Czym jest hiperwizor w chmurze obliczeniowej? Typy i przykłady
Ethana Wrighta
⚡ Inteligentne podsumowanie
Hiperwizor to oprogramowanie wirtualizacyjne, które umożliwia pojedynczej maszynie fizycznej uruchamianie wielu systemów operacyjnych jako odizolowanych maszyn wirtualnych, przydzielając procesor, pamięć i pamięć masową każdemu gościowi, jednocześnie zachowującping rozdzielono je ze względu na bezpieczeństwo, wydajność i wykorzystanie sprzętu.
Co to jest Hypervisor?
Hiperwizor to program umożliwiający wielu systemom operacyjnym współdzielenie jednego fizycznego sprzętu. Każdy system operacyjny współdzieli procesor hosta, pamięć, pamięć masową plików i inne zasoby. Hiperwizor kontroluje procesor hosta i zasoby, przydzielając niezbędne zasoby każdemu systemowi operacyjnemu. Dzięki temu systemy operacyjne gościa (zwane maszynami wirtualnymi) nie mogą sobie wzajemnie przeszkadzać.
Ponieważ hiperwizory pomagają tworzyć i zarządzać maszynami wirtualnymi (VM), są również znane jako monitory maszyn wirtualnych, czyli VMM.
Hiperwizory pomagają zachować kontrolę nad procesami i infrastrukturą środowiska chmurowego, chronić poufne dane i udostępniać aplikacje oparte na chmurze w środowisku wirtualnym.
Rodzaje hipernadzorców
Istnieją dwa typy hiperwizorów, szczegółowo opisane poniżej:
Hiperwizor typu 1
Hiperwizor typu 1 jest instalowany bezpośrednio na serwerze fizycznym, dlatego nazywany jest również hiperwizorem „bare metal”. Ma bezpośredni dostęp do zasobów serwera, co czyni go wysoce skutecznym. Co więcej, jego konstrukcja jest wysoce bezpieczna, ograniczając powierzchnię ataku i potencjalne zagrożenia.
Hiperwizory typu 1 są najpopularniejszym wyborem przedsiębiorstw, ponieważ zapewniają wysoki poziom bezpieczeństwa, stabilności i wydajności.
Popularnymi hypervisorami typu 1 są Nutanix AHV, VMware ESXi, Citrix Hypervisor, wśród innych.
Hiperwizor typu 2
Hiperwizory typu 2 działają jako aplikacje na istniejącym systemie operacyjnym serwera fizycznego. System operacyjny hosta znajduje się pomiędzy serwerem fizycznym a hiperwizorem, dlatego nazywa się go również hiperwizorem „hostowanym”.
Jednakże hiperwizory typu 2 nie są idealne dla środowisk serwerowych, ponieważ charakteryzują się większymi opóźnieniami i większym narażeniem na ryzyko niż hiperwizory typu 1. Są łatwe w instalacji i dobrze sprawdzają się w określonych przypadkach, np. u użytkowników komputerów PC korzystających tylko z jednego systemu operacyjnego, gdzie wydajność i bezpieczeństwo nie są najważniejszymi kwestiami.
Przykład: Instalacja Koniec Linuksa Windows za pomocą VirtualBox.
Co to jest hiperwizor w chmurze?
Hiperwizor chmury to rozwiązanie programowe umożliwiające udostępnianie zasobów fizycznych i pamięci dostawcy chmury wielu podmiotom. maszyny wirtualne (VM).
Został stworzony dla komputerów mainframe w latach 1960. XX wieku. Hiperwizory chmurowe zyskały światową popularność wraz z wprowadzeniem VMware dla standardowych serwerów branżowych w latach 1990. XX wieku.
Hiperwizor chmury umożliwia obsługę wielu gościnnych maszyn wirtualnych na jednym serwerze fizycznym. Każda maszyna wirtualna ma własny system operacyjny, który działa niezależnie i jest logicznie oddzielony od pozostałych. Dzięki temu problemy lub awarie na jednej gościnnej maszynie wirtualnej nie wpływają na pozostałe maszyny wirtualne, ich systemy operacyjne ani aplikacje.
Dlaczego potrzebujesz hiperwizora w chmurze?
Załóżmy, że posiadasz firmę z wieloma serwerami świadczącymi klientom różne usługi przez internet. W takiej sytuacji centralne zarządzanie nimi, zwłaszcza tymi działającymi w różnych systemach operacyjnych, nie jest łatwe.
Hiperwizor umożliwia wirtualizację tych serwerów i zarządzanie nimi wszystkimi z jednej maszyny fizycznej, co zwiększa ich wydajność. Pomaga również kontrolować przepływ danych do zarządzanych przez niego maszyn wirtualnych.
Hiperwizor pełni również funkcję centrum przechowywania, w którym wirtualnie przechowywane są wszystkie dane.
Jak działa hiperwizor w chmurze?
W hiperwizorze używane są następujące trzy moduły:
- Dyspozytor: Ten moduł pełni funkcję punktu wejścia dla monitora wirtualnego. Przekierowuje wszystkie instrukcje maszyny wirtualnej do jednego lub obu modułów wymienionych poniżej.
- Alokator: Alokator decyduje o zasobach systemowych, które mają zostać udostępnione instancji maszyny wirtualnej. Innymi słowy, dyspozytor wywołuje alokator za każdym razem, gdy maszyna wirtualna wykonuje instrukcję zmieniającą zasoby maszyny powiązane z tą maszyną wirtualną.
- Interpretator: Moduł interpretera zawiera procedury, które są wykonywane zawsze, gdy maszyna wirtualna uruchamia określone instrukcje uprzywilejowane.
Zalety hiperwizora w chmurze
Oto kilka ważnych zalet hiperwizora chmury:
- Ruchliwość: Aplikacje cechujące się gwałtownym wzrostem zapotrzebowania mogą podłączać dodatkowe maszyny w celu zwiększenia skalowalności, ponieważ hiperwizory umożliwiają przenoszenie obciążeń między maszynami wirtualnymi.
- Wydajność: Jeden serwer fizyczny można wykorzystać bardziej efektywnie, gdy na zasobach jednej maszyny działa wiele maszyn wirtualnych.
- Wykorzystanie: Na jednym serwerze fizycznym działa wiele maszyn wirtualnych, które współdzielą zasoby. Zwiększa to wykorzystanie zasobów, a jednocześnie oszczędza energię, chłodzenie itp.
- Neutralny sprzętowo: Replikacja oparta na hypervisorze jest neutralna sprzętowo, co oznacza, że zduplikowane dane można łatwo przechowywać na dowolnym urządzeniu.
- Elastyczność: Hiperwizor obsługuje gościnne maszyny wirtualne i systemy operacyjne na szerokiej gamie sprzętu.
- Czas użyć: Hiperwizory w chmurze błyskawicznie włączają i wyłączają maszyny wirtualne, dzięki czemu projekty i zespoły mogą rozpocząć pracę tego samego dnia.
- Niezawodność: Awariom sprzętu można zaradzić, przenosząc maszyny wirtualne na inne maszyny.
Kontener kontra hiperwizor
Zarówno kontenery, jak i hiperwizory pomagają przyspieszyć i zwiększyć wydajność aplikacji, jednak cel ten osiągają w różny sposób.
Oto kilka ważnych różnic między kontenerem a hiperwizorem:
| Pojemniki | Hypervisor |
|---|---|
| Kontenery jako usługa to rodzaj infrastruktury ukierunkowanej przede wszystkim na uruchamianie pojedynczej aplikacji. | Hiperwizor, nazywany również monitorem maszyny wirtualnej, to oprogramowanie, które tworzy i uruchamia maszyny wirtualne (VM). |
| Może działać na dowolnym systemie operacyjnym. Jedynym wymogiem jest odpowiedni silnik kontenerowy. | Udostępnia wirtualne zasoby obliczeniowe, pamięci masowej i pamięci. |
| Umożliwia uruchamianie aplikacji bez konieczności posiadania systemu operacyjnego. | Umożliwia działanie systemu operacyjnego niezależnie od podstawowego sprzętu przy użyciu maszyn wirtualnych. |
| Są niezwykle przenośne, ponieważ aplikacja zawiera wszystko, co jest potrzebne do jej uruchomienia. | Można go uruchomić w wielu systemach operacyjnych lub zainstalować w standardowym systemie operacyjnym. |
Jak wybrać odpowiedniego Hypervisora?
Oto ważne kwestie, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniego hiperwizora:
- Koszt hiperwizora: Najważniejszym czynnikiem powinno być znalezienie odpowiedniej równowagi między ceną a funkcjonalnością. Wiele rozwiązań podstawowych jest darmowych, ale brakuje im niezbędnych funkcji.
- Wydajność maszyny wirtualnej: Systemy wirtualne powinny dorównywać wydajnością swoim fizycznym odpowiednikom, a nawet je przewyższać, więc wszystko, co wykracza poza ten punkt odniesienia, jest niewątpliwie opłacalne.
- Ekosystem: Wybór hiperwizora z silnym ekosystemem jest kluczowy. Pożądane jest, aby dla wybranego hiperwizora dostępna była dokumentacja, wsparcie, szkolenia, zewnętrzni programiści i usługi konsultingowe.
- Sprawdź się: Możesz uruchomić różne systemy hiperwizorów, aby sprawdzić, który z nich jest odpowiedni. Możesz go przetestować na swoim komputerze stacjonarnym lub laptopie.
- Wydajność: Powinien zapewniać wystarczającą wydajność do obsługi aplikacji o znaczeniu krytycznym.
- Obsługa systemu operacyjnego: Sprawdź, czy obsługuje popularnego gościa system operacyjny lubić Microsoft, SUSE, Red Hat, Ubuntui CentOS.
Przykład Hypervisora
Oto kilka znanych przykładów hiperwizorów:
- KVM: KVM to oprogramowanie wirtualizacyjne, które zapewnia infrastrukturę wirtualizacyjną i moduł specyficzny dla danego procesora. Umożliwia uruchamianie wielu maszyn wirtualnych na niezmodyfikowanych obrazach. Windows lub systemy operacyjne Linux. Pomaga również w planowaniu i kontrolowaniu zasobów.
- vSphere: VMware vSphere to oprogramowanie do wirtualizacji serwerów firmy VMware. Działy IT mogą uruchamiać obciążenia aplikacji na najbardziej wydajnych i ekonomicznych zasobach komputerowych. Oferuje efektywny centralny system zarządzania do hostowania wielu maszyn lub serwerów z wykorzystaniem wirtualizacji.
- Serwer Xen: Citrix XenServer to serwer typu open source wirtualizacja Platforma oparta na hiperwizorze Xen. Ta platforma hiperwizora umożliwia tworzenie i zarządzanie zwirtualizowaną infrastrukturą serwerową.
