalu” lub w systemie operacyjnym hosta jako „oprogramowanie” hiperwizor.
Hiperwizory muszą użyć bardzo wyrafinowaniaICATED Techniki zarządzania swoim gościnnym systemami operacyjnymi i upewnienia się, że nie kolidują ze sobą. Ponieważ system operacyjny wewnątrz maszyny wirtualnej nie zdaje sobie sprawy, że został pozbawiony uprawnień Ring 0, może próbować wykonywać ograniczone funkcje bez pozwolenia. W takich przypadkach hiperwizor może przechwycić funkcję, zanim dotrze do sprzętu, wykonać instrukcje w sposób, który nie spowoduje szkody dla innych systemów operacyjnych działających na sprzęcie i zwrócić wynik do oryginalnego systemu operacyjnego. Znana jako technika „pułapka i naśladowanie”, jest to tylko jedna z wielu zaawansowanych koncepcji unikalnych dla świata wirtualizacji.
Ponieważ ten rodzaj oprogramowania stał się ważniejszy i lukratywny, więcej firm szukało sposobów na złagodzenie obciążenia hiperwizora i zapewnienie zwiększonej wydajności. Dostawcy oprogramowania zmodyfikowali swoje systemy operacyjne, aby zdawać sobie sprawę z obsługiwanych maszyn wirtualnych, co oznacza mniej scenariuszy pułapki i emulatu. Dostawcy sprzętu mająDded wsparcie dla nowego poziomu przywilejów znanych czasami jako pierścień -1. Nowsze programy mogą skorzystać z jednej lub obu z tych technik w celu zwiększenia wydajności.
Hiperwizory można teraz znaleźć w różnych produktach zarówno na poziomie konsumenckim, jak i przedsiębiorstw. Produkty konsumenckie, które pozwalają jednemu systemowi operacyjnym działać w innym, często używają hiperwizora typu oprogramowania. W przestrzeni przedsiębiorstwa oprogramowanie umożliwia konsolidowanie serwerów uruchamiających różne systemy operacyjne. Twórcy oprogramowania mogą zastosować to podejście do uruchamiania wielu instancji podobnych lub nawet identycznych systemów operacyjnych w celu przetestowania problemów z kompatybilnością.