Konseptet med en virtuell maskin ble introdusert rundt 1960. Det er utviklingen av tidsdelingsteknikken. I tidsdelingsmetoden har hvert program full tilgang til alle dataressursene, men om gangen vil bare ett program bli kjørt. Systemet bytter mellom programmer i tidsskiver mens du lagrer og gjenoppretter programtilstandene hver gang. Ved bruk av tidsdelingsmetoden kan flere brukere bruke datasystemet samtidig. IBM-forskningssentre utviklet tidsdelingsmetoden som virtuelle maskiner. CP-67 var den første tilgjengelige virtuell maskinarkitektur . Systemer med flere virtuelle maskiner på en enkelt vert og én virtuell maskin på flere verter ble utviklet.
Før du lanserer ny maskinvare teknologi , blir den først testet på emulatoren for å oppdage, gjenskape og reparere feilene i design og tack nødvendige trinn. På samme måte, før det introduseres ny programvare, simuleres det for å se etter eventuelle feil og feilsøke dem. For å gjøre denne oppgaven, et system som kan fungere som erstatning for hovedmiljøet for å bygge ny teknologi. Det er her virtuelle maskiner kommer inn i bildet. Det fungerer som emulering av datasystemet som gir den fulle funksjonaliteten til det fysiske systemet.
Hva er en virtuell maskin?
Med introduksjonen av ny teknologi og nyere forskningsmodeller lanseres mange maskinvare- og programvareprodukter. Mange av programvaren er plattformavhengig, og det er derfor vanskelig å feilsøke eller kontrollere dem på grunn av de begrensede maskinvareressursene.
En VM (virtuell maskin) er en emulering av et datasystem, der disse maskinene bruker dataarkitekturer for å gi funksjonaliteten til en fysisk datamaskin. Den fysiske enheten som virtuelle maskiner fungerer på er kjent som Host, mens de virtuelle maskinene er kjent som Guest. En enkelt vert kan ha flere antall gjester.
Typer virtuell maskin
Den virtuelle maskinen fungerer som en datamaskin, og den sandkasseres fra resten av vertssystemet. Programvaren i gjesten kan ikke gjøre endringer i programvaren til vertssystemet. Dermed kan virusfilene testes ved hjelp av en virtuell maskin uten å påvirke hoveddatasystemet. Dataprogramvaren som oppretter og kjører den virtuelle maskinen er kjent som Hypervisor. Basert på funksjonene deres er det to forskjellige typer virtuelle maskiner - virtuelle systemmaskiner og virtuelle maskiner.
1). System virtuelle maskiner
Disse typer virtuelle maskiner gir full virtualisering. Disse fungerer som erstatning for den virkelige maskinen, og gir funksjoner for å utføre en helhet operativsystem . Maskinvareressurser deles og administreres, og danner flere miljøer på vertssystemet. Disse miljøene er isolert fra hverandre, men eksisterer på samme fysiske vert. Dermed gir disse tidsdeling mellom flere operativsystemer med en enkelt oppgave.
For å tillate minnedeling mellom forskjellige virtuelle maskiner på en datamaskin operativsystem kan minneoverforpliktelsessystemer brukes. Minnesider med identisk innhold kan deles mellom flere virtuelle maskiner på samme fysiske vert. Dette er veldig nyttig for skrivebeskyttede sider.
2). Prosess virtuelle maskiner (VM)
Disse virtuelle maskinene er også kjent som virtuelle applikasjonsmaskiner, administrerte kjøretidsmiljøer. Denne typen VM kjører som et vanlig program inne i vertsoperativsystemet, og støtter en enkelt prosess. Den er opprettet med starten av prosessen og blir ødelagt når prosessen avsluttes. Den brukes til å gi en plattformuavhengig programmering miljøet til prosessen, slik at den kan kjøres på samme måte på noen av de andre plattformene.
Prosess-virtuell maskin
Disse er implementert ved hjelp av tolker og gir abstraksjoner på høyt nivå. Disse brukes ofte til Java-programmering som bruker Java virtuell maskin for utføring av programmer. Det er et spesielt tilfelle av en prosess-VM som trekker ut kommunikasjonsmekanismen til en dataklynge. Disse inneholder en prosess per fysisk maskin i klyngen. Disse hjelper programmereren med å fokusere på algoritmen i stedet for kommunikasjonsprosessen som tilbys av samtrafikken og virtuell maskin i OS . Applikasjonen som kjører på denne VM har tilgang til alle operativsystemtjenestene. Parallell virtuell maskin, meldingsgrensesnitt er eksempler på disse virtuelle maskinene (VM).
Arkitektur
Runtime-programvare er virtualiseringsprogramvaren som implementerer prosess-VM. Den er implementert på API-nivå i datamaskinarkitekturen over det kombinerte laget av OS og maskinvare. Dette etterligner instruksjonene på brukernivå, samt OS- eller bibliotekssamtaler. For den virtuelle systemmaskinen kalles virtualiseringsprogramvaren Virtual Machine Monitor (VMM). Denne programvaren finnes mellom maskinvaren til verten og programvaren for gjestene. VMM emulerer maskinvaren ISA, slik at gjesteprogramvaren kan utføre en annen ISA.
Fordeler
Noen av fordelene med virtuelle maskiner er som følger -
- Virtuelle maskiner gir programvarekompatibilitet til programvaren som kjører på den. Dermed vil all programvaren som er skrevet for den virtualiserte verten også kjøre på den virtuelle maskinen.
- Det gir isolasjon mellom forskjellige typer operativsystemer og prosesser. Dermed kan ikke prosessorens operativsystem som kjører på en virtuell maskin endre prosessene til de andre virtuelle maskinene og vertssystemet.
- Disse gir innkapsling og programvare på en virtuell maskin kan modifiseres og kontrolleres.
- For verten med flere operativsystemer gir disse forskjellige funksjoner som ingen dobbel oppstart, overføring av filer mellom virtuelle maskiner, feil i ett operativsystem påvirker ikke det andre operativsystemet som er tilstede på verten, freash OS kan enkelt legges til.
- Disse gir god programvareadministrasjon som disse kan kjøre en komplett programvarestabel av vertsmaskinen, kjøre eldre operativsystem osv.
- Her er det mulig å dele maskinvareressurser med uavhengige programvarestabler og for å balansere belastningen, kan de virtuelle maskinene overføres til de forskjellige datamaskinene.
Dermed blir moderne databehandlingssystemer mer komplekse som inneholder forskjellige nært samhandlende programvare- og maskinvarekomponenter. Her fungerer virtualisering som en samtrafiksteknologi. Virtuelle maskiner gjør at inkompatible delsystemer fungerer sammen. Det gir også mer fleksibel og effektiv bruk av maskinvareressurser blant flere operativsystemer. Disse gir interoperabilitet mellom maskinvare, systemprogramvare og applikasjoner. Hva er forskjellene mellom prosessen Virtuell maskin og system Virtual Machine?
