Što je hipervizor?

Hipervizor je jedinstvena vrsta softvera koji računalu omogućuje pokretanje više od jednog operacijskog sustava (OS). Kroz proces poznat kao virtualizacija, softver vara svaki OS da misli da ima isključivi pristup određenom skupu hardvera. Nalazi se između fizičkog hardvera i OS-a i predstavlja virtualni skup hardvera svim ostalim softverima koji rade na računalu. Također upravlja protokom informacija između softvera, virtualiziranog hardvera i fizičkog hardvera. Ova vrsta softvera koristi se i za potrošače i za poduzeća.

U većini slučajeva, OS računala radi u visoko privilegiranom stanju gdje ima neometan pristup hardveru računala, dok aplikacije rade u manje privilegiranom stanju i moraju se oslanjati na OS. Ove različite razine privilegija pristupa hardveru poznate su kao prstenovi, pri čemu OS tradicionalno radi u prstenu 0; korisničke aplikacije rade u prstenovima 1-3, koji imaju manje privilegija. Ovaj model većinu vremena radi dobro, ali se potpuno raspada kada pokušavate pokrenuti više od jednog OS-a na jednom računalu istovremeno. Hipervizor rješava ovaj problem korištenjem tehnike zvane virtualizacija.

Virtualizacija nije nova ideja, ali je postala popularna od sredine 2000-ih kada su korporacije i industrija informacijske tehnologije (IT) shvatile svoj potencijal za smanjenje troškova i povećanje učinkovitosti. Postoji mnogo različitih pristupa virtualizaciji, ali osnovna ideja je stvaranje simuliranih skupova hardvera koji su često poznati kao virtualni strojevi. U slučaju hipervizora, koji se također može nazvati monitorom virtualnog stroja, svaki virtualni stroj sadrži “gostujući” OS. Sam hipervizor može se izvoditi izravno na fizičkom hardveru, u tom slučaju poznat je kao “goli metal” tip ili unutar glavnog operativnog sustava kao “softverski” hipervizor.

Hipervizori moraju koristiti neke vrlo sofisticirane tehnike za upravljanje svojim gostujućim operativnim sustavima i osigurati da se ne sukobljavaju jedni s drugima. Budući da OS unutar virtualnog stroja nije svjestan da su mu oduzete privilegije prstena 0, može pokušati izvesti ograničene funkcije bez dopuštenja. U tim slučajevima, hipervizor može presresti funkciju prije nego što dođe do hardvera, izvršiti upute na način koji neće uzrokovati štetu drugim operativnim sustavima koji rade na hardveru i vratiti rezultat izvornom OS-u. Poznata kao tehnika “zamka i oponašanje”, ovo je samo jedan od mnogih naprednih koncepata jedinstvenih u svijetu virtualizacije.

Kako je ova vrsta softvera postala važnija i unosnija, sve je više tvrtki tražilo načine za ublažavanje opterećenja hipervizora i povećanje performansi. Dobavljači softvera modificirali su svoje operativne sustave kako bi bili svjesni virtualnih strojeva na kojima rade, što znači manje scenarija za zamku i emulaciju. Dobavljači hardvera dodali su podršku za novu razinu privilegija koja se ponekad naziva ring -1. Noviji softverski programi mogu iskoristiti jednu ili obje ove tehnike za povećanje performansi.

Hipervizori se sada mogu naći u raznim proizvodima na razini potrošača i poduzeća. Potrošački proizvodi koji dopuštaju da jedan operativni sustav radi unutar drugog često koriste hipervizor softverskog tipa. U poslovnom prostoru, softver omogućuje konsolidaciju nedovoljno korištenih poslužitelja s različitim operativnim sustavima. Programeri softvera mogu koristiti ovaj pristup za pokretanje višestrukih instanci sličnih ili čak identičnih operacijskih sustava kako bi testirali probleme s kompatibilnošću.