Τι είναι ο Hypervisor στο Cloud Computing; Τύποι & Παραδείγματα
Ίθαν Ράιτ
⚡ Έξυπνη Σύνοψη
Το Hypervisor είναι ένα λογισμικό εικονικοποίησης που επιτρέπει σε ένα μόνο φυσικό μηχάνημα να εκτελεί πολλά λειτουργικά συστήματα ως μεμονωμένες εικονικές μηχανές, κατανέμοντας επεξεργαστή, μνήμη και χώρο αποθήκευσης σε κάθε επισκέπτη, διατηρώντας παράλληλα...ping χωρισμένα για λόγους ασφάλειας, αποδοτικότητας και αξιοποίησης υλικού.
Τι είναι το Hypervisor;
Ο υπερεπόπτης είναι ένα πρόγραμμα που επιτρέπει σε πολλά λειτουργικά συστήματα να μοιράζονται ένα μόνο φυσικό υλικό. Κάθε λειτουργικό σύστημα μοιράζεται τον επεξεργαστή, τη μνήμη, τον χώρο αποθήκευσης αρχείων και άλλους πόρους του κεντρικού υπολογιστή. Ο υπερεπόπτης ελέγχει τον επεξεργαστή και τους πόρους του κεντρικού υπολογιστή, κατανέμοντας ό,τι χρειάζεται σε κάθε λειτουργικό σύστημα. Αυτό διασφαλίζει ότι τα φιλοξενούμενα λειτουργικά συστήματα (που ονομάζονται εικονικές μηχανές) δεν μπορούν να διακόπτουν το ένα το άλλο.
Δεδομένου ότι οι υπερεπόπτες βοηθούν στη δημιουργία και διαχείριση εικονικών μηχανών (VM), είναι επίσης γνωστοί ως Επόπτες Εικονικών Μηχανών ή VMM.
Οι υπερεπόπτες σάς βοηθούν να διατηρείτε τον έλεγχο των διαδικασιών και της υποδομής ενός περιβάλλοντος cloud, να προστατεύετε ευαίσθητα δεδομένα και να κάνετε τις εφαρμογές που βασίζονται στο cloud προσβάσιμες σε ένα εικονικό περιβάλλον.
Τύποι Υπερβλέπων
Υπάρχουν δύο τύποι υπερεπόπτων, όπως περιγράφεται παρακάτω:
Υπερεπόπτη τύπου 1
Ο Υπερεπόπτης Τύπου 1 εγκαθίσταται απευθείας στον φυσικό διακομιστή, επομένως ονομάζεται και υπερεπόπτης «bare metal». Έχει άμεση πρόσβαση στους πόρους του διακομιστή, γεγονός που τον καθιστά εξαιρετικά αποτελεσματικό. Επιπλέον, ο σχεδιασμός του είναι εξαιρετικά ασφαλής, περιορίζοντας την επιφάνεια επίθεσης και την πιθανότητα παραβίασης.
Οι Hypervisors Τύπου 1 είναι η πιο κοινή επιλογή για επιχειρήσεις, προσφέροντας ισχυρή ασφάλεια, σταθερότητα και απόδοση.
Οι δημοφιλείς υπερεπιβλέποντες τύπου 1 είναι Nutanix AHV, VMware ESXiκαι Citrix Hypervisor, Μεταξύ άλλων.
Υπερεπόπτη τύπου 2
Οι Υπερεπόπτες Τύπου 2 εκτελούνται ως εφαρμογές στο προϋπάρχον λειτουργικό σύστημα ενός φυσικού διακομιστή. Το λειτουργικό σύστημα κεντρικού υπολογιστή βρίσκεται μεταξύ του φυσικού διακομιστή και του υπερεπόπτη, επομένως ονομάζεται και «φιλοξενούμενος» υπερεπόπτης.
Ωστόσο, οι Υπερεπόπτες Τύπου 2 δεν είναι ιδανικοί για περιβάλλοντα διακομιστών, καθώς έχουν υψηλότερη καθυστέρηση και έκθεση σε κινδύνους από τον Τύπο 1. Είναι εύκολο να εγκατασταθούν και λειτουργούν καλά σε συγκεκριμένες περιπτώσεις, όπως μεμονωμένοι χρήστες υπολογιστών που χρησιμοποιούν μόνο ένα λειτουργικό σύστημα, όπου η απόδοση και η ασφάλεια δεν αποτελούν κύρια ανησυχία.
Παράδειγμα: εγκατάσταση Το Linux τελείωσε Windows VirtualBox.
Τι είναι το Cloud Hypervisor;
Ένας Cloud Hypervisor είναι μια λύση λογισμικού που σας επιτρέπει να μοιράζεστε τους φυσικούς υπολογιστικούς πόρους και τους πόρους μνήμης ενός παρόχου cloud σε πολλαπλά... εικονικές μηχανές (VM).
Δημιουργήθηκε για υπολογιστές mainframe τη δεκαετία του 1960. Οι hypervisors cloud απέκτησαν παγκόσμια δημοτικότητα με την εισαγωγή του VMware για διακομιστές βιομηχανικού προτύπου τη δεκαετία του 1990.
Ένας Υπερεπόπτης Cloud επιτρέπει σε έναν μόνο φυσικό διακομιστή να εκτελεί πολλαπλές εικονικές μηχανές-επισκέπτες (guest virtual machines). Κάθε Εικονική Μηχανή (VM) έχει το δικό της λειτουργικό σύστημα που εκτελείται ανεξάρτητα και είναι λογικά διαχωρισμένο από τις άλλες. Εξαιτίας αυτού, τα προβλήματα ή οι διακοπές λειτουργίας σε μία εικονική μηχανή-επισκέπτη (guest VM) δεν επηρεάζουν τις άλλες εικονικές μηχανές (VM), τα λειτουργικά τους συστήματα ή τις εφαρμογές τους.
Γιατί χρειάζεστε ένα Cloud Hypervisor;
Ας υποθέσουμε ότι έχετε μια εταιρεία με πολλαπλούς διακομιστές που παρέχουν διάφορες υπηρεσίες σε πελάτες μέσω διαδικτύου. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν είναι εύκολο να τους διαχειριστείτε κεντρικά, ιδίως εκείνους που χρησιμοποιούν διαφορετικά λειτουργικά συστήματα.
Ένας υπερεπόπτης σάς επιτρέπει να εικονικοποιήσετε αυτούς τους διακομιστές και να τους διαχειριστείτε όλους από ένα φυσικό μηχάνημα, καθιστώντας τους πιο αποτελεσματικούς. Σας βοηθά επίσης να ελέγχετε τη ροή δεδομένων στις εικονικές μηχανές που διαχειρίζεται.
Ο υπερεπόπτης λειτουργεί επίσης ως κέντρο αποθήκευσης όπου όλα τα δεδομένα αποθηκεύονται εικονικά.
Πώς λειτουργεί ένα Cloud Hypervisor;
Οι ακόλουθες τρεις ενότητες χρησιμοποιούνται σε έναν υπερεπόπτη:
- Αποστολέας: Αυτή η ενότητα λειτουργεί ως σημείο εισόδου για την εικονική οθόνη. Ανακατευθύνει όλες τις οδηγίες της εικονικής μηχανής σε μία ή και στις δύο ενότητες που αναφέρονται παρακάτω.
- Κατανομέας: Ο εκχωρητής αποφασίζει τους πόρους συστήματος που θα παρέχονται στην παρουσία της εικονικής μηχανής. Με άλλα λόγια, ο αποστολέας καλεί τον εκχωρητή κάθε φορά που μια εικονική μηχανή εκτελεί μια εντολή που αλλάζει τους πόρους της μηχανής που σχετίζονται με αυτήν την εικονική μηχανή.
- Διερμηνέας: Η ενότητα διερμηνέα περιέχει ρουτίνες που εκτελούνται κάθε φορά που μια εικονική μηχανή εκτελεί συγκεκριμένες προνομιακές οδηγίες.
Πλεονεκτήματα ενός Cloud Hypervisor
Ακολουθούν ορισμένα σημαντικά πλεονεκτήματα ενός Cloud Hypervisor:
- Φορητότητα: Οι εφαρμογές με αιχμές στη ζήτηση μπορούν να συνδέσουν επιπλέον μηχανήματα σε κλίμακα, επειδή οι hypervisors επιτρέπουν τη μετακίνηση φόρτων εργασίας μεταξύ εικονικών μηχανών.
- Αποδοτικότητα: Ένας φυσικός διακομιστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί πιο αποτελεσματικά όταν πολλαπλές εικονικές μηχανές εκτελούνται στους πόρους ενός μόνο μηχανήματος.
- Χρησιμοποίηση: Πολλαπλές εικονικές μηχανές εκτελούνται σε έναν μόνο φυσικό διακομιστή και μοιράζονται πόρους, αυξάνοντας την αξιοποίηση ενώ παράλληλα εξοικονομούν ενέργεια, ψύξη και πολλά άλλα.
- Ουδέτερο υλικό: Η αναπαραγωγή που βασίζεται σε υπερεπόπτη είναι ουδέτερη από το υλικό, πράγμα που σημαίνει ότι τα διπλά δεδομένα μπορούν εύκολα να αποθηκευτούν σε οποιαδήποτε συσκευή.
- Ευελιξία: Ο υπερεπόπτης εκτελεί guest εικονικές μηχανές (VM) και λειτουργικά συστήματα (OS) σε ένα ευρύ φάσμα υλικού.
- Χρόνος χρήσης: Οι hypervisors cloud ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν άμεσα τις εικονικές μηχανές, έτσι ώστε τα έργα να ξεκινούν και οι ομάδες να ξεκινούν την εργασία τους την ίδια ημέρα.
- Αξιοπιστία: Οι αστοχίες υλικού μπορούν να διορθωθούν μεταφέροντας εικονικές μηχανές σε διαφορετικές μηχανές.
Container εναντίον Hypervisor
Τα κοντέινερ και οι υπερεπόπτες συμβάλλουν και τα δύο στην ταχύτερη και αποτελεσματικότερη λειτουργία των εφαρμογών, αλλά επιτυγχάνουν αυτόν τον στόχο με διαφορετικό τρόπο.
Ακολουθούν ορισμένες σημαντικές διαφορές μεταξύ ενός κοντέινερ και ενός υπερεπόπτη:
| Εμπορευματοκιβώτια | Υπνωτιστής |
|---|---|
| Τα κοντέινερ ως υπηρεσία είναι ένας τύπος υποδομής που είναι προσανατολισμένος κυρίως στην εκτέλεση μιας ενιαίας εφαρμογής. | Ένας υπερεπόπτης, που ονομάζεται επίσης και οθόνη εικονικής μηχανής, είναι λογισμικό που δημιουργεί και εκτελεί εικονικές μηχανές (VM). |
| Μπορεί να τρέξει σε οποιοδήποτε λειτουργικό σύστημα. Η μόνη απαίτηση είναι ένας αντίστοιχος κινητήρας κοντέινερ. | Μοιράζεται εικονικούς πόρους υπολογιστών, αποθήκευσης και μνήμης. |
| Επιτρέπει στις εφαρμογές να εκτελούνται χωρίς την ανάγκη λειτουργικού συστήματος. | Επιτρέπει σε ένα λειτουργικό σύστημα να λειτουργεί ανεξάρτητα από το υποκείμενο υλικό χρησιμοποιώντας εικονικές μηχανές. |
| Είναι εξαιρετικά φορητά επειδή μια εφαρμογή περιέχει όλα όσα χρειάζεται για να εκτελεστεί. | Μπορεί να εκτελεστεί σε πολλά λειτουργικά συστήματα ή να εγκατασταθεί στο τυπικό λειτουργικό σύστημα. |
Πώς να επιλέξετε το σωστό Hypervisor;
Ακολουθούν σημαντικά πράγματα που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν επιλέγετε τον σωστό υπερεπόπτη:
- Το κόστος ενός υπερεπόπτη: Ο πιο σημαντικός παράγοντας θα πρέπει να είναι η επίτευξη της σωστής ισορροπίας μεταξύ κόστους και λειτουργικότητας. Αρκετές λύσεις εισαγωγικού επιπέδου είναι δωρεάν, αλλά δεν διαθέτουν τα απαραίτητα χαρακτηριστικά.
- Απόδοση εικονικής μηχανής: Τα εικονικά συστήματα θα πρέπει να ανταποκρίνονται ή και να υπερβαίνουν την απόδοση των φυσικών αντίστοιχων συστημάτων, επομένως οτιδήποτε υπερβαίνει αυτό το σημείο αναφοράς είναι αναμφίβολα κερδοφόρο.
- Οικοσύστημα: Η επιλογή ενός hypervisor με ένα ισχυρό οικοσύστημα είναι απαραίτητη. Είναι επιθυμητό να υπάρχει διαθέσιμη τεκμηρίωση, υποστήριξη, εκπαίδευση, προγραμματιστές τρίτων και συμβουλευτικές υπηρεσίες για τον επιλεγμένο hypervisor.
- Δοκίμασε τον εαυτό σου: Μπορείτε να εκτελέσετε διάφορα συστήματα hypervisor για να προσδιορίσετε ποιο είναι το σωστό. Μπορεί να δοκιμαστεί στον υπάρχοντα επιτραπέζιο ή φορητό υπολογιστή σας.
- Απόδοση: Θα πρέπει να παρέχει επαρκή απόδοση για να υποστηρίξει τις εφαρμογές κρίσιμης σημασίας.
- Υποστήριξη OS: Ελέγξτε αν υποστηρίζει δημοφιλή επισκέπτη λειτουργικά συστήματα όπως το λευκό και το γκρι είναι μια ασφαλής επιλογή. Ταιριάζουν σχεδόν με οποιοδήποτε χρώμα ξύλου και δημιουργούν μια ισορροπημένη εμφάνιση. Για μια μοντέρνα αίσθηση, ίσως προτιμήσετε Microsoft, SUSE, Red Hat, Ubuntuκαι CentOS.
Παράδειγμα Hypervisor
Ακολουθούν μερικά διάσημα παραδείγματα υπερεπόπτων:
- KVM: Το KVM είναι ένα λογισμικό εικονικοποίησης που παρέχει υποδομή εικονικοποίησης και μια ενότητα ειδική για τον επεξεργαστή. Σας επιτρέπει να εκτελείτε πολλαπλές εικονικές μηχανές σε μη τροποποιημένες εικόνες σε Windows ή λειτουργικά συστήματα Linux. Βοηθά επίσης στον προγραμματισμό και τον έλεγχο των πόρων.
- vSphere: Το VMware vSphere είναι μια εφαρμογή λογισμικού εικονικοποίησης διακομιστών από την VMware. Τα τμήματα IT μπορούν να εκτελούν φόρτους εργασίας εφαρμογών στους πιο αποτελεσματικούς και οικονομικά αποδοτικούς πόρους υπολογιστών. Προσφέρει ένα αποτελεσματικό κεντρικό σύστημα διαχείρισης για τη φιλοξενία πολλαπλών μηχανημάτων ή διακομιστών χρησιμοποιώντας εικονικοποίηση.
- XenServer: Το Citrix XenServer είναι ένας διακομιστής ανοιχτού κώδικα virtualization πλατφόρμα βασισμένη στον Xen Hypervisor. Αυτή η πλατφόρμα hypervisor επιτρέπει τη δημιουργία και τη διαχείριση εικονικοποιημένης υποδομής διακομιστή.
