Немного истории. Оглавление

Оглавление

Введение. 3

Немного истории. 3

Применение виртуальных машин. 4

Средства управления виртуальными машинамидля рабочих станций. 5

Microsoft Virtual PC.. 5

VMware Workstation 6.0. 6

Средства управления виртуальными машинамидля серверов. 8

Microsoft Virtual Server 2005 R2. 9

VMware Lab Manager. 10

Заключение. 11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……... ………………………………………………12

Введение

Если ранее понятие виртуализации использовалось исключительно по отношению к корпоративным технологиям, то в последнее время о ней все чаще стали говорить как о технологии, ориентированной и на конечных пользователей. Особенно пристальное внимание виртуализации стали уделять после появления многоядерных процессоров для настольных ПК. Более того, практически во всех современных процессорах Intel и AMD реализована (хотя и по-разному) ее аппаратная поддержка. В данной статье мы рассмотрим основные особенности технологии виртуализации, выполненной на аппаратном уровне в процессорах Intel и AMD, а также расскажем об основных пакетах для осуществления программной виртуализации.

Немного истории

Идея виртуализации отнюдь не нова и уходит корнями в мэйнфреймы и RISC-серверы под управлением UNIX — она возникла вслед за появлением концепции многозадачности. В компьютерных технологиях термин «виртуализация» появился в 60-х годах прошлого века вместе с термином «виртуальная машина», означающим продукт виртуализации программно-аппаратной платформы.

Сегодня под виртуализацией понимается возможность запускать несколько виртуальных операционных систем (гостевых операционных систем) одновременно на одном физическом компьютере (хосте), то есть фактически создать несколько виртуальных компьютеров на одном физическом, при этом гостевые операционные системы вообще могут быть разными.

Однако в те далекие времена, когда технология виртуализации только зарождалась, ее практическая реализация была сложной, да к тому же недешевой задачей, учитывая «фирменный» характер этих вычислительных платформ.

Разработки в сфере виртуализации в 60-70-х годах прошлого столетия проводились только компанией IBM. В то время под виртуальной машиной понималась полностью защищенная и изолированная копия ресурсов компьютера, в которой приложения и операционная система будут вести себя точно так же, как и на реальном компьютере.

Для реализации виртуальных машин использовался монитор виртуальных машин (Virtual Machine Monitor, VMM) — специальная программа, функционирующая на уровне ядра операционной системы и обеспечивающая управление гостевыми операционными системами и виртуализацию процессора, памяти и устройств ввода-вывода, а также изоляцию программ.

Впервые полная виртуализация была реализована на компьютере IBM System 360, где в качестве монитора виртуальных машин использовалась программа CP 67. В таком компьютере каждая виртуальная машина представляла собой точный виртуальный образ аппаратных ресурсов физической машины и предоставляла пользователям возможность работы с виртуальными машинами в режиме разделения времени. В компьютере IBM System 360 монитор виртуальных машин, или программа CP 67, запускался на наивысшем уровне привилегий, то есть на том же уровне, на котором функционировала сама операционная система. Поэтому монитор виртуальных машин мог перехватывать выполнение привилегированных инструкций. Напомним, что привилегированные команды запрещены для использования прикладными программами. Привилегированные команды управляют системными функциями, например загрузкой системных регистров, которые могут выполняться только на нулевом уровне привилегий. При попытке выполнить их на другом уровне генерируется исключение общей защиты.

Однако производительности компьютера IBM System 360 оказалось не достаточно для эффективной реализации программной виртуализации, и в новом семействе компьютеров IBM System 370 на уровне архитектуры процессора были реализованы средства аппаратной поддержки виртуализации. Смысл аппаратной поддержки виртуализации на уровне архитектуры процессора заключался в том, что когда гостевая операционная система (операционная система виртуальной машины) выполнялась непосредственно на реальном процессоре и генерировала исполняемую процессором привилегированную команду (команду с наивысшим уровнем привилегий), то процессор должен был прервать свою работу и передать управление монитору виртуальных машин, который и решал, можно ли выполнить такую команду или необходимо смоделировать ее выполнение другими средствами. Для компьютеров IBM System 370 была специально разработана операционная система VM/370, выполняющая функции монитора виртуальных машин и поддерживающая архитектуру процессора, который имел аппаратные средства, бравшие на себя б о льшую часть работы монитора виртуальных машин по перехвату и эмуляции привилегированных команд. Преобразование команд и адресов памяти выполнялось на аппаратном уровне.

После реализации программно-аппаратной виртуализации в компьютерах IBM System 370 аппаратная поддержка виртуализации была реализована в системах VM/ESA, в которых механизмы управления памятью позволяли выделять гостевым системам отдельные непрерывные области памяти и более эффективно преобразовывать адреса памяти.

Следует отметить, что технология виртуализации, которая стала своего рода стандартом де-факто для больших ЭВМ и мэйнфреймов, долгое время не могла «прижиться» в компьютерах с архитектурой х86, и тому были свои весомые причины.

Дата добавления: 2015-07-14