Um hipervisor desempenha um papel crucial como gerente central de máquinas virtuais (VMs) em um ambiente do sistema operacional (SO). Ele atua como um intermediário entre o hardware físico e as VMs, abstraindo os recursos de hardware e alocando -os para cada VM, conforme necessário. Aqui está um colapso de suas principais funções:
1. Alocação e gerenciamento de recursos: *
Virtualização da CPU: Os horários e aloca o tempo do hipervisor para cada VM. Ele garante o compartilhamento justo dos recursos da CPU e impede que uma VM monopolize a CPU.
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Gerenciamento de memória: O hipervisor aloca e gerencia a RAM física disponível na máquina host. Ele atribui uma parte da memória a cada VM, isola os espaços de memória para evitar interferências entre as VMs e implementa técnicas de gerenciamento de memória como trocar ou balão.
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I/O Virtualização: O hypervisor intercepta solicitações de E/S das VMs e as traduz em comandos que o hardware físico entende. Ele virtualiza as interfaces de rede, controladores de armazenamento e outros dispositivos de E/S, permitindo que cada VM acesse esses recursos como se estivessem diretamente conectados.
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Virtualização de armazenamento: O hypervisor apresenta discos virtuais para as VMs, que normalmente são armazenadas como arquivos no sistema de armazenamento do host. Ele gerencia o espaço de armazenamento e fornece recursos como provisionamento fino (alocando o armazenamento sob demanda) e instantâneos.
2. Isolamento e segurança: *
Isolamento do processo: O hipervisor garante que cada VM seja executada em um ambiente isolado e separado. Isso impede que uma VM acesse a memória ou outros recursos de outra VM, aumentando a segurança e a estabilidade. Se uma VM falhar, isso não afeta os outros.
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Limites de recursos: O hipervisor pode aplicar limites de recursos em cada VM, como restringir a quantidade de CPU, memória ou espaço em disco que pode usar. Isso ajuda a evitar a contenção de recursos e garante que todas as VMs tenham acesso aos recursos de que precisam.
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Recursos de segurança: Muitos hipervisores incluem recursos de segurança internos, como listas de controle de acesso (ACLs) e criptografia, para proteger as VMs e o sistema host do acesso não autorizado.
3. Abstração e independência de hardware: *
Abstração de hardware: O hipervisor esconde o hardware subjacente das VMs. Isso permite que as VMs sejam executadas independentemente da configuração específica de hardware da máquina host. Isso é crucial para a portabilidade - uma VM pode ser movida entre diferentes servidores físicos sem modificação, desde que tenham hipervisores compatíveis.
* Emulação
(para hipervisores tipo 2): Alguns hipervisores (tipo 2, descritos abaixo) podem precisar emular certos componentes de hardware se o sistema operacional convidado espera uma arquitetura de hardware diferente do host. Essa emulação introduz a sobrecarga, por isso é menos performante que a virtualização.
4. Migração ao vivo: * Muitos hipervisores suportam a migração ao vivo, o que permite que uma VM seja movida de um servidor físico para outro sem tempo de inatividade. Isso é essencial para o balanceamento de carga, manutenção e recuperação de desastres.
Tipos de hipervisores: *
Tipo 1 (hipervisores de metal nu): Eles são executados diretamente no hardware, sem um sistema operacional host. Eles são altamente eficientes e seguros porque têm acesso direto aos recursos de hardware. Os exemplos incluem VMware ESXi, Microsoft Hyper-V (nas configurações do Core Server) e Xen.
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tipo 2 (hipervisores hospedados): Eles são executados em cima de um sistema operacional existente. Eles são mais fáceis de instalar e gerenciar, mas geralmente são menos eficientes que os hipervisores do tipo 1, porque precisam compartilhar os recursos de hardware com o sistema operacional host. Os exemplos incluem o VMware Workstation, o Oracle VirtualBox e o Parallels Desktop.
Em resumo, o hipervisor é um componente crítico em qualquer ambiente virtualizado. Ele fornece a base para a execução de vários sistemas operacionais em uma única máquina física, permitindo utilização eficiente de recursos, isolamento, segurança e portabilidade.
