ไฮเปอร์ไวเซอร์คืออะไร
ไฮเปอร์ไวเซอร์คือซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้คุณใช้งาน Virtual Machine หลายตัวบนอุปกรณ์เครื่องเดียวได้ Virtual Machine ทุกตัวจะมีระบบปฏิบัติการและแอปพลิเคชันเป็นของตัวเอง ไฮเปอร์ไวเซอร์จะจัดสรรทรัพยากรการประมวลผลพื้นฐาน อาทิ CPU และหน่วยความจำให้กับ Virtual Machine แต่ละตัวตามความจำเป็น ดังนั้นจึงรองรับการใช้โครงสร้างพื้นฐานด้านไอทีได้อย่างเหมาะสมที่สุด
เหตุใดไฮเปอร์ไวเซอร์จึงสำคัญ
ไฮเปอร์ไวเซอร์เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการจำลองระบบเสมือนหรือการแยกฮาร์ดแวร์ออกจากซอฟต์แวร์ ผู้ดูแลระบบไอทีสามารถสร้างเครื่องเสมือนหลายเครื่องในเครื่องโฮสต์เครื่องเดียว เครื่องเสมือนแต่ละเครื่องมีระบบปฏิบัติการและทรัพยากรฮาร์ดแวร์ของตนเอง เช่น CPU, ตัวเร่งกราฟิก และพื้นที่เก็บข้อมูล คุณสามารถติดตั้งแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์บนเครื่องเสมือนได้ เช่นเดียวกับที่คุณทำบนคอมพิวเตอร์จริง
พื้นฐานของเครื่องเสมือนและเทคโนโลยีการจำลองระบบเสมือนอื่นๆ ได้เปิดใช้งานบริการประมวลผลบนคลาวด์ในแอปพลิเคชันระดับองค์กร ช่วยให้คุณสามารถปรับขนาดบริการคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพบนโครงสร้างพื้นฐานฮาร์ดแวร์ที่จำกัด ตัวอย่างเช่น แผนกธุรกิจต่างๆ สามารถเรียกใช้เวิร์กโหลดที่แตกต่างกันแยกกันได้โดยใช้เครื่องเสมือนหลายเครื่องบนเซิร์ฟเวอร์เครื่องเดียว
ประโยชน์ของไฮเปอร์ไวเซอร์มีอะไรบ้าง
องค์กรต่างๆ ใช้ซอฟต์แวร์การจำลองระบบเสมือนจริง เช่น ไฮเปอร์ไวเซอร์ เนื่องจากซอฟต์แวร์ช่วยให้พวกเขาใช้ทรัพยากรได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดการลงทุนด้านฮาร์ดแวร์ การจำลองระบบเสมือนนำประโยชน์อื่น ๆ มากมายเช่นที่ระบุไว้ด้านล่าง
ความเป็นอิสระของฮาร์ดแวร์
ไฮเปอร์ไวเซอร์แยกฮาร์ดแวร์ของโฮสต์ออกจากสภาพแวดล้อมของซอฟต์แวร์ปฏิบัติการ ผู้ดูแลระบบไอทีสามารถกำหนดค่า ปรับใช้ และจัดการแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์โดยไม่ต้องจำกัดการตั้งค่าฮาร์ดแวร์เฉพาะ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเรียกใช้ macOS บนเครื่องเสมือนแทนคอมพิวเตอร์ iMac
ประสิทธิภาพ
ไฮเปอร์ไวเซอร์ทำให้การตั้งค่าระบบปฏิบัติการเซิร์ฟเวอร์มีประสิทธิภาพมากขึ้น การติดตั้งระบบปฏิบัติการและส่วนประกอบซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้องด้วยตนเองเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานาน แต่คุณสามารถกำหนดค่าไฮเปอร์ไวเซอร์เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมเสมือนของคุณได้ทันที
ความสามารถในการเพิ่มทรัพยากร
องค์กรใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์เพื่อเพิ่มการใช้ทรัพยากรบนเครื่องคอมพิวเตอร์จริง แทนที่จะใช้เครื่องแยกต่างหากสำหรับเวิร์กโหลดที่แตกต่างกัน ไฮเปอร์ไวเซอร์สร้างคอมพิวเตอร์เสมือนหลายเครื่องเพื่อเรียกใช้เวิร์กโหลดจำนวนมากในเครื่องเดียว สิ่งนี้แปลไปสู่ความสามารถในการเพิ่มทรัพยากรที่เร็วขึ้นและลดค่าใช้จ่ายด้านฮาร์ดแวร์สำหรับองค์กร
ความสามารถในการเคลื่อนย้าย
ทีมไอทีสามารถจัดสรรหน่วยความจำ เครือข่าย การประมวลผล และทรัพยากรพื้นที่เก็บข้อมูลในเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องได้ตามต้องการ พวกเขามีความสามารถเปลี่ยนเวิร์กโหลดระหว่างเครื่องหรือแพลตฟอร์มได้อย่างง่ายดาย เมื่อแอปพลิเคชันต้องการพลังในการประมวลผลมากขึ้น ไฮเปอร์ไวเซอร์จะให้การเข้าถึงทรัพยากรทางกายภาพเพิ่มเติมได้อย่างราบรื่น
กรณีการใช้งานไฮเปอร์ไวเซอร์มีอะไรบ้าง
ซอฟต์แวร์การจำลองระบบเสมือนที่ขับเคลื่อนโดยไฮเปอร์ไวเซอร์มีหลายกรณีการใช้งาน เราขอยกตัวอย่างให้บางส่วนด้านล่าง
การจำลองระบบเสมือนของเดสก์ท็อป
พนักงานใช้ซอฟต์แวร์เดสก์ท็อปการจำลองระบบเสมือนเพื่อจำลองสภาพแวดล้อมการประมวลผลเวิร์กสเตชันของตนบนเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งทำให้พวกเขาสามารถเข้าถึงแอปพลิเคชันงานและไฟล์ได้จากระยะไกล
การเพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากร
บริษัทใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์เพื่อรวมคอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่ทำหน้าที่ต่างกันไว้ในเซิร์ฟเวอร์เดียว ตัวอย่างเช่น หากทีมฝ่ายผลิต ฝ่ายการตลาด และฝ่ายสนับสนุนลูกค้าเรียกใช้เวิร์กโหลดของตนบนเซิร์ฟเวอร์จริงแต่ละเครื่อง อาจส่งผลให้เกิดทรัพยากรที่ไม่ได้ใช้งาน ด้วยไฮเปอร์ไวเซอร์ คุณสามารถโฮสต์เครื่องเสมือนสำหรับหน่วยธุรกิจที่เกี่ยวข้องบนเซิร์ฟเวอร์เดียว แม้ว่าพวกมันต้องการระบบปฏิบัติการและส่วนประกอบซอฟต์แวร์ที่แตกต่างกันก็ตาม
การกู้คืนความล้มเหลว
ไฮเปอร์ไวเซอร์จับภาพสแน็ปช็อตของสถานะก่อนหน้าของเครื่องเสมือนในภาพเครื่องเสมือน ซึ่งเป็นไฟล์ที่มีคำแนะนำในการติดตั้ง การกำหนดค่า และรายละเอียดอื่นๆ ของเครื่องเสมือน ผู้ดูแลระบบสามารถใช้ไฟล์ภาพพื่อกู้คืนเครื่องเสมือนในกรณีที่เกิดความล้มเหลว นอกจากนี้ยังมีความสามารถสร้างสำเนาสำรองหรือย้ายเครื่องเสมือนไปยังโฮสต์อื่น
ความต่อเนื่องของระบบที่ล้าสมัย
บางองค์กรได้ลงทุนอย่างมากในซอฟต์แวร์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเซิร์ฟเวอร์พื้นฐาน ไฮเปอร์ไวเซอร์ให้ตัวเลือกเรียกใช้ซอฟต์แวร์ต่อไปโดยการจำลองสภาพแวดล้อมฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น ซึ่งช่วยให้องค์กรต่างๆ สนับสนุนความพยายามในการเปลี่ยนแปลงระบบคลาวด์โดยรบกวนเวิร์กโฟลว์ธุรกิจที่มีอยู่ให้น้อยที่สุด
ไฮเปอร์ไวเซอร์ทำงานอย่างไร
ผู้ดูแลระบบติดตั้งซอฟต์แวร์ไฮเปอร์ไวเซอร์บนเซิร์ฟเวอร์จริง ไฮเปอร์ไวเซอร์โหลดอิมเมจเครื่องเสมือนเพื่อสร้างระบบปฏิบัติการเสมือนหลายระบบ เครื่องจริงเรียกว่าโฮสต์ และระบบปฏิบัติการเสมือนเป็นแขก
การจัดสรรทรัพยากร
ไฮเปอร์ไวเซอร์ช่วยให้แน่ใจว่าเครื่องเสมือนแต่ละเครื่องได้รับทรัพยากรที่จัดสรรตามที่กำหนดค่าไว้ โดยทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างเครื่องแขกและฮาร์ดแวร์ทางกายภาพพื้นฐาน ไฮเปอร์ไวเซอร์ส่งต่อคำขอพลังการประมวลผล หน่วยความจำ ที่เก็บข้อมูล และทรัพยากรอื่นๆ ไปยังเครื่องโฮสต์ในหลายวิธี รวมถึงการเรียก API API เป็นวิธีการสื่อสารของซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้แอปพลิเคชันต่างๆ แลกเปลี่ยนข้อมูลได้
ไฮเปอร์ไวเซอร์มีประเภทใดบ้าง
ไฮเปอร์ไวเซอร์มีอยู่สองประเภท แต่ละประเภทแตกต่างกันทางสถาปัตยกรรมและประสิทธิภาพ
ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 1
ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 อยู่ด้านบนของเซิร์ฟเวอร์ Metal และสามารถเข้าถึงทรัพยากรฮาร์ดแวร์ได้โดยตรง ด้วยเหตุนี้ ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 จึงเรียกอีกอย่างว่าไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare-Metal เครื่องโฮสต์ไม่ได้ติดตั้งระบบปฏิบัติการในการตั้งค่าไฮเปอร์ไวเซอร์แบบ Bare-Metal แต่ซอฟต์แวร์ไฮเปอร์ไวเซอร์ทำหน้าที่เป็นระบบปฏิบัติการขนาดเล็กแทน
ข้อดีและข้อเสีย
เพราะสถาปัตยกรรมของมัน ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 จึงมีประสิทธิภาพมาก สามารถจัดการและจัดสรรทรัพยากรสำหรับเครื่องเสมือนหลายเครื่องได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านระบบปฏิบัติการโฮสต์ ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทนี้ยังมีความปลอดภัยมากกว่า เนื่องจากไม่มีระบบปฏิบัติการโฮสต์ช่วยลดความเสี่ยงของความไม่เสถียร
ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 2
ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 2 เป็นโปรแกรมไฮเปอร์ไวเซอร์ที่ติดตั้งบนระบบปฏิบัติการโฮสต์ เรียกอีกอย่างว่าโฮสต์หรือไฮเปอร์ไวเซอร์แบบฝังตัว เช่นเดียวกับแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์อื่นๆ โฮสต์ไฮเปอร์ไวเซอร์ไม่สามารถควบคุมทรัพยากรคอมพิวเตอร์ได้อย่างสมบูรณ์ แต่ผู้ดูแลระบบจะจัดสรรทรัพยากรสำหรับไฮเปอร์ไวเซอร์ที่โฮสต์แทน ซึ่งจะกระจายไปยังเครื่องเสมือน
ข้อดีและข้อเสีย
การมีอยู่ของระบบปฏิบัติการโฮสต์จะแนะนำเวลาแฝงให้กับสภาพแวดล้อมเสมือนจริง เมื่อเครื่องเสมือนร้องขอทรัพยากรการประมวลผล ไฮเปอร์ไวเซอร์ไม่สามารถเข้าถึงฮาร์ดแวร์พื้นฐานได้โดยตรง แต่ส่งต่อคำขอไปยังระบบปฏิบัติการโฮสต์ นอกจากนี้ ไฮเปอร์ไวเซอร์และเครื่องเสมือนที่โฮสต์นั้นขึ้นอยู่กับความเสถียรของระบบปฏิบัติการโฮสต์
ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 เทียบกับไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 2
แม้จะมีความแตกต่างกัน แต่ไฮเปอร์ไวเซอร์ทั้งสองประเภทก็มีประโยชน์ในการใช้งานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ศูนย์ข้อมูลระบบคลาวด์ขององค์กรใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 หรือ Bare-Metal เนื่องจากประสิทธิภาพ ความสามารถในการเพิ่มทรัพยากร และความยืดหยุ่นเมื่อจัดสรรทรัพยากรให้กับเครื่องเสมือน นอกจากนี้ ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 1 โดยทั่วไปมีความปลอดภัยและเสถียรมากกว่า เนื่องจากไม่ได้ทำงานบนระบบปฏิบัติการอื่น
ในทางกลับกัน ผู้ดูแลระบบใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 2 เนื่องจากเป็นมิตรกับผู้ใช้มากกว่า ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภท 2 ติดตั้ง กำหนดค่า และใช้งานได้ง่ายกว่าไฮเปอร์ไวเซอร์ Bare-Metal คล้ายกับการติดตั้งและใช้งานแอปพลิเคชันเดสก์ท็อปอื่นๆ
ไฮเปอร์ไวเซอร์บนคลาวด์คืออะไร
ไฮเปอร์ไวเซอร์บนคลาวด์ประกอบด้วยเทคโนโลยีการจำลองระบบเสมือนที่แยกทรัพยากรฮาร์ดแวร์ทางกายภาพของศูนย์ข้อมูลของผู้ให้บริการคลาวด์ ช่วยให้องค์กรเรียกใช้เวิร์กโหลดแบบกระจายบนสถาปัตยกรรมคลาวด์ อนุญาตให้ใช้สภาพแวดล้อมระบบคลาวด์แบบหลายผู้เช่า ซึ่งผู้ใช้หรือธุรกิจแต่ละรายสามารถเรียกใช้เวิร์กโหลดหรือจัดเก็บข้อมูลในส่วนที่เป็นอิสระตามตรรกะ
ผู้ให้บริการคลาวด์มักจะใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์แบบ Bare-Metal เพื่อจัดสรรทรัพยากรฮาร์ดแวร์เสมือนจริงให้กับผู้ใช้ ตัวอย่างเช่น Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) ช่วยให้องค์กรปรับขนาดขีดความสามารถของการประมวลผลบนคลาวด์ด้วยไฮเปอร์ไวเซอร์ที่ใช้ Xen ให้บริการโซลูชันระบบคลาวด์ที่คุ้มค่าซึ่งธุรกิจต่างๆ จ่ายเฉพาะทรัพยากรการประมวลผลที่จำเป็นในการเรียกใช้เวิร์กโหลด AWS
ความแตกต่างระหว่างไฮเปอร์ไวเซอร์และคอนเทนเนอร์คืออะไร
คอนเทนเนอร์คือชุดซอฟต์แวร์ที่เก็บไฟล์และการกำหนดค่าที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อเรียกใช้แอปพลิเคชันบนระบบปฏิบัติการใดๆ นักพัฒนาใช้คอนเทนเนอร์เพื่อลดความซับซ้อนในการพัฒนาซอฟต์แวร์และปรับปรุงประสิทธิภาพเมื่อปรับใช้แอปพลิเคชัน แอปพลิเคชันที่คอนเทนเนอร์ทำงานบนคลาวด์สาธารณะ ไฮบริด หรือในองค์กรได้ด้วยประสิทธิภาพที่สอดคล้องกัน เนื่องจากไม่ขึ้นกับระบบปฏิบัติการพื้นฐาน
ทั้งไฮเปอร์ไวเซอร์และคอนเทนเนอร์ให้การจำลองระบบเสมือน แต่อยู่ในชั้นซอฟต์แวร์ที่แตกต่างกัน ไฮเปอร์ไวเซอร์แยกฮาร์ดแวร์ออกจากสภาพแวดล้อมของซอฟต์แวร์ กลับกัน คอนเทนเนอร์ทำงานในสภาพแวดล้อมที่คอนเทนเนอร์กลไกแยกระบบปฏิบัติการ
ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยสำหรับไฮเปอร์ไวเซอร์คืออะไร
โปรแกรมซอฟต์แวร์บนเครื่องเสมือนจะไม่รบกวนแอปพลิเคชันบนระบบปฏิบัติการแขกอื่น ซึ่งให้ความปลอดภัยในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม สภาพแวดล้อมเสมือนจริงอาศัยไฮเปอร์ไวเซอร์เพื่อการรักษาความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง ปัญหาใดๆ ที่ส่งผลกระทบต่อไฮเปอร์ไวเซอร์จะส่งผลกระทบต่อเครื่องเสมือนทั้งหมดที่ทำงานบนไฮเปอร์ไวเซอร์ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้ไฮเปอร์ไวเซอร์ที่มีมาตรการป้องกันในตัวเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของเวิร์กโหลด
AWS ช่วยเรื่องไฮเปอร์ไวเซอร์ได้อย่างไร
AWS Nitro System เป็นไฮเปอร์ไวเซอร์น้ำหนักเบาที่ช่วยให้องค์กรสร้างนวัตกรรมได้เร็วขึ้นในสภาพแวดล้อมระบบคลาวด์ที่ปลอดภัย เป็นเทคโนโลยีการจำลองระบบเสมือนแห่งอนาคตที่มอบหมายงานการจัดการ ให้กับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เฉพาะ ซึ่งช่วยให้ AWS Nitro System สามารถจัดสรรทรัพยากรการประมวลผลทั้งหมดให้กับเวิร์กโหลด AWS ของคุณได้
สิ่งต่อไปนี้คือประโยชน์บางส่วนของ AWS Nitro System
- AWS Nitro System ตรวจสอบทรัพยากรเสมือนจริงอย่างต่อเนื่องและป้องกันการเข้าถึงโดยไม่ได้ตั้งใจ
- องค์กรได้รับประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นด้วย Nitro Card โดยเฉพาะ รวมถึงระบบเครือข่ายความเร็วสูง Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS) ความเร็วสูง และการเร่งความเร็ว I/O
- AWS Nitro Enclaves ช่วยให้องค์กรต่างๆ สร้างสภาพแวดล้อมการประมวลผลแบบแยกส่วนเพื่อปกป้อง ข้อมูลที่ระบุตัวตนของบุคคลได้ (PII) ข้อมูลทางการเงิน และข้อมูลที่ละเอียดอ่อนอื่นๆ
- AWS Nitro System ใช้ได้กับอินสแตนซ์ EC2 เวอร์ชันก่อนหน้า ซึ่งช่วยให้องค์กรสามารถเรียกใช้เวิร์กโหลดที่มีอยู่บนส่วนประกอบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ทันสมัย
เริ่มต้นใช้งานไฮเปอร์ไวเซอร์โดยลงชื่อสมัครใช้งานบัญชี AWS วันนี้
