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Was ist ein Hypervisor für virtuelle Maschinen?


Hypervisor machen virtuelle Maschinen möglich, und sie sind nicht mehr nur für Server. Sie benutzen wahrscheinlich jeden Tag und wissen es nicht einmal. Wenn Sie dies jetzt nicht mehr tun, werden Sie dies in naher Zukunft tun.

Ein Hypervisor ist eine Software, die außerhalb eines Gastbetriebssystems existiert, um die an die Computerhardware gesendeten Befehle abzufangen. Der Begriff "Hypervisor" kommt von den verschiedenen Ebenen eines Betriebssystemkerns; es führt Aktionen mit mehr Autorität als die Ebene "Supervisor" aus, daher hyper -visor

Bild via striatic auf Flickr

Hypervisor Basics

Ein Hypervisor wird auch als virtuelle Maschine bezeichnet Manager (VMM) und sein einziger Zweck besteht darin, mehreren "Maschinen" die gemeinsame Nutzung einer einzigen Hardware-Plattform zu ermöglichen. Betriebssysteme sind so entworfen, dass sie eine Eins-zu-Eins-Beziehung mit der Hardware haben, auf der sie laufen, aber mit Multi-Core-, Multi-Threaded-Prozessoren und lächerlichen Mengen an RAM, mehrere gleichzeitig auszuführen ist ein Kinderspiel.

Der Hypervisor trennt das Betriebssystem von der Hardware, indem er dafür verantwortlich ist, dass jede laufende Betriebssystemzeit mit der zugrunde liegenden Hardware verbunden ist. Es dient als Verkehrspolizist, um die CPU, den Speicher, die GPU und andere Hardware nutzen zu können. Jedes Betriebssystem, das vom Hypervisor gesteuert wird, wird als Gastbetriebssystem bezeichnet, und das Betriebssystem des Hypervisors, falls vorhanden, wird als Hostbetriebssystem bezeichnet. Da es zwischen dem Gastbetriebssystem und der Hardware steht, können Sie so viele verschiedene Gastbetriebssysteme haben, wie Ihr System verarbeiten kann. Sie können sogar verschiedene Typen verwenden (z. B. Windows, OS X, Linux).

Die Trennung von Hardware und Software erweist sich auch für die Portabilität als gut. Da der Hypervisor als Vermittler fungiert, ist es viel einfacher, von Computer zu Computer zu wechseln, ohne dass Sie neue Treiber installieren oder das Gastbetriebssystem aktualisieren müssen. Sie haben das vielleicht bemerkt, wenn Sie Ihre Virtualbox-VMs genommen und auf einen anderen Computer gestellt haben. Für das Gastbetriebssystem gibt es keine merklichen Änderungen, obwohl das Hostbetriebssystem und die Hardware völlig anders sein könnten.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Virtualisierung eines Betriebssystems ist die Sicherheit. Wenn Sie Software testen möchten, die für Ihren Computer schädlich sein könnte, sollten Sie diese lieber auf einer virtuellen Maschine als auf Ihrem Host-Betriebssystem testen. Wenn das Gastbetriebssystem infiziert und von Viren befallen wird, hat dies keine Auswirkungen auf die Dateien auf dem Hostbetriebssystem, es sei denn, freigegebene Ordner oder eine Netzwerkbrücke verbinden die beiden. Die beiden Betriebssysteme sind vollständig voneinander getrennt und kennen sich nicht gegenseitig, was zu einer sicheren Datenverarbeitung führt.

Einige beliebte Hypervisoren sind VMware ESXi, Xen, Microsoft Hyper-V, VMware Workstation, Oracle Virtualbox und Microsoft VirtualPC. Alle diese ermöglichen es einem Benutzer, ein oder mehrere Betriebssysteme auf einer einzigen Hardware zu virtualisieren.

Verschiedene Hypervisor-Typen

Hypervisor können in zwei Haupttypen unterteilt werden:

  • Typ 1 , aka bare metal ist ein Hypervisor, der direkt auf einem Computer installiert wird. Es gibt kein Host-Betriebssystem und der Hypervisor hat direkten Zugriff auf alle Hardware und Funktionen. Die Hauptgründe für die Installation eines Hypervisors vom Typ 1 bestehen darin, mehrere Betriebssysteme auf demselben Computer ohne den Overhead eines Hostbetriebssystems auszuführen oder die Portabilität und Hardwareabstraktion zu nutzen. Bare Metal wird am häufigsten für Server verwendet, da sie im Falle eines Absturzes von der Hardware auf Hardware umgestellt werden können. Gute Beispiele für Typ-1-Hypervisor sind VMware ESXi, Citrix XenServer und Microsoft Hyper-V.
  • Typ 2 , gehostet, sind die meisten Leute wahrscheinlich vertraut, wenn es um die Virtualisierung von Betriebssystemen geht. Gehostete Hypervisor benötigen ein Host-Betriebssystem und werden oft als installierte Software im Host behandelt. Typ 2 kann immer noch mehrere Betriebssysteme gleichzeitig ausführen, hat jedoch keinen direkten Zugriff auf die Hardware und hat daher einen höheren Overhead bei der Ausführung eines Gasts. Dies bedeutet, dass das Gastbetriebssystem nicht mit vollem Potenzial betrieben wird und wenn Ihr Host abstürzt, haben Sie auch keinen Zugriff auf Ihre Gäste. Hypervisor vom Typ 2 sind der ideale Weg, wenn Sie mehrere Betriebssysteme unter Windows, OS X oder Linux testen müssen. Gute Beispiele sind VMWare Workstation, VMware Parallels, Oracle Virtualbox und Microsoft VirtualPC.

Hypervisoren der Zukunft

Die meisten Hypervisoren werden heute entweder für große Serverimplementierungen oder für Endbenutzer zum Ausführen von Legacy-Apps oder zum Testen eines anderen Betriebssystems verwendet. Mit aktuellen Versionen von Android und Gerüchten über Windows 8 hat sich dies jedoch bereits geändert.

Android verwendet einen Linux-Kernel für die Interaktion mit Hardware- und Hintergrunddiensten und verwendet dann eine virtuelle Maschine namens Dalvik, um Software zu starten Benutzer interagiert mit. Obwohl es einem Benutzer nicht möglich ist, mehrere Betriebssysteme gleichzeitig auszuführen, ähnelt Android einem Typ-1-Hypervisor. Der zugrunde liegende Linux-Host ist für den Endbenutzer vollständig transparent, es sei denn, Sie rooten Ihr Telefon und möchten mit ihm interagieren.

Es wird gemunkelt, dass Windows 8 vollständig als Gastbetriebssystem neben Microsoft Hyper-V ausgeführt wird. Hyper-V übernimmt die Verantwortung für die Verwaltung Ihrer Hardware und die Ausführung von Hintergrundaufgaben wie Sicherungen und Dateisystemprüfungen. Ähnlich wie bei Android würden Sie damit eine bessere Portabilität, Flexibilität und Sicherheit in Ihrem Betriebssystem erreichen. Ganz zu schweigen davon, dass Ihre Windows 8-Installation vollständig portierbar ist, sodass Sie sie von Computer zu Computer mitnehmen können.

Webserver werden weiterhin Hypervisoren nutzen, um ihre Hardware-Nutzung zu maximieren und die Kosten niedrig zu halten. Wenn Sie Webhosting über einen populären Webhost geteilt haben, befinden Sie sich höchstwahrscheinlich bereits auf einem Typ 1 Hypervisor und wussten es nicht. Mit guter Serverhardware können Bare-Metal-Hypervisors die Grenzen von typischerweise nur einem installierten Betriebssystem auf buchstäblich tausende verfügbar machen. Das spart nicht nur Geld beim Kauf von Hardware, sondern auch Kühlung und Leistung werden auf einen Bruchteil reduziert, wie es früher für die gleiche Anzahl von Maschinen war.


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