V oblasti virtualizace jsou hypervizory klíčové pro provoz virtuálních strojů. Hypervizory typu 1 i typu 2 mají své silné a slabé stránky a typické případy použití.

Co je to hypervisor?

Hypervisor je typ softwaru, který umožňuje spouštět více virtuálních strojů (VM) na stejném fyzickém hardwaru. Hypervisory se také nazývají monitory virtuálních strojů (VMM) a spravují zdroje, jako jsou CPU, paměť a sítě, a přidělují tyto zdroje virtuálním strojům. Díky hypervisorům mohou uživatelé pomocí virtuálních strojů spouštět současně různé operační systémy, jako jsou Windows nebo distribuce Linuxu.

Existují dva typy hypervisorů:

  • Hypervizory typu 1
  • Hypervizory typu 2

Hypervisory typu 1 a typu 2 mají některé společné rysy. Oba mohou vytvářet více virtuálních strojů na jednom fyzickém počítači. Mohou také izolovat virtuální stroje od sebe navzájem, což zvyšuje bezpečnost a zabraňuje tomu, aby problémy vyskytující se v jednom virtuálním stroji ovlivňovaly ostatní virtuální stroje. Oba typy hypervisorů umožňují také spouštět, zastavovat a monitorovat virtuální stroje. Kromě toho lze podle potřeby přidělovat a upravovat zdroje. Uživatelé mohou obvykle spravovat virtuální stroje a přidělovat zdroje prostřednictvím uživatelského rozhraní nebo API.

Jak se liší hypervizory typu 1 od hypervizorů typu 2?

Hlavním rozdílem mezi hypervizory typu 1 a hypervizory typu 2 je to, že hypervizory typu 1 nejsou pro svou funkci závislé na operačním systému. V následujících dvou částech se podrobněji podíváme na různé vlastnosti těchto dvou typů virtualizace.

Hypervisor typu 1

Hypervisor typu 1, označovaný také jako hypervisor typu bare-metal, běží přímo na fyzickém hardwaru. U tohoto typu hypervisoru je hypervisor první vrstvou softwaru, která se načte do počítače nebo serveru. Funguje jako prostředník mezi hardwarem a virtuálními stroji (VM). Tento typ architektury poskytuje obzvláště výkonné a efektivní řešení pro virtualizaci.

Díky přímému přístupu k fyzickým zdrojům mají hypervisory typu 1 nízkou latenci a rychlou odezvu. Mohou efektivně a přesně přidělovat jádra CPU, paměť a síťová rozhraní, čímž optimalizují výkon virtuálních strojů. Zajišťují také silnou izolaci mezi virtuálními stroji, čímž zvyšují bezpečnost a stabilitu celého virtuálního prostředí.

Hypervisory typu 1 často disponují funkcemi, jako je živá migrace, při které lze virtuální stroje přesouvat z jednoho fyzického stroje na druhý, aniž by došlo k přerušení jejich provozu. Mnoho poskytovatelů hypervisorů typu 1 také podporuje vysokou dostupnost a zotavení po havárii. Hypervisory typu 1 jsou také často vybaveny rozhraními pro automatizaci a řízení, například pomocí API nebo speciálních nástrojů pro správu.

Hypervisor typu 2

Hypervisor typu 2, neboli hostovaný hypervisor, je virtualizační technologie, která běží jako aplikace na operačním systému (hostitelském OS). Hypervisory typu 2 fungují jako vrstva mezi hostitelským operačním systémem a virtuálními stroji, přičemž virtuální stroje běží jako procesy nebo vlákna v rámci hostitelského OS. Hypervisor může využívat ovladače a služby hostitelského OS, což často zjednodušuje proces nastavení. Virtuální stroje mohou často hostovat různé hostitelské operační systémy, jako jsou Windows, Linux nebo jiné specializované systémy.

Hypervizory typu 2 přistupují k hardwarovým zdrojům prostřednictvím hostitelského operačního systému, což znamená, že musí sdílet fyzické zdroje s hostitelským systémem. To může vést ke snížení výkonu, zejména pokud je hostitelský operační systém silně zatížen nebo pokud běží současně mnoho procesů. Jednou z výhod hypervizorů typu 2 oproti hypervizorům typu 1 je jejich kompatibilita se stávající hardwarovou a softwarovou infrastrukturou, což usnadňuje jejich nasazení a integraci do zavedeného IT prostředí.

Hypervisory typu 2 obvykle nabízejí grafické uživatelské rozhraní nebo ovládací panel pro nastavení a správu virtuálních strojů. U hypervisorů typu 1 tomu tak není vždy. V ovládacím panelu mohou uživatelé pohodlně vytvářet, konfigurovat a spouštět virtuální stroje a také dynamicky upravovat zdroje, jako jsou CPU, RAM a úložiště.

Příklady hypervisorů typu 1

  • KVM: KVM (Kernel-based virtual machine) je hypervisor typu bare-metal, který je integrován do jádra Linuxu. Jako takový nabízí vysoký výkon a flexibilitu v prostředí Linuxu. Je také běžnou součástí mnoha moderních virtualizačních a cloudových infrastruktur.
  • Nutanix AHV: Nutanix AHV (Acropolis Hypervisor) je hypervisor typu 1, který funguje jako základní prvek hyperkonvergované infrastruktury (HCI) Nutanix. AHV vyniká vynikajícím výkonem a snadnou centralizovanou správou, která se provádí pomocí softwaru Nutanix.
  • Citrix Hypervisor: dříve známý jako XenServer, tento hypervisor typu bare-metal je součástí virtualizační infrastruktury Citrix. Citrix Hypervisor je vybaven integrovanými bezpečnostními funkcemi, které zabraňují útokům a zajišťují izolaci hostovaných operačních systémů.

Příklady hypervisorů typu 2

  • VirtualBox: VirtualBox od společnosti Oracle je hostovaný hypervisor, který se instaluje jako aplikace na operační systémy jako Windows, macOS nebo Linux. VirtualBox je známý svou uživatelsky přívětivou obsluhou a flexibilitou.
  • Parallels Desktop: Parallels podporuje hostované operační systémy jako Windows, Linux a další verze macOS. Aplikace z virtuálních strojů můžete umístit přímo do doku a snadno vyměňovat soubory a data mezi macOS a virtuálními stroji pomocí drag and drop.
  • QEMU: QEMU je open-source virtualizační platforma, která dokáže emulovat různé architektury CPU. To dává uživatelům možnost vytvářet a provozovat virtuální stroje s různými architekturami, například x86 na hardwaru ARM nebo naopak.

Kdy použít hypervizory typu 1 a kdy použít hypervizory typu 2

Při výběru mezi hypervizorem typu 1 a typu 2 byste měli zvážit konkrétní požadavky svého virtualizačního prostředí. Oba typy hypervizorů mají své výhody a jsou vhodné pro různé případy použití.

Případy použití hypervisorů typu 1

  • Rozsáhlá podniková prostředí: hypervisory typu 1 jsou zvláště vhodné pro společnosti, které chtějí provozovat velký počet virtuálních strojů na serverech. Přímá kontrola nad hardwarem podporuje lepší využití zdrojů a vyšší výkon.
  • Datová centra a cloudové infrastruktury: v datových centrech, kde běží mnoho virtuálních strojů, jsou hypervisory typu 1 preferovanou volbou, protože nabízejí vysoký výkon a stabilitu. Zvláště důležité jsou zde funkce jako živá migrace a vysoká dostupnost.
  • Vysoké bezpečnostní požadavky: ve srovnání s hypervizory typu 2 mají hypervizory typu 1 méně softwarových komponent, což vede k menší potenciální ploše útoku. Architektura hypervizorů typu 1 znamená, že jsou také schopny poskytovat lepší izolaci mezi virtuálními stroji (VM).
  • Výkonově náročné úlohy: programy, které vyžadují vysoký výkon, jako jsou databáze, aplikace strojového učení a big data, těží z toho, že hypervisory typu 1 umožňují přímé ovládání hardwaru.

Případy použití hypervisorů typu 2

  • Vývojová a testovací prostředí: hypervisory typu 2 jsou ideální pro vývojáře, kteří chtějí testovat různé operační systémy a aplikace na stejném hardwaru. Hypervisory typu 2 nabízejí rychlý a snadný způsob vytváření a správy virtuálních strojů.
  • Školení: hostované hypervizory jsou skvělé pro workshopy a školení. Uživatelé mohou bezpečně prozkoumávat a experimentovat s různými operačními systémy a aplikacemi, protože vědí, že jejich akce nepředstavují žádné riziko pro hardware nebo hostitelský operační systém.
  • Osobní použití: hypervisory typu 2 jsou vhodné pro osobní použití a malé projekty. Uživatelé mohou provozovat operační systémy a aplikace na svých vlastních počítačích, aniž by potřebovali další hardware nebo složité konfigurace.
  • Cenově dostupná virtualizace: hypervizory typu 2 jsou cenově dostupnou možností virtualizace. K jejich použití nepotřebujete žádný speciální hardware. Často je můžete používat zdarma nebo si software zakoupit za relativně nízkou cenu.
Přejít do hlavního menu