Co to jest hiperwizor?

Hypervisor to unikalny rodzaj oprogramowania, który pozwala komputerowi uruchomić więcej niż jeden system operacyjny (OS).Poprzez proces zwany wirtualizacją oprogramowanie nakłada każdy system systemu operacyjnego do myślenia, że ma wyłączny dostęp do określonego zestawu sprzętu.Znajduje się między fizycznym sprzętem a systemem operacyjnym i przedstawia wirtualny zestaw sprzętu do całego innego oprogramowania działającego na komputerze.Zarządza również przepływem informacji między oprogramowaniem, zwirtualizowanym sprzętem i fizycznym sprzętem.Ten typ oprogramowania jest używany zarówno w ustawieniach konsumenckich, jak i przedsiębiorstw.

W większości przypadków system operacyjny komputera działa w stanie wysoce uprzywilejowanym, w którym ma nieskrępowany dostęp do sprzętu maszyny, podczas gdy aplikacje działają w stanie mniej uprzywilejowanym i musi polegać na stanie i musi polegać na tymOS.Te różne poziomy uprawnień do dostępu sprzętowego są znane jako pierścienie, z systemem operacyjnym tradycyjnie działającym w pierścieniu 0;Aplikacje użytkownika działają w pierścieniach 1–3, które mają mniej uprawnień.Ten model działa dobrze przez większość czasu, ale całkowicie się rozpada, próbując jednocześnie uruchomić więcej niż jeden system operacyjny na jednym komputerze.Hiperwizor rozwiązuje ten problem, stosując technikę zwaną wirtualizacją.

Virtualizacja nie jest nowym pomysłem, ale stała się czymś w rodzaju modnego słowa, ponieważ w połowie 2000 roku jako branża korporacji i technologii informatycznej (IT) zdała sobie sprawę z tego potencjału do obniżenia jej potencjału do obniżenia tego.koszty i zwiększenie wydajności.Istnieje wiele różnych podejść do wirtualizacji, ale podstawową ideą jest tworzenie symulowanych zestawów sprzętu, które są często znane jako maszyny wirtualne.W przypadku hiperwizora, który może być również nazywany monitorem maszyny wirtualnej, każda maszyna wirtualna zawiera system operacyjny „gościa”.Sam hiperwizor może działać bezpośrednio na fizycznym sprzęcie, w którym to przypadku jest znany jako typ „gołego metalu” lub w systemie operacyjnym hosta jako „oprogramowanie” hiperwizor.

Hipervisors muszą użyć bardzo wyrafinowanych technik, aby zarządzać pracą gościSystemy i upewnij się, że nie kolidują ze sobą.Ponieważ system operacyjny wewnątrz maszyny wirtualnej nie zdaje sobie sprawy, że został pozbawiony uprawnień Ring 0, może próbować wykonywać ograniczone funkcje bez pozwolenia.W takich przypadkach hiperwizor może przechwycić funkcję, zanim dotrze do sprzętu, wykonać instrukcje w sposób, który nie spowoduje szkody dla innych systemów operacyjnych działających na sprzęcie i zwrócić wynik do oryginalnego systemu operacyjnego.Znana jako technika „pułapka i naśladowanie”, jest to tylko jedna z wielu zaawansowanych koncepcji unikalnych dla świata wirtualizacji.

Ponieważ ten rodzaj oprogramowania stał się ważniejszy i lukratywny, więcej firm szukało sposobów na złagodzenie ładowaniahiperwizor i zapewnia zwiększoną wydajność.Dostawcy oprogramowania zmodyfikowali swoje systemy operacyjne, aby zdawać sobie sprawę z obsługiwanych maszyn wirtualnych, co oznacza mniej scenariuszy pułapki i emulatu.Dostawcy sprzętu dodali wsparcie dla nowego poziomu uprawnień znanych czasami jako Ring -1.Nowsze programy mogą skorzystać z jednej lub obu z tych technik w celu zwiększenia wydajności.Hiperwizorom można teraz znaleźć w różnych produktach zarówno na poziomie konsumenckim, jak i przedsiębiorstw.Produkty konsumenckie, które pozwalają jednemu systemowi operacyjnym działać w innym, często używają hiperwizora typu oprogramowania.W przestrzeni przedsiębiorstwa oprogramowanie umożliwia konsolidowanie serwerów uruchamiających różne systemy operacyjne.Twórcy oprogramowania mogą zastosować to podejście do uruchamiania wielu instancji podobnych lub nawet identycznych systemów operacyjnych w celu przetestowania problemów z kompatybilnością.