Vijf manieren om x86 s te virtualiseren

Virtualisatie DOOR Bram Dons

Containervirtualisatie verplettert concurrerende technieken

Vijf manieren om x86’s te virtualiseren 28 STORAGE MAGAZINE · special issue

Toen virtualisatie de oversteek maakte van het RISC-systeem naar het x86-platform, is men de techniek gaan aanpassen zodat deze beter zou functioneren in de nieuwe omgeving. Verschillende ontwikkelaars kozen hierbij verschillende paden, voortbouwend op het werk van anderen. Inmiddels zitten we aan de vijfde generatie van virtualisatietechnieken.

De afgelopen drie, vier jaar werden gekenmerkt door de razendsnelle groei van virtualisatie op de x86-architectuur. Deze architectuur heeft zich inmiddels bewezen als een geschikt platform voor de enterpriseomgeving. De huidige generatie x86 CPU’s bevat onder meer features als multithreading, ondersteuning van grote geheugensystemen, high-speed CPU-verbindingen en virtualisatie. Dergelijke features waren voorheen alleen voorbehouden aan mainframes en RISC-Unixsystemen. Maar voordat virtualisatie op de x86-architectuur realiteit werd, moest nog wat onderzoek en ontwikkeling worden uitgevoerd. Ontwikkelaars zijn verschillende richtingen op gegaan bij het zoeken naar een virtualisatieoplossing: binary transla tion, paravirtualisatie, KVM, hardware-assisted virtualization en containers. We zullen ze in dit artikel een voor een belichten en zien wat de voor- en nadelen van elke technologie zijn.

28

Privilegeniveaus Van oorsprong heeft de door Intel ontworpen x86-CPU-architectuur vier hiërarchisch georganiseerde privilegeniveaus oftewel privilegeringen: ring 0 tot en met 3 (zie figuur 1). Ring 0 kent de meeste privileges, heeft volledige toegang tot de hardware en is bevoegd om geprivilegieerde instructies uit te voeren. Het OS draait in ring 0, waarbij de kernel het OS toegang verleent tot de onderliggende hardware. Ringen 1, 2 en 3 draaien op een lager niveau en mogen geen instructies uitvoeren die zijn gereserveerd voor het OS. In het algemeen worden operating systems, zoals Linux en Windows, in ring 0 gedraaid. De gebruikers zitten in ring 3. Ring 1 en 2 hebben de moderne commerciële OS’en nooit gebruikt. Hoewel dit model voordelen biedt voor de

traditionele baremetaltoepassingen, is het voor een virtuele omgeving echter ongeschikt. In een virtuele omgeving moet de hypervisor, het programma dat de virtuele omgeving bestuurt, namelijk op het hoogste privilegeniveau draaien, zodat hij toegang heeft tot alle hardware en systeemfuncties. In dit model draaien de virtual machines (VM’s) in een lagere privilegering, meestal in ring 3, met daarbinnen een operating system op basis van virtuele geëmuleerde hardware. Omdat het OS van oorsprong ontworpen is om direct toegang te hebben tot alle hardware, verwacht het in ring 0 te kunnen draaien. Het OS zal daarom privileged calls maken, maar die zijn niet toegestaan in ring 3. Wanneer het OS toch zo’n call uitvoert, dan zal de hardware de instructies afvangen en een fout genereren, wat doorgaans de vernietiging van de VM betekent. De eerste x86 hypervisors, zoals Bochs (een open-source x86-emulator), creëerden een volledig geëmuleerd systeem waarbij de x86 CPU volledig door de software werd nagebootst. Deze techniek presteerde echter slecht, daarom werd een meer geavanceerde techniek ontwikkeld voor toepassing in de latere x86 hypervisors.

1. Binary translation VMware was de voortrekker van het model van binary translation, waarbij een VM direct op de CPU draait in plaats van dat de processor geëmuleerd wordt. Wanneer de CPU een geprivilegieerde instructie tegen-

VM ontdekt dat hij een VM is

15-02-2011 11:14:04

2. Paravirtualisatie De methoden van emulatie en binary translation richten zich op de geprivilegieerde instructie die de VM moet afhandelen. Het opensourceproject Xen heeft echter voor een andere methode gekozen. In plaats van de geprivilegieerde instructie af te handelen, wordt het guest OS tijdens het draaien in de VM aangepast middels paravirtualisatie. Alle geprivilegieerde instructies worden daarbij vervangen door directe calls aan de hypervisor. In dit model is het gemodificeerde guest OS zich er wel degelijk van bewust dat het op een hypervisor draait en werkt het met de hypervisor samen om de scheduling en I/O te verbeteren. Dit neemt de noodzaak weg om hardwaredevices te emuleren, zoals netwerkkaarten en diskcontrollers. Voor paravirtualisatie, ook wel OS-assisted virtualization genoemd, moet het OS worden aangepast, daarom kan dit alleen gedaan worden door de leverancier van het OS (zie

Applications

Applications Ring 3

Operating System

Operating System

Emulated Hardware

Emulated Hardware

Hypervisor

Ring 0

Physical Hardware Figuur 1: x86-architectuur met privilegeniveaus

Ring 3

User Apps

Ring 2 Ring 1

Guest OS

Ring 0

VM

Direct Execution of User Requests

29

Binary Translation of OS Requests

Host Computer System Hardware Figuur 2: Binary translation, hierbij zit het Os niet in ring 0 (bron: VMware)

figuur 3). Zo werden bij Linux de veranderingen aan het OS oorspronkelijk aangebracht in de vorm van custom patches van de Linux kernel, pas veel later werden ze vast in de Linux kernel opgenomen. In een dergelijk virtualisatiemodel is de Xen hypervisor verantwoordelijk voor de kernactiviteiten van het gevirtualiseerde systeem, zoals CPU-interactie, geheugenvirtualisatie, powermanagement en de scheduling van VM’s. De hypervisor laadt een speciale privileged VM, domein nul oftewel domain0 (dom0) geheten, die direct toegang heeft tot de hardware. Deze verzorgt de devicedrivers en het I/O-management voor de VM’s. Elke VM, een unprivileged domain (domU), bevat een gemodificeerde Linux kernel die rechtstreeks met de hypervisor communiceert in plaats van met de hardware-interfaces. CPU en geheugen worden

hYPERVISOR ONDERSChEPT ONGEOORlOOfDE CAllS

29

Ring 1 & 2

STORAGE MAGAZINE · special issue

komt, vangt hij deze af, dit noemt men trapping. Deze trap wordt daarna door de hypervisor afgehandeld en geëmuleerd. Er zijn echter een paar x86-instructies, bijvoorbeeld pushf of popf, die geen trap genereren. Er zijn ook gevallen waarin de VM erachter kan komen dat hij in ring 3 draait. Om met dit soort gevallen om te kunnen gaan, is de techniek binary translation ontwikkeld (zie figuur 2). In dit model scant de hypervisor het geheugen van de VM en onderschept ongeoorloofde calls voordat ze uitgevoerd kunnen worden. Vervolgens wordt de code dynamisch in het geheugen aangepast. Het is een vorm van dynamische aanpassing van programmacode die programmeurs verafschuwen, maar dat neemt men op de koop toe. De operating system kernel is zich niet bewust van deze aanpassing en zal normaal zijn werk doen. De combinatie van trapand-execute en binary translation staat elk x86 operating system toe om ongemodificeerd boven de hypervisor te draaien. Hoewel deze benadering complex is om te implementeren, biedt zij het voordeel van een belangrijke prestatiewinst in vergelijking met volledige emulatie van de CPU. Full virtualization biedt de beste isolatie en beveiliging voor VM’s en maakt migratie en overdraagbaarheid eenvoudig, omdat dezelfde guest OS instance gevirtualiseerd of op native hardware kan draaien. Behalve VMware gebruikt ook Microsofts Virtual Server deze virtualisatietechniek.

direct door de Xen hypervisor afgehandeld, alleen I/O verloopt via domain0. De requests voor I/O lopen via het backendproces in domain0, dat alle I/O bestuurt. Domain0 kan als Linux, BSD of Solaris worden geïmplementeerd, maar meestal wordt gekozen voor een gemodificeerde Linuxdistributie. Red Hat, Citrix en Oracle gebruiken allemaal een domain0 dat is gebaseerd op Red Hat Enterprise Linux 5-broncode met de 2.6.18 kernel. Hoewel Xen vaak wordt gecategoriseerd als een thin hypervisor van type 1, is voor het complete platform een domain0 OS nodig dat toegang geeft tot de hardware.

3. kernel-based virtual machines Het project dat werkt aan een systeem voor kernel-based virtual machines (KVM) vertegenwoordigt de jongste generatie van de open-source virtualization. Doel van het project was om een moderne hypervisor te ontwikkelen op basis van ervaringen die waren opgedaan met technologieën van

15-02-2011 11:14:05

Ring 3

User Apps Direct Execution of User Requests

Ring 2 Ring 1 Ring 0

Paravirtualized

Guest OS

Virtualization Layer

‘Hypercalls` to the Virtualization Layer replace Non-virtualizable OS Instructions

Host Computer System Hardware Figuur 3: paravirtualisatie, hierbij zit het Os in ring 0 (bron: VMware)

30 STORAGE MAGAZINE · special issue

Host (Domain 0)

Virtual Machine (domU)

kVM-architectuur Front end

Front end

Back End Virtual CPU & Memory

Device drivers

Xen Hypervisor

Figuur 4: architectuur van de Xen hypervisor

voorgaande generaties en gebruikmakend van de huidige moderne hardware. KVM wordt geïmplementeerd als een loadable kernelmodule, die de Linux kernel converteert in een zogenoemde bare-metal hypervisor. Het KVM-projectteam nam twee fundamentele ontwerpbeslissingen op basis waarvan een stabiele en hoogpresterende hypervisor werd ontwikkeld die al snel de andere open-source hypervisors heeft overschaduwd. Ten eerste: omdat KVM werd ontworpen na de komst van hardware-assisted virtuali-

zation, verviel de noodzaak om deze features in de software in te bouwen. De KVM hypervisor vereist daarvoor Intel VT-x- of AMD-V-enabled CPU’s. Ten tweede: het KVM-team paste een beproefde en bewezen methode toe in plaats van dat ze het wiel opnieuw gingen uitvinden. Omdat de Linux kernel al de kernfeatures bevat die nodig zijn voor een hypervisor en al vijftien jaar een stabiel enterpriseplatform vormt, is het efficiënter om op basis daarvan iets te bouwen dan om alle benodigde componenten, waaronder een memorymanager en

VM BESTAAT uIT TEMPlATE PluS AfwIjkINGEN

30

scheduler, opnieuw te ontwikkelen. In dit opzicht heeft het KVM-project geprofiteerd van de ervaring die is opgedaan met Xen. Een van de problemen van de Xenarchitectuur is de splitsing tussen domain0 en de Xen hypervisor. De Xen hypervisor gebruikt de kernfeatures van het platform om, zoals gezegd, zelf CPU en geheugen af te handelen. De KVM-ontwikkelaars wilden dit echter ook door domain0 laten doen, maar daarvoor moesten deze functies opnieuw worden ontwikkeld from scratch. Een andere beslissing die het KVM-team nam, was om de KVM in de upstream Linux kernel op te nemen. De KVM-code werd eind december aan de Linux kernel community overhandigd en na acceptatie voor het eerst geïmplementeerd in de 2.6.20 kernel. Vanaf dat moment maakte KVM een kernonderdeel uit van Linux, dit in tegenstelling tot de Linux kernel patches die nodig zijn voor Xen. De Linuxcommunity-KVM wordt breed gesteund door leveranciers uit de softwarebranche, zoals AMD, HP, IBM, Intel, Novell, Red Hat, Siemens en SGI.

In de KVM-architectuur wordt de VM als een regulier Linuxproces geïmplementeerd en door de standaard Linux scheduler aangestuurd. In feite doet elke virtuele CPU zich voor als een regulier Linuxproces, zodat een KVM kan profiteren van alle features die de Linux kernel biedt. De deviceemulatie wordt afgehandeld door een gemodificeerde versie van Qemu. Deze emuleert BIOS, PCI-bus en USB’s en een standaardset aan devices, zoals IDE- en SCSI-diskcontrollers en NIC’s. Qemu is een open-source emulatieprogramma dat draait op een beperkt aantal hostarchitecturen, te weten x86-64 en PowerPC. Omdat elke VM als een Linuxproces is geïmplementeerd, kan hij gebruikmaken van het standaard securitymodel van Linux. De Linux kernel bevat daarvoor Security-Enhanced Linux (SELinux), een project van het National Security Agency van de VS. KVM maakt ook gebruik van de krachtige memorymanagementfuncties van Linux. Het ondersteunt de laatste door CPU-leveranciers ondersteunde features voor geheugenvirtualisatie, zoals Intels Extended Page Tables (EPT) en AMD’s Rapid Virtualization Indexing (RVI). Memory-page sharing wordt ondersteund via de kernelfeature kernel same-page merging (KSM). Daarbij scant de KSM-functie het geheugen van elke VM. Waar meerdere VM’s identieke memorypages blijken te hebben, verenigt KSM deze tot een enkele page die onder

15-02-2011 11:14:05

Applications

Virtual Machine

Virtual Machine

KVM Linux Kernel

KVM ondersteunt ook paravirtualized drivers op het guest OS. Deze werken niet met geëmuleerde devices, maar bieden ondertussen een geoptimaliseerde I/O-interface en leveren hoge prestaties voor network I/O en block devices. De KVM hypervisor maakt gebruik van de standaard virtio, die door IBM en Red Hat is ontwikkeld in samenwerking met de Linuxcommunity. Red Hat heeft virtiodrivers ontwikkeld voor de Windows guests, die zijn gecertificeerd door de Windows Hardware Quality Labs (WHQL) van Microsoft.

4. hardware-assisted virtualization

x86 Hardware Figuur 5: Kernel-based virtual machine

meerdere VM’s kan worden gedeeld. Ook omdat KVM een onderdeel vormt van Linux, kan het gebruikmaken van het complete hardware-ecosysteem van de technologieleveranciers. Alle nieuwe hardwarefeatures kunnen direct aan de Linux kernel worden toegevoegd en KVM kan daarvan gelijk profiteren. KVM kan ook elk storagesysteem dat Linux ondersteunt gebruiken voor de opslag van VM-images, waaronder lokale IDE-, SCSIen SATA-disks, NAS’en (waaronder NFS-, Samba- en CIFS-systemen) en Fibre Channel of iSCSI SAN’s. KVM ondersteunt ook VM-images op shared filesystems, zoals het global file system (GFS2). Het native diskformat voor KVM is QCOW2, een copy-onwriteformaat dat ondersteuning biedt voor meerdere niveaus aan snapshots, compressie en encryptie. Ten slotte voorziet KVM in live migration, waarbij actieve VM’s tussen fysieke hosts kunnen worden verhuisd.

Zowel Intel als AMD hebben de x86-architectuur voorzien van uitbreidingen die een hypervisor kan gebruiken voor het vereenvoudigen van de CPU-virtualisatie. De technieken van Intel (VT-x) en AMD (AMD-V) verschillen weliswaar, maar ze gaan uit van dezelfde benadering. De nieuw toegevoegde CPU operating mode kan werken in hostof guestmodus. Een hypervisor kan de CPU vragen om in guestmodus te opereren, waarbij de CPU nog steeds de vier ringen of privilegeniveaus ziet. De CPU wordt dan geïnstrueerd om de geprivilegieerde instructie af te vangen middels een trapping en de controle aan de hypervisor over te geven. Door deze nieuwe feature hoeft een hypervisor geen binary translation toe te passen, zoals voorheen nodig was. Hoewel de Intel VT-x en AMD-V CPU’s de overhead bij CPU-virtualisatie verminderen, moet de hypervisor toch nog een aanmerkelijke hoeveelheid tijd besteden aan geheugenvirtualisatie. Omdat het guest OS geen directe toegang heeft tot het geheugen, moet de hypervisor zorgen voor de mapping

tussen het geheugen op de fysieke host en het door de VM gebruikte virtuele geheugen. Dit gebeurt vaak via shadow page tables in de hypervisor. Hiervoor ontwikkelde AMD de feature Rapid Virtualization Indexing (RVI), voorheen bekend als nested page tables, en Intel de feature Extended Page Tables (EPT). Beide technieken voorzien in een door de hardware uitgevoerde gevirtualiseerde memory management unit (MMU). Vandaag de dag maakt zo goed als ieder soort virtualisatiesoftware daarvan gebruik, variërend van Microsoft Virtual PC tot VMware en Xen 3.0.

5. Containervirtualisatie Bij het woord ‘hypervisor’ denken veel ITprofessionals direct aan de consolidatie van OS’en op virtuele hosts. Voor veel IT’ers is virtualisatie de technologie die de OS’en scheidt van de onderliggende hardware. Fysieke bronnen worden daarbij op een bepaalde manier geëmuleerd of de VM’s worden van hun hosts geïsoleerd. Deze vorm van virtualisatie is echter slechts een van vele mogelijke. De voornoemde variant is specifiek ontworpen om de heterogeniteit van OS’en te ondersteunen en om tegelijkertijd te dienen als middel voor serverconsolidatie. Dit type virtualisatie noemt men ook wel hardwarevirtualisatie. De abstracte laag tussen virtueel en fysiek bevindt zich daarbij onder het niveau van het gevirtualiseerde OS (zie figuur 6). Laten we nu eens uitgaan van een omgeving waarbij de abstracte laag verhuist van een positie onder het OS naar een nieuwe locatie tussen het OS en de VM’s. In een dergelijke configuratie wordt het OS, dat is geïnstalleerd op de fysieke hardware, samen met


CPu kRIjGT ONDERDANIGE MODuS

31

(Advertentie)

kVM guests KVM ondersteunt een groot aantal guest operating systems, mainstream-OS’en als Linux en Windows en andere platforms, waaronder OpenBSD, OpenSolaris voor de x86 en ook nog MS-DOS. KVM is gecertificeerd volgens Microsofts Server Virtualization Validation Program (SVVP), waardoor Windows Server op Red Hat Enterprise Linux (RHEL) en Red Hat Enterprise Virtualization Hypervisor (RHEV-H) de volledige commerciële ondersteuning van Microsoft krijgt.

31

15-02-2011 11:14:05

Hardware Virtualization

Virtual Machine

Containers Virtualization

Virtual Machine

(Deltas)

(Deltas)

Container (Template)

Container (Template) Host OS

Hypervisor Physical Hardware

Physical Hardware

Figuur 6: Hardware- versus containervirtualisatie

Apache MySQL PHP

Quake Svr Postgres

/proc /home /usr /dev

...

VMn


VM



Hosting Platform

32

VM Admin. Remote Admin. Core Services

Shares OS Image Figuur 7: architectuur voor containervirtualisatie

de OS-templates in het core OS een kernonderdeel van de virtuele workloads die zich daarboven bevinden. De laag boven en binnen een volledige instantiatie van het OS, namelijk de files en configuraties die een specifieke instantiatie uitmaken, vormt de basis voor de VM’s. De aldus beschreven architectuur toont dus een geheel andere virtualisatiemethode: containervirtualisatie (zie figuur 7). Daarbij bestaat elke individuele virtuele workload of container uit twee delen. Het eerste deel wordt gevormd door de OS-template die zich in het core OS bevindt. Het andere deel wordt samengesteld uit de verschillen tussen de template en de individuele configuratie van de container zelf. Het uiteindelijke resultaat is dat met OS-virtualisatie voor Linux meerdere omgevingen gelijktijdig hetzelfde core OS kunnen draaien. Als voorbeeld nemen we twee identieke Linuxservers, beide vers geïnstalleerd met dezelfde softwarepackage en configuratie. Het enige verschil tussen de twee servers zit

in hun namen. In dit geval zullen de configuraties slechts van elkaar afwijken op enkele karakters in een file. Bij hardwarevirtualisatie zijn hiervoor echter twee complete afzonderlijke VM’s nodig. Elke VM vereist zijn eigen aparte installatie en configuratie. Er bestaat bovendien nog geen enkele verbinding tussen beide systemen. Er moeten cache, diskruimte, buffervolume en andere hardwarebronnen op de hostserver worden gereserveerd voor de verwerking van elke VM. Dit in tegenstelling tot containervirtualisatie. Daarbij hoeven buffers, cache en hardwarebronnen niet te worden geëmuleerd, omdat elke bijbehorende VM in feite is samengesteld uit een template en zijn individuele afwijkingen daarvan. Er wordt diskruimte bespaard, omdat alleen de verschillen tussen de VM’s hoeven worden opgeslagen.

Voordelen van containers De containermethode biedt op het gebied van prestaties, schaalbaarheid en dichtheid

NSA MAAkTE lINuX VEIlIG

32

Virtual Platform

VM host

een aantal voordelen die hardwarevirtualisatie niet kent. Wat betreft de prestaties: met hardwarevirtualisatie zijn voor devices op VM’s speciale drivers nodig. Het gebruik van geëmuleerde of synthetische drivers heeft een negatieve invloed op de prestaties van VM’s. Bij containervirtualisatie speelt dit geen rol, omdat de echte drivers worden gebruikt. Wat betreft de schaalbaarheid: dezelfde emulatieactiviteit die van invloed is op de driverbelasting kan ook de schaalbaarheid van VM’s verkleinen. Zo wordt bij hardwarevirtualisatie de hoeveelheid systeembronnen, waaronder processorkracht en geheugencapaciteit, tijdens het booten vastgelegd. Bij containervirtualisatie gebeurt dit juist niet. Bij een veranderde belasting kan de beheerder de bronnen dan nog aanpassen. Wat betreft de dichtheid: door de lage virtualisatieoverhead kunnen gelijktijdig meer VM’s op een enkele server worden toegewezen. Er zijn namelijk minder fysieke bronnen nodig voor een individuele container. Bepaalde hoge werkbelastingen komen nu in aanmerking voor virtualisatie, wat anders niet het geval zou zijn.

Containers toepassen Er zijn een aantal IT-omgevingen waar containervirtualisatie beter geschikt is dan hardwarevirtualisatie. Het prestatievoordeel van containervirtualisatie kan het algehele consolidatieniveau verhogen, dat voor virtuele werkbelastingen mogelijk is. Containervirtualisatie kan ook zorgen voor verbeterde prestaties van niet-gevirtualiseerde applicaties met een hoog bronverbruik. De besparing aan diskruimte en de snelle toepassing van VM’s door templates maakt containervirtualisatie een efficiënte toepassing voor test- en ontwikkeldoeleinden. In een hosted desktopomgeving, waarbij elke individuele container in hoge mate vergelijkbaar is met iedere andere, kan op de totale hoeveelheid benodigde diskruimte, geheugen en cache worden bespaard. Containervirtualisatie kan dienen als alternatief voor massive horizontal scaling bij de ondersteuning van grote aantallen desktops. Het kan ook dienen als alternatief voor hosted services, waarbij het meermaals inzetten van dezelfde templates en managementtoolsets tot grote besparingen kan leiden. Bekende producten voor containervirtualisatie zijn Oracle Solaris en Parallels Virtuozzo Containers.

Afweging Ruwweg valt onder de virtualisatieoplossingen te kiezen uit hypervisor- of containergebaseerde virtualisatie. Welke van de twee methoden de beste oplossing biedt, hangt af

15-02-2011 11:14:05

geleden. De verschillende hypervisoroplossingen zijn nu tamelijk goed geoptimaliseerd voor zware belastingen. Het netto-effect van containerTechniek Binary translation en directe Hypercalls Schakelt over naar rootvirtualisatie verschilt nauwelijks executie modus voor geprivilegieerde met dat van een hypervisor. Er is instructies een gerede kans dat de gebruikers van guestsystemen nauweOngemodificeerd guest OS, Guest OS is zo gecodeerd dat Modificatie en Ongemodificeerd guest OS, lijks enig verschil merken tussen uitstekende compatibiliteit het hypercalls afgeeft en niet compatibiliteit uitstekende compatibiliteit een OS dat draait op bare metal van de guests kan draaien op native hardware of een dat draait onder een of andere hypervisors, slechte hypervisor of in een container. compatibiliteit, niet beschikDe installatie van een guest OS baar op Windows OS’en is met containervirtualisatie niet zo rechttoe rechtaan als Performance Goed In sommige gevallen beter Redelijk, momenteel vertraagt met een hypervisoroplossing. het de binary translation Allereerst moet de beheerder onder verschillende werkeen containertemplate ontwikbelastingen, maar dit wordt kelen. Verder is men meestal in de toekomst beter beperkt tot een enkel OS. Bovendien zijn Linux en WinGebruikt door VMware, Microsoft, VMware, Xen VMware, Microsoft, Parallels, dows niet tegelijkertijd te draaiParallels Xen en. Er zijn echter ook voordelen wat betreft prestaties en schaalJa Is het guest OS onafhan- Ja XenLinux draait alleen op baarheid. kelijk van de hypervisor? Xen hypervisor, VMI-Linux Hypervisorvirtualisatie kent is hypervisorneutraal meestal beperkingen met Figuur 8: Overzicht full virtualization, paravirtualisatie en hardwarevirtualisatie. betrekking tot het aantal CPU’s en de hoeveelheid geheugen die een guest OS kan adresseren. Dit in tegenconsolidatieoplossing. van veel factoren, waaronder werkbelasting, stelling tot containervirtualisatie, waarbij je Heb je tien Windows- en Linuxservers, dan hardware en omgeving. Soms valt er een zo veel CPU’s en RAM kan adresseren als de is een hypervisoroplossing een prima keus. uitgesproken keuze te maken voor een van hostkernel toelaat. Meestal hangt het ervan Met een hypervisor zijn de prestaties echter de twee technieken, in andere gevallen kan af hoeveel werkbelasting je hebt. Als er tien wel wat minder. Ook is voor elke guest een voor alle twee worden gekozen. Het belangof honderden Linux guests moeten worden complete OS stack nodig, van de kernel tot rijkste voordeel van de hypervisorgebaseergevirtualiseerd, dan is de containerbenadede benaderingen is dat deze een groot aantal en met de library’s, applicaties enzovoort. ring waarschijnlijk de beste. p Bovendien is er nog sprake van extra operating systems ondersteunen. Met virtustorageoverhead en geheugenbeslag, omdat alisatieoplossingen als KVM, VMware Serelk OS apart moet worden gedraaid. Desonver of ESX, Parallels Server 4 Bare Metal en danks speelt de daling van de prestaties als Xen is bijna elk x86 operating system als gevolg van overhead nauwelijks nog een rol, guest op een groot aantal host-OS’en te Bram Dons is onafhankelijk IT-analist bij vooral niet in vergelijking met enkele jaren draaien. Het is een zeer effectieve serverIT-Trendwatch ([email protected]) Paravirtualisatie

Hardwarevirtualisatie


Full virtualization met binary translation

33

(Advertentie)

33

15-02-2011 11:14:06

Vijf manieren om x86 s te virtualiseren

Recommend Documents