什麼是虛擬機管理程序 Hypervisor ? Type 1 Hypervisor ? Type 2 Hypervisor 詳細解釋
什麼是虛擬機管理程序 Hypervisor ? Type 1 Hypervisor ? Type 2 Hypervisor 詳細解釋
小編最近在作虛擬化的相關研究,因此把自己對虛擬機管理程序 Hypervisor的相關筆記整理分享給大家參考, 服務器虛擬化目前是 IT 界的熱門話題,目前虛擬化的技術愈來愈普及愈來愈多企業環境採用VM技術,Hypervisor 虛機管理程序使得虛擬化成為可能。服務器虛擬化允許不同的操作系統在一台實體機器上運行,同時仍使用相同的物理資源。網絡系統管理員可以透過虛擬機技術讓需要運行的每項服務都能夠獨立的在一台專用VM虛擬機器上執行。這不僅減少了所需的物理服務器數量,而且還節省問題處理的時間。在本文中,我們將討論什麼是虛擬機管理程序以及它們如何工作還有虛擬機的不同類型。
什麼是虛擬機管理程序 Hypervisor
- 管理程序 Hypervisor 是使虛擬化成為可能的關鍵軟件。它從實體硬體中抽像出來Guest machine 和它們運行的操作系統。
- 管理程序 Hypervisor 創建一個虛擬化層,將 中央處理器CPU、RAM 和其他物理資源與您創建的虛擬機分開。
- 安裝管理程序 Hypervisor 的機器稱為 Host Machine ,而在上面運行的就是 Guest Machine 也就是 VM 虛擬機。
管理程序 Hypervisor 模擬可用資源,以便 Guest Machine 可以使用模擬出來的虛擬資源。無論您在VM虛擬機上安裝執行什麼OS操作系統,該作業系統都會認為底層是實體的硬體主機,那個作業系統感覺不出來 Hypervisor 提供給他的硬體是虛擬出來的,因此對於安裝在 Guest Machine 上面的OS來說他要作的事情並沒有任何改變,也不需要對OS或是OS上面執行的應用程式去作任何特別的設定,從 VM 的角度來看,物理環境和虛擬環境之間沒有區別。Guest Machine 不知道 Hypervisor 在虛擬環境中創建它們的,而 Guest Machine 也不知道它正在和其它的 Guest Machine 共享 Hypervisor 提供的可用計算能力,虛擬機是執行在實體的硬件上面透過 Hypervisor 管理的instance,因此它們完全依賴於底層硬體的穩定運行。
- Type 1 Hypervisor 也稱為 bare metal hypervisor 也就是 裸機 Hypervisor 或是叫 native hypervisor 也就是 原生 Hypervisor
- Type 2 Hypervisor 也稱為 hosted hypervisor 也就是 託管 Hyperviosr
Type 1 Hypervisor
裸機管理程序(類型 1)是我們直接安裝在物理服務器及其底層硬件之上的一層軟件。兩者之間沒有軟件或任何操作系統,因此稱為裸機管理程序。事實證明,Type 1 管理程序可提供出色的性能和穩定性,因為它不在 Windows 或任何其他操作系統中運行。
Type 1 Hypervisor本身就是一個OS操作系統,一個非常基本的操作系統,您可以在其上運行虛擬機。運行管理程序的物理機僅用於虛擬化目的。你不能將它用於其他任何事情。類型 1 管理程序主要存在於企業環境中。
Type 1 Hypervisor Performance ( Type 1 VM 管理器效能)
因為 Type 1 hypervisor 架構相對簡單,它們不提供很多功能。啟動安裝了裸機管理程序(Type 1 Hypervisor) 的Compute host物理服務器後,它會顯示類似BIOS 操作介面或是DOS command line 的操作畫面。如果您將顯視器連接到服務器,您會看到一些硬件和網路配置的詳細信息。這包括 CPU 類型、記憶體容量、IP 位址和 MAC 位址。
下面是Compute Host 裸機安裝了 Citrix-XenServer (Type 1 Hypervisor) 電源開啟後的開機畫面
VMware 管理程序示例
另一種Type1 hypervisor 可能看起來介面和 Xen Server 完全不同,但它們也只允許簡單的服務器配置。這包括更改日期和時間、IP 地址、密碼等。為了創建虛擬機的 Instance實例,您需要在另一台機器上設置管理控制台。使用控制台,您可以連接到服務器上的管理程序,並管理您的虛擬環境。管理控制台可以是基於 Web 的,也可以是安裝在需要遠程管理的機器上的單獨軟件包。根據您需要的功能,管理控制台的許可成本差異很大。您可以執行的一項操作包括手動或自動在物理服務器之間移動虛擬機。這一舉措基於給定時刻虛擬機的資源需求,並且不會對最終用戶產生任何影響。如果一個硬件或整個服務器出現故障,也是同樣的過程。一旦出現問題,正確配置的管理軟件就會將虛擬機移至工作服務器。檢測和恢復過程自動無縫地進行。
下面是Compute Host 裸機安裝了 VMWare ESXi (Type 1 Hypervisor)電源開啟後的開機畫面
Type 1 Hyperviso 的最佳特性之一是它們允許過度分配物理資源 (over allocating resource , over commit):
使用 Type 1 Hypervisor,您可以為虛擬機分配比可用資源更多的資源,也就是可以分配超出實體機的資源,很詭異吧? 例如,您的服務器上有 128GB 的 RAM 和 8 個虛擬機,則可以為每個虛擬機分配 24GB 的 RAM。總共有 192GB 的 RAM,但實際上這八台虛擬機在運行的時後幾乎不可能同時每一台VM都用光了24GB RAM配額, 因此 Hypervisor 會動態調整每台VM使用的RAM大小,每台VM 可能都以為他有 24GB 的RAM,但實際上他們只使用執行特定任務所需的 RAM 量。Hypervisor 僅是不停的觀察 VM Instance 運行時RAM or CPU 之類 resource 的實際需求,並且動態的拿閒置的 resource 去給繁忙的VM使用,很聰明的動態分配每個VM 即時所需的RAM or CPU 等等的資源量。這是所有現代企業數據中心DC(例如 phoenixNAP)都使用 Type 1 hypevisor 的原因之一。
Type 1 Hyperviso 廠商
有許多不同的管理程序供應商可用。大多數提供試用期以在您購買之前測試他們的服務。如果您想要他們提供的所有進階功能,那麼就需要花錢購買。
這些是最常見的 1 類管理程序:
VMware vSphere with ESX/ESXi
VMware 是業界領先的虛擬化技術供應商,許多大型數據中心都在其產品上運行。對於較小的 IT 環境,它可能不是最具成本效益的解決方案。如果您不需要 VMware vSphere 提供的所有高級功能,可以使用此虛擬機管理程序的免費版本和多個商業版本會比較便宜, vSphere 貴貴的啊。