7-bob Virtualizatsiya va bulut

7.5. Gipervisorlar
haqiqiy mikroyadrolar?
Ikkala gipervisor ham, 1-toifa va 2-toifa, o'zgartirilmagan holda ishlaydi
mehmon operatsion tizimlari, lekin yuqori unumdorlikka erishish uchun halqa orqali o'tish kerak. Yuqorida ko'rsatilgandek, paravirtualizatsiyada
o'rniga mehmon operatsion tizimining manba kodini o'zgartirishni o'z ichiga olgan boshqa yondashuv qo'llaniladi. Xizmat ko'rsatmalarini bajarish o'rniga
paravirtuallashtirilgan mehmon operatsion tizimi giperqo'ng'iroqni amalga oshiradi.
Ma'lum bo'lishicha, mehmon operatsion tizimi foydalanuvchi kabi ishlaydi
operatsion tizimga (gipervisor) tizim qo'ng'iroqlarini amalga oshirish orqali dasturlar. Qachon
bu marshrut tanlangan bo'lsa, gipervizor to'plamidan iborat interfeysni belgilashi kerak
mehmon operatsion tizimi foydalanishi mumkin bo'lgan protsedura chaqiruvlari.
Amaliy dasturlash interfeysi (API) dan boshqa narsa bo'lmagan ushbu qo'ng'iroqlar to'plami interfeysdir
amaliy dasturlar tomonidan emas, balki mehmon operatsion tizimi tomonidan foydalanish uchun mo'ljallangan. Agar biz bir qadam oldinga borsak va barcha xizmatlarni olib tashlasak
tizimni olish uchun shunchaki giperqo'ng'iroqlar qilish orqali ko'rsatmalar
Kiritish/chiqarish xizmatlarida gipervisor shaklda ko'rsatilganiga o'xshash mikroyadroga aylanadi. 1.26. Paravirtualizatsiyani o'rganishda emulyatsiya g'oyasi paydo bo'ldi
maxsus apparat ko'rsatmalari zerikarli va vaqt talab qiladigan ishdir. Qayerda
mehmonni majburlash uchun I / O va boshqa shunga o'xshash vazifalarni bajarish uchun yaxshiroqdir
gipervisorni (yoki mikroyadroni) chaqirish uchun operatsion tizim. Darhaqiqat, ba'zi tadqiqotchilar gipervisorlar kerak, deb ta'kidlashadi
"haqiqiy mikroyadrolar" sifatida qabul qilinadi (Hand va boshqalar, 2005). Avvalo, shunday bo'lishi kerak
E'tibor bering, bu juda munozarali masala va boshqa tadqiqotchilar faol ravishda himoya qilmoqdalar
bu kontseptsiyaga qarshi bo'lib, ular orasidagi farq tabiatan fundamental emas (Heiser va boshq., 2006). Boshqalar esa, mikroyadrolar bilan solishtirganda, gipervizorlarni xavfsiz tizimlarni yaratishga moslashtira olmasligiga ishora qiladilar.
va ularga shunday funksiyalarni berib, ularning funksiyalarini kengaytirishni tavsiya eting
xabarlarni uzatish va xotira almashish kabi yadrolar (Xohmuth va boshq., 2004).
Nihoyat, tadqiqotchilar gipervisorlarning bir tekis ekanligiga rozi bo'lishdi
"haqiqiy operatsion tizim tadqiqotlari" mahsuloti emas (Roscoe va boshqalar,
2007). Hozirgacha hech kim to'g'ri (yoki noto'g'ri) tuzilgan (haqiqiy) operatsion tizim qo'llanmalari haqida hech narsa aytmaganligi sababli, biz buni to'g'ri deb o'yladik.
gipervisorlar va mikroyadrolar o'rtasidagi o'xshashlikni biroz chuqurroq o'rganing.
Birinchi gipervizorlar butun mashinani taqlid qilishining asosiy sababi edi
mehmon operatsion tizimining manba kodiga kirishning yo'qligi (masalan,
Windows kodiga) yoki bunday kodning juda ko'p variantlari (masalan, Linuxda). Ehtimol, kelajakda gipervisor yoki mikroyadro API standartlashtiriladi va keyingi operatsion tizimlar buni chaqirish uchun mo'ljallangan.
xizmat ko'rsatmalaridan foydalanish o'rniga interfeys. Keyin virtual mashinalarning texnologiyasi va ulardan foydalanish soddalashtiriladi.
Virtualizatsiya va paravirtualizatsiya o'rtasidagi farq rasmda ko'rsatilgan. 7.4. Unga
VT uskunasi tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan ikkita virtual mashina ko'rsatilgan. Chapda
mehmon operatsion tizimi sifatida mashina o'zgartirilmagan holda ishlatiladi
Windows versiyasi. Xizmat ko'rsatmasini bajarayotganda uskuna ishga tushadi
tizim boshqaruvni gipervizorga o'tkazish bilan uzilib qoladi, keyin u emulyatsiya qiladi
ushbu ko'rsatma va boshqaruvni qaytaradi. To'g'ri mashinadagi versiya
Linux endi xizmatni o'z ichiga olmaydi, deb o'zgartirildi
ko'rsatmalar. Buning o'rniga, qachon u I/U kerak bo'lsa yoki
muhim ichki registrlarga o'zgartirishlar kiritish (masalan, sahifa jadvallariga ishora qiluvchi registrga), u chaqiradi
gipervisor xuddi amaliy dastur tizim chaqiruvini amalga oshiradi
standart Linuxda.

Shaklda. 7.4-rasmda nuqta chiziq bilan ikki qismga bo'lingan gipervizor ko'rsatilgan. Ustida

aslida apparatda faqat bitta dastur ishlaydi. Uning bir qismi tutilgan xizmat ko'rsatmalarini sharhlash uchun javobgardir, bu holda
Windows dan. Va boshqa qismi shunchaki giperqo'ng'iroqlarni amalga oshiradi. Bu qism bor
yozuv: "Mikro yadro". Agar gipervisor faqat paravirtuallashtirilgan mehmon operatsion tizimlarini ishga tushirish uchun mo'ljallangan bo'lsa, uni taqlid qilish shart emas.
uy xo'jaligi bo'yicha ko'rsatmalar va biz jarayonni jo'natish kabi eng asosiy xizmatlarni taqdim etadigan haqiqiy mikroyadro bilan ishlaymiz.
va MMU boshqaruvi. 1-toifa gipervisor va mikroyadro o'rtasidagi chegara allaqachon mavjud
oʻchiriladi va gipervisorlar sifatida kamroq va kamroq koʻrinadigan boʻladi
tobora ko'proq funksionallik va giperqo'ng'iroqlarga ega bo'ladi, bu juda mumkin bo'lgan rivojlanish kabi ko'rinadi. Bu munozarali
mavzu, lekin yadro rejimida ishlaydigan dastur tobora aniq bo'lib bormoqda
to'g'ridan-to'g'ri uskunada, kichik o'lchamli va ishonchli bo'lishi kerak
va millionlab emas, balki minglab kod satrlaridan iborat. operatsion tizim oddiy apparatda ishlaydi? Axir, uskunalar bu giperqo'ng'iroqlarni tushunmaydi. Ikkinchidan, bozorda bir nechta gipervisorlar mavjud bo'lsa-chi?
Masalan, VMware, Xen ochiq manba, dastlab Kembrijda yaratilgan
universitet va Microsoft Hyper-V va ularning har birida nimadir bor
boshqa gipervisor API? Yadroni qanday o'zgartirish mumkin
barcha gipervisorlarni ishga tushiryaptimi?
Yechim Amsden va boshqalar tomonidan taklif qilingan. (2006). Ularning modelida yadro, qachon
u ba'zi xizmat ko'rsatmalarini bajarishi kerak, uchun o'zgartiriladi
maxsus protseduralarni chaqirish. Ushbu protseduralar birgalikda interfeys deb ataladi
virtual mashina (Virtual Machine Interface (VMI)), past darajali tashkil etadi
apparat yoki gipervisor bilan o'zaro ta'sir qiluvchi qatlam. Ushbu protseduralar
ko'p qirrali ko'z bilan ishlab chiqilgan va hech qanday alohida bog'liq emas
apparat platformasi yoki har qanday maxsus gipervizorgaLinuxning paravirtuallashtirilgan versiyasi uchun bunday texnologiyaning namunasi deb ataladi
ularni VMI Linux (VMIL), rasmda ko'rsatilgan. 7.5. VMI Linux to'g'ridan-to'g'ri uskunada ishga tushirilganda, u kutubxona bilan bog'langan bo'lishi kerak:
rasmda ko'rsatilganidek. 7.5, a, ish uchun zarur bo'lgan haqiqiy (xizmat) chiqaradi
ko'rsatmalar. VMware yoki Xen kabi gipervisor rejimida ishlaganda mehmon
operatsion tizim asosiy gipervisorga yo'naltirilgan tegishli (va allaqachon boshqacha) giperqo'ng'iroqlarni amalga oshiradigan boshqa kutubxonalarga ulanadi. Shunday qilib
Shunday qilib, gipervisor u bilan muvaffaqiyatli va samarali o'zaro aloqada bo'lganda, operatsion tizim yadrosi portativ bo'lib qoladi.


Guruch. 7.5. VMI Linux ishlayotgan: a - to'g'ridan-to'g'ri apparatda;
b - VMware-da; in - on Xen
Virtual mashinaning interfeysi bo'yicha boshqa takliflar ham berilgan. Ommabop takliflardan biri paravirt ops deb ataladi. Kontseptual fikr
ilgari tasvirlangan narsaga o'xshash, ammo tafsilotlarda farq qiladi. Umuman olganda, guruh
Linux sotuvchilari, jumladan IBM, VMware, Xen va Red Hat kabi kompaniyalar,
uchun gipervisordan mustaqil interfeysni yoqladi
linux. 2.6.23 versiyasidan boshlab asosiy yadro qatoriga kiritilgan interfeys,
yadroga fizikani boshqaruvchi gipervisor bilan aloqa qilish imkonini berdi
uskunalar.