Koncept virtualnog stroja predstavljen je oko 1960. To je evolucija tehnike dijeljenja vremena. U metodi dijeljenja vremena, svaki program ima puni pristup svim računalnim resursima, ali istovremeno će se izvršiti samo jedan program. Sustav se prebacuje između programa u vremenskim odsječcima tijekom svakog spremanja i vraćanja stanja programa. Korištenjem metode dijeljenja vremena više korisnika može istovremeno koristiti računalni sustav. IBM istraživački centri razvili su metodu dijeljenja vremena kao virtualne strojeve. CP-67 je bio prvi dostupan arhitektura virtualnog stroja . Razvijeni su sustavi s više virtualnih strojeva na jednom hostu i jedan virtualni stroj na više hostova.
Prije pokretanja bilo kojeg novog hardvera tehnologija , prvo se testira na emulatoru kako bi otkrio, ponovno stvorio i popravio nedostatke u dizajnu i uklonio potrebne korake. Slično tome, prije predstavljanja bilo kojeg novog softvera, simulira se provjera bilo kakvih pogrešaka i njihovo uklanjanje pogrešaka. Da bi to učinio, sustav koji može djelovati kao zamjena za glavno okruženje za izgradnju nove tehnologije. Ovdje se pojavljuju virtualni strojevi. Djeluje kao emulacija računalnog sustava pružajući punu funkcionalnost fizičkog sustava.
Što je virtualni stroj?
Uvođenjem novih tehnologija i novijih istraživačkih modela lansirano je mnoštvo hardverskih i softverskih proizvoda. Mnogi softveri ovise o platformi, pa ih je ponekad teško otkloniti ili provjeriti zbog ograničenih hardverskih resursa.
VM (virtualni stroj) je oponašanje računalnog sustava, gdje ti strojevi koriste računalne arhitekture kako bi osigurali funkcionalnost fizičkog računala. Fizički uređaj na kojem rade virtualni strojevi poznat je pod nazivom Host, dok su virtualni strojevi poznati kao Guest. Jedan domaćin može imati višestruki broj gostiju.
Vrste virtualnih strojeva
Virtualni stroj radi poput računala i zaštićen je od ostatka host sustava. Softver u gostu ne može mijenjati softver glavnog sustava. Tako se datoteke virusa mogu testirati pomoću virtualnog stroja bez utjecaja na glavni računalni sustav. Računalni softver koji stvara i pokreće virtualni stroj poznat je kao Hypervisor. Na temelju njihovih funkcija postoje dvije različite vrste virtualnih strojeva - virtualni strojevi sustava i virtualni strojevi obrade.
1). Virtualni strojevi sustava
Ove vrste VM-ova pružaju potpunu virtualizaciju. Djelujući kao zamjena za pravi stroj, oni će pružiti funkcionalnosti za izvršavanje cjeline operacijski sustav . Hardverski resursi dijele se i njima se upravlja, čime se formira više okruženja na host sustavu. Ta su okruženja međusobno izolirana, ali postoje na istom fizičkom domaćinu. Dakle, oni omogućuju dijeljenje vremena između nekoliko operativnih sustava s jednim zadatkom.
Omogućiti dijeljenje memorije između različitih virtualnih strojeva na jednom računalu operacijski sustav , mogu se primijeniti sustavi prekomjerne memorije. Memorijske stranice s identičnim sadržajem mogu se dijeliti između više virtualnih strojeva prisutnih na istom fizičkom hostu. Ovo je vrlo korisno za stranice samo za čitanje.
2). Obradite virtualne strojeve (VM)
Ti su VM-ovi poznati i kao aplikacijski virtualni strojevi, upravljana runtime okruženja. Ova vrsta VM-a radi kao normalna aplikacija unutar operacijskog sustava hosta, podržavajući jedan proces. Stvara se s početkom postupka i uništava se kad proces završi. Koristi se za pružanje neovisnosti o platformi programiranje okruženje za proces, omogućujući mu da se izvrši na isti način na bilo kojoj drugoj platformi.
Proces-virtualni stroj
Oni se provode pomoću tumača i pružaju apstrakcije na visokoj razini. Oni se popularno koriste za Java programiranje koje koristi Java virtualni stroj za izvršavanje programa. Poseban je slučaj procesnog VM-a koji apstrahira komunikacijski mehanizam računalnog klastera. Oni sadrže jedan postupak po fizičkom stroju u klasteru. Oni pomažu programeru da se usredotoči na algoritam umjesto na komunikacijski postupak koji pruža međusobno povezivanje i virtualni stroj u OS-u . Aplikacija koja se izvodi na ovim VM-ima ima pristup svim uslugama operativnog sustava. Paralelni virtualni stroj, sučelje za prosljeđivanje poruka primjeri su ovih virtualnih strojeva (VM).
Arhitektura
Runtime softver je softver za virtualizaciju koji implementira Process VM. Provodi se na API razini računalne arhitekture iznad kombiniranog sloja OS-a i hardvera. Ovo oponaša upute na razini korisnika, kao i pozive OS-a ili knjižnice. Za virtualni stroj sustava, softver za virtualizaciju naziva se Virtual Machine Monitor (VMM). Ovaj se softver nalazi između glavnog hardverskog stroja i gostujućeg softvera. VMM oponaša hardverski ISA dopuštajući gostujućem softveru da izvrši drugačiji ISA.
Prednosti
Neke od prednosti virtualnih strojeva su sljedeće -
- Virtualni strojevi pružaju softversku kompatibilnost softveru koji se na njemu izvodi. Tako će se sav softver napisan za virtualizirani domaćin također izvoditi na virtualnom stroju.
- Pruža izolaciju između različitih vrsta operativnih sustava i procesa. Stoga operativni sustav procesora pokrenut na jednom virtualnom stroju ne može mijenjati procese drugih virtualnih strojeva i hostovnog sustava.
- Oni omogućuju enkapsulaciju i softver prisutan na virtualnom stroju može se mijenjati i kontrolirati.
- Za domaćina s više operativnih sustava pružaju razne značajke poput dvostrukog dizanja, prijenosa datoteka između virtualnih računala, pogreška u jednom OS-u ne utječe na drugi OS prisutan na hostu, freash OS može se jednostavno dodati.
- Oni pružaju dobro upravljanje softverom, poput ovih, mogu pokrenuti kompletni softverski stog glavnog računala, pokrenuti naslijeđeni OS itd.
- Ovdje je moguće dijeliti hardverske resurse s neovisnim hrpama softvera i uravnotežiti opterećenje, virtualni strojevi se mogu prenijeti na različita računala.
Dakle, moderni računalni sustavi postaju sve složeniji i sadrže razne softverske i hardverske komponente koje usko komuniciraju. Ovdje virtualizacija djeluje kao tehnologija međusobnog povezivanja. Virtualni strojevi čine nekompatibilne podsustave za zajednički rad. Također pruža fleksibilnije i učinkovitije korištenje hardverskih resursa među više operativnih sustava. Oni pružaju interoperabilnost između hardvera, sistemskog softvera i aplikacija. Koje su razlike između Procesa Virtualni stroj i sustav Virtual Machine?
