Virtualização de Hardware

A Virtualização de Hardware é a criação de máquinas e ambientes virtuais baseados no processador e nas suas características.

Esta abordagem permite a criação de múltiplos sistemas virtuais isolados no mesmo hardware.

Princípio de funcionamento

A virtualização do hardware (HV) só pode ser utilizada em processadores que suportem o conjunto de instruções Virtual Machine Extension (VMX). Fornecem acesso directo a partir das máquinas virtuais do SO aos recursos da CPU. Estes sistemas operativos são também chamados sistemas operativos “convidados”, uma vez que funcionam num ambiente virtual.

Software especializado chamado Hypervisor é utilizado para criar máquinas virtuais. Apenas divide os sistemas operativos “guest” em objectos independentes que partilham os recursos comuns do servidor.

A vantagem desta divisão é que as máquinas virtuais não podem afectar a velocidade das outras e alterar a quantidade de recursos atribuídos.

Funções básicas

Qualquer virtualização de hardware deve fornecer as seguintes funções para um funcionamento estável:

1. Virtualização do processador. Todas as tecnologias e instruções disponíveis para o processador real ficam também disponíveis para o processador virtual.
2. Representações gráficas. A virtualização permite o acesso do SO convidado ao adaptador gráfico e às suas funções separadamente.
3. Entrada/Saída (E/S). O Hypervisor partilha o acesso a dispositivos de E/S e outros periféricos entre sistemas virtuais sem causar interrupções ou falhas.

Intel e AMD

A virtualização do hardware foi iniciada em primeiro lugar por duas empresas concorrentes, a Intel e a AMD. As tecnologias são chamadas Intel-VT e AMD-V, respectivamente. Existe uma diferença significativa entre as duas.

Ao utilizar processadores Intel, o software (Virtual Machine Monitor/Manager, VMM) é executado primeiro, o que ativa o modo de virtualização. Os administradores trabalham então apenas através do VMM e criam máquinas virtuais.

A AMD utiliza a sua própria tecnologia Direct Connect. Uma vez lançado, o VMM vê todos os sistemas operativos que estão a funcionar em hardware com um processador AMD como convidados.

A virtualização do hardware proporciona a criação de máquinas virtuais fiáveis e estáveis sobre o mesmo hardware físico. Em 2021, todos os processadores Intel e AMD suportam a virtualização de hardware com o conjunto de instruções necessárias.