Sanallaştırma, karşılık gelen gerçek veya fiziksel kaynağın davranışını taklit eden simüle edilmiş bir bilgi işlem kaynağının oluşturulmasını ifade eder. Yazılımdan bireysel donanım aygıtlarına ve eksiksiz donanım platformlarına kadar birçok kaynak türü sanallaştırılabilir. Bu gönderi, CPU, bellek, ağ kartı, disk, grafik bağdaştırıcısı ve işletim sistemi gibi aygıtlardan oluşan sanal makinelere odaklanmaktadır. Sanal makineler oluşturan ve çalıştıran yazılımlara hiper yönetici denir. Aşağıda, adlı bir hiper yöneticinin özelliklerini tartışacağız. KVM .
Sanallaştırmanın faydaları
Geçmişte, homojen olmak veri merkezlerinde, geliştirme evlerinde ve evde çalışma şekliydi. Pratik olarak, tüm makineler, ister Linux, ister Windows veya FreeBSD olsun, tek bir işletim sisteminin aynı sürümünü çalıştıracaktır. Zaman değişti.
Bugün, Linux ve Windows gibi farklı işletim sistemlerinin ve hatta bir işletim sisteminin farklı sürümlerinin (örneğin, Windows XP ve 10) aynı bilgisayar ortamında bir arada bulunmasını beklerdik. Sanal makineler olmadan, uygulamaları birden çok işletim platformunda çalıştırmak için birden çok fiziksel makinenin devreye alınması ve bakımının yapılması gerekir. Sanallaştırma, her biri potansiyel olarak farklı bir işletim sistemine sahip birden çok sanal makinenin tek bir fiziksel makinede çalıştırılmasına güç verir.
Sanal makinelerin fiziksel makinelere göre avantajları şunları içerir:
- Bilgisayar kaynaklarının daha verimli kullanılması.
İşlemci gücü artmaya devam ederken, donanımın fiyatı düşmeye devam ediyor. Bu gerçeklik altında, günümüzde pek çok büyük güçlü makine, boşta kalan CPU döngüleri, kullanılmayan bellek vb. ile ölçüldüğü üzere, yeterince kullanılmama eğilimindedir. Sanal makinelerin daha az fiziksel makinede birleştirilmesi, daha az fiziksel kaynak ve dolayısıyla daha iyi verimlilik ile sonuçlanır.
- Geliştirilmiş BT duyarlılık ve üretkenlik.
Yeni fiziksel donanımın sağlanması, uzun bir satın alma bekleme süresi ve ardından gelmesinden sonra uzun bir kurulum ve dağıtım süresi gerektirir. Buna karşılık, sanal makinelerin sağlanması, geleneksel makine ediniminin bazen aldığı günler hatta haftalar yerine, otomatikleştirilebilir ve dakikalar içinde kullanılabilir hale getirilebilir.
- Tasarruf.
Büyük veri merkezleri, daha düşük işletme maliyetleri nedeniyle tasarruf sağlayacaktır. Tasarruf, daha düşük soğutma ve güç gereksinimlerinin bir sonucu olarak azalan enerji faturaları şeklinde gelir.
KVM ile tanışın
Çekirdek Tabanlı Sanal Makine veya KVM kısacası, ücretsiz ve açık kaynaklı bir hiper yönetici çözümüdür. gibi açık kaynak alternatifleri ile olgun bir endüstride rekabet eder. Xen , Sanal Kutu gibi tescilli ürünlerin yanı sıra VMware vSphere , Citrix XenSunucusu , Microsoft Hyper-V .
2005'ten önce, o zamanlar Xen ve VirtualBox gibi hiper yönetici çözümlerinin tümü yazılım tabanlıydı. x86 mimarisinde sanallaştırmayı desteklemek için herhangi bir hüküm yoktu. 2005 yılında, Intel VT ve AMD-V komut seti uzantılarının tanıtılması, sanallaştırma ortamını kalıcı olarak değiştirdi. KVM ilk sürümünü 2006'da yayınladı ve sanallaştırma performansını optimize etmek için yeni donanım tedarikinden yararlanan ilk hipervizörlerden biriydi.
KVM'yi, Intel VT veya AMD-V uzantısını destekleyen hiper denetim dilinde 'ana makine' olan herhangi bir 32 bit veya 64 bit x86 bilgisayara yükleyebilirsiniz. Günümüzde modern hipervizörler tipik olarak hibrit sanallaştırmayı destekler: mümkün olduğunda donanım destekli ve daha eski yonga setleri için yalnızca yazılıma yük devretme.
KVM, bir ana bilgisayar işletim sistemi içinde çalıştığı anlamına gelen tip-2 hiper yönetici olarak sınıflandırılmıştır. Adından da anlaşılacağı gibi, KVM çekirdek tabanlıdır ve daha kesin olmak gerekirse, Linux çekirdeğidir. Bu nedenle, KVM'nin ana işletim sistemi olarak yalnızca Linux'u desteklemesi şaşırtıcı değildir. (KVM daha sonra FreeBSD'ye taşındı.) Açık kaynaklı bir çok platformlu tip-2 hiper yönetici istiyorsanız, VirtualBox iyi bir adaydır. VirtualBox, Windows, Linux, Mac OS X ve Solaris'te yerel olarak çalışabilir.
Xen, aksine, ana makinede doğrudan bellenim olarak çalışan, çıplak metal hiper yönetici olarak da bilinen tip-1 bir hiper yöneticidir. Tip-1'in tip-2'ye göre avantajı, doğrudan temel donanım üzerinde çalışan hiper yönetici nedeniyle kazanılan verimliliktir. Dezavantajı, tip 1 hipervizörün, tip 2 hipervizörün ana bilgisayar işletim sistemi kadar geniş bir ana bilgisayar cihaz yelpazesini desteklememesidir.
Hipervizörler, bir ana işletim sistemi gerektirip gerektirmedikleri ve hangilerine ihtiyaç duydukları konusunda farklılık gösterse de, destekledikleri konuk işletim sistemlerine, yani bir sanal makinenin çalıştırabileceği işletim sistemine çok benzerler. KVM, aşağıdaki konuk işletim sistemlerinin sanallaştırılmasını destekler:
- Debian, Ubuntu, Centos, Fedora, RedHat Enterprise Linux dahil olmak üzere Linux dağıtımları
- OpenBSD, FreeBSD, NetBSD gibi BSD
- Solaris
- pencereler
KVM, değiştirilmemiş konuk işletim sistemi görüntülerini çalıştırabilir. Bu özellik, konuk işletim sisteminin, sanal makinede çalıştırılması ana makinede olduğundan çok daha zor olan işlemlerin özel olarak ele alınması için değiştirildiği para-sanallaştırmanın aksine, tam sanallaştırma olarak bilinir.
KVM nasıl çalışır?
KVM 2 teknoloji bileşeninden oluşur: çekirdek ve kullanıcı alanı. Çekirdek bileşeni, yüklenebilir 2 çekirdek modülünden oluşur: kvm.ko ve kvm-intel.ko veya kvm-amd.ko. kvm.ko modülü, çekirdek mimariden bağımsız sanallaştırma işlemi sağlar. kvm-intel.ko ve kvm-amd.ko modülleri, Intel ve AMD işlemciye özel modüllere karşılık gelir. Bu modüller, çekirdek sürümü 2.6.20'den itibaren Linux çekirdeğiyle birleştirildi.
KVM'nin Linux çekirdeği ile sıkı entegrasyonunun avantajları vardır. KVM, donanım tarafından ortaya çıkarılan yeni sanallaştırma talimatlarını işlemeye odaklanırken, sistem homurdanmasını yapması için Linux'a yetki verebilir. KVM, daha büyük Linux topluluğunda yukarı akıştan devam eden herhangi bir sistem iyileştirmesinden miras alarak da fayda sağlar.
Çekirdek modüllerinin, konuk işletim sisteminin üzerinde çalıştığı sanal makine donanımını taklit etmemesi önemlidir. Bu iş kullanıcı alanına aittir. KVM kullanır QEMU Konuk işletim sistemleriyle etkileşime giren sanal makineleri oluşturmak için kullanıcı alanında çalışan . Her sanal makine basitçe normal bir Linux işlemidir. En büyük faydalarından biri, sanal makineleri izlemek ve yönetmek için top ve kill gibi tanıdık Linux komutlarını kullanabilmenizdir.
Özet ve sonuç
KVM, Linux ana bilgisayar platformunda tam sanallaştırma için mükemmel bir açık kaynaklı çözümdür. 10 yılı aşkın aktif geliştirmenin ardından KVM, birçok Linux dağıtımında fiili standart makine düzeyinde sanallaştırma aracı haline geldi.