1.2.2.1 Розвиток апаратних технік віртуалізації
Ідея апаратної віртуалізації не нова: вперше вона була втілена в 386-х процесорах і носила назву V86 mode. Цей режим роботи 8086-го процесора дозволяв запускати паралельно кілька DOS-додатків. Тепер апаратна віртуалізація дозволяє запускати кілька незалежних віртуальних машин у відповідних розділах апаратного простору комп'ютера. Апаратна віртуалізація є логічним продовженням еволюції рівнів абстрагування програмних платформ - від багатозадачності до рівня віртуалізації:
Багатозадачність
Рис. 1.1 Багатозадачність
Багатозадачність є першим рівнем абстракції додатків. Кожна програма поділяє ресурси фізичного процесора в режимі поділу виконання коду за часом.
HyperThreading
Рис. 1.2 HyperThreading
Технологія HyperThreading в широкому сенсі також представляє собою апаратну технологію віртуалізації, оскільки при її використанні в рамках одного фізичного процесора відбувається симуляція двох віртуальних процесорів в рамках одного фізичного з допомогою техніки Symmetric Multi Processing (SMP).
Віртуалізація
Рис.
1.3 Віртуалізація
Віртуалізація являє собою емуляцію декількох віртуальних процесорів для кожної з гостьових операційних систем. При цьому технологія віртуального SMP дозволяє представляти кілька віртуальних процесорів в гостьовій ОС за наявності технології HyperThreading або декількох ядер у фізичному процесорі.
1.2.2.5 Переваги апаратної віртуалізації над програмною
Програмна віртуалізація в даний момент преважає над апаратною на ринку технологій віртуалізації з огляду на те, що довгий час виробники процесорів не могли належним чином реалізувати підтримку віртуалізації. Процес впровадження нової технології в процесори вимагав серйозної зміни їх архітектури, введення додаткових інструкцій і режимів роботи процесорів. Це породжувало проблеми забезпечення сумісності і стабільності роботи, які були повністю вирішені в 2005-2006 роках в нових моделях процесорів. Незважаючи на те, що програмні платформи вельми просунулися щодо швидкодії та надання засобів управління віртуальними машинами, технологія апаратної віртуалізації має деякі незаперечні переваги перед програмної:
Спрощення розробки платформ віртуалізації за рахунок надання апаратних інтерфейсів управління та підтримки віртуальних гостьових систем. Це сприяє появі та розвитку нових платформ віртуалізації і засобів управління, у зв'язку із зменшенням трудомісткості і часу їх розробки.
Можливість збільшення швидкодії платформ віртуалізації. Оскільки управління віртуальними гостьовими системами проводиться за допомогою невеликого проміжного шару програмного забезпечення (гіпервізора) безпосередньо, в перспективі очікується збільшення швидкодії платформ віртуалізації на основі апаратних технік.
Можливість незалежного запуску декількох віртуальних платформ з можливістю перемикання між ними на апаратному рівні. Кілька віртуальних машин можуть працювати незалежно, кожна в своєму просторі апаратних ресурсів, що дозволить усунути втрати швидкодії на підтримку хостової платформи, а також збільшити захищеність віртуальних машин за рахунок їх повної ізоляції.
Відлучення гостьової системи від архітектури хостової платформи та реалізації платформи віртуалізації. За допомогою технологій апаратної віртуалізації можливий запуск 64-бітних гостьових систем з 32-бітових хостових системах, з запущеними у них 32-бітними середовищами віртуалізації.