Kāda ir atšķirība starp 1. tipa un 2. tipa hipervīzoriem?
Virtualizācijas jomā hipervīzori ir būtiski virtuālo mašīnu darbībai. Gan 1. tipa, gan 2. tipa hipervīzoriem ir savas stiprās puses, vājās puses un tipiski lietošanas gadījumi.
Kas ir hipervīzors?
Hipervizors ir programmatūras veids, kas var darbināt vairākas virtuālās mašīnas (VM) uz vienas un tās pašas fiziskās aparatūras. Hipervizorus sauc arī par virtuālo mašīnu monitoriem (VMM), un tie pārvalda resursus, piemēram, procesoru, atmiņu un tīklus, un piešķir šos resursus VM. Ar hipervizoru palīdzību lietotāji var izmantot VM, lai vienlaikus darbinātu dažādas operētājsistēmas, piemēram, Windows vai Linux distribūcijas.
Ir divu veidu hipervīzori:
- 1. tipa hipervīzori
- 2. tipa hipervīzori
1. un 2. tipa hipervīzoriem ir dažas kopīgas iezīmes. Abi var izveidot vairākas VM vienā fiziskā datorā. Tie var arī izolēt virtuālās mašīnas viena no otras, kas uzlabo drošību un novērš problēmas, kas rodas vienā VM, ietekmējot citas VM. Abu tipu hipervīzori ļauj arī sākt, apturēt un uzraudzīt VM. Turklāt resursus var piešķirt un pielāgot atbilstoši vajadzībām. Lietotāji parasti var pārvaldīt VM un piešķirt resursus, izmantojot lietotāja saskarni vai API.
Kā 1. tipa hipervīzori atšķiras no 2. tipa hipervīzoriem?
Viena no galvenajām atšķirībām starp 1. tipa hipervīzoriem un 2. tipa hipervīzoriem ir tā, ka 1. tipa hipervīzori darbībai nav atkarīgi no operētājsistēmas. Nākamajās divās sadaļās mēs sīkāk apskatīsim šo divu virtualizācijas veidu atšķirīgās īpašības.
1. tipa hipervīzors
1. tipa hipervīzors, ko sauc arī par bare-metal hipervīzoru, darbojas tieši uz fiziskās aparatūras. Šāda tipa hipervīzors ir pirmais programmatūras slānis, kas tiek ielādēts datorā vai serverī. Tas darbojas kā starpnieks starp aparatūru un virtuālajām mašīnām (VM). Šāda tipa arhitektūra nodrošina īpaši jaudīgu un efektīvu virtualizācijas risinājumu.
Pateicoties tiešai piekļuvei fiziskajiem resursiem, 1. tipa hipervīzoriem ir zema latence un ātrs reaģēšanas laiks. Tie var efektīvi un precīzi sadalīt CPU kodolus, atmiņu un tīkla interfeisus, optimizējot virtuālo mašīnu veiktspēju. Tie arī nodrošina stingru izolāciju starp virtuālajām mašīnām, palielinot visas virtuālās vides drošību un stabilitāti.
1. tipa hipervīzori bieži vien ir aprīkoti ar tādiem funkcijām kā tiešsaistes migrācija, kuras laikā virtuālās mašīnas var pārvietot no vienas fiziskās mašīnas uz citu, kamēr tās darbojas. Daudzi 1. tipa hipervīzoru piegādātāji atbalsta arī augstu pieejamību un avārijas atjaunošanu. 1. tipa hipervīzori bieži vien ir aprīkoti arī ar automatizācijas un kontroles saskarnēm, piemēram, ar API vai īpašiem pārvaldības rīkiem.
2. tipa hipervīzors
2. tipa hipervizors jeb hostētais hipervizors ir virtualizācijas tehnoloģija, kas darbojas kā lietojumprogramma operētājsistēmā (host OS). 2. tipa hipervizori darbojas kā slānis starp host operētājsistēmu un VM, kur VM darbojas kā procesi vai pavedieni host OS. Hipervizors spēj izmantot host OS draiverus un pakalpojumus, bieži vien vienkāršojot uzstādīšanas procesu. VM bieži var uzņemt dažādas viesu operētājsistēmas, piemēram, Windows, Linux vai citas specializētas sistēmas.
2. tipa hipervīzori piekļūst aparatūras resursiem caur uzņēmējas operētājsistēmu, kas nozīmē, ka tiem ir jādalās fiziskajos resursos ar uzņēmējas sistēmu. Tas var izraisīt veiktspējas pasliktināšanos, jo īpaši, ja uzņēmējas operētājsistēma ir stipri noslogota vai vienlaikus darbojas daudz procesu. Viena no 2. tipa hipervīzoru priekšrocībām salīdzinājumā ar 1. tipa hipervīzoriem ir to saderība ar esošo aparatūras un programmatūras infrastruktūru, kas atvieglo to ieviešanu un integrāciju jau izveidotā IT vidē.
2. tipa hipervīzori parasti piedāvā grafisko lietotāja interfeisu vai vadības paneli virtuālo mašīnu konfigurēšanai un pārvaldībai. 1. tipa hipervīzoriem tas ne vienmēr tā ir. Vadības panelī lietotāji var ērti izveidot, konfigurēt un palaist VM, kā arī dinamiski pielāgot resursus, piemēram, CPU, RAM un uzglabāšanas vietu.
1. tipa hipervīzoru piemēri
- KVM: KVM (Kernel-based virtual machine) ir bare-metal hipervizors, kas ir integrēts Linux kodolā. Tādējādi tas nodrošina augstu veiktspēju un elastīgumu Linux vidē. Tas ir arī daudzu mūsdienīgu virtualizācijas un mākoņinfrastruktūru kopīgs komponents.
- Nutanix AHV: Nutanix AHV (Acropolis Hypervisor) ir 1. tipa hipervīzors, kas darbojas kā galvenais elements Nutanix hiperkonverģentajā infrastruktūrā (HCI). AHV izceļas ar izcilu veiktspēju un vienkāršu, centralizētu pārvaldību, ko veic, izmantojot Nutanix programmatūru.
- Citrix Hypervisor: agrāk pazīstams kā XenServer, šis bare-metal hipervīzors ir Citrix virtualizācijas infrastruktūras komponents. Citrix Hypervisor ir aprīkots ar integrētām drošības funkcijām, lai novērstu uzbrukumus un nodrošinātu viesu operētājsistēmu izolāciju.
2. tipa hipervīzoru piemēri
- VirtualBox: Oracle VirtualBox ir hostēts hipervizors, kas tiek instalēts kā lietojumprogramma operētājsistēmā, piemēram, Windows, macOS vai Linux. VirtualBox ir pazīstams ar savu lietotājam draudzīgumu un elastīgumu.
- Parallels Desktop: Parallels atbalsta viesu operētājsistēmas, piemēram, Windows, Linux un citas macOS versijas. Jūs varat novietot lietojumprogrammas no virtuālajām mašīnām tieši dokā un viegli apmainīties ar failiem un datiem starp macOS un virtuālajām mašīnām, izmantojot velk un nomet funkciju.
- QEMU: QEMU ir atvērtā koda virtualizācijas platforma, kas var emulēt dažādas CPU arhitektūras. Tas dod lietotājiem iespēju izveidot un darbināt virtuālās mašīnas ar dažādām arhitektūrām, piemēram, x86 uz ARM aparatūru vai otrādi.
Kad izmantot 1. tipa hipervīzorus un kad izmantot 2. tipa hipervīzorus
Izvēloties starp 1. un 2. tipa hipervīzoru, jāņem vērā jūsu virtualizācijas vides specifiskās prasības. Abiem hipervīzoru tipiem ir savas priekšrocības, un tie ir piemēroti dažādiem lietošanas gadījumiem.
1. tipa hipervīzoru lietošanas gadījumi
- Liela mēroga uzņēmumu vidē: 1. tipa hipervīzori ir īpaši piemēroti uzņēmumiem, kas vēlas serveros darbināt lielu skaitu virtuālo mašīnu. Tieša kontrole pār aparatūru veicina labāku resursu izmantošanu un veiktspēju.
- Datu centri un mākoņinfrastruktūras: datu centros, kur darbojas daudzas virtuālās mašīnas, 1. tipa hipervīzori ir vēlamā izvēle, jo tie nodrošina augstu veiktspēju un stabilitāti. Šeit īpaši svarīgas ir tādas funkcijas kā tiešsaistes migrācija un augsta pieejamība.
- Augstas drošības prasības: salīdzinājumā ar 2. tipa hipervīzoriem 1. tipa hipervīzoriem ir mazāk programmatūras komponentu, tādējādi samazinot potenciālo uzbrukumu risku. 1. tipa hipervīzoru arhitektūra nodrošina labāku izolāciju starp virtuālajām mašīnām (VM).
- Veiktspējas intensīvas darba slodzes: programmas, kurām nepieciešama augsta veiktspēja, piemēram, datu bāzes, mašīnmācīšanās lietojumprogrammas un lielie dati, gūst labumu no tā, ka 1. tipa hipervīzori ļauj tieši kontrolēt aparatūru.
2. tipa hipervīzoru lietošanas gadījumi
- Izstrādes un testēšanas vides: 2. tipa hipervīzori ir ideāli piemēroti izstrādātājiem, kuri vēlas testēt dažādas operētājsistēmas un lietotnes uz viena un tā paša aparatūras. 2. tipa hipervīzori piedāvā ātru un vienkāršu veidu, kā izveidot un pārvaldīt virtuālās mašīnas.
- Apmācības: hostēti hipervīzori ir lieliski piemēroti semināriem un apmācībām. Lietotāji var droši izpētīt un eksperimentēt ar dažādām operētājsistēmām un lietotnēm, zinot, ka viņu darbības neradīs nekādu risku aparatūrai vai uzņēmējoperētājsistēmai.
- Personiska lietošana: 2. tipa hipervīzori ir ērti personiskai lietošanai un nelieliem projektiem. Lietotāji var darbināt operētājsistēmas un lietotnes savos datoros, bez nepieciešamības pēc papildu aparatūras vai sarežģītām konfigurācijām.
- Pieejama virtualizācija: 2. tipa hipervīzori ir pieejama virtualizācijas iespēja. To lietošanai nav nepieciešama nekāda īpaša aparatūra. Bieži vien tos var lietot bez maksas vai iegādāties programmatūru par salīdzinoši zemu cenu.