logo
qucik
picture

Блог

24.06.2012

Виртуализация и паравиртуализация - част 1

Автор: rosen

В областта на информационните и телекомуникацинни технологии, виртуализацията e термин с широка употреба, който най-общо се отнася за ползване на компютърни ресурси за симулиране на реалните хардуер, операционни системи, платформи и др. Виртуализацията прави възможно стартирането на множество операционни системи и приложен софтуер на една хардуерна машина, при това едновременно позволява ефикасното използване на наличните ресурси. Чрез нея е възможно даден физически ресурс – сървър, обкновен компютър или краен терминал – да бъде разделен на виртуални такива, наречени виртуални машини. Благодарение на виртуализацията потребителите могат да консолидират физическите ресурси, да опростяват внедряването и управлението им и да намаляват нуждите от допълнителна енергия за захранване и охлаждане. Чрез виртуализацията се прекъсва обвързаността между операционната   система (OS) и подлежащия хардуер. Всички физически елементи на сървъра или персоналния компютър – дънна платка, процесор, памет и други – се интерпретират в софтуер. Това практически означава, че на една физическа машина могат едновременно да бъдат пуснати в действие няколко операционни системи, като всяка от тях да работи в рамките на своята отделена виртуална среда. Тази възможност позволява на организациите да разполагат с няколко версии на една операционна система или различни операционни системи, работещи по едно и също време на една компютърна система. Чрез всички работещи едновременно виртуални машини, сървърът използва своите ресурси  по-ефективно и следователно на организацията  е нужен по-малко физически хардуер за осъществяване на нейните цели. Това може да се види и по степента на оползотворяване на сървърите, които поддържат виртуални машини, в сравнение с модела „една операционна система, едно приложение“, който е стандартен начин за инсталиране на софтуер. Стандартният сървър обикновено работи при степен на оползотворяване на процесора средно между пет и петнадесет процента, докато сървър, поддържащ виртуални машини, ще осигури по-висока ефективност – средно между 60 и 70 процента. Възможностите на виртуализацията отиват отвъд простото консолидиране на сървърите или избягване необходимостта от закупуване на нов хардуер. Виртуалните машини са независими от хардуера, на който работят, и в мрежата на компанията могат да бъдат премествани за оптимално използване на наличните ресурси. Копия на тези виртуални машини могат да бъдат запазвани и на други места за защита от следствията на сървърен срив.

Видове виртуализация

1. Пълна виртуализация чрез бинарна транслация
За да се постигне нужният ефект от виртуалния хардуер, този метод транслира кода на ядрото, за да реализира заместване на невиртуализационните инструкции с нови. Изпълнението на кода на потребителско ниво се извършва директно в процесора. Диспечерът на всяка виртуална машина й предоставя услугите на физическата система, като BIOS, виртуално управление на паметта и виртуални устройства. Операционната система - Guest (гост) е отделена напълно от хардуера чрез виртуализационния слой, което се дължи на комбинацията от бинарна транслация и директно изпълнение, предоставящо пълна виртуализация. Единственият начин, при който за да осъществи виртуализация на инструкции с  голям  приоритет  не  е  нужно  подпомагане  от  хардуера  и  операционната система е пълната виртуализация.

2. Виртуализация, подкрепена от операционна система (паравиртуализация)
Предимството на паравиртуализацията в сравнение с пълната виртуализация е в по-ниското натоварване на системата. Нейната съвместимост и портативност е ниска, което се дължи на факта, че не може да поддържа немодифицирани операционни системи. Тя насочва комуникацията между операционната система-гост и супервайзора за подобряване на производителността и ефективността. Също така, включва модифициране на ядрото на операционната система за да се замествят невиртуализационните инструкции с хиперколове (hypercalls), които комуникират директно със супервайзора на виртуализационния слой. Това е причина за необходимостта от сериозна поддръжка.

3. Хардуерно подкрепена виртуализация
Виртуализацията бързо се въвежда от големите хардуерни корпорации. Те разработват нови технологии за оптимизирането на работа във виртуализирана среда. Първото поколение, хардуерно поддържащи технологии са на корпорациите Intel и AMD, съответно VT-x и AMD-V. И двете технологии са насочени към специфичните инструкции с висок приоритет чрез нов CPU изпълняващ режим.

Край на част 1!

Следва продължение!...                  To be continued!...

picture
 

 

Контакти

телефони:
02 / 478 6188, 0988 759166
Скайп: isupport.bg
Email: support@isupport.bg
Адрес: София-Изток, "Околовръстно шосе" №19