Einführung in die Hardware-Virtualisierung

Virtualisierung bedeutet, dass alles auf einer virtuellen Plattform aufgebaut werden kann, wie virtuelle Hardware, virtuelle Speichergeräte und das virtuelle Computernetzwerk. Für die Virtualisierung der Hardware wird eine Software, der so genannte Hypervisor, verwendet. Das Programm wird mit Hilfe der virtuellen Maschine des Hypervisors in den Hardwareteil des Servers integriert. Die Aufgabe des Hypervisors besteht darin, die physischen Hardwareressourcen zu verwalten, die sich der Kunde und der Anbieter teilen. Die Virtualisierung der Hardware kann mithilfe des Virtual Machine Monitor (VVM) erreicht werden, um die physische Hardware zu entfernen. Die Prozesse werden erweitert, um die Virtualisierungsaktivitäten zu beschleunigen und die Effizienz des Hypervisors zu verbessern. Wenn das Web-Netzwerk virtualisiert wird, spricht man von Anwendungssozialisierung.

Arten der Hardware-Virtualisierung

1. Para-Virtualisierung

Bei der Paravirtualisierung wird die Hardware nicht simuliert, und das Gastprogramm läuft auf einem unabhängigen Gerät. Die Hardware muss nicht simuliert werden, sondern es wird eine API verwendet, die das Betriebssystem des Gastes ändert. Es wird ein bestimmter Befehl erteilt, der vom Betriebssystem an den Hypervisor gesendet wird und als Hypercall bezeichnet wird. Diese Hypercalls werden zur Steuerung des Speichers verwendet.

2. Vollständige Virtualisierung

Bei der vollständigen Virtualisierung sind keine Anpassungen erforderlich, um ein Programm auszuführen. Daher simuliert die Hardware-Architektur vollständig, was das Gastprogramm gewinnt. Die Umgebung ist der eines Server-Betriebssystems sehr ähnlich. Die Administratoren nehmen mit Hilfe von Vollvirtualisierungen Änderungen an ihren physischen Gegenstücken vor. Die Manager werden neue und bestehende Frameworks zusammenführen, um sie mit der vollständigen Virtualisierung effektiver zu machen. Das neuere Gerät würde auch kompatibel sein.

3. Emulationsvirtualisierung

Die Hardware simuliert die virtuelle Maschine und ist bei der Emulationsvirtualisierung unabhängig. Eine Änderung des Gastbetriebssystems ist hier nicht erforderlich. Die Computerhardware erstellt und betreibt eine vollständig virtualisierte VM als Architekturunterstützung in dieser Virtualisierung.

Mehrere VMs können gleichzeitig in diesem Rahmen gehostet werden, aber jede VM ist logisch isoliert. Dies geschieht aus Gründen der Gesundheit. Ein Malware-Angriff oder ein Absturz einer VM ist eine Sicherheitsquelle. Infolgedessen sind andere VMs nicht betroffen. Beim Einsatz vieler VMs wird gleichzeitig die Effektivität des Systems erhöht und die Gesamtleistung gesteigert. Das bedeutet, dass diese erweiterte Heartbeat-Nutzung eine Vielzahl von Vorteilen und Nutzen für das Programm bietet und gleichzeitig die Anzahl der zu speichernden Server reduziert.

Wie funktioniert die Hardware-Virtualisierung?

Der Hypervisor bietet eine Abstraktionsebene zwischen dem Programm und der verwendeten Hardware. Virtuelle Repräsentationen, wie z. B. virtuelle Prozessoren, entstehen nach der Bereitstellung des Hypervisors. Nach der Bereitstellung können wir keine physischen Prozessoren mehr verwenden. Es gibt viele gängige Hypervisoren, darunter das ESXi-basierte VMware vSphere und Hyper-V von Microsoft.