什么是云计算中的 Hypervisor

作者： Ethan Wright Ethan Wright
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什么是 Hypervisor？

Hypervisor 是一种允许多个操作系统共享单个物理硬件的程序。每个操作系统将共享主机的处理器、内存、文件存储和其他资源。Hypervisor 控制主机处理器和资源，将所需分配给每个操作系统。这确保了客户操作系统（称为虚拟机）不会相互干扰。

由于 Hypervisor 有助于创建和管理虚拟机 (VM)，因此它们也称为虚拟机监视器或 VMM。

Hypervisor

Hypervisor 帮助您控制云环境的进程和基础架构，并保护敏感数据。它使云端应用程序能够被用户在虚拟环境中访问。

Hypervisor 的类型

Hypervisor 有 2 种类型，如下所述

Types of Hypervisors

Type 1 Hypervisor

Type 1 Hypervisor 直接安装在物理服务器上，也称为“裸金属”Hypervisor。您还可以直接访问物理服务器的资源，这使得 Type 1 Hypervisor 高效。此外，Type 1 Hypervisor 的设计高度安全，因为它限制了攻击面和被攻击的可能性。

Type 1 Hypervisor 是企业 IT 环境中最常见的选择，因为它提供了强大的安全性、稳定性和性能。

流行的 Type 1 Hypervisor 包括 Nutanix AHV、VMware ESXi 和 Citrix Hypervisor 等。

Type 2 Hypervisor

Type 2 Hypervisor 作为应用程序运行在物理服务器的现有操作系统上。主机操作系统位于物理服务器和 Hypervisor 之间。因此，它也称为“托管”Hypervisor。

然而，Type 2 Hypervisor 对于基于服务器的环境来说不是一个好的选择，因为它们的延迟和风险暴露比 Type 1 更高。Type 2 Hypervisor 易于安装。它在特定用例中效果很好，例如希望仅运行一个操作系统的个人 PC 用户。在这种情况下，性能和安全性不是主要考虑因素。

示例：使用 VirtualBox 在 Windows 上安装 Linux

什么是云 Hypervisor？

云 Hypervisor 是一种软件解决方案，可让您在多个虚拟机 (VM) 之间共享云提供商的物理计算和内存资源。

它是在 20 世纪 60 年代为大型机创建的。随着 20 世纪 90 年代 VMware 在行业标准服务器上的推出，云 Hypervisor 获得了全球普及。

云 Hypervisor 允许单个物理服务器运行多个客户虚拟机。这些 VM 各自拥有自己的操作系统 (OS)，这些操作系统独立运行并彼此逻辑分离。因此，一个客户 VM 中的问题或崩溃不会影响其他客户 VM、OS 或其正在运行的应用程序。

您为什么需要云 Hypervisor？

假设您拥有一家公司，有多台服务器通过互联网向客户提供各种服务。在这种情况下，很难集中管理它们，特别是那些运行不同操作系统的服务器。

Hypervisor 允许您虚拟化这些服务器并将它们全部管理在一台物理机器上，从而提高效率。它还有助于您控制流入 Hypervisor 管理的虚拟机中的数据流。

Hypervisor 还充当存储中心，所有数据都以虚拟方式存储在此处。

云 Hypervisor 如何工作？

HyperVisor 中使用以下 3 个模块

  • 调度器：此模块充当虚拟机监视器的入口点。它还将所有虚拟机指令重定向到一个或两个下面的模块。
  • 分配器：分配器负责决定要提供给虚拟机实例的系统资源。换句话说，当虚拟机执行导致更改与虚拟机关联的机器资源的操作时，调度器会调用分配器。
  • 解释器：解释器模块包含在虚拟机执行特定特权指令时执行的例程。

云 Hypervisor 的好处

以下是云 Hypervisor 的一些重要优点/优点

  • 可移植性：需求激增的应用程序可以连接到额外的两台机器以按需扩展。由于 Hypervisor 允许工作负载在两台不同的虚拟机之间移动，因此这是可能的。
  • 效率：当多个虚拟机运行在一台物理机的资源上时，可以更有效地利用一台物理服务器，这要归功于 Hypervisor。
  • 利用率：Hypervisor 允许多个虚拟机 (VM) 在单个物理服务器上运行并共享资源。因此，它提高了服务器利用率，同时节省了电力、冷却等。
  • 硬件无关：基于 Hypervisor 的复制是硬件无关的，这意味着重复数据可以轻松存储在任何设备上。
  • 灵活性：Hypervisor 客户 VM 和 OS 可以在各种硬件上运行。
  • 使用时间：云 Hypervisor 能够即时启动或关闭虚拟机 (VM)。它允许项目创建，并使团队在同一天开始工作。
  • 可靠性：可以通过将虚拟机移动到不同的机器来修复硬件故障。

容器与 Hypervisor 对比

容器和 Hypervisor 都参与使应用程序更快、更高效。但是，它们以不同的方式实现相同的目标。

以下是容器和 Hypervisor 之间的一些重要区别

Container vs. Hypervisor

容器 Hypervisor
容器即服务是一种主要用于运行单个应用程序的基础设施。 Hypervisor，也称为虚拟机监视器，是一种创建和运行 虚拟机 (VM) 的软件。
它可以在任何操作系统上运行。唯一的要求是相应的容器引擎。 它共享虚拟计算、存储和内存资源。
它允许应用程序在不需要操作系统的情况下运行。 它允许操作系统使用虚拟机独立于底层硬件运行。
它们非常便携，因为应用程序包含运行所需的一切。 它可以在多个操作系统上运行，也可以安装在标准操作系统上。

如何选择合适的 Hypervisor？

以下是选择合适 Hypervisor 的重要注意事项

  • Hypervisor 的成本：选择 Hypervisor 最重要的决定因素应该是找到成本和功能之间的正确平衡。一些入门级解决方案是免费的，但不能提供必要的功能。
  • 虚拟机性能：虚拟系统应能够达到甚至超过其物理对应物的性能，因此超出此基准的一切都是有利可图的。
  • 生态系统：选择一个拥有良好生态系统的 Hypervisor 也很重要。最好为您选择的 Hypervisor 提供文档、支持、培训、第三方开发人员和咨询服务。
  • 自行测试：您可以运行各种 Hypervisor 系统并确定哪种最适合。它可以在您现有的台式机或笔记本电脑上进行测试。
  • 性能 – 它应该能够提供足够的性能来支持您的关键任务应用程序。
  • 操作系统支持–它是否支持流行的客户 操作系统，如 Microsoft、Suse、RedHat、Ubuntu 和 CentOS。

Hypervisor 示例

以下是一些著名的 Hypervisor 示例

  • KVM：KVM 是一款虚拟化软件，提供虚拟化基础架构和特定于处理器的模块。它允许您在 Windows 或 Linux 操作系统上运行未修改镜像的多个虚拟机。它还有助于进行调度和资源控制。
  • VSphere：VMware vSphere 是 VMware 的服务器虚拟化软件应用程序。IT 部门可以运行应用程序工作负载，使用最高效且最具成本效益的计算资源。它提供了一个有效的中央管理系统，用于使用 虚拟化 来托管多个机器或服务器。
  • XenServer：Citrix XenServer 是一个基于 Xen Hypervisor 的开源服务器虚拟化平台。此 Hypervisor 平台能够创建和管理虚拟化服务器基础架构。

摘要

  • Hypervisor，也称为 VMM（虚拟机监视器），是一种创建和运行虚拟机 (VM) 的软件。
  • Hypervisors 使用一个或多个可用的系统资源，并提供更大的 IT 灵活性。
  • Hypervisors 有两种类型：Type 1 和 Type 2。
  • 云 Hypervisor 是一种允许跨多个虚拟机共享云提供商的物理计算和内存资源的软件。
  • Hypervisor 的成本、虚拟机性能。
  • 生态系统、自行测试、性能、生态系统等。
  • KVM、VSphere 和 XenServer 是几种最常见的 Hypervisor 类型。