Vad är virtualisering och varför ska du använda det?

I vid bemärkelse är virtualisering processen att skapa en virtuell, snarare än faktisk, kopia av något. Virtuell betyder i det här fallet något så likt originalet att det knappt kan särskiljas från det, som i frasen ”nästan samma.”

Virtualisering är användningen av datorprogram för att nära imitera en specifik uppsättning parametrar. Ett specifikt mjukvaruverktyg, kallat ”hypervisor”, skapar en virtuell miljö med programvara inom de givna parametrarna.

Det finns lika många typer av virtualisering som det finns användningsområden för den, så vi kommer att begränsa vår diskussion till de vanligaste typerna av virtualisering.

Hårdvaruvirtualisering

Detta är den mest välbekanta typen av virtualisering för de flesta användare. När du kör en virtuell maskin i VirtualBox kör du en hårdvaruvirtualisering. Emulatorer för videospelssystem följer samma princip, och använder en hypervisor för att generera parametrarna för svunna videospelskonsoler.

I hårdvaruvirtualisering skapar hypervisorn en gästmaskin som efterliknar hårdvaruenheter som en bildskärm, hårddisk och processor. I vissa fall passerar hypervisorn helt enkelt genom värddatorns konfiguration. I andra fall är virtualisering ett helt separat och oberoende system, beroende på miljöns behov.

Detta är inte samma sak som hårdvaruemulering, en mycket mer komplex process på lägre nivå. I hårdvaraemulering används programvara för att tillåta en hårdvara att imitera en annan. Till exempel kan hårdvaruemulering användas för att köra x86-programvara på ARM-chips. Windows 10 använder den här typen av emulering i stor utsträckning i sin one-OS-everywhere-strategi, och Apple använde den i Rosetta vid övergången från PowerPC till Intel-processorer.

Ofta krävs vissa begränsningar för virtualisering. En hypervisor kan ofta inte överskrida specifikationerna för dess värdenhet. Du kan inte köra en hypervisor med 10 TB hårddisklagring på en 2 TB disk. Du kan försöka att felaktigt ange det numret genom hypervisorn, men det skulle snabbt falla isär under användning.

Virtualiserad hårdvara är också vanligtvis långsammare än den verkliga hårdvarumiljön. Hårdvaruvirtualisering kommer dock med fördelarna av lägre kostnad, snabbare implementering och större flexibilitet i distributionen – egenskaper värderade under Silicon Valleys ”flytta snabbt och bryt saker”-etos.

Hårdvaruassisterad virtualisering använder specifikt utformad hårdvara för att underlätta virtualiseringsprocesserna. Vissa moderna processorer inkluderar virtualiseringsvänliga optimeringar, vilket möjliggör snabbare och mer flytande processorvirtualisering.

Desktopvirtualisering

Desktopvisualisering skiljer skrivbordsmiljön från den fysiska hårdvaran som användaren interagerar med. Istället för att lagra operativsystemet, skrivbordsmiljön, användarfiler, applikationer och andra slutanvändarfiler på hårddisken på användarens dator, virtualiseras skrivbordet för användaren. Ur användarperspektiv verkar den här miljön vara en lokal disk, om än lite långsam.

Men hela systemet hanteras faktiskt av en server. Detta tillåter systemadministratörer att ha fullständig kontroll över användarnas skrivbordsmiljö från en fjärråtkomstpunkt. Genom att rulla ut uppdateringar på servern appliceras de omedelbart på slutanvändaren, utan behov av tunnling, fysisk åtkomst eller enhetsspecifika användarprofiler. Genom att separera skrivbordsmiljön från hårdvaran den körs på, är användaren fri att komma åt ”sin” dator från vilken stationär dator som helst.

Nätverksvirtualisering

I likhet med de två typerna av virtualisering som redan nämnts, härmar nätverksvirtualisering nätverkstopologi, men frikopplad från den hårdvara som traditionellt används för att hantera sådana nätverk. I stället för att köra fysisk nätverkskontrollerande infrastruktur, återskapar en hypervisor den funktionaliteten i en mjukvarumiljö. Nätverksvirtualisering kan kombineras med hårdvaruvirtualisering, vilket skapar ett mjukvarunätverk av hypervisorer som alla kommunicerar med varandra. Nätverksvirtualisering kan användas för att testa och implementera överordnade nätverksfunktioner som lastbalansering och brandväggar samt roller på nivå 2 och 3 som routing och switching.

Slutsats

Virtualiseringens främsta straff är hastighet. Virtuella miljöer är universellt långsammare än värdmiljöer som körs på ”riktiga” plattformar. Men hastigheten är inte allt som spelar roll. I miljöer där nästa sekunds prestanda inte är uppdragskritisk kan organisationer spara pengar och öka flexibiliteten med virtualisering. Enstaka användare kan använda virtualisering för att efterlikna hårdvarumiljöer som de inte har tillgång till och köra flera operativsystem på en enda dator samtidigt.