Что такое гипервизор в облачных вычислениях и его типы?

Что такое гипервизор в облачных вычислениях?

Гипервизор — это программное обеспечение, которое позволяет нам создавать виртуальные машины и управлять ими. Гипервизоры часто называют мониторами виртуальных машин (VMM). Гипервизор позволяет одному хост-компьютеру обслуживать множество гостевых виртуальных машин (ВМ), разделяя такие ресурсы, как память и вычисления. При использовании в качестве гипервизора оборудование называется хостом, а несколько виртуальных машин, использующих его ресурсы, называются гостями.

Фактическое оборудование разделено в процессе виртуализации таким образом, что каждое подразделение функционирует как отдельный, независимый виртуальный компьютер. Здесь в игру вступает гипервизор. Гипервизор управляет планированием ресурсов, назначенных каждой виртуальной машине относительно физических ресурсов. Он также распределяет ресурсы между каждой виртуальной машиной.

Почему гипервизор важен?

Одним из ключевых преимуществ гипервизора в облачных вычислениях является то, что он позволяет использовать больше доступных ресурсов системы и обеспечивает большую адаптивность ИТ, поскольку гостевые виртуальные машины не зависят от аппаратного обеспечения хоста. Другими словами, их можно мгновенно менять местами между серверами. Несколько виртуальных машин могут работать на одном аппаратном сервере, поскольку гипервизор позволяет это благодаря одной из своих уникальных функций. Поскольку гипервизор позволяет множеству виртуальных компьютеров работать на одном физическом сервере, это снижает:

• Космос
• Энергия
• Требования к содержанию

Как работает гипервизор?

Абстрагируя программу компьютера от его оборудования, гипервизоры позволяют разрабатывать виртуальные машины (ВМ) и управлять ими. Гипервизоры обеспечивают виртуализацию путем преобразования запросов между реальными и виртуальными ресурсами. Вместо того, чтобы работать одновременно с ОС и приложением, гипервизоры создают уровень виртуализации, который находится между серверным оборудованием и операционной системой. Они отделяют хост-машину, на которой размещена операционная система и программы, от виртуальных машин, использующих ее ресурсы.

Гипервизор предлагает общий пул ресурсов, включая ЦП, дисковые пространства и память, которые могут быть разделены между гостевыми виртуальными машинами, скрывая реальные аппаратные компоненты фактического сервера от разделенных виртуальных машин.

Таким образом, гипервизор отвечает за управление и распределение общих физических ресурсов от главного компьютера к гостевым виртуальным машинам, а также за планирование процессов для предотвращения чрезмерного использования ресурсов конкурирующими виртуальными машинами. Гипервизор облегчает работу гостевых виртуальных машин путем инкапсуляции и совместного использования ресурсов хоста, позволяя им быть свободными от аппаратного обеспечения хоста и выполнять свои программы.

Типы гипервизора в облачных вычислениях

Основная операция одинакова независимо от используемого вами гипервизора. Вы можете создавать виртуальные машины на всех типах гипервизоров. Каждая виртуальная машина получит свою долю ресурсов инфраструктуры и будет иметь свою операционную систему. В облачных вычислениях существует два типа гипервизоров.

Гипервизор типа 1

Гипервизоры типа 1 работают на физических хостах. Из-за этого его иногда называют гипервизором на «голом железе». Гипервизор типа 1 часто сначала устанавливается на физический хост, поэтому его поведение во многом аналогично операционной системе хоста. Этот гипервизор обычно используется в центрах обработки данных и других серверных системах.

Таким образом, гипервизор типа 1 имеет полный доступ к ресурсам реального физического хоста, таким как ЦП, места хранения и сетевой интерфейс. Гипервизор типа 1 функционирует аналогично минимальной операционной системе, полностью работающей на оборудовании хоста.

Гипервизор типа 2

Операционная система, называемая хостом, используется гипервизором типа 2. По этой причине его иногда называют размещенным гипервизором. Таким образом, перед установкой гипервизора типа 2 пользователи должны сначала настроить операционную систему хоста на реальном хосте. Он работает путем разделения хостовой и гостевой операционных систем. Хостинговая операционная система, которая впоследствии выполняется на оборудовании, планируется для ресурсов виртуальной машины.

Гипервизоры типа 2 зачастую просты в настройке и использовании. Поэтому они более распространены среди конечных пользователей. Людям, которые хотят запускать на своих машинах разные операционные системы, лучше подойдет гипервизор типа 2. Гипервизор типа 2, как и другие компьютерные программы, работает как программный уровень поверх операционной системы.

Преимущества гипервизора

Быстрота

В отличие от серверов без операционной системы, гипервизоры позволяют немедленно создавать виртуальные компьютеры. Это существенно упрощает поставку ресурсов для сложных рабочих нагрузок.

Эффективный

Более эффективное использование одного аппаратного сервера часто становится возможным благодаря гипервизорам, которые запускают на своих ресурсах несколько виртуальных машин.

Портативный

Гипервизоры позволяют различным операционным системам работать на одинаковых серверах. Они портативны, поскольку их виртуальные компьютеры отделены от реальной машины.

Консолидация серверов

Графические панели мониторинга также реализованы в гипервизорах. При желании мы можем загрузить дополнительные улучшения, чтобы сделать встроенные информационные панели более заметными. Эта функция позволяет нам централизованно консолидировать и контролировать наши серверы, даже если они работают под управлением различных операционных систем.

Быть адаптируемым

Поскольку гипервизор отделяет операционную систему от реального оборудования, программа больше никогда не полагается на определенные аппаратные блоки или адаптеры. Гипервизоры «голого железа» позволяют операционным системам и приложениям работать на различных типах оборудования.

Репликация данных

Операции клонирования и репликации можно быстро выполнять с помощью гипервизоров. Репликация на основе гипервизора выполняется быстрее и дешевле, чем любой другой метод репликации виртуальных машин. Мы можем сэкономить место для хранения, выбрав виртуальные машины и разделы для дублирования с помощью репликации на основе гипервизора. Кроме того, репликация на основе гипервизора не зависит от оборудования, что позволяет нам легко хранить копии данных на любом носителе данных.

Недостатки гипервизора

Требуется интерфейс внешнего администрирования

Для администрирования гипервизоров используется внешний интерфейс администрирования. Следовательно, для установки гипервизора потребуется другая система или компьютер.

Менее безопасно

Существование основной операционной системы расширяет поверхность атаки системы. Это означает, что у хакеров есть дополнительные уязвимости для атак. Гипервизоры, хотя и устойчивы, могут стать простой мишенью для кибератак. Уязвимость растет из-за централизованности системы.

Менее надежный

Любые трудности с производительностью и доступностью хостовой ОС, несомненно, повлияют на гипервизор и виртуальные машины, которые на нем работают.

Доступ к ресурсам хоста уменьшен

Количество ресурсов, к которым может получить доступ гипервизор, ограничено, поскольку он разделяет ЦП, дисковое пространство и другие компоненты базовой инфраструктуры с хостовой ОС.

Неспособность

Гипервизор не поддерживает работу виртуальных машин на персональных ПК. Доступно несколько решений виртуализации, альтернатива которым не требует гипервизоров.

Подробнее: Главные тенденции облачных вычислений на 2023 год

Выберите подходящую вам программу облачных вычислений

В этой таблице сравниваются различные программы облачных вычислений, предлагаемые Simplilearn, на основе нескольких ключевых функций и деталей. В таблице представлен обзор продолжительности курсов, навыков, которые вы приобретете, дополнительных преимуществ, а также других важных факторов, которые помогут вам принять обоснованное решение о том, какой курс лучше всего соответствует вашим потребностям.

Заключение

Надеюсь, эта статья смогла дать вам лучшее представление о том, что такое гипервизор в облачных вычислениях, и о его различных типах. Если вы хотите еще больше улучшить свои навыки облачных вычислений, мы настоятельно рекомендуем вам проверить программу последипломного образования Simplilearn в области облачных вычислений. Эта программа, проводимая в сотрудничестве с Caltech CTME, может помочь вам отточить нужные навыки и в кратчайшие сроки подготовить вас к работе.

Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь связаться с нами в разделе комментариев ниже. Наша команда свяжется с вами в ближайшее время.

Часто задаваемые вопросы

1. Как гипервизор обеспечивает виртуализацию?

Нам нужен аппаратный или программный гипервизор для размещения множества виртуальных машин. Каждый виртуальный компьютер может выполнять свои программы. Гипервизор позволяет вам получить доступ к нескольким виртуальным компьютерам, которые эффективно работают на одном системном оборудовании.

2. Какой гипервизор обычно используется в среде публичного облака?

Наиболее часто используемым типом является гипервизор типа 1, в котором программное обеспечение виртуализации размещается прямо на аппаратном компоненте, где обычно установлена ​​операционная система. Гипервизоры без операционной системы очень безопасны, поскольку они изолированы от уязвимой операционной системы.

3. Как гипервизоры могут обеспечить высокую доступность виртуальных машин?

Сводя к минимуму ожидаемое время простоя, связанное с обслуживанием сети и установкой исправлений, виртуализация помогает повысить доступность ваших рабочих нагрузок.

4. Какие популярные инструменты управления виртуальными машинами существуют?

Популярными инструментами для управления виртуальными машинами являются VirtualBox, Hyper-V, QEMU, vSphere и многие другие.

5. Что такое гипервизор в облачных вычислениях?

Гипервизор — это аппаратное обеспечение, встроенное ПО или программное обеспечение, которое создает виртуальные машины и управляет ими в среде облачных вычислений.

6. Как работает гипервизор в облачных вычислениях?

Гипервизор выступает в качестве хоста для нескольких виртуальных машин, позволяя различным операционным системам использовать одни и те же аппаратные ресурсы, тем самым оптимизируя использование и эффективность облачной инфраструктуры.

7. Каковы основные типы гипервизоров в облачных вычислениях?

В облачных вычислениях существует два основных типа гипервизоров: гипервизоры типа 1 (или собственные, «голые металлические»), которые запускаются непосредственно на оборудовании хоста для управления оборудованием и гостевыми операционными системами, и гипервизоры типа 2 (или размещенные), которые работают на обычная операционная система, как и другие компьютерные программы.

8. Какова роль гипервизора типа 1 в облачных вычислениях?

Гипервизоры типа 1, также известные как «голые» гипервизоры, обеспечивают превосходную производительность и эффективность, поскольку имеют прямой доступ к базовому физическому оборудованию хост-машины. Они обычно используются в облачных средах корпоративного уровня.

9. Как гипервизор типа 2 работает в облачных вычислениях?

Гипервизоры типа 2, также известные как размещенные гипервизоры, работают в операционной системе хост-компьютера, как и любое другое программное приложение. Обычно они используются на небольших предприятиях, где производительность и эффективность не так важны.

10. Почему понимание гипервизоров важно для облачных вычислений?

Понимание гипервизоров имеет основополагающее значение для оптимизации распределения ресурсов, повышения производительности системы и повышения безопасности в облачной среде. Они составляют основу виртуализации в облачных вычислениях, делая возможным эффективное и результативное использование аппаратных ресурсов.