ไฮเปอร์ไวเซอร์คืออะไร?

hypervisor เป็นซอฟต์แวร์ประเภทที่ไม่ซ้ำกันที่อนุญาตให้คอมพิวเตอร์ทำงานมากกว่าหนึ่งระบบปฏิบัติการ (OS)ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการจำลองเสมือนซอฟต์แวร์กลอุบายแต่ละระบบระบบปฏิบัติการให้คิดว่ามีการเข้าถึงฮาร์ดแวร์ชุดพิเศษมันอยู่ระหว่างฮาร์ดแวร์ทางกายภาพและระบบปฏิบัติการและนำเสนอชุดฮาร์ดแวร์เสมือนจริงให้กับซอฟต์แวร์อื่น ๆ ทั้งหมดที่ทำงานบนเครื่องนอกจากนี้ยังจัดการการไหลของข้อมูลระหว่างซอฟต์แวร์ฮาร์ดแวร์เสมือนจริงและฮาร์ดแวร์ทางกายภาพซอฟต์แวร์ประเภทนี้ใช้ทั้งในการตั้งค่าผู้บริโภคและองค์กร

ในกรณีส่วนใหญ่ระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ทำงานในสถานะที่ได้รับการยกเว้นสูงซึ่งมีการเข้าถึงฮาร์ดแวร์ของเครื่องอย่างไม่หยุดยั้งระบบปฏิบัติการสิทธิพิเศษในการเข้าถึงฮาร์ดแวร์ในระดับที่แตกต่างกันเหล่านี้เรียกว่าวงแหวนโดยใช้ระบบปฏิบัติการตามแบบฉบับ Ring 0;แอปพลิเคชันผู้ใช้ทำงานในวงแหวน 1-3 ซึ่งมีสิทธิ์น้อยลงรุ่นนี้ใช้งานได้ดีเกือบตลอดเวลา แต่แตกสลายอย่างสมบูรณ์เมื่อพยายามใช้ระบบปฏิบัติการมากกว่าหนึ่งระบบในคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวพร้อมกันไฮเปอร์ไวเซอร์แก้ปัญหานี้โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่าการจำลองเสมือนจริง

การจำลองเสมือนไม่ใช่ความคิดใหม่ แต่มันกลายเป็นสิ่งที่เป็นคำศัพท์ตั้งแต่กลางปี 2000 ในฐานะ บริษัท และอุตสาหกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศ (IT) ได้ตระหนักถึงศักยภาพที่จะลดลงต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพมีวิธีการที่แตกต่างกันมากมายในการจำลองเสมือน แต่แนวคิดพื้นฐานคือการสร้างชุดฮาร์ดแวร์จำลองซึ่งมักจะเรียกว่าเครื่องเสมือนจริงในกรณีของ hypervisor ซึ่งอาจเรียกว่ามอนิเตอร์เครื่องเสมือนเครื่องเสมือนแต่ละเครื่องมีระบบปฏิบัติการ“ แขก”ไฮเปอร์ไวเซอร์เองสามารถทำงานได้โดยตรงบนฮาร์ดแวร์ทางกายภาพซึ่งในกรณีนี้มันเรียกว่าประเภท "โลหะเปลือย" หรือภายในระบบปฏิบัติการโฮสต์เป็น "ซอฟต์แวร์" ไฮเปอร์ไวเซอร์

ไฮเปอร์ไวเซอร์ต้องใช้เทคนิคที่ซับซ้อนมากในการจัดการการทำงานของแขกรับเชิญระบบและตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขาไม่ขัดแย้งกันเนื่องจากระบบปฏิบัติการภายในเครื่องเสมือนไม่ทราบว่ามันถูกกีดกันจากสิทธิพิเศษของ Ring 0 จึงอาจพยายามทำหน้าที่ จำกัด โดยไม่ได้รับอนุญาตในกรณีเหล่านี้ hypervisor อาจสกัดกั้นฟังก์ชั่นก่อนที่จะถึงฮาร์ดแวร์ดำเนินการคำแนะนำในลักษณะที่จะไม่เป็นอันตรายต่อระบบปฏิบัติการอื่น ๆ ที่ทำงานบนฮาร์ดแวร์และส่งคืนผลลัพธ์ไปยังระบบปฏิบัติการดั้งเดิมเป็นที่รู้จักในฐานะเทคนิค "กับดักและเลียนแบบ" นี่เป็นเพียงหนึ่งในแนวคิดขั้นสูงที่ไม่ซ้ำกันกับโลกของการจำลองเสมือนจริง

เนื่องจากซอฟต์แวร์ประเภทนี้มีความสำคัญและมีกำไรมากขึ้นไฮเปอร์ไวเซอร์และให้ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นผู้ขายซอฟต์แวร์ได้ปรับเปลี่ยนระบบปฏิบัติการของพวกเขาเพื่อรับรู้ถึงเครื่องเสมือนจริงที่พวกเขากำลังใช้งานอยู่ซึ่งหมายถึงประเภทของสถานการณ์กับดักและอสังหาริมทรัพย์ที่น้อยลงผู้ขายฮาร์ดแวร์ได้เพิ่มการสนับสนุนสำหรับสิทธิพิเศษระดับใหม่บางครั้งที่เรียกว่า RING -1โปรแกรมซอฟต์แวร์ใหม่สามารถใช้ประโยชน์จากเทคนิคหนึ่งหรือทั้งสองอย่างเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพhypervisors สามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายทั้งในระดับผู้บริโภคและระดับองค์กรผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคที่อนุญาตให้ระบบปฏิบัติการหนึ่งทำงานภายในอีกระบบหนึ่งมักใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทซอฟต์แวร์ในพื้นที่องค์กรซอฟต์แวร์อนุญาตให้เซิร์ฟเวอร์ที่ใช้งานไม่ได้ใช้งานระบบปฏิบัติการที่แตกต่างกันเพื่อรวมเข้าด้วยกันนักพัฒนาซอฟต์แวร์อาจใช้วิธีการนี้เพื่อเรียกใช้หลายอินสแตนซ์ของระบบปฏิบัติการที่คล้ายกันหรือเหมือนกันเพื่อทดสอบปัญหาความเข้ากันได้