Mikä on hypervisori?

Hypervisori on ainutlaatuinen ohjelmistotyyppi, jonka avulla tietokone voi käyttää useampaa kuin yhtä käyttöjärjestelmää. Virtualisointimenetelmän kautta ohjelmisto huijaa jokaisen käyttöjärjestelmän ajattelemaan, että sillä on yksinomainen pääsy tiettyyn laitteistoon. Se sijaitsee fyysisen laitteiston ja käyttöjärjestelmän välissä ja esittää virtuaalisen laitteistosarjan kaikille muille koneessa käynnissä oleville ohjelmistoille. Se myös hallitsee tiedonkulkua ohjelmiston, virtualisoidun laitteiston ja fyysisen laitteiston välillä. Tämän tyyppisiä ohjelmistoja käytetään sekä kuluttaja- että yritysasetuksissa.

Useimmissa tapauksissa tietokoneen käyttöjärjestelmä toimii erittäin etuoikeutetussa tilassa, jossa sillä on esteetön pääsy laitteen laitteistoon, kun taas sovellukset toimivat vähemmän etuoikeutetussa tilassa ja niiden on luotettava käyttöjärjestelmään. Nämä eri tasoiset laitteiston käyttöoikeudet tunnetaan renkaina, ja käyttöjärjestelmä on perinteisesti käytössä renkaassa 0; käyttäjäsovellukset toimivat renkaissa 1–3, joilla on vähemmän käyttöoikeuksia. Tämä malli toimii hyvin suurimman osan ajasta, mutta hajoaa kokonaan, kun yritetään käyttää useampaa kuin yhtä käyttöjärjestelmää yhdellä tietokoneella samanaikaisesti. Hypervisori ratkaisee tämän ongelman käyttämällä virtualisointitekniikkaa.

Virtualisointi ei ole uusi idea, mutta siitä on tullut muodikas sana 2000-luvun puolivälistä lähtien, kun yritykset ja tietotekniikka-ala ovat ymmärtäneet mahdollisuutensa alentaa kustannuksia ja lisätä tehokkuutta. Virtualisointiin on monia erilaisia ​​lähestymistapoja, mutta perusidea on luoda simuloituja laitteistosarjoja, joita usein kutsutaan virtuaalikoneiksi. Jos kyseessä on hypervisori, jota voidaan kutsua myös virtuaalikoneen monitoriksi, jokainen virtuaalikone sisältää “vierailevan” käyttöjärjestelmän. Itse hypervisori voi toimia suoraan fyysisellä laitteistolla, jolloin se tunnetaan “paljaana metallina” tai isäntäkäyttöjärjestelmässä “ohjelmiston” hypervisorina.

Hypervisoreiden on käytettävä erittäin kehittyneitä tekniikoita hallitakseen vieraiden käyttöjärjestelmiään ja varmistaakseen, etteivät ne ole ristiriidassa keskenään. Koska virtuaalikoneen sisällä oleva käyttöjärjestelmä ei tiedä, että siltä on poistettu rengas 0 -oikeudet, se voi yrittää suorittaa rajoitettuja toimintoja ilman lupaa. Näissä tapauksissa hypervisor voi siepata toiminnon ennen kuin se saavuttaa laitteiston, suorittaa ohjeet tavalla, joka ei aiheuta haittaa muille laitteistolla toimiville käyttöjärjestelmille, ja palauttaa tuloksen alkuperäiseen käyttöjärjestelmään. Tämä ansaitse ja jäljittele -tekniikkana tunnettu tekniikka on vain yksi monista kehittyneistä konsepteista, jotka ovat ainutlaatuisia virtualisoinnin maailmassa.

Koska tämän tyyppisistä ohjelmistoista on tullut tärkeämpiä ja tuottoisampia, yhä useammat yritykset ovat etsineet tapoja helpottaa hypervisorin kuormitusta ja parantaa suorituskykyä. Ohjelmistotoimittajat ovat muuttaneet käyttöjärjestelmiään ollakseen tietoisia käynnissä olevista virtuaalikoneista, mikä tarkoittaa vähemmän ansoja ja emulointityyppejä. Laitteistotoimittajat ovat lisänneet tuen uudelle käyttöoikeustasolle, joka tunnetaan joskus nimellä rengas -1. Uudemmat ohjelmistot voivat hyödyntää yhtä tai molempia näistä tekniikoista suorituskyvyn parantamiseksi.

Hypervisoreita löytyy nyt monista tuotteista sekä kuluttaja- että yritystasolla. Kuluttajatuotteet, joiden avulla yksi käyttöjärjestelmä voi toimia toisessa, käyttävät usein ohjelmistotyyppistä hypervisoria. Yritystilassa ohjelmisto mahdollistaa eri käyttöjärjestelmiä käyttävien alikäytettyjen palvelimien yhdistämisen. Ohjelmistokehittäjät voivat käyttää tätä lähestymistapaa useiden samanlaisten tai jopa identtisten käyttöjärjestelmien esiintymien testaamiseen yhteensopivuusongelmien varalta.