Khái niệm về máy ảo được đưa ra vào khoảng năm 1960. Đó là sự phát triển của kỹ thuật chia sẻ thời gian. Trong phương pháp chia sẻ thời gian, mỗi chương trình có toàn quyền truy cập vào tất cả các tài nguyên máy tính nhưng tại một thời điểm, chỉ một chương trình sẽ được thực thi. Hệ thống chuyển đổi giữa các chương trình theo từng lát thời gian trong khi lưu và khôi phục trạng thái chương trình mỗi lần. Với việc sử dụng phương pháp chia sẻ thời gian, nhiều người dùng có thể sử dụng đồng thời hệ thống máy tính. Các trung tâm nghiên cứu của IBM đã phát triển phương pháp chia sẻ thời gian thành Máy ảo. CP-67 là chiếc đầu tiên có sẵn kiến trúc máy ảo . Các hệ thống với nhiều Máy ảo trên một máy chủ và một máy ảo trên nhiều máy đã được phát triển.
Trước khi khởi chạy bất kỳ phần cứng mới nào Công nghệ , lần đầu tiên nó được thử nghiệm trên trình giả lập để phát hiện, tạo lại và sửa chữa các sai sót trong thiết kế và khắc phục các bước cần thiết. Tương tự, trước khi giới thiệu bất kỳ phần mềm mới nào, nó được mô phỏng để kiểm tra bất kỳ lỗi nào và gỡ lỗi chúng. Để thực hiện nhiệm vụ này, một hệ thống có thể hoạt động thay thế cho môi trường chính để xây dựng công nghệ mới. Đây là nơi Máy ảo xuất hiện trong ảnh. Nó hoạt động như mô phỏng của hệ thống máy tính cung cấp đầy đủ chức năng của hệ thống vật lý.
Máy ảo là gì?
Với sự ra đời của các công nghệ mới và các mô hình nghiên cứu mới hơn, rất nhiều sản phẩm phần cứng và phần mềm đang được tung ra thị trường. Nhiều phần mềm phụ thuộc vào nền tảng, do đó đôi khi rất khó gỡ lỗi hoặc kiểm tra chúng vì tài nguyên phần cứng hạn chế.
VM (máy ảo) là một mô phỏng của hệ thống máy tính, trong đó các máy này sử dụng kiến trúc máy tính để cung cấp chức năng của một máy tính vật lý. Thiết bị vật lý mà máy ảo hoạt động được gọi là Máy chủ, trong khi máy ảo được gọi là Khách. Một máy chủ duy nhất có thể có nhiều khách.
Các loại máy ảo
Máy ảo hoạt động giống như một máy tính và nó được đóng hộp cát từ phần còn lại của hệ thống máy chủ. Phần mềm bên trong khách không thể thay đổi phần mềm của hệ thống chủ. Do đó, các tập tin virus có thể được kiểm tra bằng máy ảo mà không ảnh hưởng đến hệ thống máy tính chính. Phần mềm máy tính tạo và chạy máy ảo được gọi là Hypervisor. Dựa trên các chức năng của chúng, có hai loại máy ảo khác nhau - Máy ảo hệ thống và máy ảo xử lý.
1). Máy ảo hệ thống
Các loại máy ảo này cung cấp ảo hóa hoàn toàn. Đóng vai trò thay thế cho máy thật, chúng sẽ cung cấp các chức năng để thực thi toàn bộ hệ điều hành . Tài nguyên phần cứng được chia sẻ và quản lý, tạo thành nhiều môi trường trên hệ thống chủ. Các môi trường này cách biệt với nhau nhưng tồn tại trên cùng một vật chủ. Do đó, chúng cung cấp chia sẻ thời gian giữa một số hệ điều hành đơn tác vụ.
Để cho phép chia sẻ bộ nhớ giữa các máy ảo khác nhau trên một máy tính hệ điều hành , hệ thống thừa bộ nhớ có thể được áp dụng. Các trang bộ nhớ có nội dung giống nhau có thể được chia sẻ giữa nhiều máy ảo trên cùng một máy chủ vật lý. Điều này rất hữu ích cho các trang chỉ đọc.
2). Xử lý máy ảo (VM)
Các máy ảo này còn được gọi là Máy ảo ứng dụng, Môi trường thời gian chạy được quản lý. Loại máy ảo này chạy như một ứng dụng bình thường bên trong hệ điều hành của máy chủ, hỗ trợ một quy trình duy nhất. Nó được tạo ra khi bắt đầu quá trình và bị phá hủy khi quá trình kết thúc. Nó được sử dụng để cung cấp một nền tảng độc lập lập trình môi trường cho quy trình, cho phép nó thực thi theo cách tương tự trên bất kỳ nền tảng nào khác.
Process-Virtual-Machine
Chúng được thực hiện bằng cách sử dụng trình thông dịch và cung cấp các nội dung trừu tượng cấp cao. Chúng được sử dụng phổ biến cho lập trình Java sử dụng máy ảo Java để thực thi các chương trình. Có một trường hợp đặc biệt của một máy ảo quy trình mà nó tóm tắt cơ chế giao tiếp của một cụm máy tính. Chúng chứa một quy trình cho mỗi máy vật lý trong cụm. Những điều này giúp lập trình viên tập trung vào thuật toán thay vì quá trình giao tiếp được cung cấp bởi kết nối và máy ảo trong hệ điều hành . Ứng dụng chạy trên các máy ảo này có quyền truy cập vào tất cả các dịch vụ của hệ điều hành. Máy ảo song song, giao diện truyền Message là những ví dụ về các máy ảo này (VM).
Ngành kiến trúc
Phần mềm Runtime là phần mềm ảo hóa thực hiện Process VM. Nó được triển khai ở cấp API của kiến trúc máy tính bên trên lớp kết hợp của Hệ điều hành và Phần cứng. Điều này mô phỏng các hướng dẫn cấp người dùng cũng như các lệnh gọi hệ điều hành hoặc thư viện. Đối với máy ảo hệ thống, phần mềm ảo hóa được gọi là Virtual Machine Monitor (VMM). Phần mềm này hiện diện giữa máy chủ phần cứng và phần mềm khách. VMM mô phỏng ISA phần cứng cho phép phần mềm khách thực thi ISA khác.
Ưu điểm
Một số ưu điểm của máy ảo như sau:
- Máy ảo cung cấp khả năng tương thích phần mềm với phần mềm chạy trên nó. Do đó, tất cả phần mềm được viết cho máy chủ ảo hóa cũng sẽ chạy trên máy ảo.
- Nó cung cấp sự cách ly giữa các loại hệ điều hành và quy trình khác nhau. Vì vậy, hệ điều hành bộ xử lý chạy trên một máy ảo không thể sửa đổi các quy trình của máy ảo khác và hệ thống Host.
- Chúng cung cấp khả năng đóng gói và phần mềm hiện có trên máy ảo có thể được sửa đổi và kiểm soát.
- Đối với máy chủ lưu trữ nhiều hệ điều hành, chúng cung cấp các tính năng khác nhau như không khởi động kép, chuyển tệp giữa các máy ảo, lỗi trong một hệ điều hành không ảnh hưởng đến hệ điều hành khác có trên máy chủ, có thể thêm hệ điều hành miễn phí dễ dàng.
- Những thứ này cung cấp khả năng quản lý phần mềm tốt như thế này có thể chạy một đống phần mềm hoàn chỉnh của máy chủ, chạy hệ điều hành cũ, v.v.
- Ở đây có thể chia sẻ tài nguyên Phần cứng với các ngăn xếp phần mềm độc lập và để cân bằng tải, các Máy ảo có thể được chuyển sang các máy tính khác nhau.
Do đó, các hệ thống máy tính hiện đại ngày càng trở nên phức tạp hơn, chứa nhiều thành phần phần cứng và phần mềm tương tác chặt chẽ với nhau. Ở đây, ảo hóa hoạt động như một công nghệ kết nối. Máy ảo làm cho các hệ thống con không tương thích hoạt động cùng nhau. Nó cũng cung cấp việc sử dụng tài nguyên phần cứng linh hoạt và hiệu quả hơn giữa nhiều hệ điều hành. Chúng cung cấp khả năng tương tác giữa phần cứng, phần mềm hệ thống và ứng dụng. Sự khác biệt giữa Quy trình là gì Máy ảo và hệ thống Máy ảo?
