технологията за виртуализация на хардуер
Благодаря ви за подкрепата!
Бързото развитие на технологиите за виртуализация на пазара през последните няколко години се дължи до голяма степен до увеличаване на капацитета на хардуера, което ви позволява да се създаде наистина ефективна платформа за виртуализация за сървърни системи и настолни компютри. Виртуализация технология може да работи върху един физически компютър (хост) няколко виртуални копия на операционната система (OS) гост, за да се гарантира тяхната независимост от хардуерната платформа и концентрацията на множество виртуални машини върху един физически. Виртуализацията осигурява много предимства, както за инфраструктурни компании, както и крайните потребители. Чрез виртуализация осигурява значителни икономии на хардуер, поддръжка, повишена IT ловкост, опростено архивиране и възстановяване след бедствие. Виртуалните машини, които са независими от конкретни части от оборудването може да се изисква като предварително направени шаблони, които могат да се движат по всяка хардуерна платформа поддържа архитектура.
Развитието на техниките за виртуализация на хардуер
Идеята за виртуализиране на хардуер не е нова: тя се реализира за първи път през 386 на процесор и се нарича режим на V86. Този режим на работа 8086-та процесор ви позволява да работите с множество паралелно на ДОС приложения. Виртуализация на хардуера ви позволява да стартирате няколко независими виртуални машини в съответните раздели на пространството на компютърен хардуер. Хардуер за виртуализация е логично продължение на развитието на нива на абстракция софтуерни платформи - мултитаскинг за виртуализация на ниво:- многозадачност
Multitasking е първото ниво на абстракция приложения. Всяко приложение споделя ресурсите на физически процесор в даден момент за споделяне на време за изпълнение на код.
HyperThreading технологията в широк смисъл, също представлява технология за виртуализиране на хардуер, тъй като, когато се използва в един физически процесор симулация се извършва на две виртуални процесори, в рамките на една физическа, използващи технологията на Symmetric Multi Processing (SMP).
Виртуализацията е емулация на множество виртуални процесори, за всеки един от гост операционни системи. В този виртуален ОМП технология може да представлява няколко виртуални процесори в виртуалната ОС в технологията HyperThreading присъствие или многото ядра в един физически процесор.
Предимствата на хардуерно базирано на софтуер за виртуализация на
Как работи за визуализиране на хардуер
Необходимостта да се подкрепят за визуализиране на хардуер принуди производителите да променят няколко процесора архитектура чрез въвеждане на допълнителни указания, за да се осигури директен достъп до ресурсите на процесора на системите за гости. Този набор от допълнителни инструкции се нарича Virtual Machine Extensions (VMX). VMX предоставя следните инструкции: VMPTRLD, VMPTRST, VMCLEAR, VMREAD, VMREAD, VMWRITE, VMCALL, VMLAUNCH, VMRESUME, VMXON и VMXOFF.
Процесор Виртуализацията може да работи в два режима, корен на работа и не-корен на работа. В режим на корен операция работи специален софтуер, който е "лек" слой между операционните системи гости и хардуер - виртуална машина монитор (Virtual Machine Monitor, VMM), който носи името на хипервайзора (хипервайзор). Думата "хипервайзорна" се появи по интересен начин: имало едно време, операционната система е наречена "-supervisor", както и софтуера, "ръководител" е наречен "хипервайзорна".
За да преведете платформа за виртуализация режим за виртуализация на процесора трябва да става причина за употреба VMXON и да дадат контрола на хипервайзора, което предизвиква гост виртуален VMLAUNCH с инструкции и VMRESUME (входна точка в виртуална машина). Virtual Machine Monitor може да се оттегли от режима на виртуализация на процесора, което води инструкции VMXOFF.
Процедурата за започване на виртуални машини
Всеки от виртуалната операционна система се стартира и работи независимо от останалите и е изолиран от гледна точка на хардуерните ресурси и сигурност.
За разлика от софтуера за виртуализация
Класическа архитектура на софтуер за виртуализация предполага наличието на операционната система, която се изпълнява върху платформа за виртуализация, която емулира хардуера и управление на хардуерните ресурси по отношение на виртуалната операционна система. Прилагането на такава платформа е доста сложно и отнема много време, има загуба на производителност се дължи на факта, че за виртуализация се прави на върха на хост системата. Сигурността на виртуални машини също е под заплаха, тъй като контролът печалба от операционната система домакин автоматично означава овладяване на всички гости системи.
За разлика от техники за програмиране, използващи софтуер за виртуализация е възможно да се получат изолирани системи за гости, управлявани пряко от хипервайзора. Този подход може да осигури лекота на платформа за виртуализация платформа изпълнение и повишаване на надеждността на няколко системи за гости работи едновременно, без загуба на производителност на системата за обслужване домакин. Такъв модел ще доведе до изпълнението на операционните системи гости за недвижими производителността и намаляване на разходите за поддържане на платформата домакин.
Недостатъци на визуализиране на хардуер
Трябва също да се отбележи, че за визуализиране на хардуер е потенциално изложена не само положителните аспекти. Способността да се управлява системите за гости чрез хипервайзора и лекота на написването на платформа за виртуализация използване хардуерни технологии правят възможно да се развие злонамерен софтуер, който, след като контрол на хост операционна система, виртуализира и извършва всички действия в чужбина.
Визуално, тази процедура е, както следва:
Схема на корен SubVirt
Въпреки това, човек не трябва да се преувеличават опасността. Разработване на зловредна програма, която използва технологията за виртуализация все още е много по-сложно, отколкото използването на "традиционната" означава използване на различни уязвимости в операционните системи. В този случай, основната хипотеза е, че прави тези, които твърдят, че този зловреден софтуер е по-трудно да се открие и освен това, че не можете да използвате "дупки" в операционната система, в качеството на изцяло "в рамките на правилата", се твърди, че е виртуализирана операционна система няма да в състояние да открие, че тя се изпълнява на виртуална машина, има първоначално е погрешна. Съответно, антивирусен софтуер на разполага с всички функции за откриване на факта на инфекция. И, следователно, смисъла се губи и да се разработят такива ресурс-интензивни и сложни троянски коне, като се има предвид наличието на много по-прости начини инвазия.
Intel Virtualization Technology и AMD
Intel и AMD, като един от водещите производители на процесори за настолни и сървърни платформи, предназначени технологията за виртуализация на хардуер за използване в платформи за виртуализация. Тези техники нямат пряко съвместимост, но работят по същество подобни функции. И двете предполагат съществуването на хипервайзора, контролира немодифицирани системи за гости, и имат способността да се развива платформи за виртуализация без необходимост от емулация хардуер. Процесорите от двете фирми, които поддържат виртуализация, допълнителни разпоредби, въведени, за да се обадите на хипервайзора да управляват виртуални системи. Групата в момента се занимава с техники за виртуализация изследвания хардуер, включва компанията AMD, Intel, Dell, Fujitsu Siemens, Hewlett-Packard, IBM, Sun Microsystems и VMware.
Intel Virtualization
За да се даде възможност на Intel технология VT в компютърните системи, компанията Intel работи с производители на дънни платки, BIOS, и периферни устройства за осигуряване на Intel VT съвместимост със съществуващите системи. В много компютърни системи, технологиите за виртуализация на хардуер може да бъде изключен в BIOS. Спецификации за Intel VT казаха, че в подкрепа на тази технология не е достатъчно само подкрепата си процесор, вие също трябва да имат подходящо чипсета на дънната платка, BIOS и софтуера с помощта на Intel VT. Списък на подкрепа Intel VT процесори е дадена по-долу:
Процесори за настолни платформи:
- 2 Intel® Core ™ Duo Extreme X6800 процесор
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор E6700
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор E6600
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор E6400 (E6420)
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор E6300 (E6320)
- Intel® Core ™ Duo T2600 процесор
- Intel® Core ™ Duo T2500 процесор
- Intel® Core ™ Duo T2400 процесор
- Intel® Core ™ Duo процесор L2300
- Intel® Pentium® процесор Extreme Edition 965
- Intel® Pentium® процесор Extreme Edition 955
- Intel® Pentium® D процесор 960
- Intel® Pentium® D процесор 950
- Intel® Pentium® D процесор 940
- Intel® Pentium® D процесор 930
- Intel® Pentium® D процесор 920
- Intel® Pentium® 4 672
- Intel® Pentium® 4 662
Процесори за преносими компютри:
- 2 Intel® Core ™ Duo T7600 процесор
- 2 Intel® Core ™ Duo T7400 процесор
- 2 Intel® Core ™ Duo T7200 процесор
- 2 Intel® Core ™ Duo T5600 процесор
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор L7400
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор L7200
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор L7600
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор L7500
Процесори за сървърни платформи:
- Intel® Xeon® процесор 7041
- Intel® Xeon® процесор 7040
- Intel® Xeon® процесор 7030
- Intel® Xeon® процесор 7020
- Intel® Xeon® процесор 5080
- Intel® Xeon® процесор 5063
- Intel® Xeon® процесор 5060
- Intel® Xeon® процесор 5050
- Intel® Xeon® процесор 5030
- Intel® Xeon® процесор 5110
- Intel® Xeon® процесор 5120
- Intel® Xeon® процесор 5130
- Intel® Xeon® процесор 5140
- Intel® Xeon® процесор 5148
- Intel® Xeon® процесор 5150
- Intel® Xeon® процесор 5160
- Intel® Xeon® E5310 процесор
- Intel® Xeon® E5320 процесор
- Intel® Xeon® E5335 процесор
- Intel® Xeon® E5345 процесор
- Intel® Xeon® X5355 процесор
- Intel® Xeon® процесор L5310
- Intel® Xeon® процесор L5320
- Intel® Xeon® процесор 7140M
- Intel® Xeon® процесор 7140N
- Intel® Xeon® процесор 7130M
- Intel® Xeon® процесор 7130N
- Intel® Xeon® процесор 7120M
- Intel® Xeon® процесор 7120N
- Intel® Xeon® процесор 7110M
- Intel® Xeon® процесор 7110N
- Intel® Xeon® X3220 процесор
- Intel® Xeon® X3210 процесор
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор E4300
- 2 Intel® Core ™ Duo процесор E4400
- 2 Intel® Core ™ Duo T5500 процесор
- Intel® Pentium® D процесор 9x5 (D945)
Intel също така планира да разработи технология, наречена виртуализация за Режисьор I / O на Intel VT, които имат версия на VT-г. В момента е известно, че тя е значителни промени в вход-изход архитектура, която ще подобри сигурността, надеждността и производителността на виртуални платформи, използващи технология за визуализиране на хардуер.
AMD Virtualization
В описанието, дадено процесори, които поддържат AMD-V функция за визуализиране на хардуер. Поддръжката за тези характеристики трябва да работи във всички процесори AMD-V серията за настолни компютри под Socket AM2, като се започне с ускоряване F. Трябва също да се отбележи, че процесорите Sempron не поддържат виртуализиране на хардуер.
Процесори за настолни платформи:
- Athlon ™ 64 3800+
- Athlon ™ 64 3500+
- Athlon ™ 64 3200
- Athlon ™ 64 3000+
- Athlon ™ 64 FX FX-62
- Athlon ™ 64 FX FX-72
- Athlon ™ 64 FX FX-74
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 6000+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 5600+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 5400+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 5200+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 5000+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 4800+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 4600+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 4400+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 4200+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 4000+
- Athlon ™ 64 X2 Dual-Core 3800+
За преносими компютри, поддържани марка процесори Turion 64 X2:
- Turion ™ 64 X2 TL-60
- Turion ™ 64 X2 TL-56
- Turion ™ 64 X2 TL-52
- Turion ™ 64 X2 TL-50
Сървърни платформи, поддържани от следните Opteron процесори:
Софтуер, който поддържа хардуерно виртуализация
В момента по-голямата част от продавачите на платформи за софтуер за виртуализация, обяви подкрепата си на Intel и AMD технологии за виртуализация на хардуер. Виртуалните машини за тези платформи могат да бъдат стартирани с виртуализация на хардуерна поддръжка. Освен това, в много операционни системи, които са включени в дистрибуцията програма paravirtualized платформа като или Xen Виртуален Iron, за визуализиране на хардуер ще работи непроменен гост операционна система. От paravirtualization е видове виртуализация, което изисква модифициране на операционната система гост в изпълнението на paravirtualization платформи хардуерна поддръжка за виртуализация е за тези платформи е доста приемливо решение, от гледна точка на възможността за изготвяне немодифицирани версии на операционни системи гост. Таблицата по-долу изброява основните популярните платформи и виртуализация софтуер, който поддържа технологии за виртуализация на хардуер:
платформа за виртуализация, или софтуер
Какви технологии подкрепа
Xen виртуализация платформа с отворен код позволява да тече немодифицирани системи за гости, използвайки технология за визуализиране на хардуер.
Хардуер за виртуализация днес
Сравнявайки изпълнението на хардуер и Хипервизорите
Подкрепа за технологията за виртуализация на хардуер в процесори отваря широки перспективи за използване на виртуални машини като надеждни, сигурни и гъвкави инструменти, за да се подобри ефективността на виртуални инфраструктури. Наличие на техники за виртуализация хардуерна поддръжка на процесори, които не само сървърите, но и настолни компютри, твърдят от сериозността на производителите на процесори за всички сегменти на пазара на потребителите на компютърни системи. Използването на перспектива за хардуерна виртуализация трябва да се намали загубата на изпълнение, когато работят с няколко виртуални машини върху един физически сървър. Разбира се, за виртуализация на хардуер ще се повиши сигурността на виртуалните системи в корпоративни среди. Сега лекотата на развитие на платформи за виртуализация, използващи хардуерни технологии е довело до появата на нови участници на пазара на виртуализация. Доставчици paravirtualized системи са широко използвани, за да тече по визуализиране на хардуер системи непроменен за гости. Допълнително предимство на техники за виртуализация на хардуер е способността да тече системите за гости 64-битовите на 32-битови платформи за виртуализация версии (например VMware ESX сървъри).
Не приемайте резултатите от изпълнението като единствено вярно. Цел на оценяването на работата на различни хардуерни и софтуерни платформи, виртуализация не е тривиална задача, каза работна група, съставена SPEC работи върху набор от стандартни методи за оценка на такива системи. В момента, може да се отбележи, че възможности за виртуализация на AMD са технически по-напреднали от Intel реализира. Много зависи от използвания софтуер, например, за разлика от VMWare, имат значително по "отзивчиви" към средата за хардуерна поддръжка, например, Xen 3.0.