ไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare Metal คืออะไร?

มอนิเตอร์เครื่องเสมือนหรือที่เรียกว่า VMM เรียกว่าไฮเปอร์ไวเซอร์ มันไม่มีอะไรนอกจากซอฟต์แวร์เวอร์ชวลไลเซชันชนิดหนึ่งที่ช่วยในการสร้างเครื่องเสมือนใหม่ (VMs) เพื่อให้แน่ใจว่าฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ถูกแยกออกจากซอฟต์แวร์ งานของไฮเปอร์ไวเซอร์คือการแปลคำขอระหว่างทรัพยากรจริงและทรัพยากรเสมือน ดังนั้นจึงมั่นใจได้ว่างานการจำลองเสมือนจะเสร็จสมบูรณ์ ไฮเปอร์ไวเซอร์จะเรียกว่าไฮเปอร์ไวเซอร์แบบเปลือยเมื่อมีการติดตั้งบนฮาร์ดแวร์ของเครื่องจริง และจะอยู่ระหว่างระบบปฏิบัติการกับฮาร์ดแวร์

ในบางกรณี ไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare Metal จะถูกฝังโดยตรงในฮาร์ดแวร์หลักของเครื่อง และอยู่ใน BIOS ของเมนบอร์ด (ระบบอินพุต/เอาต์พุตพื้นฐาน) ทำได้ในบางระบบเพื่อเปิดใช้งานระบบปฏิบัติการบนเครื่อง เพื่อให้สามารถเข้าถึงและใช้งานซอฟต์แวร์เวอร์ชวลไลเซชันได้

เนื่องจากไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare Metal แยกระบบปฏิบัติการออกจากฮาร์ดแวร์พื้นฐาน จึงไม่มีการพึ่งพาอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์หรือไดรเวอร์ในการรันซอฟต์แวร์ สิ่งนี้หมายความว่าไฮเปอร์ไวเซอร์แบบเปลือยช่วยให้ระบบปฏิบัติการและแอปพลิเคชันในเครือทั้งหมดทำงานบนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ประเภทต่างๆ

ซึ่งหมายความว่าสามารถโฮสต์ระบบปฏิบัติการและเครื่องเสมือนได้หลายเครื่องบนเซิร์ฟเวอร์จริงเดียวกัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องโฮสต์ เนื่องจากเครื่องเสมือนไม่ขึ้นอยู่กับเครื่องจริงโดยสิ้นเชิง VM เหล่านี้จึงสามารถย้ายจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งหรือจากแพลตฟอร์มหนึ่งไปยังอีกแพลตฟอร์มหนึ่งได้

เวิร์กโหลด เครือข่าย พื้นที่เก็บข้อมูล หน่วยความจำสามารถเปลี่ยนจากเครื่องหรือแพลตฟอร์มเหล่านี้ หรือแม้แต่ข้ามเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องได้ตามความต้องการ ตัวอย่างเช่น หากแอปพลิเคชันต้องการพลังมากขึ้นในการประมวลผล แอปพลิเคชันจะสามารถเข้าถึงเครื่องเพิ่มเติมได้อย่างง่ายดายโดยใช้ซอฟต์แวร์การจำลองเสมือน ผลกระทบในทันทีของสิ่งนี้คือประสิทธิภาพด้านต้นทุนและพลังงานที่ดีขึ้น และประสิทธิภาพที่ดีขึ้น เนื่องจากมีการใช้เครื่องจักรเพียงไม่กี่เครื่อง

โลหะเปลือยคืออะไร?

คำว่าโลหะเปลือยถูกใช้เพราะในทางเทคนิคไม่มีระบบปฏิบัติการระหว่างอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และระบบปฏิบัติการ ซอฟต์แวร์เวอร์ชวลไลเซชันนั้นอยู่บนฮาร์ดดิสก์หรือ "โลหะเปล่า" ของส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ โดยปกติจะเป็นที่ที่ติดตั้งแอปพลิเคชันจริง

ไฮเปอร์ไวเซอร์ไม่ใช่สิ่งเดียวที่ใช้เป็นจุดอ้างอิงเพื่อกำหนดโลหะเปลือย แม้แต่ในกรณีของเซิร์ฟเวอร์ เราเห็นไฮเปอร์ไวเซอร์แบบเปลือย ซึ่งไม่ใช่เซิร์ฟเวอร์ปกติของผู้เช่ารายเดียว อย่างไรก็ตาม ด้วยการเพิ่มไฮเปอร์ไวเซอร์และซอฟต์แวร์เวอร์ชวลไลเซชัน เซิร์ฟเวอร์นี้สามารถแปลงเป็นเครื่องโฮสต์ได้ โลหะเปล่าอาจหมายถึงลูกค้าเช่าเซิร์ฟเวอร์จริง เซิร์ฟเวอร์เหล่านี้โฮสต์คลาวด์สาธารณะของผู้ให้บริการคลาวด์เหนือและเหนือกว่าบริการคลาวด์สาธารณะ

ไฮเปอร์ไวเซอร์แบบ Bare Metal เทียบกับไฮเปอร์ไวเซอร์ที่โฮสต์

ไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare-Metal เป็นไฮเปอร์ไวเซอร์ที่ใช้งานกันทั่วไป นี่เป็นกรณีที่มีการติดตั้งซอฟต์แวร์เวอร์ชวลไลเซชันโดยตรงบนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ ซึ่งปกติแล้วเราจะเห็นว่าระบบปฏิบัติการติดตั้งอยู่ ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทนี้มีความปลอดภัยสูงเนื่องจากทำงานแยกกัน โดยแยกออกจากระบบปฏิบัติการโดยสิ้นเชิง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะถูกโจมตีทางไซเบอร์ จากมุมมองด้านประสิทธิภาพ ไฮเปอร์ไวเซอร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับไฮเปอร์ไวเซอร์ที่โฮสต์ ซึ่งเป็นสาเหตุที่องค์กรส่วนใหญ่เลือกไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare Metal เมื่อพูดถึงข้อกำหนดด้านการประมวลผลของศูนย์ข้อมูล

ไม่เหมือนกับไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare Metal ไฮเปอร์ไวเซอร์ที่โฮสต์ทำงานภายในระบบปฏิบัติการของโฮสต์เซิร์ฟเวอร์หรือเครื่อง แม้ว่าไฮเปอร์ไวเซอร์เหล่านี้จะทำงานภายในระบบปฏิบัติการ แต่สามารถติดตั้งแอปพลิเคชันเพิ่มเติมในระบบปฏิบัติการที่ด้านบนของไฮเปอร์ไวเซอร์ได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงประสิทธิภาพ ไฮเปอร์ไวเซอร์ที่โฮสต์จะมีเวลาแฝงมากกว่าเมื่อเทียบกับไฮเปอร์ไวเซอร์แบบเปลือย เนื่องจากคำขอใดๆ ระหว่างฮาร์ดแวร์และไฮเปอร์ไวเซอร์ต้องผ่านเลเยอร์เพิ่มเติมของระบบปฏิบัติการ

หากต้องเพิ่มความเร็วในการประมวลผลของไฮเปอร์ไวเซอร์ทั้งแบบโฮสต์และแบบเปลือย สามารถทำได้โดยใช้เทคโนโลยีการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์

ไฮเปอร์ไวเซอร์ vs เวอร์ชวลไลเซชันแบบ Bare-Metal

เซิร์ฟเวอร์เปล่าเป็นเพียงเซิร์ฟเวอร์เฉพาะที่มีผู้เช่ารายเดียวและถูกควบคุมโดยไคลเอนต์เดียว เพื่อให้มีการจำลองเสมือนแบบเปลือยเปล่า ลูกค้ายังคงสามารถติดตั้งไฮเปอร์ไวเซอร์แบบเปลือยเปล่าบนฮาร์ดแวร์ได้โดยตรงเพื่อเปิดใช้งานเทคโนโลยีการจำลองเสมือน เทคโนโลยีการจำลองเสมือนนี้ประกอบด้วยแอปพลิเคชันเสมือน VM หลายตัว หรืออินสแตนซ์คลาวด์ส่วนตัว

ในทางตรงกันข้าม ไฮเปอร์ไวเซอร์ที่โฮสต์จะถูกติดตั้งที่ด้านบนของระบบปฏิบัติการและไม่ได้ติดตั้งบนโลหะเปล่าของเซิร์ฟเวอร์ ไฮเปอร์ไวเซอร์ทั้งสองประเภทสามารถเรียกใช้เซิร์ฟเวอร์เสมือนหลายเครื่องหรือโฮสต์ผู้เช่าหลายรายบนเครื่องจริงเครื่องเดียว

ผู้ให้บริการคลาวด์สาธารณะใช้พื้นที่เซิร์ฟเวอร์โดยเช่าและแจกจ่ายให้กับหลายองค์กรขึ้นอยู่กับปริมาณงาน ดังนั้น เซิร์ฟเวอร์เดียวสามารถโฮสต์เครื่องเสมือนได้หลายเครื่องซึ่งใช้งานปริมาณงานต่างๆ ของบริษัทต่างๆ

เซิร์ฟเวอร์ Bare Metal จะให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าเสมอเมื่อเปรียบเทียบกับเซิร์ฟเวอร์เสมือน เนื่องจากองค์กรเดียวสามารถควบคุมเซิร์ฟเวอร์ Bare Metal ได้อย่างเต็มที่ องค์กรยังมีการควบคุมฮาร์ดแวร์ของไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare-Metal ได้ดีขึ้น และพวกเขาสามารถปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ หากจะแบ่งปันทรัพยากร ก็อาจเป็นภัยคุกคามเมื่อเปรียบเทียบกับเซิร์ฟเวอร์ Bare-Metal โดยเฉพาะ เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์ Bare Metal ไม่ได้ใช้ทรัพยากรร่วมกัน จึงถูกใช้เพื่อโฮสต์คลาวด์ส่วนตัวจากผู้ให้บริการคลาวด์หลายราย

ความคิดสุดท้าย

อย่างไรก็ตาม ไฮเปอร์ไวเซอร์ที่โฮสต์เครื่องเสมือนหลายเครื่องให้ประโยชน์บางอย่างเหนือเซิร์ฟเวอร์ Bare Metal เช่น การสร้างเครื่องเสมือนแบบทันที และจัดหาทรัพยากรเพิ่มเติม ซึ่งเป็นข้อกำหนดของปริมาณงานหลายรายการที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ไฮเปอร์ไวเซอร์ยังอนุญาตให้ใช้เซิร์ฟเวอร์จริงได้มากขึ้นตามความจำเป็น

สาเหตุหลักมาจากการเรียกใช้ VM หลายเครื่องบนเซิร์ฟเวอร์จริงเครื่องเดียว การมีเครื่องเสมือนหลายเครื่องบนเซิร์ฟเวอร์จริงเครื่องเดียวสามารถประหยัดต้นทุนและประหยัดพลังงานมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องจริงหลายเครื่องที่ยังคงใช้งานน้อยเกินไปสำหรับงานเดียวกัน