Ce este un hipervizor în cloud computing? Tipuri și exemple

⚡ Rezumat inteligent

Hypervisor este un software de virtualizare care permite unei singure mașini fizice să ruleze mai multe sisteme de operare ca mașini virtuale izolate, alocând procesor, memorie și stocare fiecărui client în timp ce...ping separate pentru securitate, eficiență și utilizare a hardware-ului.

  • 🖥️ Definiție: Un hypervisor, sau monitor de mașină virtuală (VMM), creează și rulează mașini virtuale prin partajarea hardware-ului unui server între mai multe sisteme de operare guest.
  • 🏗️ Tipul de 1: Hipervizorii bare-metal se instalează direct pe hardware, oferind performanță, securitate și stabilitate puternice pentru centrele de date ale întreprinderilor.
  • 💻 Tipul de 2: Hipervizorii găzduiți rulează ca o aplicație pe un sistem de operare existent, ideali pentru desktop-uri, testare și învățare.
  • ☁️ Rol în cloud: Hipervizorii în cloud pun în comun resursele de calcul și memoria unui furnizor, astfel încât mașinile virtuale izolate să ruleze independent, îmbunătățind eficiența și fiabilitatea.
  • ⚙️ Părți de lucru: Modulele de dispecer, alocator și interpretor direcționează instrucțiunile și atribuie resurse fiecărei mașini virtuale.
  • 🤖 Asistență AI: Inteligența artificială optimizează acum plasarea mașinilor virtuale și alocarea resurselor, în timp ce GitHub Copilot ajută la scrierea codului pentru virtualizare și infrastructură.

Ce este Hypervisor în Cloud Computing

Ce este Hypervisor?

Hypervisor este un program care permite mai multor sisteme de operare să partajeze un singur hardware fizic. Fiecare sistem de operare partajează procesorul, memoria, spațiul de stocare a fișierelor și alte resurse ale gazdei. Hypervisorul controlează procesorul și resursele gazdei, alocând ceea ce este necesar fiecărui sistem de operare. Acest lucru asigură că sistemele de operare oaspete (numite mașini virtuale) nu se pot întrerupe reciproc.

Întrucât hipervizorii ajută la crearea și gestionarea mașinilor virtuale (VM), aceștia sunt cunoscuți și sub denumirea de Monitoare de Mașini Virtuale sau VMM-uri.

Hipervizorii vă ajută să păstrați controlul asupra proceselor și infrastructurii unui mediu cloud, să protejați datele sensibile și să faceți aplicațiile bazate pe cloud accesibile într-un mediu virtual.

Hypervisor partajează un singur server fizic pe mai multe mașini virtuale invitate

Tipuri de hipervizori

Există două tipuri de hipervizori, așa cum este detaliat mai jos:

Tipuri de hipervizori: arhitectură bare-metal de tip 1 versus arhitectură găzduită de tip 2

Hypervisor de tip 1

Hipervizorul de tip 1 este instalat direct pe serverul fizic, așa că este numit și hipervizor „bare metal”. Are acces direct la resursele serverului, ceea ce îl face extrem de eficient. În plus, designul său este extrem de sigur, limitând suprafața de atac și potențialul de compromitere.

Hipervizorii de tip 1 sunt cea mai comună alegere pentru întreprinderi, oferind securitate, stabilitate și performanță puternice.

Hipervizorii populari de tip 1 sunt Nutanix AHV, VMware ESXi și Citrix Hypervisor, Printre altele.

Hypervisor de tip 2

Hipervizoarele de tip 2 rulează ca aplicații pe sistemul de operare preexistent al unui server fizic. Sistemul de operare gazdă se află între serverul fizic și hipervizor, așa că este numit și hipervizor „găzduit”.

Totuși, hipervizoarele de tip 2 nu sunt ideale pentru mediile de server, deoarece au o latență și o expunere la riscuri mai mari decât cele de tip 1. Sunt ușor de instalat și funcționează bine în cazuri specifice, cum ar fi utilizatorii individuali de PC care rulează un singur sistem de operare, unde performanța și securitatea nu sunt preocupări principale.

Exemplu: Instalarea Linux s-a terminat Windows folosind VirtualBox.

Ce este un Cloud Hypervisor?

Un hypervisor cloud este o soluție software care vă permite să partajați resursele fizice de calcul și de memorie ale unui furnizor de cloud pe mai multe rețele. mașini virtuale (VM).

A fost creat pentru computerele mainframe în anii 1960. Hipervizoarele cloud au câștigat popularitate la nivel mondial odată cu introducerea VMware pentru serverele standard din industrie în anii 1990.

Un hypervisor Cloud permite unui singur server fizic să ruleze mai multe mașini virtuale guest. Fiecare mașină virtuală are propriul sistem de operare care rulează independent și este separat logic de celelalte. Din acest motiv, problemele sau erorile dintr-o mașină virtuală guest nu afectează celelalte mașini virtuale, sistemele lor de operare sau aplicațiile acestora.

De ce aveți nevoie de un Cloud Hypervisor?

Să presupunem că dețineți o companie cu mai multe servere care oferă diverse servicii clienților prin internet. În această situație, nu este ușor să le gestionați centralizat, în special pe cele care rulează sisteme de operare diferite.

Un hypervisor vă permite să virtualizați aceste servere și să le gestionați pe toate de pe o singură mașină fizică, ceea ce le face mai eficiente. De asemenea, vă ajută să controlați fluxul de date către mașinile virtuale pe care le gestionează.

Hipervizorul acționează și ca un centru de stocare unde toate datele sunt stocate virtual.

Cum funcționează un Cloud Hypervisor?

Următoarele trei module sunt utilizate într-un hipervizor:

  • Dispecer: Acest modul acționează ca punct de intrare pentru monitorul virtual. Redirecționează toate instrucțiunile mașinii virtuale către unul sau ambele module enumerate mai jos.
  • Alocator: Alocatorul decide resursele de sistem care vor fi furnizate instanței mașinii virtuale. Cu alte cuvinte, dispecerul invocă alocatorul ori de câte ori o mașină virtuală execută o instrucțiune care modifică resursele mașinii asociate cu acea mașină virtuală.
  • Interpret: Modulul interpretor conține rutine care se execută ori de câte ori o mașină virtuală execută instrucțiuni privilegiate specifice.

Beneficiile unui Cloud Hypervisor

Iată câteva avantaje importante ale unui Hypervisor Cloud:

  • portabilitate: Aplicațiile cu vârfuri de cerere pot conecta mașini suplimentare pentru scalare, deoarece hipervizorii permit mutarea sarcinilor de lucru între mașini virtuale.
  • Eficiență: Un server fizic poate fi utilizat mai eficient atunci când mai multe mașini virtuale rulează pe resursele unei singure mașini.
  • Utilizare: Mai multe mașini virtuale rulează pe un singur server fizic și partajează resurse, crescând utilizarea și economisind energie, răcire și multe altele.
  • Neutru hardware: Replicarea bazată pe hypervisor este neutră din punct de vedere hardware, ceea ce înseamnă că datele duplicate pot fi stocate cu ușurință pe orice dispozitiv.
  • Flexibilitate: Hipervizorul rulează mașini virtuale și sisteme de operare guest pe o gamă largă de hardware.
  • Timp de utilizare: Hipervizorii în cloud activează sau dezactivează instantaneu mașinile virtuale, astfel încât proiectele să fie lansate și echipele să înceapă lucrul în aceeași zi.
  • Fiabilitate: Defecțiunile hardware pot fi remediate prin mutarea mașinilor virtuale pe diferite mașini.

Container vs. Hypervisor

Atât containerele, cât și hipervizorii ajută la creșterea vitezei și eficienței aplicațiilor, dar ating acest obiectiv în mod diferit.

Iată câteva diferențe importante între un container și un hypervisor:

Diagramă comparativă a arhitecturii container vs. hypervisor

Containere hypervisor
Containers as a service este un tip de infrastructură orientat în primul rând spre rularea unei singure aplicații. Un hypervisor, numit și monitor de mașină virtuală, este un software care creează și rulează mașini virtuale (VM).
Poate rula pe orice sistem de operare. Singura cerință este un motor container corespunzător. Partajează resurse virtuale de calcul, stocare și memorie.
Permite rularea aplicațiilor fără a fi nevoie de un sistem de operare. Permite unui sistem de operare să ruleze independent de hardware-ul de bază folosind mașini virtuale.
Sunt extrem de portabile deoarece o aplicație conține tot ce este necesar pentru a rula. Poate rula pe mai multe sisteme de operare sau poate fi instalat pe sistemul de operare standard.

Cum să alegi Hypervisorul potrivit?

Iată câteva aspecte importante de luat în considerare atunci când alegeți hipervizorul potrivit:

  • Costul unui hipervizor: Cel mai important factor ar trebui să fie găsirea echilibrului potrivit între cost și funcționalitate. Mai multe soluții entry-level sunt gratuite, dar nu au caracteristicile necesare.
  • Performanța mașinii virtuale: Sistemele virtuale ar trebui să atingă sau chiar să depășească performanța omologilor lor fizici, așa că tot ce depășește acest standard este, fără îndoială, profitabil.
  • Ecosistemul: Selectarea unui hipervizor cu un ecosistem puternic este esențială. Este de dorit să aveți la dispoziție documentație, asistență, instruire, dezvoltatori terți și consultanță pentru hipervizorul ales.
  • Testează-te: Puteți rula diverse sisteme hypervisor pentru a determina care este corect. Poate fi testat pe desktopul sau laptopul existent.
  • Performanță: Ar trebui să ofere suficientă performanță pentru a susține aplicațiile critice pentru misiune.
  • Suport pentru sistem de operare: Verificați dacă acceptă opțiuni populare pentru invitați sisteme de operare precum Microsoft, SUSE, Red Hat, Ubuntuși CentOS.

Exemplu de Hypervisor

Iată câteva exemple celebre de hipervizori:

  • KVM-uri: KVM este un software de virtualizare care oferă infrastructură de virtualizare și un modul specific procesorului. Acesta vă permite să rulați mai multe mașini virtuale pe imagini nemodificate pe Windows sau sisteme de operare Linux. De asemenea, ajută la programarea și controlul resurselor.
  • vSphere: VMware vSphere este o aplicație software de virtualizare a serverelor de la VMware. Departamentele IT pot rula sarcini de lucru ale aplicațiilor pe cele mai eficiente și rentabile resurse de computer. Oferă un sistem central de gestionare eficient pentru găzduirea mai multor mașini sau servere folosind virtualizarea.
  • XenServer: Citrix XenServer este un server open-source virtualizare platformă bazată pe Xen Hypervisor. Această platformă de hypervisor permite crearea și gestionarea infrastructurii de servere virtualizate.

Întrebări frecvente

Nu. Un hypervisor este stratul software care creează și gestionează mașini virtuale. O mașină virtuală este mediul oaspete izolat - cu propriul sistem de operare - pe care hypervisorul îl rulează pe hardware partajat.

Unele sunt gratuite, altele sunt plătite. Opțiuni open-source precum KVM, Xen și VirtualBox nu costă nimic, în timp ce platformele enterprise precum VMware ESXi și vSphere necesită licențe plătite care adaugă asistență, administrare și funcții avansate.

Hipervizorii izolează fiecare mașină virtuală, astfel încât o eroare la una dintre ele rareori le afectează pe celelalte. Cu toate acestea, un atac de evadare a mașinii virtuale — în care codul rău intenționat iese dintr-un sistem invitat pentru a ajunge la hipervizor — reprezintă un risc serios care necesită corecții rapide.

Fiecare hipervizor adaugă o mică suprasarcină deoarece se află între hardware și sistemele gazdă. Hipervizorii bare-metal de tip 1 minimizează acest lucru și rulează aproape la viteza nativă, în timp ce hipervizorii găzduiți de tip 2 prezintă o latență mai mare din cauza sistemului de operare gazdă subiacent.

Virtualizarea imbricată rulează un hypervisor în interiorul unei mașini virtuale, astfel încât o mașină virtuală invitată poate găzdui propriile mașini virtuale. Este utilă pentru testare, instruire și laboratoare în cloud, deși adaugă costuri suplimentare și necesită suport CPU.

Da. Hipervizori găzduiți de tip 2, cum ar fi VirtualBox și instalarea VMware Workstation pe Windows, macOSși desktopuri Linux. Hipervizoarele bare-metal de tip 1, precum ESXi, înlocuiesc sistemul de operare gazdă și rulează direct pe hardware-ul serverului.

Inteligența artificială și învățarea automată analizează sarcinile de lucru pentru a plasa mașinile virtuale în mod optim, a prezice nevoile de resurse și a echilibra sarcinile între gazde. De asemenea, detectează anomalii și automatizează scalarea, ajutând...ping Platformele cloud rulează mașinile virtuale mai eficient și mai fiabil.

Da. Copilotul GitHub sugerează scripturi și infrastructură ca și cod pentru instrumente precum Terraform, Ansible și PowerCLI, ajutăping Inginerii furnizează mașini virtuale, configurează hipervizori și automatizează fluxurile de lucru de virtualizare, deși rezultatele lor trebuie încă revizuite.

Rezumați această postare cu: