Máy ảo Hypervisor là gì?
Hypervisor là những gì làm cho máy ảo có thể, và chúng không chỉ dành cho máy chủ nữa. Bạn có thể sử dụng một cái mỗi ngày và thậm chí không biết nó. Nếu bạn không sử dụng ngay bây giờ, bạn sẽ có trong tương lai gần.
Một trình ảo hóa là phần mềm tồn tại bên ngoài một hệ điều hành khách để chặn các lệnh được gửi đến phần cứng máy tính. Thuật ngữ siêu thị ảo thuật ngữ Cameron xuất phát từ các cấp độ khác nhau của nhân hệ điều hành; do đó, nó thực hiện các hành động với nhiều quyền hạn hơn cấp giám sát của người dùng, do đó, siêu-tấm che.
Hình ảnh thông qua nổi bật trên Flickr
Khái niệm cơ bản về Hypervisor
Một trình ảo hóa còn được gọi là Trình quản lý máy ảo (VMM) và mục đích duy nhất của nó là cho phép nhiều máy máy của Cameron chia sẻ một nền tảng phần cứng duy nhất. Các hệ điều hành được thiết kế sao cho chúng có mối quan hệ một đối một với phần cứng mà chúng đang chạy, nhưng với bộ xử lý đa lõi, đa luồng và dung lượng RAM lố bịch, chạy nhiều lần là điều dễ dàng.
Trình ảo hóa tách hệ điều hành (HĐH) khỏi phần cứng bằng cách chịu trách nhiệm cho phép mỗi lần chạy HĐH với phần cứng bên dưới. Nó hoạt động như một cảnh sát giao thông để cho phép thời gian sử dụng CPU, bộ nhớ, GPU và phần cứng khác. Mỗi hệ điều hành được điều khiển bởi trình ảo hóa được gọi là HĐH khách và hệ điều hành của trình ảo hóa, nếu có, được gọi là HĐH máy chủ. Bởi vì nó đứng giữa HĐH khách và phần cứng, bạn có thể có nhiều HĐH khách khác nhau mà hệ thống của bạn có thể xử lý; thậm chí bạn có thể có các loại khác nhau (ví dụ: Windows, OS X, Linux).
Việc tách phần cứng và phần mềm hóa ra cũng tốt cho tính di động. Bởi vì trình ảo hóa hoạt động như một trung gian, việc di chuyển từ máy tính này sang máy tính sẽ dễ dàng hơn nhiều mà không cần phải cài đặt trình điều khiển mới hoặc cập nhật hệ điều hành khách của bạn. Bạn có thể nhận thấy điều này nếu bạn lấy máy ảo Virtualbox của mình và đặt chúng trên một máy tính khác. Đối với HĐH khách, không có thay đổi đáng chú ý nào mặc dù HĐH máy chủ và phần cứng có thể hoàn toàn khác nhau.
Một lợi ích lớn khác của việc ảo hóa một hệ điều hành là bảo mật. Nếu bạn muốn kiểm tra phần mềm có thể gây hại cho máy tính của mình, bạn nên kiểm tra phần mềm trong máy ảo thay vì hệ điều hành máy chủ của bạn. Nếu HĐH khách bị nhiễm và bị nhiễm vi-rút, nó sẽ không ảnh hưởng đến các tệp trên HĐH máy chủ, trừ khi các thư mục dùng chung hoặc cầu nối mạng kết nối cả hai. Hai hệ điều hành tồn tại tách biệt hoàn toàn với nhau và không có kiến thức về sự tồn tại của nhau, điều này giúp cho việc tính toán an toàn.
Một số trình ảo hóa phổ biến là VMware ESXi, Xen, Microsoft Hyper-V, VMware Workstation, Oracle Virtualbox và Microsoft VirtualPC. Tất cả những điều này cho phép người dùng ảo hóa một hoặc nhiều hệ điều hành trên một phần cứng.
Các loại Hypervisor khác nhau
Hypervisor có thể được chia thành hai loại chính:
- Loại 1, a.k.a. kim loại trần, là một trình ảo hóa cài đặt trực tiếp vào máy tính. Không có hệ điều hành máy chủ và trình ảo hóa có quyền truy cập trực tiếp vào tất cả các phần cứng và tính năng. Những lý do chính để cài đặt một trình ảo hóa loại 1 là để chạy nhiều hệ điều hành trên cùng một máy tính mà không cần hệ điều hành máy chủ hoặc để tận dụng tính trừu tượng của tính di động và phần cứng. Bare metal thường được sử dụng cho các máy chủ vì tính bảo mật và tính di động của chúng để chuyển từ phần cứng sang phần cứng trong trường hợp xảy ra sự cố. Các ví dụ điển hình của các trình ảo hóa loại 1 là VMware ESXi, Citrix XenServer và Microsoft Hyper-V.
- Loại 2, a.k.a. được lưu trữ, là những gì hầu hết mọi người có thể quen thuộc khi nói đến ảo hóa hệ điều hành. Các máy ảo hóa được lưu trữ yêu cầu một hệ điều hành máy chủ và thường được coi là phần mềm được cài đặt bên trong máy chủ. Loại 2 vẫn có thể chạy nhiều hệ điều hành cùng một lúc, nhưng nó không có quyền truy cập trực tiếp vào phần cứng và do đó có nhiều chi phí hơn khi chạy khách. Điều này có nghĩa là HĐH khách sẽ không chạy hết tiềm năng và nếu máy chủ của bạn gặp sự cố, bạn cũng sẽ không có quyền truy cập vào khách của mình. Các trình ảo hóa loại 2 là cách lý tưởng để bạn cần kiểm tra nhiều hệ điều hành trong Windows, OS X hoặc Linux. Ví dụ điển hình là VMWare Workstation, VMware Parallels, Oracle Virtualbox và Microsoft VirtualPC.
Hypervisors của tương lai
Hầu hết các trình ảo hóa ngày nay hoặc được sử dụng để triển khai máy chủ quy mô lớn hoặc cho người dùng cuối để chạy các ứng dụng cũ hoặc dùng thử một hệ điều hành khác. Đã có một số thay đổi đối với suy nghĩ này, tuy nhiên với các phiên bản Android hiện tại và tin đồn về Windows 8.
Android sử dụng nhân Linux để tương tác với các dịch vụ phần cứng và nền, sau đó sử dụng máy ảo có tên Dalvik để chạy phần mềm mà người dùng tương tác. Mặc dù không cho phép người dùng chạy nhiều hệ điều hành cùng một lúc, Android rất giống với trình ảo hóa loại 1. Máy chủ Linux bên dưới hoàn toàn trong suốt đối với người dùng cuối, trừ khi bạn root điện thoại và muốn tương tác với nó.
Windows 8 được đồn đại sẽ chạy hoàn toàn như một hệ điều hành khách trên Hyper-V của Microsoft. Hyper-V sẽ chịu trách nhiệm quản lý phần cứng của bạn và thực hiện các tác vụ nền như sao lưu và kiểm tra hệ thống tệp. Tương tự như Android, điều này sẽ cho phép bạn có tính di động, tính linh hoạt và bảo mật tốt hơn trong hệ điều hành của bạn. Chưa kể, nó sẽ làm cho cài đặt Windows 8 của bạn hoàn toàn di động để bạn có thể mang nó từ máy tính này sang máy tính khác.
Các máy chủ web sẽ tiếp tục tận dụng lợi thế của các trình ảo hóa để tối đa hóa việc sử dụng phần cứng của họ và giảm chi phí. Nếu bạn đã chia sẻ lưu trữ web thông qua một máy chủ web phổ biến, rất có thể bạn đang ở trên một trình ảo hóa loại 1 và không biết điều đó. Với phần cứng máy chủ tốt, các trình ảo hóa kim loại trần có thể đẩy các ranh giới từ việc chỉ cần cài đặt một hệ điều hành, theo nghĩa đen là hàng ngàn. Điều này không chỉ tiết kiệm tiền khi mua phần cứng, mà còn làm mát và năng lượng được giảm xuống một phần nhỏ so với trước đây để chạy cùng một lượng máy.
