Hardwarevirtualisering

Hardwarevirtualisering is een technologie waardoor op één fysieke computer meerdere virtuele machines (VM's) kunnen draaien, elk met zijn eigen besturingssysteem en toepassingen. Dit gebeurt via een softwarelaag genaamd de hypervisor, die directe toegang tot de hardware beheert en resources verdeelt tussen de VM's. Er bestaan verschillende typen hypervisors, waaronder bare-metal (Type 1) die direct op de hardware draait, en hosted (Type 2) die op een bestaand besturingssysteem werkt.

Moderne hardware biedt ondersteuning via VT-x (Intel) of AMD-V, plus geheugen- en I/O-virtualisatietechnologieën zoals EPT/RVI en VT-d. Deze hardware-ondersteuning maakt het mogelijk gastbesturingssystemen volledig of bijna volledig te laten draaien zonder de hele host te hoeven emuleren. De hypervisor beheert virtuele CPU's, geheugen, netwerken en opslag en kan voorzieningen zoals virtuele schijven, virtuele netwerkkaarten en virtuele apparaten presenteren.

Virtualisatietechnieken omvatten onder andere volledige virtualisatie (waarbij de gast-OS niet hoeft te worden aangepast) en para-virtualisatie (waarbij de gast-OS bekend is met de hypervisor) of een combinatie, met name ondersteund door hardware-ondersteuning. In de praktijk gebruiken veel moderne hypervisors hardware-ondersteuning voor betere prestaties.

Toepassingen en voordelen: serverconsolidatie, test- en ontwikkelomgevingen, back-up en herstel, cloudinfrastructuren en live migratie van VM's tussen hosts met minimale downtime. Virtualisatie verhoogt isolatie tussen workloads, vergroot onafhankelijkheid van hardware en verbetert resource-allocatie en flexibiliteit. Houd er rekening mee dat containertechnologie anders is: containers bieden lichte isolatie op OS-niveau en verschillen qua doel en architectuur.

Uitdagingen en aandachtspunten: beveiliging van de hypervisor, prestatieoverhead ondanks hardwareondersteuning, complexiteit van beheer en licentieaspecten, en afhankelijkheid van compatibiliteit tussen hypervisor en gastbesturingssystemen.