Konceptet med en virtuel maskine blev introduceret omkring 1960. Det er udviklingen af tidsdelingsteknikken. I tidsdelingsmetoden har hvert program fuld adgang til alle computerressourcerne, men ad gangen udføres kun et program. Systemet skifter mellem programmer i tidsskiver, mens programmet gemmes og gendannes hver gang. Med brugen af tidsdelingsmetoden kan flere brugere bruge computersystemet samtidigt. IBM-forskningscentre udviklede tidsdelingsmetoden som virtuelle maskiner. CP-67 var den første tilgængelige arkitektur til virtuel maskine . Systemer med flere virtuelle maskiner på en enkelt vært og en enkelt virtuel maskine på flere værter blev udviklet.
Inden du lancerer ny hardware teknologi , det testes først på emulatoren for at opdage, genskabe og reparere fejlene i design og tack de nødvendige trin. Ligeledes simuleres det, før der introduceres ny software, at kontrollere for eventuelle fejl og fejle dem. For at udføre denne opgave, et system, der kan fungere som en erstatning for hovedmiljøet til at opbygge ny teknologi. Det er her virtuelle maskiner kommer ind i billedet. Det fungerer som emulering af computersystemet, der leverer den fulde funktionalitet af det fysiske system.
Hvad er en virtuel maskine?
Med introduktionen af nye teknologier og nyere forskningsmodeller lanceres et stort antal hardware- og softwareprodukter. Mange af softwaren er platformafhængig, derfor er det undertiden vanskeligt at fejle eller kontrollere dem på grund af de begrænsede hardwarressourcer.
En VM (virtuel maskine) er en emulering af et computersystem, hvor disse maskiner bruger computerarkitekturer til at levere en fysisk computers funktionalitet. Den fysiske enhed, som virtuelle maskiner fungerer på, er kendt som Host, mens de virtuelle maskiner er kendt som Guest. En enkelt vært kan have flere antal gæster.
Typer af virtuel maskine
Den virtuelle maskine fungerer som en computer, og den sandboxes fra resten af værtssystemet. Softwaren i gæst kan ikke foretage ændringer i værtssystemets software. Virusfilerne kan således testes ved hjælp af en virtuel maskine uden at påvirke det primære computersystem. Computersoftwaren, der opretter og kører den virtuelle maskine, er kendt som Hypervisor. Baseret på deres funktioner er der to forskellige typer virtuelle maskiner - virtuelle systemmaskiner og virtuelle procesmaskiner.
1). System virtuelle maskiner
Disse typer af virtuelle computere giver fuld virtualisering. Fungerer som erstatning for den rigtige maskine, og disse giver funktioner til at udføre en hel operativ system . Hardware-ressourcer deles og administreres og danner flere miljøer på værtssystemet. Disse miljøer er isoleret fra hinanden, men findes på samme fysiske vært. Disse giver således tidsdeling mellem flere single-tasking-operativsystemer.
For at tillade hukommelsesdeling mellem forskellige virtuelle maskiner på en computer operativ system , kan hukommelsesoverforpligtelsessystemer anvendes. Hukommelsessider med identisk indhold kan deles mellem flere virtuelle maskiner, der findes på den samme fysiske vært. Dette er meget nyttigt for skrivebeskyttede sider.
2). Process virtuelle maskiner (VM)
Disse virtuelle maskiner er også kendt som virtuelle applikationsmaskiner, administrerede runtime-miljøer. Denne type VM kører som en normal applikation inde i værtens operativsystem og understøtter en enkelt proces. Det oprettes med starten af processen og ødelægges, når processen slutter. Det bruges til at give en platformuafhængig programmering miljø til processen, så den kan udføres på samme måde på nogen af de andre platforme.
Process-Virtual-Machine
Disse implementeres ved hjælp af tolke og giver abstraktioner på højt niveau. Disse bruges populært til Java-programmering, der bruger Java-virtuel maskine til udførelse af programmer. Der er et specielt tilfælde af en proces-VM, der abstracts over kommunikationsmekanismen i en computerklynge. Disse indeholder en proces pr. Fysisk maskine i klyngen. Disse hjælper programmøren med at fokusere på algoritmen i stedet for kommunikationsprocessen leveret af interconnect og virtuel maskine i OS . Den applikation, der kører på denne VM, har adgang til alle operativsystemtjenesterne. Parallel virtuel maskine, meddelelsesoverførselsgrænseflade er eksempler på disse virtuelle maskiner (VM).
Arkitektur
Runtime-software er virtualiseringssoftwaren, der implementerer proces-VM. Det implementeres på API-niveau i computerarkitekturen over det kombinerede lag af OS og hardware. Dette efterligner instruktioner på brugerniveau samt OS- eller biblioteksopkald. For den virtuelle systemmaskine kaldes virtualiseringssoftwaren Virtual Machine Monitor (VMM). Denne software findes mellem værtshardwaremaskinen og gæstesoftwaren. VMM emulerer hardware-ISA'en, så gæstesoftwaren kan udføre en anden ISA.
Fordele
Nogle af fordelene ved de virtuelle maskiner er som følger -
- Virtuelle maskiner leverer softwarekompatibilitet til den software, der kører på den. Således kører al software skrevet til den virtualiserede vært også på den virtuelle maskine.
- Det giver isolering mellem forskellige typer operativsystemer og processer. Processorens operativsystem, der kører på en virtuel maskine, kan således ikke ændre processerne på de andre virtuelle maskiner og værtssystemet.
- Disse giver indkapsling, og software til stede på en virtuel maskine kan modificeres og styres.
- For multi-operativsystemværten giver disse forskellige funktioner som ingen dobbelt opstart, overførsel af filer mellem virtuelle maskiner, fejl i et operativsystem påvirker ikke det andet OS, der er til stede på værten, freash OS kan let tilføjes.
- Disse giver god softwarestyring, som disse kan køre en komplet softwarestak af værtsmaskinen, køre ældre OS osv.
- Her er det muligt at dele hardwarressourcer med uafhængige softwarestakke og for at afbalancere belastningen kan de virtuelle maskiner overføres til de forskellige computere.
Moderne computersystemer bliver således mere komplekse, som indeholder forskellige tætvirkende software- og hardwarekomponenter. Her fungerer virtualisering som en samtrafikteknologi. Virtuelle maskiner gør inkompatible undersystemer til at arbejde sammen. Det giver også mere fleksibel og effektiv brug af hardwareressourcer blandt flere operativsystemer. Disse giver interoperabilitet mellem hardware, systemsoftware og applikationer. Hvad er forskellene mellem processen Virtuel maskine og system Virtual Machine?
