ESX-сервер: гипервизор первого типа компании VMware

В 2001 году компания VMware выпустила совершенно другой продукт, названный ESX Server и нацеленный на рынок серверных машин. Здесь инженеры VMware применили иной подход: вместо создания решения второго типа, запускаемого поверх основной операционной системы, они решили создать решение первого типа, которое бы работало непосредственно на оборудовании.

На рис. 7.10 показана высокоуровневая архитектура ESX Server. В ней сочетаются уже существующий компонент, VMM, и настоящий гипервизор, запускаемый непосредственно на голом оборудовании. VMM выполняет те же функции, что и в VMware Workstation, состоящие в запуске виртуальной машины в изолированной среде, представляющей собой дубликат архитектуры x86. Собственно говоря, VMM-мониторы, используемые в двух продуктах, имели один и тот же базовый исходный код и во многом были похожи друг на друга. ESX-гипервизор заменял основную операционную систему. Но вместо реализации полной функциональности, ожидаемой от операционной системы, его цель заключалась в запуске различных экземпляров VMM и эффективном управлении физическими ресурсами машины. Поэтому ESX Server содержал обычные подсистемы, характерные для операционных систем, такие как планировщик задач центрального процессора и подсистема ввода-вывода, и при этом каждая подсистема была оптимизирована для запуска виртуальных машин.

Рис. 7.10. ESX Server: гипервизор первого типа от компании VMware


Отсутствие основной операционной системы потребовало от VMware непосредственного решения сформулированных ранее проблем разнообразия периферийных устройств и наличия опыта у пользователей. Для решения проблемы разнообразия периферийных устройств компания VMware ввела следующее ограничение: запускать ESX Server можно было только на широко известных и сертифицированных серверных платформах, для которых у нее имелись драйверы устройств. Что же касается наличия опыта у пользователей, ESX Server (в отличие от VMware Workstation) требовал от пользователей устанавливать образ новой системы в загрузочный раздел диска.

Несмотря на недостатки, компромисс имел смысл для специализированного развертывания виртуализации в дата-центрах, состоящих из сотен или тысяч физических серверов и зачастую из многих тысяч виртуальных машин. Такие развертывания в наши дни иногда называют закрытыми облаками. Здесь архитектура ESX Server предоставляет солидные преимущества с точки зрения производительности, масштабируемости, управляемости и функциональных возможностей, например:

♦ Планировщик заданий центрального процессора обеспечивает каждой виртуальной машине получение справедливой доли времени центрального процессора (во избежание зависания).

Он сконструирован таким образом, что одновременно планируется работа разных виртуальных центральных процессоров данного мультипроцессора виртуальной машины.

♦ Диспетчер памяти оптимизирован под масштабируемость, в частности под эффективную работу виртуальных машин, даже если им нужно больше памяти, чем фактически доступно на компьютере. Для достижения такого результата в ESX Server было введено понятие раздувания (ballooning) и прямого совместного использования страниц для виртуальных машин (Waldspurger, 2002).

♦ Подсистема ввода-вывода оптимизирована под высокую производительность. Хотя VMware Workstation и ESX Server зачастую совместно используют одни и те же эмулируемые компоненты внешнего интерфейса, внутренние интерфейсы у них совершенно разные. В VMware Workstation весь поток ввода-вывода проходит через основную операционную систему и ее API, что часто приводит к дополнительным издержкам. Особенно явно это проявляется в случае с устройствами сетевого обмена и устройствами хранения данных. В ESX Server эти драйверы устройств запускаются непосредственно в ESX-гипервизоре, не требуя переключения миров.

♦ Внутренние интерфейсы обычно также полагались на абстракции, предоставляемые основной операционной системой. Например, VMware Workstation сохраняет образы виртуальных машин в виде обычных (но очень больших) файлов на основной файловой системе. В отличие от этого у ESX Server имеется VMFS (Vaghani, 2010) — файловая система, специально оптимизированная для хранения образов виртуальных машин и обеспечения высокой пропускной способности системы ввода-вывода. Это позволяет достичь экстремальных уровней производительности. Например, компания VMware еще в 2011 году демонстрировала, что один ESX Server может выдать 1 млн операций с диском в секунду (VMware, 2011).

♦ ESX Server упрощает введение новых возможностей, требующих жесткой координации и специальной конфигурации нескольких компонентов компьютера. Например, в ESX Server было представлено средство VMotion — первое виртуали- зационное решение, способное осуществить миграцию работающей виртуальной машины, не останавливая ее, с одной машины, на которой запущен ESX Server, на другую машину с запущенным ESX Server. Успех такой миграции требовал координации диспетчера памяти, планировщика задач центрального процессора и сетевого стека.

С годами к ESX Server добавлялись новые свойства. ESX Server превратился в ESXi, компактную альтернативу, небольшой размер которой позволял выполнять ее предустановку в прошивке серверов. Сегодня ESXi является наиболее важным продуктом компании VMware и служит основой набора vSphere.

7.13.

<< | >>
Источник: Э. ТАНЕНБАУМ Х. БОС. СОВРЕМЕННЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМ Ы 4-е ИЗДАНИЕ. 2015

Еще по теме ESX-сервер: гипервизор первого типа компании VMware:

  1. § 65 Компания на акциях. – Первоначальное управление. Выбор правления. – Общее собрание акционеров. – Состав его, созыв, предметы обсуждения, порядок решения. – Отчетность и контроль. – Прекращение компании и ликвидация. – Ограничение в устройстве компаний для банковых операций. – Предполагаемые преобразования. – Иностранные компании. – Товарищество взаимного кредита и другие союзы взаимного содействия.
  2. § 61 Компания на акциях. – Сущность учреждения. – Цель его и историческое развитие. – Нынешнее ее значение. – Понятие об акции. – Образование компании. – Учредители. – Устав, утверждение его и регистрация. – Подписка на акции. – Органы управления. – Общее собрание акционеров. – Состав его, созыв и деятельность. – Правление. – Наблюдательный совет. – Понятие о дивиденде. – Выпуск новых акций. – Прекращение компании и ликвидация.
  3. Богомазова Г.Н.. Установка и обслуживание программного обеспечения персональных компьютеров, серверов, периферийных устройств и оборудования, 2015
  4. Коммерческая телевизионная компания
  5. Руководители - сенсорные рационалы: представители компании
  6. ОСТОРОЖНЕЕ ВЫБИРАЙТЕ СЕБЕ КОМПАНИЮ
  7. Глава 3 Бессмысленная верность компании
  8. ЗНАЧЕНИЕ ПЕРВОГО СТОЛБЦА
  9. Энтони Вламис, Боб Смит. Бизнес путь: Yahoo! Секреты самой популярной в мире интернет-компании, 2003
  10. Реальность первого курса
  11. Реальность первого курса
  12. ЭТАП ПОЛУГОДИЯ ПЕРВОГО
  13. ЭФФЕКТ ВПЕЧАТЛЕНИЯ ПЕРВОГО