Paravirtualisaatio

Paravirtualisaatio on virtualisointitekniikka, jossa vieras käyttöjärjestelmä on muokattu toimimaan yhteistyössä hypervisorin kanssa. Sen sijaan että kaikki privileged-operaatiot suoritettaisiin suoraan laitteistolle, vieraassa järjestelmässä käytetään hypervisorin tarjoamaa rajapintaa hyperkutsujen tai para-virtuaalisten ohjainten kautta. Tämä voi vähentää virtualisointiin liittyvää ylikuormitusta ja parantaa suorituskykyä, erityisesti sisäisessä I/O:ssa.

Toteutus perustuu usein front-end ja back-end -ohjainten malliin. Vieras OS sisältää laiteajurit, jotka ovat yhteydessä hypervisorin vastapuoleen, jolloin laitteiston tarvitsemat toiminnot hoidetaan hypervisorin kautta. Tunnettu esimerkki on Xen-hypervisorin PV-tila, jossa para-virtuaaliset ohjaimet mahdollistavat tehokkaan yhteyden virtuaalisiin laitteisiin. Virtio on para-virtuaalien laiteohjainten standardi, jota käytetään laajasti KVM- ja Xen-ympäristöissä.

Perustelu: para-virtualisaatiolla voidaan saavuttaa parempi suorituskyky tietyissä kuormituksissa, kun taas perinteinen täysvirtualisointi jättää suurimman osan toiminnasta laitteiston ja järjestelmän hallittavaksi hypervisorin kautta ilman vieraiden OS:n muutoksia. Tämä tulee kuitenkin kustannuksena siitä, että vieras OS on tarvittaessa muokattava yhteensopivuuden saavuttamiseksi, mikä rajoittaa laajaa käyttöönottoa kaikille käyttöjärjestelmille.

Nykytilanteessa hardware-assisted virtualization (Intel VT-x/AMD-V) on yleinen ratkaisu, ja para-virtualisaatio on siirtynyt pallonvaltaisempana mallina hybridisissä ratkaisuissa sekä virtuaalisten laitteiden ajurien kuten virtio käyttöönoton myötä. Paravirtualisaatio on ollut merkittävä osa varhaista virtuaalisuuden kehitystä ja vaikuttaa nykyisten hypervisorien arkkitehtuuriin.

---