Компьютеры и Интернет
Гипервизор представляет собой уникальный тип программного обеспечения, которое позволяет компьютеру работать более чем с одной операционной системой (ОС). Через процесс, известный как виртуализация, программные трюки каждой ОС заключаются в том, что она имеет монопольный доступ к определенному набору оборудования. Она находится между физическим аппаратным обеспечением и операционной системы и представляет собой виртуальный комплект оборудования для всех остальных программ, работающих на компьютере. Она также управляет потоком информации между программным обеспечением, виртуализованным аппаратным и физическим оборудованием. Этот тип программного обеспечения используется в потребительских параметрах предприятия.
В большинстве случаев, компьютерная ОС работает в весьма привилегированном состоянии, где она имеет беспрепятственный доступ к оборудованию машины, в то время как приложения работают в менее привилегированном состоянии и должны полагаться на операционную систему. Эти различные уровни аппаратных привилегий доступа называются кольца, ОС традиционно выполняется в кольце 0; пользовательские приложения выполняются в колец 1-3, которые имеют меньше привилегий. Эта модель отлично работает большую часть времени, но разваливается при попытке запустить более одной ОС на одном компьютере одновременно. Гипервизор решает эту проблему с помощью технологии, называемой виртуализация.
Виртуализация – это не новая идея, но она стала модным словом, с середины 2000-х, когда корпорации и промышленность информационных технологий (ИТ) стали реализовывать свой потенциал для снижения затрат и повышения эффективности. Существует множество различных подходов к виртуализации, но основная идея заключается в создании имитации комплектов оборудования, которое часто называют виртуальными машинами. В случае гипервизора, который также называется монитором виртуальных машин каждая виртуальная машина содержит “гостевую” операционную систему. Сам гипервизор может работать непосредственно на физическом оборудовании, в этом случае он известен как тип “bare metal” или в рамках операционной системы в качестве “программного обеспечения” гипервизора.
Гипервизоры должны использовать очень сложные методы, чтобы управлять их гостевыми операционными системами и гарантировать, что они не противоречат друг другу. Поскольку ОС внутри виртуальной машины, не знает, что она была лишена привилегии кольца 0, она может попытаться выполнить ограниченные функции без соответствующего разрешения. В этих случаях гипервизор может перехватить функцию до того, как она достигнет аппаратного обеспечения, и будет выполнять инструкции таким образом, чтобы не нанести вред другим работающим системам работающим на этом оборудовании, и возвращают результат в оригинальную ОС. Известный как “эмулятор” в технике, это лишь одна из многих перспективных концепций уникальности в мире виртуализации.
Поскольку этот тип программного обеспечения стал ещё более важным и прибыльным, всё больше компаний ищут способы, чтобы облегчить нагрузку на гипервизор и обеспечить повышенную производительность. Поставщиками программного обеспечения, изменили свои операционные системы, чтобы в них были виртуальные машины, на которой они запущены, а значит, будет меньше повторений типов сценариев. Поставщики оборудования добавили поддержку нового уровня привилегий которую иногда называют кольцом -1. Новые программы для повышения производительности могут использовать один или оба из этих методов.
Гипервизоры сейчас можно найти в различных продуктах, как для потребителей, так и на уровне отдельных предприятий. Потребительские товары, которые позволяют операционной системе работать в другой часто используют программное обеспечение с гипервизором. В корпоративной сфере, программное обеспечение позволяет не догружать сервер под управлением различных операционных систем, которые должны быть консолидированы. Разработчики программного обеспечения могут использовать этот подход для запуска нескольких экземпляров подобных или даже одинаковых операционных систем для того, чтобы проверить наличие проблем с совместимостью.
