Hyper-V в Windows Server 2008 - Типы решений виртуализации
ОГЛАВЛЕНИЕ
Типы решений виртуализации
По сути, существуют три основных вида архитектур, используемых для виртуализации серверов, как показано на рис. 1. Фундаментальные отношения между ними лежат в области отношений между уровнем виртуализации и физическим оборудованием. Под уровнем виртуализации я понимаю уровень программного обеспечения, именуемый монитором виртуальных компьютеров (VMM, не путать с Virtual Machine Manager). Именно этот уровень предоставляет возможность создавать несколько изолированных экземпляров на основе одних и тех же аппаратных ресурсов.
Рис 1. Три архитектуры виртуализации
Примером архитектуры VMM типа 2 являются виртуальные компьютеры Java Virtual Machines. Здесь целью виртуализации является создание среды выполнения, внутри которой процесс сможет выполнять набор инструкций, не полагаясь на систему-носитель. В данном случае, изоляция предназначена для различных процессов и позволяет одному приложению работать на различных ОС, не заставляя беспокоиться насчет зависимостей ОС. Виртуализация серверов не попадает в эту категорию.
VMM типа 1 и гибридные VMM — это подходы, с использованием которых обычно можно столкнуться сегодня. Гибридная VMM — это этап, на котором VMM запущена вместе с ОС хост-компьютера и помогает создать виртуальные машины. Примерами гибридных VMM являются Microsoft Virtual Server, Microsoft Virtual PC, VMware Workstation и VMware Player. Следует отметить, что хотя эти типы решений отлично подходят для сценариев клиентов, где виртуальные компьютеры используются лишь в течении части времени, VMM также добавляют существенные системные издержки и, следовательно, не подходят для рабочих нагрузок, интенсивно использующих ресурсы.
В архитектуре VMM типа 1, уровень VMM работает прямо над оборудованием. Это часто называется уровнем гипервизора. Эта архитектура была первоначально разработана IBM в 1960-е годы для мэйнфреймов и недавно стала доступной на платформах x86/x64, как часть ряда решений, включая Windows Server 2008 Hyper-V.
Существуют доступные решения, на которых гипервизор является внедренной частью микропрограммного обеспечения. Это, однако, является лишь вариантом поставки и не влияет на технологию как таковую.
Глядя на VMM типа 1 можно обнаружить, по сути, два основных вида архитектуры решений гипервизора: микроядерную и монолитную. Оба этих подхода, как показано на рис. 2, являются настоящими VMM типа 1, у которых гипервизор установлен прямо на физическое оборудование.
Рис. 2. Две модели архитектуры решений гипервизора
Монолитный подход размещает гипервизор/VMM в едином уровне, который также включает большинство требуемых компонентов, таких как ядро, драйверы устройств и стек ввода/вывода. Это подход, используемый такими решениями, как VMware ESX и традиционные системы мэйнфреймов.
Микроядерный подход использует очень тонкий, специализированный гипервизор, выполняющий лишь основные задачи обеспечения изоляции разделов и управления памятью. Этот уровень не включает стека ввода/вывода или драйверов устройств. Это подход, используемый Hyper-V. В этой архитектуре стек виртуализации и драйверы конкретных устройств расположены в специальном разделе, именуемом родительским разделом.