ไฮเปอร์ไวเซอร์ในระบบคลาวด์คอมพิวติ้งคืออะไร? ประเภทและตัวอย่าง

ไฮเปอร์ไวเซอร์คืออะไร?

ไฮเปอร์ไวเซอร์ (Hypervisor) คือโปรแกรมที่ช่วยให้ระบบปฏิบัติการหลายระบบสามารถใช้งานฮาร์ดแวร์ทางกายภาพเดียวกันได้ โดยแต่ละระบบปฏิบัติการจะใช้โปรเซสเซอร์ หน่วยความจำ พื้นที่จัดเก็บไฟล์ และทรัพยากรอื่นๆ ร่วมกัน ไฮเปอร์ไวเซอร์จะควบคุมโปรเซสเซอร์และทรัพยากรของโฮสต์ และจัดสรรสิ่งที่จำเป็นให้กับแต่ละระบบปฏิบัติการ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบปฏิบัติการแขก (เรียกว่าเครื่องเสมือน) จะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน

เนื่องจากไฮเปอร์ไวเซอร์ช่วยในการสร้างและจัดการเครื่องเสมือน (VM) จึงเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า ตัวตรวจสอบเครื่องเสมือน หรือ VMM

ไฮเปอร์ไวเซอร์ช่วยให้คุณควบคุมกระบวนการและโครงสร้างพื้นฐานของสภาพแวดล้อมคลาวด์ ปกป้องข้อมูลที่ละเอียดอ่อน และทำให้แอปพลิเคชันบนคลาวด์สามารถเข้าถึงได้ในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง

ประเภทของไฮเปอร์ไวเซอร์

ไฮเปอร์ไวเซอร์มีสองประเภท ดังรายละเอียดด้านล่างนี้:

ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 1

ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 1 ติดตั้งโดยตรงบนเซิร์ฟเวอร์ทางกายภาพ จึงเรียกอีกอย่างว่าไฮเปอร์ไวเซอร์แบบ "แบร์เมทัล" มันสามารถเข้าถึงทรัพยากรของเซิร์ฟเวอร์ได้โดยตรง ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพสูง นอกจากนี้ การออกแบบยังมีความปลอดภัยสูง ลดช่องโหว่และโอกาสในการถูกโจมตี

ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้มากที่สุดในองค์กรต่างๆ เนื่องจากให้ความปลอดภัย ความเสถียร และประสิทธิภาพที่แข็งแกร่ง

ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 ยอดนิยมคือ นูทานิคซ์ เอเอชวี, VMware ESXiและ Citrix Hypervisor, ท่ามกลางฝูงคน.

ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 2

ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 2 ทำงานเป็นแอปพลิเคชันบนระบบปฏิบัติการที่มีอยู่แล้วของเซิร์ฟเวอร์ทางกายภาพ ระบบปฏิบัติการโฮสต์จะอยู่ระหว่างเซิร์ฟเวอร์ทางกายภาพและไฮเปอร์ไวเซอร์ ดังนั้นจึงเรียกว่าไฮเปอร์ไวเซอร์แบบ "โฮสต์" ด้วยเช่นกัน

อย่างไรก็ตาม ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 2 ไม่เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมเซิร์ฟเวอร์ เนื่องจากมีความหน่วงและมีความเสี่ยงสูงกว่าประเภท 1 แต่ติดตั้งง่ายและทำงานได้ดีในบางกรณี เช่น ผู้ใช้พีซีรายบุคคลที่ใช้งานระบบปฏิบัติการเพียงระบบเดียว ซึ่งประสิทธิภาพและความปลอดภัยไม่ใช่ประเด็นหลัก

ตัวอย่าง: การติดตั้ง ลินุกซ์จบแล้ว Windows ด้วย VirtualBox.

Cloud Hypervisor คืออะไร

Cloud Hypervisor คือโซลูชันซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้คุณสามารถแชร์ทรัพยากรการประมวลผลและหน่วยความจำทางกายภาพของผู้ให้บริการคลาวด์ไปยังหลายๆ เครื่องได้ เครื่องเสมือน (VM).

มันถูกสร้างขึ้นสำหรับคอมพิวเตอร์เมนเฟรมในช่วงทศวรรษ 1960 ส่วนไฮเปอร์ไวเซอร์สำหรับระบบคลาวด์ได้รับความนิยมไปทั่วโลกเมื่อมีการเปิดตัว VMware สำหรับเซิร์ฟเวอร์มาตรฐานอุตสาหกรรมในช่วงทศวรรษ 1990

Cloud Hypervisor ช่วยให้เซิร์ฟเวอร์ทางกายภาพเพียงเครื่องเดียวสามารถรันเครื่องเสมือน (VM) ได้หลายเครื่อง โดยแต่ละ VM จะมีระบบปฏิบัติการของตนเองที่ทำงานอย่างอิสระและแยกออกจากกันในเชิงตรรกะ ด้วยเหตุนี้ ปัญหาหรือความผิดพลาดใน VM เครื่องหนึ่งจึงไม่ส่งผลกระทบต่อ VM อื่นๆ ระบบปฏิบัติการ หรือแอปพลิเคชันของเครื่องเหล่านั้น

เหตุใดคุณจึงต้องมี Cloud Hypervisor

สมมติว่าคุณเป็นเจ้าของบริษัทที่มีเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องให้บริการต่างๆ แก่ลูกค้าผ่านทางอินเทอร์เน็ต ในสถานการณ์เช่นนั้น การจัดการเซิร์ฟเวอร์เหล่านั้นจากส่วนกลางไม่ใช่เรื่องง่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการที่แตกต่างกัน

ไฮเปอร์ไวเซอร์ช่วยให้คุณสร้างเซิร์ฟเวอร์เสมือนและจัดการพวกมันทั้งหมดจากเครื่องจริงเครื่องเดียว ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณควบคุมการไหลของข้อมูลเข้าสู่เครื่องเสมือนที่มันจัดการได้อีกด้วย

ไฮเปอร์ไวเซอร์ยังทำหน้าที่เป็นศูนย์จัดเก็บข้อมูลซึ่งเก็บข้อมูลทั้งหมดไว้ในรูปแบบเสมือนจริง

Cloud Hypervisor ทำงานอย่างไร

ไฮเปอร์ไวเซอร์ใช้โมดูลหลักสามโมดูลดังต่อไปนี้:

• ผู้จัดส่ง: โมดูลนี้ทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับมอนิเตอร์เสมือน โดยจะส่งต่อคำสั่งเครื่องเสมือนทั้งหมดไปยังโมดูลหนึ่งหรือทั้งสองโมดูลที่ระบุไว้ด้านล่าง
• ตัวจัดสรร: ตัวจัดสรรทรัพยากรจะตัดสินใจว่าจะจัดสรรทรัพยากรระบบใดให้กับอินสแตนซ์ของเครื่องเสมือน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวจัดการจะเรียกใช้ตัวจัดสรรทรัพยากรทุกครั้งที่เครื่องเสมือนดำเนินการคำสั่งที่เปลี่ยนแปลงทรัพยากรเครื่องที่เกี่ยวข้องกับเครื่องเสมือนนั้น
• ล่าม: โมดูลตัวแปลภาษาประกอบด้วยรูทีนที่จะทำงานทุกครั้งที่เครื่องเสมือนรันคำสั่งพิเศษเฉพาะบางอย่าง

ประโยชน์ของคลาวด์ไฮเปอร์ไวเซอร์

ต่อไปนี้คือข้อดีที่สำคัญบางประการของ Cloud Hypervisor:

• Portability: แอปพลิเคชันที่มีความต้องการใช้งานเพิ่มสูงขึ้นอย่างฉับพลัน สามารถเชื่อมต่อเครื่องเพิ่มเติมเพื่อปรับขนาดได้ เนื่องจากไฮเปอร์ไวเซอร์ช่วยให้สามารถย้ายภาระงานระหว่างเครื่องเสมือนได้
• ประสิทธิภาพ: เซิร์ฟเวอร์ทางกายภาพหนึ่งเครื่องสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อมีเครื่องเสมือนหลายเครื่องทำงานบนทรัพยากรของเครื่องเดียว
• การใช้ประโยชน์: เครื่องเสมือนหลายเครื่องทำงานบนเซิร์ฟเวอร์ทางกายภาพเครื่องเดียวและใช้ทรัพยากรร่วมกัน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานพร้อมทั้งประหยัดพลังงาน การระบายความร้อน และอื่นๆ
• ฮาร์ดแวร์ที่เป็นกลาง: การจำลองแบบที่ใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์มีความเป็นกลางทางฮาร์ดแวร์ ซึ่งหมายความว่าสามารถจัดเก็บข้อมูลที่ซ้ำกันบนอุปกรณ์ใดๆ ได้อย่างง่ายดาย
• ความยืดหยุ่น: ไฮเปอร์ไวเซอร์สามารถรันเครื่องเสมือน (VM) และระบบปฏิบัติการ (OS) บนฮาร์ดแวร์หลากหลายประเภท
• เวลาใช้งาน: ไฮเปอร์ไวเซอร์บนคลาวด์จะเปิดหรือปิดเครื่องเสมือนได้ทันที ทำให้โครงการต่างๆ สามารถเริ่มต้นและทีมงานสามารถเริ่มทำงานได้ในวันเดียวกัน
• ความน่าเชื่อถือ: ความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์สามารถแก้ไขได้โดยการย้ายเครื่องเสมือนไปยังเครื่องอื่น

คอนเทนเนอร์กับไฮเปอร์ไวเซอร์

ทั้งคอนเทนเนอร์และไฮเปอร์ไวเซอร์ต่างช่วยทำให้แอปพลิเคชันทำงานได้เร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ทั้งสองอย่างบรรลุเป้าหมายนี้ด้วยวิธีการที่แตกต่างกัน

ต่อไปนี้คือความแตกต่างที่สำคัญบางประการระหว่างคอนเทนเนอร์และไฮเปอร์ไวเซอร์:

จะเลือกไฮเปอร์ไวเซอร์ที่เหมาะสมได้อย่างไร?

ต่อไปนี้คือสิ่งสำคัญที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกไฮเปอร์ไวเซอร์ที่เหมาะสม:

• ต้นทุนของไฮเปอร์ไวเซอร์: ปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือการสร้างสมดุลที่เหมาะสมระหว่างต้นทุนและฟังก์ชันการใช้งาน โซลูชันระดับเริ่มต้นหลายอย่างนั้นฟรี แต่ขาดคุณสมบัติที่จำเป็น
• ประสิทธิภาพเครื่องเสมือน: ระบบเสมือนควรมีประสิทธิภาพเทียบเท่าหรือเหนือกว่าระบบจริง ดังนั้นทุกอย่างที่เหนือกว่ามาตรฐานนี้จึงสร้างผลกำไรได้อย่างแน่นอน
• ระบบนิเวศ: การเลือกไฮเปอร์ไวเซอร์ที่มีระบบนิเวศที่แข็งแกร่งเป็นสิ่งสำคัญ ควรมีเอกสารประกอบ การสนับสนุน การฝึกอบรม นักพัฒนาจากภายนอก และบริการให้คำปรึกษาสำหรับไฮเปอร์ไวเซอร์ที่คุณเลือก
• ทดสอบตัวเอง: คุณสามารถทดลองใช้ระบบไฮเปอร์ไวเซอร์ต่างๆ เพื่อพิจารณาว่าระบบใดเหมาะสมที่สุด โดยสามารถทดสอบได้บนคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปหรือแล็ปท็อปที่คุณมีอยู่แล้ว
• ประสิทธิภาพ: ควรมีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะรองรับแอปพลิเคชันที่สำคัญต่อภารกิจของคุณได้
• รองรับระบบปฏิบัติการ: ตรวจสอบว่ารองรับแขกยอดนิยมหรือไม่ ระบบปฏิบัติการ กดไลก์ MicrosoftSUSE, Red Hat, Ubuntuและ CentOS

ตัวอย่างของไฮเปอร์ไวเซอร์

ต่อไปนี้คือตัวอย่างของไฮเปอร์ไวเซอร์ที่มีชื่อเสียงบางส่วน:

• เควีเอ็ม: KVM คือซอฟต์แวร์เวอร์ชวลไลเซชันที่ให้โครงสร้างพื้นฐานเวอร์ชวลไลเซชันและโมดูลเฉพาะสำหรับโปรเซสเซอร์ ช่วยให้คุณสามารถเรียกใช้เครื่องเสมือนหลายเครื่องบนอิมเมจที่ไม่ได้รับการแก้ไขได้ Windows หรือระบบปฏิบัติการลินุกซ์ นอกจากนี้ยังช่วยในการจัดตารางเวลาและการควบคุมทรัพยากรอีกด้วย
• วีสเฟียร์: VMware vSphere เป็นซอฟต์แวร์จำลองเสมือนเซิร์ฟเวอร์จาก VMware ฝ่ายไอทีสามารถเรียกใช้งานแอปพลิเคชันบนทรัพยากรคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าที่สุด โดยมีระบบการจัดการส่วนกลางที่มีประสิทธิภาพสำหรับการโฮสต์เครื่องหรือเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องโดยใช้เทคโนโลยีเวอร์ชวลไลเซชัน
• เซนเซิร์ฟเวอร์: Citrix XenServer เป็นเซิร์ฟเวอร์โอเพนซอร์ส virtualization แพลตฟอร์มนี้ใช้ Xen Hypervisor เป็นพื้นฐาน แพลตฟอร์มไฮเปอร์ไวเซอร์นี้ช่วยให้สามารถสร้างและจัดการโครงสร้างพื้นฐานเซิร์ฟเวอร์เสมือนได้

คำถามที่พบบ่อย