Ще се изненадате колко гъвкави са компютрите. Ние не само можем да стартираме много различни операционни системи или дори повече от една операционна система една до друга, но също така можете да стартирате операционна система в друга. Как, питате? Чрез нищо друго освен магическия процес на виртуализация.
Виртуализацията не е нищо ново за изчисленията, но ще се изненадате да видите колко често се използва. Днес ще ви обясним с прости думи какво е виртуализация, как работи и кога се използва.
Какво е виртуализация?
Представете си, че сте с група хора в офис и всички имате нужда от компютър. И все пак, всичко, което има на разположение, е един, много мощен сървър. Какво правиш тогава? Логиката нарежда, че редуването на големия сървър е лоша идея — той има много повече ресурси, отколкото някой от вас има нужда, и ще прекарате много време там. Вместо това, логичният начин на действие е тези ресурси да бъдат разбити равномерно и да се позволи на всички да използват машината едновременно използвайки виртуализация.
Казано на лаик, виртуализацията е актът на създаване на симулирана, виртуална компютърна среда в същото ниво на абстракция като физическо, което ви позволява да използвате характеристиките на физическа машина в симулирана околен свят. Опростено казано, това е основно като да имате виртуален компютър вътре в действителен компютър и и двамата да правят едни и същи неща.
Концепцията за виртуализация датира от края на 60-те или началото на 1970-те и се смяташе за решение на самия проблем, който показахме в началото на този раздел. Във време, когато предоставянето на всеки в една компания на собствен компютър беше почти немислимо, IBM мислеше за начини за споделяне на ресурсите на мейнфрейм системите между множество хора и виртуализацията беше добър подход към това, като едно от първите ранни успешни приложения на виртуализацията беше IBM CP/CMS, пуснат за първи път през 1968.
Оттогава виртуализацията прие други форми и форми и стои зад много неща, които правим на нашите компютри в наши дни, дори освен очевидните.
Как работи виртуализацията?
Повечето реализации на виртуализацията са доста прости. Софтуерът за виртуализация използва хипервизор, за да помогне за стартирането на нещата във виртуализираната машина. Ако не сте запознати с думата хипервизор, това е основно част от софтуера, която разпределя ресурси от хост машина, като определено количество ядра, система памет или съхранение и използва това за стартиране на симулиран компютър отгоре, който често ще работи като всеки друг процес в НАСТОЛЕН КОМПЮТЪР.
Често компютрите идват с нещо, наречено "хардуерно подпомагана виртуализация." Например на компютрите Intel ще го намерите като Intel VT-x или "Технология за виртуализация", докато на системите AMD, вместо това ще намерите „AMD-V“ или „AMD Virtualization“. И двете позволяват на софтуера за виртуализация да работи по-бързо и повече точно.
Използвайки виртуализация, потребителите могат или да стартират отделен екземпляр на операционната система, която вече работят, или да стартират напълно различна операционна система от тази, която използват, стига да е съвместима с хардуера, който вече сте използвайки. Тази последна част е важна за дефиницията на самата виртуализация, както ще видите.
За какво се използва виртуализацията?
Най-често използваната виртуализация е на виртуални машини. Използване на софтуер като VMware или Virtualbox, потребителите могат да създават виртуални екземпляри на симулирани компютри в своите компютри и да ги накарат да работят като затворени екземпляри, което им позволява или да направят друг екземпляр на операционната система, която работят, или да стартират изцяло различен.
Това е чудесен начин да използвате други операционни системи, без да е необходимо да използвате друг компютър или действително да превключвате ОС, и ако играете карти правилно и разпределете достатъчно ресурси на виртуалната машина, вероятно дори няма да забележите голяма разлика в сравнение с местната машина машина.
Напоследък обаче се появиха по-интересни случаи на използване на виртуализация, особено ако сте на Windows.
От една страна, ако използвате Windows 11, вероятно сте чували или дори сте използвали „подсистема“. По-конкретно, подсистемата на Windows за Linux (WSL) и подсистемата на Windows за Android (WSA).
Вашият компютър не го прави веднага ясно, а вместо Windows, включваща вградена поддръжка за Linux и приложения за Android, тези услуги работят на виртуализирана подсистема с ниски ресурси (оттук и подсистемата име). Първата версия на WSL използва нормален слой за съвместимост, но за WSL 2 и WSA, лека виртуална машина изпълнява програми за Linux и Android вътре в него и ви позволява да взаимодействате с тях чрез команден ред или чрез действителен потребителски интерфейс.
Това не е първият път, когато Windows предприема подобен подход. Още в дните на Windows 7, Windows XP "Compatibility Mode" по същество просто работеше с Windows XP VM и ви позволяваше да стартирате всеки несъвместим софтуер там.
Каква е разликата между виртуализация и емулация?
Виртуализацията и емулацията изглеждат като много сходни термини — и наистина, ако не сте запознати с тънкостите и на двете, те може да изглеждат като едно и също нещо. Но има a няколко фундаментални разлики между двете.
Виртуализацията е процес, който може да симулира само системи, използващи същата основна архитектура и технология като хост машината. Например, ако използвате x86 машина с Windows, можете да създавате само копия на други машини, стига те също да са x86. Тя може да бъде всяка система, която искате, било то Windows, Linux или Android, но трябва да е x86.
За разлика от това, емулацията може да симулира система с напълно различна основна архитектура. Добър пример за това са емулаторите на конзола. В случай на GameCube/Wii емулатор, вие симулирате PowerPC-базирана конзола на x86 или може би дори ARM машина. Основната разлика е, че емулирането на различни инструкции може да добави много режийни разходи, което води до загуба на производителност – проблем, който няма да имате с виртуализирана машина.
Виртуализацията е промяна на играта
Виртуализацията е технологията, която стои зад виртуалните машини, но както научихме днес, макар че това обикновено се счита за основна употреба, тя далеч не е единствената. Не споменахме никакво бизнес използване на виртуализацията, но ако ги добавим, това е доста мощен инструмент, който ви позволява да направите вашия компютър по-гъвкав.
Това е страхотна технология, която послужи като промяна на играта за компютрите.