A virtuális gép fogalmát 1960 körül vezették be. Ez az időmegosztási technika fejlődése. Az időmegosztási módszerben minden program teljes hozzáféréssel rendelkezik az összes számítógépes erőforráshoz, de egyszerre csak egy program fog végrehajtódni. A rendszer időszeletek között vált a programok között, miközben minden alkalommal menteni és visszaállítani a programállapotokat. Az időmegosztási módszer használatával több felhasználó egyidejűleg használhatja a számítógépes rendszert. Az IBM kutatóközpontjai az időmegosztási módszert virtuális gépként fejlesztették ki. A CP-67 volt az első kapható virtuális gép architektúra . Olyan rendszereket fejlesztettek ki, amelyek több virtuális géppel rendelkeznek egy állomáson, és egyetlen virtuális gépet több állomáson.
Mielőtt bármilyen új hardvert elindítana technológia , először az emulátoron tesztelik a tervezés és a szükséges lépések hibáinak felderítésére, újrateremtésére és kijavítására. Hasonlóképpen, minden új szoftver bevezetése előtt szimulálják, hogy ellenőrizze az esetleges hibákat és hibakeresést végezzen. Ennek a feladatnak az elvégzéséhez egy olyan rendszer, amely a fő környezet helyettesítőjeként szolgálhat az új technológia felépítéséhez. Itt jönnek képbe a virtuális gépek. A számítógépes rendszer emulációjaként működik, biztosítva a fizikai rendszer teljes funkcionalitását.
Mi az a virtuális gép?
Az új technológiák és újabb kutatási modellek bevezetésével rengeteg hardver és szoftver termék kerül piacra. Sok szoftver platformfüggő, ezért néha nehéz a hibakeresés vagy az ellenőrzés a korlátozott hardvererőforrások miatt.
A virtuális gép (virtuális gép) egy számítógépes rendszer emulációja, ahol ezek a gépek számítógépes architektúrák segítségével biztosítják a fizikai számítógép funkcionalitását. A fizikai eszköz, amelyen a virtuális gépek működnek, Host néven ismert, míg a virtuális gépek Guest néven. Egy házigazdának több vendége lehet.
A virtuális gép típusai
A virtuális gép úgy működik, mint egy számítógép, és homokozóban van a gazdarendszer többi részétől. A vendégen belüli szoftver nem változtathat meg a fogadó rendszer szoftverén. Így a vírusfájlok egy virtuális gép segítségével tesztelhetők a fő számítógépes rendszer befolyásolása nélkül. A virtuális gépet létrehozó és futtató számítógépes szoftver Hypervisor néven ismert. Funkcióik alapján két különböző típusú virtuális gép létezik - a virtuális gépek rendszere és a virtuális gépek feldolgozása.
1). Rendszer virtuális gépek
Az ilyen típusú virtuális gépek teljes virtualizációt biztosítanak. A valódi gép helyettesítőjeként funkcionális funkciókat biztosítanak az egész végrehajtásához operációs rendszer . A hardver erőforrások megosztása és kezelése több környezetet alkot a gazdagépen. Ezek a környezetek elszigeteltek egymástól, de ugyanazon a fizikai gazdagépen vannak. Így ezek biztosítják az időmegosztást több egyszeres feladattal rendelkező operációs rendszer között.
Lehetővé teszi a memória megosztását a különböző virtuális gépek között egy számítógépen operációs rendszer , memória túlkötelezettségi rendszerek alkalmazhatók. Az azonos tartalmú memóriaoldalakat meg lehet osztani több, ugyanazon fizikai állomáson lévő virtuális gép között. Ez csak olvasható oldalaknál nagyon hasznos.
2). Folyamat virtuális gépek (VM)
Ezek a virtuális gépek más néven Application virtual machines, Managed runtime environments. Ez a típusú virtuális gép normál alkalmazásként fut a gazdagép operációs rendszerén belül, egyetlen folyamatot támogatva. A folyamat megkezdésével jön létre, és a folyamat befejeztével megsemmisül. Platformfüggetlen biztosítására szolgál programozás környezetet a folyamathoz, lehetővé téve számára, hogy ugyanúgy végrehajtsa a többi platformon.
Folyamat-Virtuális-Gép
Ezeket tolmácsok segítségével valósítják meg, és magas szintű absztrakciókat biztosítanak. Ezeket a Java programozáshoz használják, amely Java virtuális gépet használ a programok futtatásához. Van egy speciális esete egy virtuális gépnek, amely a számítógépes fürt kommunikációs mechanizmusát vonja át. Ezek a fürt fizikai gépeinként egy folyamatot tartalmaznak. Ezek segítik a programozót abban, hogy az összekapcsolás és a kommunikációs folyamat helyett az algoritmusra koncentráljon virtuális gép operációs rendszerben . Az ezen a virtuális gépen futó alkalmazás hozzáfér az összes operációs rendszer szolgáltatáshoz. Párhuzamos virtuális gép, Üzenetátadási interfész példák ezekre a virtuális gépekre (VM).
Építészet
A futásidejű szoftver az a virtualizációs szoftver, amely megvalósítja a Process virtuális gépet. A számítógépes architektúra API szintjén valósul meg az operációs rendszer és a hardver kombinált rétege felett. Ez a felhasználói szintű utasításokat, valamint az operációs rendszer vagy a könyvtár hívásait emulálja. A rendszer virtuális gépe esetében a virtualizációs szoftvert Virtual Machine Monitor (VMM) néven hívják. Ez a szoftver a gazda hardver gép és a vendég szoftver között van. A VMM a hardver ISA-t emulálja, lehetővé téve a vendég szoftver számára, hogy egy másik ISA-t hajtson végre.
Előnyök
A virtuális gépek néhány előnye a következő:
- A virtuális gépek biztosítják a szoftver kompatibilitást a rajta futó szoftverekkel. Így a virtualizált gazdagépre írt összes szoftver a virtuális gépen is futni fog.
- Elkülönítést biztosít a különböző típusú operációs rendszerek és folyamatok között. Így az egyik virtuális gépen futó processzor operációs rendszer nem módosíthatja a többi virtuális gép és a Host rendszer folyamatait.
- Ezek biztosítják a beágyazást, és a virtuális gépen lévő szoftver módosítható és vezérelhető.
- A több operációs rendszert futtató gazdagép számára ezek különféle szolgáltatásokat nyújtanak, például kettős indítás nélkül, fájlok átvitele virtuális gépek között, az egyik operációs rendszer hibája nem befolyásolja a gazdagépen lévő másik operációs rendszert, a freash operációs rendszer könnyen hozzáadható.
- Ezek jó szoftverkezelést biztosítanak, így ezek futtathatják a gazdagép teljes szoftverkötegét, futtathatják a régi operációs rendszert stb.
- Itt lehetőség van hardveres erőforrások megosztására független szoftvercsomagokkal és a terhelés kiegyensúlyozására, a virtuális gépek átvihetők a különböző számítógépekre.
Így a modern számítástechnikai rendszerek egyre összetettebbé válnak, amelyek különböző, szorosan együttműködő szoftver- és hardver-összetevőket tartalmaznak. Itt a virtualizáció összekapcsolási technológiaként működik. A virtuális gépek inkompatibilis alrendszereket készítenek együttműködésre. A hardver erőforrások rugalmasabb és hatékonyabb felhasználását is biztosítja több operációs rendszer között. Ezek biztosítják az interoperabilitást a hardver, a rendszerszoftver és az alkalmazások között. Milyen különbségek vannak a Folyamat között Virtuális gép és a rendszer Virtuális Gép?
