Гипервизор: Type 1, Type 2 и управление виртуальными машинами

Разбираем роль гипервизора, отличие bare-metal от hosted-подхода и функции платформ управления виртуализацией.

Гипервизор — слой, который создаёт и обслуживает виртуальные машины. Он контролирует выполнение гостевых систем, распределяет CPU и память, предоставляет виртуальные устройства и обеспечивает изоляцию между ВМ.

Принято разделять гипервизоры на Type 1 и Type 2. Type 1 работает непосредственно на серверном оборудовании или в минимальном специализированном окружении. Такой подход типичен для серверных платформ виртуализации. Type 2 запускается поверх обычной операционной системы и чаще применяется на рабочих станциях, в тестовых средах и лабораториях.

Почему Type 1 используется в дата-центрах

Серверный гипервизор должен управлять ресурсами предсказуемо и с минимальным количеством лишних компонентов. Чем меньше промежуточных слоёв между гостевой ОС и оборудованием, тем проще контролировать производительность, доступ к устройствам и отказоустойчивость.

Гипервизор планирует выполнение vCPU, отображает гостевую память на физическую, эмулирует или паравиртуализирует устройства и взаимодействует с физическими NIC, HBA и локальными дисками.

Сам гипервизор — только часть платформы

В реальной инфраструктуре администратор почти никогда не управляет каждым хостом отдельно. Над гипервизорами работает система управления кластером. Она хранит инвентаризацию, создаёт ВМ, управляет шаблонами, следит за состоянием хостов, планирует миграции и применяет политики размещения.

Именно поэтому понятия «гипервизор» и «платформа виртуализации» не стоит смешивать. Гипервизор выполняет ВМ, а платформа управления координирует множество гипервизоров и связанные сервисы.

Виртуальные устройства и паравиртуализация

Полная эмуляция устройств универсальна, но может быть дорогой по производительности. Поэтому распространены паравиртуализированные устройства, например VirtIO. Гостевая ОС знает, что работает в виртуальной среде, и использует специальный драйвер для эффективного обмена данными с гипервизором.

Практический вывод

При выборе платформы важен не только гипервизор как таковой. Нужно оценивать кластеризацию, миграцию ВМ, хранение, сетевую модель, API, резервное копирование, наблюдаемость и механизмы обновления.