NEXT 1/2007 - Świat maszyn wirtualnych

Ubuntu, SUSE, Mac OS, FreeBSD – wszystkie jednocześnie uruchomione na Windows? Jest to nie tylko możliwe, ale i bardzo przydatne. A wszystko dzięki aplikacjom do wirtualizacji systemów. Dzięki nim będziesz mógł pracować z nieograniczonym zestawem programów, bezpiecznie, bez bezpośredniego dostępu z internetu i bez możliwości uszkodzenia podstawowego systemu operacyjnego.

W XXI wieku coraz powszechniejsze staje się wykorzystywanie w środowiskach IT technik wirtualizacji. Serwery produkcyjne, jak również komputery osobiste, są już wyposażane w tak potężne zasoby sprzętowe, że mogą one bez problemów zaspokoić potrzeby kilku maszyn wirtualnych. Producenci procesorów wprowadzają nawet specjalne technologie do wspomagania ich działania – Intel VT i AMD-V. W związku z tym typowym podejściem w przypadku wydajnych serwerów jest ich logiczny podział na mniejsze jednostki operacyjne, a przy rozpatrywaniu zwykłych komputerów korzystanie z takiej funkcjonalności na żądanie. Krótką historię rozwoju tego typu rozwiązań można znaleźć w ramce „Historia maszyn wirtualnych”. Postanowiliśmy przyjrzeć się dostępnym rozwiązaniom do tworzenia sprzętowych maszyn wirtualnych i wyłonić z nich te najlepsze.

Twórcami oprogramowania do tworzenia wirtualnych systemów są zarówno firmy komercyjne, m.in. VMware, Microsoft, InnoTek czy SWsoft, jak również społeczność open source. Wszyscy oni oferują produkty przeznaczone dla różnych odbiorców: od klientów domowych (rozwiązania dla stacji roboczych), do klientów instytucjonalnych (rozwiązania dla serwerów). Oczywiście, nie wyklucza to możliwości skorzystania z obu rozwiązań przez tę samą grupę użytkowników.

Co to jest maszyna wirtualna?

Jest to aplikacja, który tworzy środowisko uruchomieniowe dla innych programów. Wirtualizację można realizować na poziomie sprzętu, systemu operacyjnego oraz języka wysokiego poziomu. W naszym artykule koncentrujemy się na możliwości pracy kilku OS-ów na jednym komputerze, czyli sprzętowych maszynach wirtualnych. Przechwytują one wszystkie odwołania do warstwy hardware, które realizowane są przez system i zainstalowane w nim aplikacje, a następnie zajmują się ich obsługą. Co ważne, wirtualizowany system operacyjny nie musi być w żaden sposób modyfikowany.

Zasadę działania sprzętowej maszyny wirtualnej najłatwiej zrozumiesz, przyglądając się schematowi „Jak działa maszyna wirtualna”, umieszczonemu na następnej stronie. Wyróżnione zostały na nim dwa systemy: macierzysty (host OS), na którym jest instalowana maszyna wirtualna, oraz gościa (guest OS), który jest uruchamiany w ramach wspomnianej maszyny wirtualnej. Na obu systemach można instalować dodatkowe aplikacje, dla których nie ma różnicy, na jakim poziomie pracują.

Historia maszyn wirtualnych

Koncepcja maszyn wirtualnych nie jest nowa, ponieważ ponad 40 lat temu, około 1965 r., naukowcy z IBM-a potrzebowali sposobu na ocenę wydajności pracy maszyny z włączonymi i wyłączonymi nowymi funkcjami. Postanowili podzielić urządzenie na „mniejsze kawałki”, niezależne od siebie, tzn. wykorzystujące przydzieloną część zasobów głównej maszyny, ale nieposiadające wpływu na pozostałe. Wtedy na jednym „kawałku” mogli uruchamiać system bez zmian, a na innym ze zmianami. Udało im się to zrealizować, w wyniku czego powstały rozwiązania podobne do dzisiejszych IBM System 370 (S/370) czy IBM System 390 (S/390). Miały one system operacyjny, który pozwalał na pracę wielu użytkowników, przy czym każdy z nich dysponował własną niezależną maszyną wirtualną przeznaczoną dla jednego użytkownika.

Z czasem wykorzystane rozwiązanie zostało zaadaptowane w projekcie prawdziwie wieloużytkownikowego systemu Unix (procesy są wykonywane niezależnie od siebie i zachowują się jak wirtualne maszyny), jak również w języku programowania Java (program jest pisany w jednym języku, którego wykonywaniem zajmuje się w danym środowisku wyspecjalizowana maszyna wirtualna).

Ponieważ tymczasem pojawiły się mikrokomputery o mniejszej mocy obliczeniowej (znacznie przystępniejsze cenowo niż wielkie superkomputery, mainframe’y), sprzętowe maszyny wirtualne na dłuższy czas przestały być w centrum zainteresowania. Dopiero ogromny wzrost wydajności w mniejszych rozwiązaniach spowodował, że wróciły do łask. Stało się to m.in. za sprawą firmy VMware, która w 1999 r. udostępniła aplikację VMware Workstation, pozwalającą na tworzenie sprzętowych maszyn wirtualnych na komputerach klasy pecet. Do dzisiaj jest to jedno z najlepszych rozwiązań dostępnych na rynku.

Ocena:    (aby ocenić, musisz się zalogować w serwisie)

 del.icio.us |  Wykop mnie |  Digg this story |  dodajdo.com

• Komputer w komputerze »
  test porównawczy maszyn wirtualnych
• Wirtualizacja z Xenem »
  uruchamianie systemów wirtualnych
• Wycisnąć wszystko, co się da »
  poradnik podkręcania
• Zawsze możesz być online »
  urządzenia do mobilnego internetu
• Łatwiejsza konfiguracja »
  uniwersalne narzędzie konfiguracyjne w SUSE Linux