Co je hypervizor v cloud computingu? Typy a příklady

⚡ Chytré shrnutí

Hypervisor je virtualizační software, který umožňuje na jednom fyzickém počítači spouštět více operačních systémů jako izolované virtuální počítače, přičemž každému hostovi přiděluje procesor, paměť a úložiště a zároveň uchovává...ping odděleny z důvodu bezpečnosti, efektivity a využití hardwaru.

  • 🖥️ Definice: Hypervizor neboli monitor virtuálních počítačů (VMM) vytváří a spouští virtuální počítače sdílením hardwaru jednoho serveru mezi několika hostovanými operačními systémy.
  • 🏗️ 1 Type: Bare-metal hypervizory se instalují přímo na hardware a nabízejí vysoký výkon, zabezpečení a stabilitu pro podniková datová centra.
  • 💻 2 Type: Hostované hypervizory běží jako aplikace na existujícím operačním systému, což je ideální pro desktopy, testování a učení.
  • ☁️ Cloudová role: Cloudové hypervizory sdružují výpočetní a paměťové systémy poskytovatele, takže izolované virtuální počítače běží nezávisle, což zvyšuje efektivitu a spolehlivost.
  • ⚙️ Pracovní části: Moduly dispečera, alokátoru a interpretu směrují instrukce a přiřazují zdroje každému virtuálnímu počítači.
  • 🤖 Asistence AI: Umělá inteligence nyní optimalizuje umístění virtuálních strojů a alokaci zdrojů, zatímco GitHub Copilot pomáhá s psaním kódu pro virtualizaci a infrastrukturu.

Co je hypervisor v cloud computingu

Co je Hypervisor?

Hypervizor je program, který umožňuje více operačním systémům sdílet jeden fyzický hardware. Každý operační systém sdílí procesor, paměť, úložiště souborů a další zdroje hostitele. Hypervizor řídí procesor a zdroje hostitele a přiděluje každému operačnímu systému to, co je potřeba. Tím je zajištěno, že se hostované operační systémy (nazývané virtuální stroje) nemohou navzájem rušit.

Protože hypervizory pomáhají vytvářet a spravovat virtuální počítače (VM), jsou také známé jako monitory virtuálních počítačů neboli VMM.

Hypervizory vám pomáhají udržet si kontrolu nad procesy a infrastrukturou cloudového prostředí, chránit citlivá data a zpřístupňovat cloudové aplikace ve virtuálním prostředí.

Hypervizor sdílí jeden fyzický server mezi více hostovanými virtuálními počítači

Typy hypervizorů

Existují dva typy hypervizorů, jak je podrobně popsáno níže:

Typy hypervizorů: bare-metal typ 1 versus hostovaná architektura typu 2

Hypervizor typu 1

Hypervizor typu 1 je instalován přímo na fyzický server, proto se mu také říká hypervizor „bare metal“. Má přímý přístup k prostředkům serveru, což ho činí vysoce efektivním. Jeho konstrukce je navíc vysoce bezpečná, což omezuje prostor pro útok a potenciál pro kompromitaci.

Hypervizory typu 1 jsou nejběžnější volbou pro podniky a nabízejí silné zabezpečení, stabilitu a výkon.

Oblíbené jsou hypervizory typu 1 Nutanix AHV, VMware ESXi, a Citrix Hypervisor, Mimo jiné.

Hypervizor typu 2

Hypervizory typu 2 běží jako aplikace na již existujícím operačním systému fyzického serveru. Hostitelský operační systém se nachází mezi fyzickým serverem a hypervizorem, proto se mu také říká „hostovaný“ hypervizor.

Hypervizory typu 2 však nejsou ideální pro serverová prostředí, protože mají vyšší latenci a vystavení rizikům než typ 1. Jejich instalace je snadná a fungují dobře ve specifických případech, například u jednotlivých uživatelů počítačů s pouze jedním operačním systémem, kde výkon a zabezpečení nejsou hlavními zájmy.

Příklad: Instalace Linux skončil Windows použitím VirtualBox.

Co je cloudový hypervizor?

Cloudový hypervizor je softwarové řešení, které umožňuje sdílet fyzické výpočetní a paměťové prostředky poskytovatele cloudu mezi více zařízeními. virtuální stroje (VM).

Byl vytvořen pro sálové počítače v 60. letech 20. století. Cloudové hypervizory získaly celosvětovou popularitu se zavedením VMware pro průmyslově standardní servery v 90. letech 20. století.

Cloudový hypervizor umožňuje jednomu fyzickému serveru spouštět více hostovaných virtuálních počítačů. Každý virtuální počítač má svůj vlastní operační systém, který běží nezávisle a je logicky oddělen od ostatních. Díky tomu problémy nebo pády v jednom hostovaném virtuálním počítači neovlivní ostatní virtuální počítače, jejich operační systémy ani jejich aplikace.

Proč potřebujete cloudový hypervizor?

Předpokládejme, že vlastníte společnost s více servery, které poskytují zákazníkům různé služby přes internet. V takové situaci není snadné je centrálně spravovat, zejména ty, které používají různé operační systémy.

Hypervizor umožňuje virtualizovat tyto servery a spravovat je všechny z jednoho fyzického počítače, což je činí efektivnějšími. Pomáhá také řídit tok dat do virtuálních počítačů, které spravuje.

Hypervizor funguje také jako úložné centrum, kde jsou všechna data uložena virtuálně.

Jak funguje cloudový hypervizor?

V hypervisoru se používají následující tři moduly:

  • Odesílatel: Tento modul slouží jako vstupní bod pro virtuální monitor. Přesměruje všechny instrukce virtuálního stroje do jednoho nebo obou níže uvedených modulů.
  • Alokátor: Alokátor rozhoduje o systémových zdrojích, které budou poskytnuty instanci virtuálního počítače. Jinými slovy, dispečer volá alokátor vždy, když virtuální počítač provede instrukci, která změní zdroje počítače spojené s tímto virtuálním počítačem.
  • Tlumočník: Modul interpretu obsahuje rutiny, které se spustí vždy, když virtuální stroj spustí specifické privilegované instrukce.

Výhody cloudového hypervizoru

Zde jsou některé důležité výhody cloudového hypervizoru:

  • Přenosnost: Aplikace s prudkým nárůstem poptávky mohou pro škálování připojit další počítače, protože hypervizory umožňují přesun úloh mezi virtuálními počítači.
  • Účinnost: Jeden fyzický server lze využít efektivněji, když na zdrojích jednoho počítače běží více virtuálních počítačů.
  • Využití: Více virtuálních strojů běží na jednom fyzickém serveru a sdílí zdroje, což zvyšuje jejich využití a zároveň šetří náklady na energii, chlazení a další.
  • Hardwarově neutrální: Replikace založená na hypervizoru je hardwarově neutrální, což znamená, že duplicitní data lze snadno uložit na libovolné zařízení.
  • Flexibilita: Hypervizor spouští hostované virtuální počítače a operační systémy na široké škále hardwaru.
  • Čas použití: Cloudové hypervizory okamžitě zapínají a vypínají virtuální stroje, takže projekty se spouštějí a týmy začínají pracovat ve stejný den.
  • Spolehlivost: Selhání hardwaru lze napravit přesunem virtuálních strojů na jiné stroje.

Kontejner vs. Hypervisor

Kontejnery i hypervizory pomáhají zrychlit a zefektivnit aplikace, ale tohoto cíle dosahují odlišně.

Zde jsou některé důležité rozdíly mezi kontejnerem a hypervizorem:

Srovnávací diagram architektury kontejneru vs. hypervizoru

Kontejnery Hypervisor
Kontejnery jako služba jsou typem infrastruktury primárně zaměřené na provoz jedné aplikace. Hypervizor, nazývaný také monitor virtuálních strojů, je software, který vytváří a spouští virtuální stroje (VM).
Může běžet na jakémkoli operačním systému. Jediným požadavkem je odpovídající kontejnerový motor. Sdílí virtuální výpočetní, úložné a paměťové zdroje.
Umožňuje běh aplikací bez potřeby operačního systému. Umožňuje operačnímu systému běžet nezávisle na základním hardwaru pomocí virtuálních strojů.
Jsou extrémně přenosné, protože aplikace obsahuje vše, co potřebuje ke svému spuštění. Může běžet na více operačních systémech nebo být nainstalován na standardní operační systém.

Jak vybrat správný hypervizor?

Zde jsou důležité věci, které je třeba zvážit při výběru správného hypervizoru:

  • Cena hypervizoru: Nejdůležitějším faktorem by mělo být nalezení správné rovnováhy mezi cenou a funkčností. Několik základních řešení je zdarma, ale postrádá potřebné funkce.
  • Výkon virtuálního stroje: Virtuální systémy by měly dosahovat nebo dokonce překonávat výkon svých fyzických protějšků, takže vše, co překračuje tento standard, je nepochybně ziskové.
  • Ekosystém: Výběr hypervizoru se silným ekosystémem je zásadní. Je žádoucí mít pro zvolený hypervizor k dispozici dokumentaci, podporu, školení, vývojáře třetích stran a konzultace.
  • Vyzkoušej se: Můžete spustit různé hypervizorové systémy, abyste zjistili, který je ten pravý. Lze jej otestovat na vašem stávajícím stolním počítači nebo notebooku.
  • Výkon: Měl by poskytovat dostatečný výkon pro podporu vašich kriticky důležitých aplikací.
  • Podpora OS: Zkontrolujte, zda podporuje oblíbené hosty operační systémy jako MicrosoftSUSE, Red Hat Ubuntua CentOS.

Příklad Hypervisoru

Zde je několik slavných příkladů hypervizorů:

  • KVM: KVM je virtualizační software, který poskytuje virtualizační infrastrukturu a modul specifický pro procesor. Umožňuje vám spouštět více virtuálních počítačů na neupravených obrazech Windows nebo operační systémy Linux. Pomáhá také s plánováním a řízením zdrojů.
  • vSphere: VMware vSphere je softwarová aplikace pro virtualizaci serverů od společnosti VMware. IT oddělení mohou provozovat aplikační úlohy na nejefektivnějších a nákladově nejefektivnějších počítačových zdrojích. Nabízí efektivní centrální systém správy pro hostování více počítačů nebo serverů pomocí virtualizace.
  • XenServer: Citrix XenServer je server s otevřeným zdrojovým kódem. virtualizace platforma založená na Xen Hypervisoru. Tato hypervisorová platforma umožňuje vytváření a správu virtualizované serverové infrastruktury.

Nejčastější dotazy

Ne. Hypervizor je softwarová vrstva, která vytváří a spravuje virtuální počítače. Virtuální počítač je izolované hostované prostředí – s vlastním operačním systémem – které hypervizor běží na sdíleném hardwaru.

Některé jsou zdarma, jiné jsou placené. Možnosti s otevřeným zdrojovým kódem, jako je KVM, Xen a VirtualBox nic nestojí, zatímco podnikové platformy jako VMware ESXi a vSphere vyžadují placené licence, které přidávají podporu, správu a pokročilé funkce.

Hypervizory izolují každý virtuální počítač, takže chyba v jednom zřídka ovlivní ostatní. Útok typu „escape“ – kdy škodlivý kód pronikne z hosta do hypervizoru – však představuje vážné riziko vyžadující okamžitou opravu.

Každý hypervizor přidává malou režii, protože se nachází mezi hardwarem a hosty. Hypervizory typu 1 bez hardwaru toto minimalizují a běží téměř nativní rychlostí, zatímco hostované hypervizory typu 2 vykazují větší latenci kvůli podkladovému hostitelskému operačnímu systému.

Vnořená virtualizace spouští hypervizor uvnitř virtuálního stroje, takže hostovaný virtuální stroj může hostovat své vlastní virtuální stroje. Je to užitečné pro testování, školení a cloudové laboratoře, i když to přidává další režijní zátěž a vyžaduje podporu CPU.

Ano. Hostované hypervizory typu 2, jako například VirtualBox a instalace VMware Workstation na Windows, macOSa desktopy s Linuxem. Hypervizory typu 1 bez hardwaru, jako je ESXi, nahrazují hostitelský operační systém a běží přímo na serverovém hardwaru.

Umělá inteligence a strojové učení analyzují pracovní zátěže, aby optimálně umístily virtuální stroje, předpověděly potřeby zdrojů a vyvážily zátěž mezi hostiteli. Také detekují anomálie a automatizují škálování, pomáhají...ping Cloudové platformy provozují virtuální počítače efektivněji a spolehlivěji.

Ano. GitHub Copilot navrhuje skripty a infrastrukturu jako kód pro nástroje jako Terraform, Ansible a PowerCLI, helping inženýři zřizují virtuální počítače, konfigurují hypervizory a automatizují virtualizační pracovní postupy, ačkoli jejich výstupy je stále třeba zkontrolovat.

Shrňte tento příspěvek takto: