Co to jest parawirtualizacja?

Parawirtualizacja to metoda pozwalająca oprogramowaniu działającemu w systemie wirtualnym ominąć interfejs wirtualny i uruchomić operacje na rzeczywistym sprzęcie systemu. W standardowym systemie wirtualnym jedynym programem, który wykorzystuje rzeczywisty sprzęt systemu, jest interfejs wirtualny. Reszta oprogramowania działa całkowicie w środowisku wirtualnym. Dzięki parawirtualizacji istnieją sposoby, w jakie dołączone oprogramowanie może uzyskać dostęp do rzeczywistych zasobów, a nie wirtualnych. Przyspiesza to niektóre funkcje bez poświęcania mocy obliczeniowej.

Wirtualne środowiska komputerowe stały się znacznie bardziej popularne w XXI wieku. Korzystając z podstawowych systemów wirtualnych, jeden system sprzętowy może wykonywać operacje kilku bez utraty mocy obliczeniowej. Ponadto redundantne serwery wirtualne pozwalają pojedynczemu komputerowi przejść w tryb offline w celu wymiany lub naprawy bez wpływu na użytkowników systemu.

W większości systemów wirtualnych na prawdziwej maszynie zainstalowany jest program, który działa jako wirtualny interfejs dla pozostałych operacji. Interfejs ten, często nazywany hiperwizorem, jest zwykle niedostępny dla użytkowników systemu wirtualnego; tylko osoby z rzeczywistym dostępem do sprzętu mogą się do niego dostać. Gdy wirtualni użytkownicy mają dostęp do hipernadzorcy, często są poważnie ograniczeni w tym, co mogą zrobić z systemem.

Hiperwizor jest zasadniczo centrum systemu wirtualnego. Nadzoruje zainstalowane oprogramowanie wirtualne i zapewnia platformę dla użytkowników wirtualnych. Gdy programy w systemie wirtualnym potrzebują dostępu do sprzętu, hiperwizor pobierze informacje i przetworzy je samodzielnie lub sformatuje i wyśle ​​do systemu bazowego.

W systemie wykorzystującym parawirtualizację program wirtualny ma opcję ominięcia wirtualnego systemu operacyjnego i bezpośredniej pracy ze sprzętem systemu, gdy potrzebuje dostępu do sprzętu. Niektóre operacje są bardzo trudne do wykonania przez system wirtualny. Gdy program wirtualny musi wykonać jedno z tych zadań, pominięcie warstwy wirtualnej i przejście bezpośrednio do systemu sprzętowego zajmuje mu mniej zasobów. Parawirtualizacja jest nadal wykonywana oszczędnie, ponieważ zbyt wiele bezpośrednich wywołań sprzętowych może przeciążyć system.

Aby korzystać z parawirtualizacji, zarówno system rzeczywisty, jak i system wirtualny wymagają pewnych przygotowań. Największym czynnikiem jest samo oprogramowanie do parawirtualizacji; tylko systemy operacyjne i hipernadzorcy z możliwością parawirtualizacji mogą wykonywać te funkcje. Chociaż są one często wykluczone ze standardowej instalacji, większość producentów oprogramowania serwerowego ma dostępne dodatki, które zapewnią ich produktom odpowiednie możliwości.
Drugi punkt zgodności dotyczy podstawowego sprzętu. Korzystając z wirtualnego interfejsu, można uruchomić prawie każdy system operacyjny na prawie każdym systemie sprzętowym. Aby parawirtualizacja działała, podstawowy sprzęt musi być czymś, do czego wirtualne programy wiedzą, jak uzyskać dostęp. Jeśli sprzęt jest bardzo obcy systemowi, wywołania sprzętu parawirtualizacji zakończą się niepowodzeniem.