Hvad er en hypervisor i cloud computing? Typer og eksempler

Af: Ethan Wright Ethan Wright
Hours Opdateret

⚡ Smart opsummering

Hypervisor er virtualiseringssoftware, der lader en enkelt fysisk maskine køre flere operativsystemer som isolerede virtuelle maskiner, hvor processor, hukommelse og lagerplads tildeles hver gæst, mens den holdes kørende.ping dem adskilt af hensyn til sikkerhed, effektivitet og hardwareudnyttelse.

  • 🖥️ Definition: En hypervisor, eller virtuel maskinovervågning (VMM), opretter og kører virtuelle maskiner ved at dele en servers hardware mellem flere gæsteoperativsystemer.
  • 🏗️ Type 1: Bare-metal hypervisorer installeres direkte på hardware og tilbyder stærk ydeevne, sikkerhed og stabilitet til virksomhedsdatacentre.
  • 💻 Type 2: Hostede hypervisorer kører som en applikation på et eksisterende operativsystem, hvilket er ideelt til desktops, test og læring.
  • ☁️ Cloud-rolle: Cloud-hypervisorer samler en udbyders beregningsevne og hukommelse, så isolerede VM'er kører uafhængigt, hvilket forbedrer effektivitet og pålidelighed.
  • 🇧🇷 Arbejdsdele: Dispatcher-, allokator- og fortolkermoduler dirigerer instruktioner og tildeler ressourcer til hver virtuel maskine.
  • 🤖 AI assistance: AI optimerer nu placering af VM'er og ressourceallokering, mens GitHub Copilot hjælper med at skrive virtualiserings- og infrastrukturkode.
Læs mere

Hvad er Hypervisor i Cloud Computing

Hvad er Hypervisor?

En hypervisor er et program, der tillader flere operativsystemer at dele en enkelt fysisk hardware. Hvert operativsystem deler værtens processor, hukommelse, fillagring og andre ressourcer. Hypervisoren styrer værtens processor og ressourcer og allokerer det, der er nødvendigt, til hvert operativsystem. Dette sikrer, at gæsteoperativsystemerne (kaldet virtuelle maskiner) ikke kan afbryde hinanden.

Da hypervisorer hjælper med at oprette og administrere virtuelle maskiner (VM'er), er de også kendt som Virtual Machine Monitors eller VMM'er.

Hypervisorer hjælper dig med at bevare kontrollen over et cloud-miljøs processer og infrastruktur, beskytte følsomme data og gøre cloud-baserede applikationer tilgængelige i et virtuelt miljø.

Hypervisor, der deler en enkelt fysisk server på tværs af flere virtuelle gæstemaskiner

Typer af hypervisorer

Der er to typer hypervisorer, som beskrevet nedenfor:

Typer af hypervisorer: Type 1 bare-metal versus Type 2 hosted arkitektur

Type 1 Hypervisor

Type 1 Hypervisor installeres direkte på den fysiske server, så den kaldes også en "bare metal" hypervisor. Den har direkte adgang til serverens ressourcer, hvilket gør den yderst effektiv. Desuden er dens design yderst sikkert, hvilket begrænser angrebsfladen og potentialet for kompromittering.

Type 1 Hypervisorer er det mest almindelige valg for virksomheder, da de tilbyder stærk sikkerhed, stabilitet og ydeevne.

Populære Type 1 hypervisorer er Nutanix AHV, VMware ESXiog Citrix Hypervisor, blandt andre.

Type 2 Hypervisor

Type 2-hypervisorer kører som applikationer på en fysisk servers eksisterende operativsystem. Host-operativsystemet sidder mellem den fysiske server og hypervisoren, så det kaldes også en "hostet" hypervisor.

Type 2-hypervisorer er dog ikke ideelle til servermiljøer, da de har højere latenstid og risikoeksponering end type 1. De er nemme at installere og fungerer godt i specifikke tilfælde, f.eks. individuelle pc-brugere, der kun kører ét operativsystem, hvor ydeevne og sikkerhed ikke er de primære bekymringer.

Eksempel: Installation Linux overstået Windows ved brug af VirtualBox.

Hvad er en Cloud Hypervisor?

En Cloud Hypervisor er en softwareløsning, der giver dig mulighed for at dele en cloududbyders fysiske computer- og hukommelsesressourcer på tværs af flere virtuelle maskiner (VM'er).

Det blev skabt til mainframe-computere i 1960'erne. Cloud-hypervisorer opnåede verdensomspændende popularitet med introduktionen af ​​VMware til industristandardservere i 1990'erne.

En Cloud Hypervisor tillader en enkelt fysisk server at køre flere virtuelle gæstemaskiner. Hver VM har sit eget operativsystem, der kører uafhængigt og er logisk adskilt fra de andre. På grund af dette påvirker problemer eller nedbrud i én gæste-VM ikke de andre VM'er, deres operativsystemer eller deres applikationer.

Hvorfor har du brug for en Cloud Hypervisor?

Forestil dig, at du ejer en virksomhed med flere servere, der leverer forskellige tjenester til kunder over internettet. I den situation er det ikke nemt at administrere dem centralt, især dem, der kører forskellige operativsystemer.

En hypervisor giver dig mulighed for at virtualisere disse servere og administrere dem alle fra én fysisk maskine, hvilket gør dem mere effektive. Den hjælper dig også med at kontrollere dataflowet ind i de virtuelle maskiner, den administrerer.

Hypervisoren fungerer også som et lagercenter, hvor alle data lagres virtuelt.

Hvordan fungerer en Cloud Hypervisor?

Følgende tre moduler bruges i en hypervisor:

  • Afsender: Dette modul fungerer som et indgangspunkt for den virtuelle skærm. Det omdirigerer alle instruktionerne fra den virtuelle maskine til et eller begge moduler, der er anført nedenfor.
  • Fordeler: Allokatoren bestemmer, hvilke systemressourcer der skal stilles til rådighed for den virtuelle maskininstans. Med andre ord kalder dispatcheren allokatoren, hver gang en virtuel maskine udfører en instruktion, der ændrer de maskinressourcer, der er knyttet til den virtuelle maskine.
  • Tolk: Fortolkermodulet indeholder rutiner, der udføres, når en virtuel maskine kører specifikke privilegerede instruktioner.

Fordele ved en Cloud Hypervisor

Her er nogle vigtige fordele ved en Cloud Hypervisor:

  • Overførsel: Applikationer med stigninger i efterspørgslen kan forbinde yderligere maskiner for at skalere, fordi hypervisorer tillader arbejdsbelastninger at flytte mellem virtuelle maskiner.
  • Effektivitet: Én fysisk server kan bruges mere effektivt, når flere virtuelle maskiner kører på en enkelt maskinens ressourcer.
  • Udnyttelse: Flere virtuelle maskiner kører på en enkelt fysisk server og deler ressourcer, hvilket øger udnyttelsen og samtidig sparer strøm, køling og mere.
  • Hardware neutral: Hypervisor-baseret replikering er hardwareneutral, hvilket betyder, at duplikerede data nemt kan gemmes på enhver enhed.
  • Fleksibilitet: Hypervisoren kører gæste-VM'er og -operativsystemer på en bred vifte af hardware.
  • Tid til brug: Cloud-hypervisorer tænder eller slukker virtuelle maskiner øjeblikkeligt, så projekter starter, og teams begynder at arbejde samme dag.
  • Pålidelighed: Hardwarefejl kan afhjælpes ved at flytte virtuelle maskiner til forskellige maskiner.

RELATEREDE ARTIKLER

Container vs. Hypervisor

Containere og hypervisorer hjælper begge med at gøre applikationer hurtigere og mere effektive, men de opnår dette mål forskelligt.

Her er nogle vigtige forskelle mellem en container og en hypervisor:

Sammenligningsdiagram for container- vs. hypervisor-arkitektur

Beholdere hypervisor
Containere som en service er en type infrastruktur, der primært er rettet mod at køre en enkelt applikation. En hypervisor, også kaldet en virtuel maskinovervågning, er software, der opretter og kører virtuelle maskiner (VM'er).
Det kan køre på ethvert operativsystem. Det eneste krav er en tilsvarende containermotor. Den deler virtuelle computer-, lager- og hukommelsesressourcer.
Det tillader applikationer at køre uden behov for et operativsystem. Det tillader et OS at køre uafhængigt af den underliggende hardware ved hjælp af virtuelle maskiner.
De er ekstremt bærbare, fordi en applikation indeholder alt, hvad den kræver for at køre. Det kan køre på flere operativsystemer eller installeres på standardoperativsystemet.

Hvordan vælger man den rigtige Hypervisor?

Her er vigtige ting at overveje, når du vælger den rigtige hypervisor:

  • Prisen for en hypervisor: Den vigtigste faktor bør være at finde den rette balance mellem pris og funktionalitet. Adskillige basisløsninger er gratis, men mangler de nødvendige funktioner.
  • Virtuel maskinydelse: Virtuelle systemer bør opfylde eller endda overgå deres fysiske modparters ydeevne, så alt ud over denne benchmark er utvivlsomt profitabelt.
  • Økosystem: Det er vigtigt at vælge en hypervisor med et stærkt økosystem. Det er ønskeligt at have dokumentation, support, træning, tredjepartsudviklere og konsulentbistand til rådighed for din valgte hypervisor.
  • Test dig selv: Du kan køre forskellige hypervisor-systemer for at afgøre, hvilket der er det rigtige. Det kan testes på din eksisterende stationære eller bærbare computer.
  • Ydelse: Den skal levere tilstrækkelig ydeevne til at understøtte dine missionskritiske applikationer.
  • OS Support: Tjek om den understøtter populære gæster operativsystemer som Microsoft, SUSE, Red Hat, Ubuntu, og CentOS.

Eksempel på Hypervisor

Her er nogle berømte eksempler på hypervisorer:

  • KVM'er: KVM er virtualiseringssoftware, der leverer virtualiseringsinfrastruktur og et processorspecifikt modul. Det giver dig mulighed for at køre flere virtuelle maskiner på umodificerede billeder på Windows eller Linux-operativsystemer. Det hjælper også med planlægning og ressourcekontrol.
  • vSphere: VMware vSphere er en servervirtualiseringssoftware fra VMware. IT-afdelinger kan køre applikationsbelastninger på de mest effektive og omkostningseffektive computerressourcer. Det tilbyder et effektivt centralt styringssystem til hosting af flere maskiner eller servere ved hjælp af virtualisering.
  • XenServer: Citrix XenServer er en open source-server virtualisering platform baseret på Xen Hypervisor. Denne hypervisor-platform muliggør oprettelse og administration af virtualiseret serverinfrastruktur.

Ofte Stillede Spørgsmål

Nej. En hypervisor er det softwarelag, der opretter og administrerer virtuelle maskiner. En virtuel maskine er det isolerede gæstemiljø – med sit eget operativsystem – som hypervisoren kører på delt hardware.

Nogle er gratis, andre er betalte. Open source-muligheder som KVM, Xen og VirtualBox koster ingenting, mens virksomhedsplatforme som VMware ESXi og vSphere kræver betalte licenser, der tilføjer support, administration og avancerede funktioner.

Hypervisorer isolerer hver VM, så en fejl i én påvirker sjældent andre. Et VM-escape-angreb – hvor ondsindet kode bryder ud af en gæst for at nå hypervisoren – er dog en alvorlig risiko, der kræver hurtig patching.

Hver hypervisor tilføjer en lille overhead, fordi den sidder mellem hardware og gæster. Type 1 bare-metal hypervisorer minimerer dette og kører næsten med native hastigheder, mens Type 2 hostede hypervisorer viser mere latenstid på grund af det underliggende værts-OS.

Indlejret virtualisering kører en hypervisor inde i en virtuel maskine, så en gæste-VM kan være vært for sine egne VM'er. Det er nyttigt til test, træning og cloud-labs, selvom det tilføjer ekstra overhead og kræver CPU-understøttelse.

Ja. Type 2-hostede hypervisorer som f.eks. VirtualBox og VMware Workstation-installation på Windows, macOSog Linux-desktops. Type 1 bare-metal hypervisorer som ESXi erstatter værtens operativsystem og kører i stedet direkte på serverhardware.

AI og maskinlæring analyserer arbejdsbelastninger for at placere virtuelle maskiner optimalt, forudsige ressourcebehov og afbalancere belastninger på tværs af værter. De registrerer også anomalier og automatiserer skalering, hjælpping Cloudplatforme kører VM'er mere effektivt og pålideligt.

Ja. GitHub Copilot foreslår scripts og infrastruktur-som-kode til værktøjer som Terraform, Ansible og PowerCLI, helping Ingeniører klargør VM'er, konfigurerer hypervisorer og automatiserer virtualiseringsworkflows, selvom outputtet stadig skal gennemgås.

Opsummer dette indlæg med: