Hardware Virtualisatie

Hardware Virtualisatie is het creëren van virtuele machines en omgevingen op basis van de processor en zijn eigenschappen.

Met deze aanpak kunt u meerdere geïsoleerde virtuele systemen creëren op dezelfde hardware.

Werkingsprincipe

Hardwarevirtualisatie (HV) kan alleen worden gebruikt op processoren die de Virtual Machine Extension (VMX) instructieset ondersteunen. Deze bieden de virtuele machines van het besturingssysteem directe toegang tot de CPU-bronnen. Deze besturingssystemen worden ook wel “gast”-besturingssystemen genoemd, omdat zij in een virtuele omgeving draaien.

Gespecialiseerde software genaamd Hypervisor wordt gebruikt om virtuele machines te maken. Deze splitst de gast-besturingssystemen op in onafhankelijke objecten die de gemeenschappelijke bronnen van de server delen.

Het voordeel van deze splitsing is dat de virtuele machines de snelheid van de andere niet kunnen beïnvloeden en de hoeveelheid toegewezen middelen niet kunnen veranderen.

Basisfuncties

Elke hardwarevirtualisatie moet de volgende functies bieden voor een stabiele werking:

1. Processorvirtualisatie. Alle technologieën en instructies die beschikbaar zijn voor de eigenlijke processor komen ook beschikbaar voor de virtuele processor.
2. Grafische voorstellingen. Virtualisatie biedt het gast-besturingssysteem afzonderlijk toegang tot de grafische adapter en zijn functies.
3. Input/Output (I/O). Hypervisor deelt toegang tot I/O-apparaten en andere randapparatuur tussen virtuele systemen zonder storingen of glitches te veroorzaken.

Intel en AMD

Hardwarevirtualisatie werd als eerste gestart door twee concurrerende bedrijven, Intel en AMD. De technologieën worden respectievelijk Intel-VT en AMD-V genoemd. Er is een belangrijk verschil tussen de twee.

Bij gebruik van Intel-processoren wordt eerst software (Virtual Machine Monitor/Manager, VMM) uitgevoerd die de virtualisatiemodus activeert. Beheerders werken dan alleen via VMM en creëren virtuele machines.

AMD gebruikt zijn eigen Direct Connect technologie. Na het opstarten ziet de VMM alle besturingssystemen die draaien op hardware met een AMD-processor als gasten.

Hardwarevirtualisatie zorgt voor het betrouwbaar en stabiel aanmaken van virtuele machines op dezelfde fysieke hardware. In 2021 ondersteunen alle Intel- en AMD-processoren hardwarevirtualisatie met de benodigde instructieset.