Zdziwiłbyś się, jak elastyczne są komputery. Nie tylko jesteśmy w stanie uruchomić wiele różnych systemów operacyjnych, a nawet więcej niż jeden system operacyjny obok siebie, ale możesz także uruchomić system operacyjny w innym. Jak pytasz? Nic innego jak magiczny proces wirtualizacji.
Wirtualizacja nie jest niczym nowym w informatyce, ale zdziwiłbyś się, widząc, jak często jest używana. Dzisiaj w prosty sposób wyjaśnimy, czym jest wirtualizacja, jak działa i kiedy jest używana.
Co to jest wirtualizacja?
Wyobraź sobie, że jesteś z grupą ludzi w biurze i wszyscy potrzebujecie komputera. Jednak wszystko, co jest dostępne, to jeden, bardzo wydajny serwer. Co więc robisz? Logika nakazuje, że zmienianie się na dużym serwerze to zły pomysł — ma on o wiele więcej zasobów niż ktokolwiek z was potrzebuje i spędzicie tam dużo czasu. Zamiast tego logicznym sposobem działania jest równomierne rozbicie tych zasobów i umożliwienie wszystkim jednoczesnego korzystania z maszyny za pomocą wirtualizacji.
Mówiąc potocznie, wirtualizacja to jednocześnie tworzenie symulowanego, wirtualnego środowiska komputerowego poziom abstrakcji jako fizyczny, pozwalający wykorzystać cechy maszyny fizycznej w symulowanym środowisko. W uproszczeniu, to tak, jakby mieć wirtualny komputer wewnątrz prawdziwego komputera i robić to samo.
Koncepcja wirtualizacji sięga końca lat 60. lub początku lat 70. i była pomyślana jako rozwiązanie tego samego problemu, który przedstawiliśmy na początku tej sekcji. W czasach, gdy zapewnienie każdemu w firmie własnego komputera PC było prawie nie do pomyślenia, IBM zastanawiał się nad sposobami współdzielenia zasobów systemów mainframe między wielu ludzi, a wirtualizacja była dobrym podejściem do tego problemu, a jednym z pierwszych udanych zastosowań wirtualizacji był IBM CP/CMS, wprowadzony po raz pierwszy w 1968.
Od tego czasu wirtualizacja przybrała inne kształty i formy i stoi za wieloma rzeczami, które obecnie robimy na naszych komputerach, nawet poza tymi oczywistymi.
Jak działa wirtualizacja?
Większość implementacji wirtualizacji jest dość prosta. Oprogramowanie do wirtualizacji wykorzystuje hiperwizor, aby pomóc w uruchamianiu rzeczy wewnątrz zwirtualizowanej maszyny. Jeśli nie znasz tego słowa hipernadzorca, jest to w zasadzie oprogramowanie, które przydziela zasoby z maszyny hosta, takie jak określona liczba rdzeni, system pamięć lub pamięć masową i używa tego do uruchomienia symulowanego komputera na wierzchu, który często będzie działał jak każdy inny proces wewnątrz a PC.
Często komputery są dostarczane z czymś, co nazywa się „wirtualizacja wspomagana sprzętowo”. Na przykład na komputerach firmy Intel jest ona wyświetlana jako Intel VT-x lub „Technologia wirtualizacji”, podczas gdy w systemach AMD zamiast tego znajdziesz „AMD-V” lub „AMD Virtualization”. Oba umożliwiają szybsze i lepsze działanie oprogramowania do wirtualizacji dokładnie.
Korzystając z wirtualizacji, użytkownicy mogą uruchomić oddzielną instancję systemu operacyjnego, z którego już korzystają, lub uruchomić zupełnie inny system operacyjny niż ten, którego używają, o ile jest kompatybilny z używanym sprzętem za pomocą. Jak zobaczysz, ta ostatnia część jest ważna dla samej definicji wirtualizacji.
Do czego służy wirtualizacja?
Najczęstszym zastosowaniem wirtualizacji są maszyny wirtualne. Korzystanie z oprogramowania takiego jak VMware lub Virtualbox, użytkownicy mogą tworzyć wirtualne instancje symulowanych komputerów na swoich komputerach i uruchamiać je zgodnie z opisem instancje, co pozwala im albo utworzyć kolejną instancję systemu operacyjnego, na którym działają, albo uruchomić całkowicie inny.
To świetny sposób na korzystanie z innych systemów operacyjnych bez konieczności używania innego komputera lub faktycznego przełączania systemów operacyjnych, a jeśli grasz na swoim karty prawidłowo i przydziel wystarczającą ilość zasobów do maszyny wirtualnej, prawdopodobnie nawet nie zauważysz dużej różnicy w porównaniu z natywną maszyna.
Jednak ostatnio pojawiły się bardziej interesujące przypadki użycia wirtualizacji, zwłaszcza jeśli korzystasz z systemu Windows.
Po pierwsze, jeśli korzystasz z systemu Windows 11, prawdopodobnie słyszałeś o „podsystemie” lub nawet go używałeś. W szczególności podsystem Windows dla systemu Linux (WSL) i podsystem Windows dla systemu Android (WSA).
Twój komputer nie jest od razu jasny, ale zamiast dołączać natywną obsługę systemu Windows dla systemu Linux i aplikacje na Androida, usługi te działają w zwirtualizowanym podsystemie o niskich zasobach (stąd podsystem) Nazwa). Pierwsza wersja WSL używała normalnej warstwy kompatybilności, ale dla WSL 2 i WSA była to lekka maszyna wirtualna uruchamia w nim programy dla systemu Linux i Android i pozwala na interakcję z nimi za pomocą wiersza poleceń lub rzeczywistego interfejs użytkownika.
To nie pierwszy raz, kiedy Windows zastosował takie podejście. W czasach systemu Windows 7 „tryb zgodności” systemu Windows XP zasadniczo uruchamiał maszynę wirtualną z systemem Windows XP i pozwalał na uruchamianie tam dowolnego niekompatybilnego oprogramowania.
Jaka jest różnica między wirtualizacją a emulacją?
Wirtualizacja i emulacja wyglądają jak bardzo podobne terminy — i rzeczywiście, jeśli nie znasz tajników obu, mogą wyglądać tak samo. Ale są kilka podstawowych różnic między nimi.
Wirtualizacja to proces, który może symulować tylko systemy przy użyciu tej samej podstawowej architektury i technologii, co maszyna hosta. Na przykład, jeśli używasz komputera z systemem Windows x86, możesz tworzyć instancje tylko innych komputerów, o ile one również są x86. Może to być dowolny system, czy to Windows, Linux czy Android, ale musi to być x86.
Natomiast emulacja może symulować system o zupełnie innej architekturze bazowej. Dobrym tego przykładem są emulatory konsoli. W przypadku emulatora GameCube/Wii symulujesz konsolę opartą na PowerPC na x86, a może nawet na maszynie ARM. Główna różnica polega na tym, że emulowanie różnych instrukcji może spowodować duże obciążenie, powodując utratę wydajności — problem, którego nie będziesz mieć w przypadku maszyny zwirtualizowanej.
Wirtualizacja zmienia zasady gry
Wirtualizacja to technologia stojąca za maszynami wirtualnymi, ale jak się dzisiaj dowiedzieliśmy, chociaż zwykle uważa się to za jej główne zastosowanie, zdecydowanie nie jest to jedyne. Nie wspomnieliśmy o żadnym biznesowym wykorzystaniu wirtualizacji, ale jeśli je dodamy, jest to dość potężne narzędzie, które pozwala uczynić Twój komputer bardziej wszechstronnym.
To świetna technologia, która zmieniła zasady gry komputerowej.
