Компьютеры – сложные устройства, поддерживающие в 21 веке самые разные технологии. Одной из них является аппаратная виртуализация. Она может пригодиться как обычному пользователю, так и IT-специалисту.

Далее предстоит познакомиться с virtualization technology поближе. Нужно выяснить, что это вообще такое, для чего она нужна, какими особенностями обладает. Также вниманию будет представлен алгоритм работы виртуализации и процессоры, которые ее поддерживают.

Опубликованные данные пригодятся широкой публике читателей. Они ориентированы в большей степени на начинающих IT-специалистов, поэтому обычным ПК-пользователям предложенная информация тоже будет понятна. Представленные материалы помогут сложить общее представление о virtualization technology у каждого человека.

Определение

Виртуализация – это возможность запускать при помощи специального программного обеспечения (менеджера виртуальных машин) одну или несколько операционных систем (ОС). В этом случае устройство, которое выступает основным (с него осуществляется запуск) носит название хоста, а запускаемая ОС – гостем. Также допускается использование специального приложения-гипервизора для реализации упомянутой задачи.

Аппаратная виртуализация позволяет создавать виртуальные машины (ВМ) на физическом оборудовании. В процессе достижения поставленной цели имеющиеся у хоста ресурсы распределяются максимально эффективно.

При такой технологии возможно использование изолированных гостевых операционных систем, управляемых гипервизором напрямую. У нее поддерживается процессорная архитектура.

Принцип работы

Основной компонент в технологии virtualization – это гипервизор. С его помощью можно виртуально повторять функциональность тех или иных элементов, операционных систем и приложений. Гипервизор как бы изолирует одни процессы и инструкции, исполняемые процессором, от других. Так, словно они используются на разных устройствах.

Гипервизоры бывают двух типов. Первые способны запускаться самостоятельно на низком уровне без операционных систем, вторые – только как дочерние процессы внутри ОС. Именно первый вариант – это технология virtualization-technology.

В данном случае подразумевается использование специализированного аппаратного блока, который уже встроен в процессор. С помощью аппаратных расширений виртуальные машины способны выполняться на физических (реальных) серверах с минимальным вмешательством со стороны операционной системы. Соответствующее явление повышает уровень производительности и безопасности.

Классификация

Virtualization technology может быть разных видов:

1. Полной. В этом случае оборудование будет имитироваться полностью. В конечном итоге пользователь получает среду, которая может быть запущена на серверах без сложной и длительной настройки.
2. Паравиртуализация. Соответствующий подход подразумевает, что для ВМ создается отдельная специальная версия операционной системы. Она может быть скорректирована или перекомпилирована с учетом предоставляемых сервером аппаратных ресурсов.
3. Представление с аппаратной поддержкой. Виртуализированная машина будет создаваться с использованием исключительно тех ресурсов, которыми располагает конкретный компьютер – хост.

Выбор конкретной технологии зависит от того, какие именно задачи предстоит решать IT-специалистам.

Области применения

Virtualization Technology используется для решения самых разных задач. К ним можно отнести:

• запуск гостевых операционных систем для активации прикладного программного обеспечения, которое не работает на хосте;
• разработку и отладку сетевых и кроссплатформенных программ на одном и том же устройстве;
• обеспечение переноса данных и приложений с одной физической платформы на другую – специалисту достаточно скопировать образ виртуальной машины для этого;
• запуск нескольких экземпляров серверных операционных систем в рамках одного физического сервера.

Обычные пользователи могут использовать технологию virtualization-technology специально для того, чтобы запускать на основном компьютере (хосте) старые игры. Это очень распространенное явление, особенно для тех, кто перешел на Windows 8/10, но не хочет отказываться от очень старых компьютерных игрушек.

Преимущества и недостатки

У virtualization technology есть как плюсы, так и минусы. К преимуществам виртуализации можно отнести:

1. Экономичность. Пользователям и организациям не нужно будет запускать оборудование для формирования мощного физического сервера для решения той или иной задачи.
2. Высокий уровень гибкости. Если на ВМ увеличивается нагрузка, можно масштабировать имеющиеся ресурсы. Это поможет обеспечить стабильное функционирование системы.
3. Надежную изоляцию. Сбой или вирусное заражение одной ВМ при виртуализации никак не оказывают влияния на другие машины, расположенные на том же устройстве/сервере.
4. Возможность управления версиями. Снимки ВМ дают возможность при виртуализации отменить неудачные изменения, а также быстро вернуться к первоначальному состоянию.
5. Полный контроль над ресурсами. За счет этого допустимо распределение вычислительных мощностей между ВМ.

К недостаткам относят сильную зависимость от хоста – если он даст сбой, из строя выйдут все ВМ. Также иногда приходится покупать лицензионное программное обеспечение для хорошей виртуализации, а к этому не все готовы. А еще управление виртуализированной средой требует от пользователя определенных знаний. Неопытный человек не справится с этой задачей.

Процессоры со встроенной виртуализацией

Чтобы можно было грамотно организовать виртуализацию, необходимо наличие поддержки данной технологии со стороны процессора устройства. Сейчас многие из соответствующих элементов работают с ВМ.

Можно выделить следующие процессоры, которые поддерживают рассматриваемую технологию:

1. Intel (Интел). Здесь есть VT-x и VT-d. Первая – это технология Intel Virtualization. Она распространяется сейчас почти на все модели серверных и десктопных процессоров. Второй вариант – это Intel Virtualization-Technology for Directed I/O. Так называется виртуализация ввода-вывода от Intel, которая позволяет гостевым устройствам напрямую пользоваться сетевыми адаптерами, а также использовать графические и дисковые контроллеры.
2. AMD. В отличие от Intel, у AMD только один вариант рассматриваемой технологии. Он имеет название AMD Virtualization-Technology и напоминает VT-x. Только реализация здесь иная. Сейчас AMD-V поддерживается на семействе процессоров Opteron второго и третьего поколения, Athlon 64 X2, Fusion, Sempron Huron и Sargas, а также Phenom и Phenom 2.

Теперь понятно, что собой представляет виртуализация аппаратного типа. Научиться ей пользоваться и изучить досконально процессоры с поддержкой данной технологии помогут дистанционные компьютерные курсы.

Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!