Hypervisor trong điện toán đám mây là gì? Các loại và ví dụ.
Ethan Wright
⚡ Tóm tắt thông minh
Hypervisor là phần mềm ảo hóa cho phép một máy vật lý duy nhất chạy nhiều hệ điều hành dưới dạng các máy ảo độc lập, phân bổ bộ xử lý, bộ nhớ và dung lượng lưu trữ cho mỗi máy ảo trong khi vẫn duy trì hoạt động của toàn bộ hệ thống.ping Chúng được tách biệt vì lý do bảo mật, hiệu quả và tối ưu hóa việc sử dụng phần cứng.
Hypervisor là gì?
Hypervisor là một chương trình cho phép nhiều hệ điều hành chia sẻ một phần cứng vật lý duy nhất. Mỗi hệ điều hành chia sẻ bộ xử lý, bộ nhớ, bộ lưu trữ tệp và các tài nguyên khác của máy chủ. Hypervisor điều khiển bộ xử lý và tài nguyên của máy chủ, phân bổ những gì cần thiết cho mỗi hệ điều hành. Điều này đảm bảo rằng các hệ điều hành khách (gọi là máy ảo) không thể gây xung đột lẫn nhau.
Vì hypervisor giúp tạo và quản lý máy ảo (VM), chúng còn được gọi là Trình giám sát máy ảo, hay VMM.
Các hypervisor giúp bạn duy trì quyền kiểm soát các quy trình và cơ sở hạ tầng của môi trường đám mây, bảo vệ dữ liệu nhạy cảm và cho phép truy cập các ứng dụng dựa trên đám mây trong môi trường ảo.
Các loại Hypervisor
Có hai loại hypervisor, được mô tả chi tiết bên dưới:
Trình giám sát loại 1
Hypervisor loại 1 được cài đặt trực tiếp trên máy chủ vật lý, vì vậy nó còn được gọi là hypervisor "trực tiếp trên phần cứng". Nó có quyền truy cập trực tiếp vào tài nguyên của máy chủ, điều này làm cho nó rất hiệu quả. Hơn nữa, thiết kế của nó có tính bảo mật cao, hạn chế bề mặt tấn công và khả năng bị xâm phạm.
Các Hypervisor loại 1 là lựa chọn phổ biến nhất trong doanh nghiệp, cung cấp tính bảo mật, ổn định và hiệu năng mạnh mẽ.
Các trình ảo hóa loại 1 phổ biến là Nutanix AHV, VMware ESXivà Citrix Hypervisor, Trong số những người khác.
Trình giám sát loại 2
Hypervisor loại 2 chạy như các ứng dụng trên hệ điều hành có sẵn của máy chủ vật lý. Hệ điều hành máy chủ nằm giữa máy chủ vật lý và hypervisor, vì vậy nó cũng được gọi là hypervisor "được lưu trữ".
Tuy nhiên, Hypervisor loại 2 không lý tưởng cho môi trường máy chủ, vì chúng có độ trễ cao hơn và tiềm ẩn nhiều rủi ro hơn so với loại 1. Chúng dễ cài đặt và hoạt động tốt trong những trường hợp cụ thể, chẳng hạn như người dùng máy tính cá nhân chỉ chạy một hệ điều hành, nơi hiệu năng và bảo mật không phải là mối quan tâm hàng đầu.
Ví dụ: Cài đặt Linux kết thúc Windows sử dụng VirtualBox.
Trình ảo hóa đám mây là gì?
Cloud Hypervisor là một giải pháp phần mềm cho phép bạn chia sẻ tài nguyên điện toán vật lý và bộ nhớ của nhà cung cấp dịch vụ đám mây trên nhiều máy ảo. máy ảo (VM).
Nó được tạo ra cho các máy tính mainframe vào những năm 1960. Các hypervisor đám mây đã trở nên phổ biến trên toàn thế giới với sự ra đời của VMware dành cho các máy chủ tiêu chuẩn công nghiệp vào những năm 1990.
Một Cloud Hypervisor cho phép một máy chủ vật lý duy nhất chạy nhiều máy ảo khách. Mỗi máy ảo có hệ điều hành riêng, chạy độc lập và được tách biệt về mặt logic với các máy ảo khác. Do đó, các sự cố hoặc lỗi trong một máy ảo khách sẽ không ảnh hưởng đến các máy ảo khác, hệ điều hành hoặc ứng dụng của chúng.
Tại sao bạn cần Cloud Hypervisor?
Giả sử bạn sở hữu một công ty với nhiều máy chủ cung cấp các dịch vụ khác nhau cho khách hàng qua internet. Trong trường hợp đó, việc quản lý tập trung chúng không hề dễ dàng, đặc biệt là đối với những máy chủ chạy các hệ điều hành khác nhau.
Hypervisor cho phép bạn ảo hóa các máy chủ này và quản lý tất cả chúng từ một máy vật lý duy nhất, giúp chúng hoạt động hiệu quả hơn. Nó cũng giúp bạn kiểm soát luồng dữ liệu vào các máy ảo mà nó quản lý.
Hệ thống ảo hóa cũng đóng vai trò như một trung tâm lưu trữ, nơi tất cả dữ liệu được lưu trữ ảo.
Cloud Hypervisor hoạt động như thế nào?
Ba mô-đun sau đây được sử dụng trong một hypervisor:
- Điều phối: Mô-đun này đóng vai trò là điểm truy cập cho trình giám sát ảo. Nó chuyển hướng tất cả các lệnh của máy ảo đến một hoặc cả hai mô-đun được liệt kê bên dưới.
- Người phân bổ: Bộ cấp phát quyết định các tài nguyên hệ thống sẽ được cung cấp cho phiên bản máy ảo. Nói cách khác, bộ điều phối sẽ gọi bộ cấp phát bất cứ khi nào một máy ảo thực thi một lệnh làm thay đổi các tài nguyên máy liên kết với máy ảo đó.
- Thông dịch viên: Mô-đun trình thông dịch chứa các thủ tục được thực thi bất cứ khi nào máy ảo chạy các lệnh đặc quyền cụ thể.
Lợi ích của Trình ảo hóa đám mây
Dưới đây là một số ưu điểm quan trọng của Cloud Hypervisor:
- Tính di động: Các ứng dụng có nhu cầu tăng đột biến có thể kết nối thêm máy ảo để mở rộng quy mô, vì hypervisor cho phép khối lượng công việc di chuyển giữa các máy ảo.
- Hiệu suất: Một máy chủ vật lý có thể được sử dụng hiệu quả hơn khi nhiều máy ảo chạy trên cùng một tài nguyên máy.
- Sử dụng: Nhiều máy ảo chạy trên một máy chủ vật lý duy nhất và chia sẻ tài nguyên, giúp tăng hiệu suất sử dụng đồng thời tiết kiệm điện năng, chi phí làm mát và nhiều hơn nữa.
- Phần cứng trung tính: Sao chép dựa trên Hypervisor là phần cứng trung lập, nghĩa là dữ liệu trùng lặp có thể dễ dàng được lưu trữ trên mọi thiết bị.
- Thích ứng với văn hoá: Hệ thống ảo hóa (hypervisor) chạy các máy ảo và hệ điều hành khách trên nhiều loại phần cứng khác nhau.
- Thời gian sử dụng: Các nền tảng ảo hóa đám mây cho phép khởi chạy hoặc tắt máy ảo ngay lập tức, nhờ đó các dự án được triển khai và các nhóm bắt đầu làm việc ngay trong cùng một ngày.
- Độ bền: Lỗi phần cứng có thể được khắc phục bằng cách di chuyển các máy ảo sang các máy khác nhau.
Vùng chứa so với Hypervisor
Cả container và hypervisor đều giúp các ứng dụng hoạt động nhanh hơn và hiệu quả hơn, nhưng chúng đạt được mục tiêu này theo những cách khác nhau.
Dưới đây là một số điểm khác biệt quan trọng giữa container và hypervisor:
| Container | Hypervisor |
|---|---|
| Container dưới dạng dịch vụ là một loại cơ sở hạ tầng chủ yếu hướng đến việc chạy một ứng dụng duy nhất. | Hypervisor, còn được gọi là trình giám sát máy ảo, là phần mềm tạo và chạy các máy ảo. máy ảo (VM). |
| Nó có thể chạy trên bất kỳ hệ điều hành nào. Yêu cầu duy nhất là một động cơ container tương ứng. | Nó chia sẻ tài nguyên bộ nhớ, lưu trữ và tính toán ảo. |
| Nó cho phép các ứng dụng chạy mà không cần hệ điều hành. | Nó cho phép hệ điều hành chạy độc lập với phần cứng cơ bản bằng máy ảo. |
| Chúng cực kỳ dễ mang theo vì một ứng dụng chứa tất cả mọi thứ cần thiết để hoạt động. | Nó có thể chạy trên nhiều hệ điều hành hoặc được cài đặt trên hệ điều hành tiêu chuẩn. |
Làm thế nào để chọn Hypervisor phù hợp?
Dưới đây là những điều quan trọng cần xem xét khi lựa chọn hypervisor phù hợp:
- Chi phí của một hypervisor: Yếu tố quan trọng nhất là phải tìm được sự cân bằng hợp lý giữa chi phí và chức năng. Một số giải pháp cơ bản miễn phí nhưng lại thiếu các tính năng cần thiết.
- Hiệu suất máy ảo: Các hệ thống ảo cần phải đạt được hoặc thậm chí vượt trội hơn hiệu năng của các hệ thống vật lý tương ứng, vì vậy mọi thứ vượt quá chuẩn mực này chắc chắn sẽ mang lại lợi nhuận.
- Hệ sinh thái: Việc lựa chọn một hypervisor có hệ sinh thái mạnh mẽ là rất quan trọng. Nên chọn hypervisor có sẵn tài liệu, hỗ trợ, đào tạo, nhà phát triển bên thứ ba và dịch vụ tư vấn.
- Tự kiểm tra: Bạn có thể chạy thử nhiều hệ thống ảo hóa khác nhau để xác định hệ thống nào phù hợp. Bạn có thể kiểm tra trên máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay hiện có của mình.
- Hiệu suất: Nó cần phải cung cấp hiệu năng đủ để hỗ trợ các ứng dụng quan trọng của bạn.
- Hỗ trợ hệ điều hành: Kiểm tra xem nó có hỗ trợ khách phổ biến hay không. các hệ điều hành Lượt thích MicrosoftSUSE, Red Hat, Ubuntuvà CentOS.
Ví dụ về Hypervisor
Dưới đây là một số ví dụ nổi tiếng về hypervisor:
- KVM: KVM là phần mềm ảo hóa cung cấp cơ sở hạ tầng ảo hóa và mô-đun dành riêng cho bộ xử lý. Nó cho phép bạn chạy nhiều máy ảo trên các ảnh đĩa không chỉnh sửa. Windows hoặc hệ điều hành Linux. Nó cũng hỗ trợ lập lịch và kiểm soát tài nguyên.
- vSphere: VMware vSphere là một ứng dụng phần mềm ảo hóa máy chủ của VMware. Bộ phận CNTT có thể chạy các khối lượng công việc ứng dụng trên các tài nguyên máy tính hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Nó cung cấp một hệ thống quản lý tập trung hiệu quả để lưu trữ nhiều máy hoặc máy chủ bằng cách sử dụng ảo hóa.
- XenServer: Citrix XenServer là một máy chủ mã nguồn mở. ảo hóa Nền tảng này dựa trên Xen Hypervisor, cho phép tạo và quản lý cơ sở hạ tầng máy chủ ảo hóa.
