Što je hipervizor u računarstvu u oblaku? Vrste i primjeri

⚡ Pametni sažetak

Hipervizor je softver za virtualizaciju koji omogućuje jednom fizičkom računalu pokretanje više operativnih sustava kao izoliranih virtualnih računala, dodjeljujući procesor, memoriju i pohranu svakom gostu dok...ping odvojeni su radi sigurnosti, učinkovitosti i iskorištenja hardvera.

  • 🖥️ Definicija: Hipervizor ili monitor virtualnih strojeva (VMM) stvara i pokreće virtualne strojeve dijeljenjem hardvera jednog poslužitelja između nekoliko gostujućih operativnih sustava.
  • 🏗️ Vrsta 1: Bare-metal hipervizori se instaliraju izravno na hardver, nudeći snažne performanse, sigurnost i stabilnost za podatkovne centre poduzeća.
  • 💻 Vrsta 2: Hostirani hipervizori rade kao aplikacija na postojećem operativnom sustavu, idealni za stolna računala, testiranje i učenje.
  • ☁️ Uloga u oblaku: Hipervizori u oblaku objedinjuju računalne podatke i memoriju pružatelja usluga tako da izolirani virtualni strojevi rade neovisno, poboljšavajući učinkovitost i pouzdanost.
  • Radni dijelovi: Moduli dispečera, alokatora i interpretera usmjeravaju instrukcije i dodjeljuju resurse svakom virtualnom stroju.
  • 🤖 AI pomoć: Umjetna inteligencija sada optimizira smještaj virtualnih strojeva i alokaciju resursa, dok GitHub Copilot pomaže u pisanju koda za virtualizaciju i infrastrukturu.

Što je hipervizor u računalstvu u oblaku

Što je Hypervisor?

Hipervizor je program koji omogućuje više operativnih sustava dijeljenje jednog fizičkog hardvera. Svaki operativni sustav dijeli procesor, memoriju, pohranu datoteka i druge resurse glavnog računala. Hipervizor kontrolira procesor i resurse glavnog računala, dodjeljujući ono što je potrebno svakom operativnom sustavu. To osigurava da gostujući operativni sustavi (nazvani virtualni strojevi) ne mogu međusobno prekidati rad.

Budući da hipervizori pomažu u stvaranju i upravljanju virtualnim strojevima (VM-ovima), poznati su i kao monitori virtualnih strojeva ili VMM-ovi.

Hipervizori vam pomažu u zadržavanju kontrole nad procesima i infrastrukturom okruženja u oblaku, zaštiti osjetljivih podataka i omogućivanju pristupa aplikacijama u oblaku u virtualnom okruženju.

Hipervizor koji dijeli jedan fizički poslužitelj na više gostujućih virtualnih strojeva

Vrste hipervizora

Postoje dvije vrste hipervizora, kao što je detaljno opisano u nastavku:

Vrste hipervizora: Arhitektura tipa 1 s golim metalom u odnosu na arhitekturu tipa 2 s hostingom

Hipervizor tipa 1

Hipervizor tipa 1 instalira se izravno na fizički poslužitelj, pa se naziva i hipervizorom "golog metala". Ima izravan pristup resursima poslužitelja, što ga čini vrlo učinkovitim. Nadalje, njegov dizajn je vrlo siguran, ograničavajući površinu za napad i potencijal za kompromitiranje.

Hipervizori tipa 1 najčešći su izbor poduzeća, nudeći snažnu sigurnost, stabilnost i performanse.

Popularni hipervizori tipa 1 su Nutanix AHV, VMware ESXii Citrix Hypervisor, Među ostalima.

Hipervizor tipa 2

Hipervizori tipa 2 pokreću se kao aplikacije na već postojećem operativnom sustavu fizičkog poslužitelja. Glavni operativni sustav nalazi se između fizičkog poslužitelja i hipervizora, pa se naziva i "hostovani" hipervizor.

Međutim, hipervizori tipa 2 nisu idealni za poslužiteljska okruženja jer imaju veću latenciju i izloženost riziku od tipa 1. Jednostavni su za instalaciju i dobro rade u određenim slučajevima, kao što su pojedinačni korisnici računala koji koriste samo jedan OS, gdje performanse i sigurnost nisu glavne brige.

Primjer: Instaliranje Linux gotov Windows koristeći VirtualBox.

Što je Cloud Hypervisor?

Cloud Hypervisor je softversko rješenje koje vam omogućuje dijeljenje fizičkih računalnih i memorijskih resursa pružatelja usluga u oblaku između više virtualni strojevi (VM).

Stvoren je za glavna računala 1960-ih. Hipervizori u oblaku stekli su svjetsku popularnost uvođenjem VMwarea za industrijske standardne poslužitelje 1990-ih.

Cloud Hypervisor omogućuje jednom fizičkom poslužitelju pokretanje više gostujućih virtualnih strojeva. Svaki VM ima vlastiti operativni sustav koji radi neovisno i logički je odvojen od ostalih. Zbog toga problemi ili rušenja u jednom gostujućem VM-u ne utječu na ostale VM-ove, njihove OS-ove ili njihove aplikacije.

Zašto vam je potreban Cloud Hypervisor?

Pretpostavimo da posjedujete tvrtku s više servera koji pružaju razne usluge korisnicima putem interneta. U toj situaciji nije lako centralno upravljati njima, posebno onima koji koriste različite operativne sustave.

Hipervizor vam omogućuje virtualizaciju ovih servera i upravljanje njima s jednog fizičkog računala, što ih čini učinkovitijima. Također vam pomaže u kontroli protoka podataka u virtualna računala kojima upravlja.

Hipervizor također djeluje kao centar za pohranu gdje se svi podaci pohranjuju virtualno.

Kako radi Cloud Hypervisor?

Sljedeća tri modula se koriste u hipervizoru:

  • Dispečer: Ovaj modul djeluje kao ulazna točka za virtualni monitor. Preusmjerava sve instrukcije virtualnog stroja na jedan ili oba modula navedena u nastavku.
  • Alokator: Alokator odlučuje koji će se sistemski resursi dodijeliti instanci virtualnog stroja. Drugim riječima, dispečer poziva alokator kad god virtualni stroj izvrši instrukciju koja mijenja resurse stroja povezane s tim virtualnim strojem.
  • Tumač: Modul interpretera sadrži rutine koje se izvršavaju kad god virtualni stroj pokrene određene privilegirane instrukcije.

Prednosti Cloud Hypervisora

Evo nekih važnih prednosti Cloud Hypervisora:

  • prenosivost: Aplikacije s naglim porastom potražnje mogu spojiti dodatne strojeve radi skaliranja, jer hipervizori omogućuju premještanje opterećenja između virtualnih strojeva.
  • Učinkovitost: Jedan fizički poslužitelj može se učinkovitije koristiti kada više virtualnih strojeva radi na resursima jednog stroja.
  • Iskorištenje: Više virtualnih strojeva radi na jednom fizičkom poslužitelju i dijele resurse, povećavajući iskorištenost uz uštedu energije, hlađenja i još mnogo toga.
  • Hardverski neutralan: Replikacija temeljena na hipervizoru je hardverski neutralna, što znači da se dupli podaci mogu lako pohraniti na bilo koji uređaj.
  • Fleksibilnost: Hipervizor pokreće gostujuće virtualne strojeve i operativne sustave na širokom rasponu hardvera.
  • Vrijeme upotrebe: Hipervizori u oblaku trenutačno uključuju ili isključuju virtualne strojeve, tako da se projekti pokreću i timovi počinju raditi isti dan.
  • Pouzdanost: Kvarovi hardvera mogu se otkloniti premještanjem virtualnih strojeva na druga računala.

Kontejner protiv hipervizora

Kontejneri i hipervizori pomažu u ubrzavanju i povećanju učinkovitosti aplikacija, ali taj cilj postižu na različite načine.

Evo nekih važnih razlika između kontejnera i hipervizora:

Dijagram usporedbe arhitekture kontejnera i hipervizora

Kontejneri hipervizoru
Kontejneri kao usluga su vrsta infrastrukture prvenstveno usmjerena na pokretanje jedne aplikacije. Hipervizor, također nazvan monitor virtualnog stroja, je softver koji stvara i pokreće virtualni strojevi (VM).
Može raditi na bilo kojem operativnom sustavu. Jedini uvjet je odgovarajući kontejnerski motor. Dijeli virtualno računalstvo, pohranu i memorijske resurse.
Omogućuje rad aplikacija bez potrebe za operativnim sustavom. Omogućuje pokretanje OS-a neovisno o temeljnom hardveru pomoću virtualnih strojeva.
Iznimno su prenosivi jer aplikacija sadrži sve što je potrebno za pokretanje. Može raditi na više operacijskih sustava ili se instalirati na standardni operativni sustav.

Kako odabrati pravi hipervizor?

Evo važnih stvari koje treba uzeti u obzir pri odabiru pravog hipervizora:

  • Cijena hipervizora: Najznačajniji faktor trebao bi biti postizanje prave ravnoteže između cijene i funkcionalnosti. Nekoliko početnih rješenja je besplatno, ali im nedostaju potrebne značajke.
  • Performanse virtualnog stroja: Virtualni sustavi trebali bi dostići ili čak premašiti performanse svojih fizičkih kolega, tako da je sve izvan ovog kriterija nesumnjivo profitabilno.
  • Ekosustav: Odabir hipervizora s jakim ekosustavom je ključan. Poželjno je imati na raspolaganju dokumentaciju, podršku, obuku, razvojne programere trećih strana i konzultante za odabrani hipervizor.
  • Testirajte se: Možete pokrenuti različite hipervizorske sustave kako biste utvrdili koji je pravi. Može se testirati na vašem postojećem stolnom ili prijenosnom računalu.
  • Performance: Trebao bi pružiti dovoljno performansi za podršku vašim kritičnim aplikacijama.
  • Podrška za OS: Provjerite podržava li popularne goste Operativnih sustava poput Microsoft, SUSE, Red Hat, Ubuntui CentOS.

Primjer hipervizora

Evo nekoliko poznatih primjera hipervizora:

  • KVM-ovi: KVM je softver za virtualizaciju koji pruža infrastrukturu za virtualizaciju i modul specifičan za procesor. Omogućuje vam pokretanje više virtualnih strojeva na nepromijenjenim slikama na Windows ili Linux operativne sustave. Također pomaže kod planiranja i kontrole resursa.
  • vSphere: VMware vSphere je softverska aplikacija za virtualizaciju poslužitelja tvrtke VMware. IT odjeli mogu pokretati aplikacijska opterećenja na najučinkovitijim i najisplativijim računalnim resursima. Nudi učinkovit centralni sustav upravljanja za hosting više računala ili poslužitelja pomoću virtualizacije.
  • XenServer: Citrix XenServer je server otvorenog koda virtualizacije platforma temeljena na Xen Hypervisoru. Ova hipervizorska platforma omogućuje stvaranje i upravljanje virtualiziranom serverskom infrastrukturom.

Pitanja i odgovori

Ne. Hipervizor je softverski sloj koji stvara i upravlja virtualnim strojevima. Virtualni stroj je izolirano gostujuće okruženje - s vlastitim operativnim sustavom - koje hipervizor pokreće na dijeljenom hardveru.

Neki su besplatni, drugi se plaćaju. Opcije otvorenog koda poput KVM-a, Xena i VirtualBox ne koštaju ništa, dok poslovne platforme poput VMware ESXi i vSphere zahtijevaju plaćene licence koje dodaju podršku, upravljanje i napredne značajke.

Hipervizori izoliraju svaki virtualni stroj, tako da greška u jednom rijetko utječe na druge. Međutim, napad bijega virtualnog stroja - gdje zlonamjerni kod probija se iz gosta kako bi došao do hipervizora - ozbiljan je rizik koji zahtijeva hitno ispravljanje.

Svaki hipervizor dodaje malo opterećenje jer se nalazi između hardvera i gostiju. Hipervizori tipa 1 bez hardvera minimiziraju to i rade gotovo nativnom brzinom, dok hipervizori tipa 2 pokazuju veću latenciju zbog temeljnog operativnog sustava hosta.

Ugniježđena virtualizacija pokreće hipervizor unutar virtualnog stroja, tako da gostujući VM može hostirati vlastite VM-ove. Korisna je za testiranje, obuku i laboratorije u oblaku, iako dodaje dodatno opterećenje i zahtijeva podršku CPU-a.

Da. Hipervizori tipa 2 hostani kao što su VirtualBox i instalacija VMware Workstationa na Windows, macOSi Linux stolna računala. Hipervizori tipa 1 bez operativnog sustava poput ESXi-ja zamjenjuju glavni OS i umjesto toga rade izravno na poslužiteljskom hardveru.

Umjetna inteligencija i strojno učenje analiziraju opterećenja kako bi optimalno postavili virtualne strojeve, predvidjeli potrebe za resursima i uravnotežili opterećenja među hostovima. Također otkrivaju anomalije i automatiziraju skaliranje, pomažu...ping Platforme u oblaku pokreću virtualne strojeve učinkovitije i pouzdanije.

Da. GitHub kopilot predlaže skripte i infrastrukturu kao kod za alate poput Terraforma, Ansiblea i PowerCLI-ja, helping inženjeri osiguravaju virtualne strojeve, konfiguriraju hipervizore i automatiziraju tijekove rada virtualizacije, iako je njegov rezultat još uvijek potrebno pregledati.

Sažmite ovu objavu uz: