Virtual machine — fizik kompyuterning protsessor, xotira, disk va tarmoq kabi resurslarini dasturiy shaklda taqdim etadigan izolyatsiyalangan hisoblash muhitidir. Unda guest operatsion tizim fizik apparatda ishlayotgandek yuklanadi. Hypervisor bir nechta virtual mashina orasida host resurslarini taqsimlaydi va ularning o‘zaro ajralishini boshqaradi.
Hypervisor turlari
Type 1 hypervisor bevosita apparat ustida ishlaydi va server virtualizatsiyasida keng qo‘llanadi. Type 2 hypervisor esa host operatsion tizimi ichidagi dastur sifatida ishlaydi; desktop laboratoriya va ishlab chiqish muhitida qulay. Ushbu tasnif arxitektura qatlamini bildiradi, unumdorlik yoki xavfsizlikni yolg‘iz o‘zi to‘liq baholamaydi.
CPU virtualizatsiyasi apparat ko‘magidan foydalanib guestning privileged buyruqlarini nazorat qiladi. Memory management unit va second-level address translation guest virtual manzillarini host fizik xotirasiga bog‘laydi. Qurilmalar emulyatsiya qilinishi yoki paravirtual driver orqali samaraliroq xizmat ko‘rsatishi mumkin.
Virtual apparat
VMga virtual CPUlar, RAM, disk controller, network adapter va firmware turi belgilanadi. Guest OS shu virtual qurilmalar uchun driver yuklaydi. Virtual disk host fayli, logical volume, SAN yoki taqsimlangan storage ustida joylashishi mumkin. Thin provisioning disk joyini talab bo‘yicha ajratadi, lekin fizik pool to‘lib qolsa ko‘plab VM bir vaqtda xato qilishi mumkin.
Virtual NIC virtual switchga ulanadi. NAT rejimi host orqali tashqi tarmoqqa chiqish beradi, bridged rejim VMni fizik LANga yaqin bog‘laydi, host-only esa lokal izolyatsiyalangan segment yaratadi. Aniq nomlar platformaga qarab o‘zgaradi.
Lifecycle
VM image yoki template asosida yaratiladi, ishga tushiriladi, to‘xtatiladi va o‘chiriladi. Suspend bajarilish holatini diskka saqlab, keyin davom ettirishi mumkin. Snapshot ma’lum vaqtdagi disk va ba’zan xotira holatini qayd etadi. Snapshot backupning to‘liq o‘rnini bosmaydi; u ko‘pincha parent diskka bog‘liq va uzoq saqlansa I/O hamda boshqaruv xarajatini oshiradi.
Live migration ishlayotgan VMni bir hostdan boshqasiga qisqa uzilish bilan ko‘chiradi. Buning uchun CPU mosligi, umumiy yoki ko‘chiriladigan storage, tarmoq va hypervisor koordinatsiyasi talab qilinadi. Migration host maintenance va yukni muvozanatlashda ishlatiladi.
Resurslarni taqsimlash
vCPU soni fizik core sonidan ko‘p berilishi mumkin; bu overcommit deyiladi. Barcha VM bir vaqtda CPU talab qilmasa resurs samarali ishlatiladi, lekin doimiy yuqori yukda ready time ortadi. Xotira ballooning, deduplication yoki swapping bilan boshqarilishi mumkin. Host swapga ko‘p murojaat qilsa guest kechikishi keskin oshadi.
Reservation minimal kafolatni, limit maksimal foydalanishni, share esa contention paytidagi nisbiy ustuvorlikni ifodalaydi. Monitoring guest ichidagi CPU foizi bilan cheklanmaydi; host scheduling, storage latency va tarmoq drop ham ko‘riladi.
Izolyatsiya va xavfsizlik
VMlar process containerga qaraganda alohida kernel ishlatadi, lekin baribir umumiy hypervisor va apparatni bo‘lishadi. Hypervisor escape, noto‘g‘ri management ruxsati va eski virtual device zaifligi xavf tug‘diradi. Host minimal xizmatlar bilan yangilanadi, boshqaruv tarmog‘i ajratiladi va VM image ishonchli manbadan olinadi.
VM ichidagi OS ham oddiy server kabi patch, firewall va credential boshqaruviga muhtoj. Snapshotga sir yoki eski zaif holat kirishi mumkin. O‘chirilgan VM disk nusxalari retention siyosati asosida xavfsiz yo‘q qilinadi.
Bog‘liq tushunchalar
Hypervisor, Guest OS, Host, Virtual disk, Snapshot, Live migration, Virtualization