Generell wird zwischen zwei verschiedenen Möglichkeiten der Virtualisierung unterschieden, wie es erstmals Popek und Goldberg 1974 aufgezeigt haben. Die erste Möglichkeit der Virtualisierung ist der Hypervisor 1. Der Typ-1-Hypervisor ist das einzige Programm, welches mit den höchsten Privilegien läuft, und entspricht damit nach technischen Aspekten dem Betriebssystem. Ähnlich den Prozessen, die auf einen normalen Betriebssystem laufen, unterstützt dieser mehrere Kopien der realen Hardware, sogenannte virtuelle Maschinen.
Der Typ-2-Hypervisor, manchmal auch gehosteter Hypervisor genannt, arbeitet gegenüber dem Typ-1-Hypervisor auf eine andere Art und Weise. Ähnlich einem gewöhnlichen Prozess belegt und ordnet dieser Ressourcen zeitlich zu, wie ein Benutzerprogramm das beispielsweise auf Windows oder Linux basiert. Weiterhin simuliert der Typ-2-Hypervisor, ein vollständiger Rechner mit einer CPU und diversen Geräten zu sein. Dennoch müssen sowohl der eine als auch der andere Hypervisortyp den Befehlssatz der Maschine auf sichere Art ausführen. So ist es beispielsweise möglich, dass das Betriebssystem, welches oberhalb des Hypverisors läuft, seine eigenen Seitentabellen verändern oder sogar durcheinanderbringen kann, allerdings nicht die Tabellen von anderen. Bei beiden Hypervisoren wird das Betriebssystem, das oberhalb von diesen läuft, Gast-Betriebssystem genannt. Beim Typ-2-Hypervisor ist zwischen ihm und der Hardware das Gastgeber-Betriebssystem. Die VMware Workstation war der erste Typ-2-Hypvervisor auf dem x86-Markt.
Inhaltsverzeichnis
- Virtualisierung Allgemein
- Typ-1 und Typ-2-Hypervisoren
- Virtualisierung der x86-Architektur
- Virtualisierung auf Prozessorebene
- Speichervirtualisierung
- Ein-/Ausgabevirtualisierung
- Virtualisierung mit VMware
- Allgemein
- Verschachtelte Virtualisierung - Windows 10
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieser Text bietet einen Überblick über die Virtualisierung, insbesondere die Virtualisierung der x86-Architektur und deren Herausforderungen. Es werden die verschiedenen Typen von Hypervisoren erläutert und die Funktionsweise der Virtualisierungsschicht beschrieben.
- Unterschiede zwischen Typ-1 und Typ-2 Hypervisoren
- Herausforderungen der x86-Architektur bei der Virtualisierung
- Konzepte der Speichervirtualisierung
- Mechanismen der Ein-/Ausgabevirtualisierung
- Virtualisierung mit VMware
Zusammenfassung der Kapitel
Virtualisierung Allgemein: Dieses Kapitel führt in das Thema der Virtualisierung ein und unterscheidet zwischen Typ-1 und Typ-2 Hypervisoren. Es erläutert die grundlegenden Konzepte und Architekturunterschiede beider Typen, wobei die Platzierung der Hypervisoren im System und deren Interaktion mit der Hardware detailliert beschrieben wird. Die Unterschiede in den Privilegien und der Ressourcenverwaltung werden hervorgehoben, und der Begriff des "Gast-Betriebssystems" wird eingeführt und im Kontext beider Hypervisortypen erklärt. Die VMware Workstation wird als Beispiel für einen Typ-2-Hypervisor auf dem x86-Markt erwähnt.
Virtualisierung mit VMware: Dieser Abschnitt befasst sich speziell mit der Virtualisierungstechnologie von VMware. Obwohl die Details im vorliegenden Textfragment begrenzt sind, wird ein allgemeiner Überblick über die VMware-Architektur und deren Komponenten gegeben, wobei die Abbildungen auf eine höhere Komplexität und Funktionalität hindeuten. Eine tiefere Analyse der VMware-spezifischen Implementierungen und ihrer Optimierungen fehlt jedoch in diesem Auszug.
Verschachtelte Virtualisierung - Windows 10: Dieser Abschnitt (nur im Titel erwähnt) deutet auf eine weitere, fortgeschrittenere Form der Virtualisierung hin. Die Details der verschachtelten Virtualisierung unter Windows 10 und die damit verbundenen Herausforderungen und Lösungen werden im vorliegenden Textfragment leider nicht näher erläutert. Die genauen Implementierungsdetails und Vorteile oder Nachteile dieser Technik bleiben unbekannt.
Schlüsselwörter
Virtualisierung, Hypervisor, Typ-1-Hypervisor, Typ-2-Hypervisor, x86-Architektur, Speichervirtualisierung, Ein-/Ausgabevirtualisierung, VMware, verschachtelte Virtualisierung, Privilegien, Schutzringe.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu "Virtualisierung: Ein Überblick"
Was ist der Inhalt dieses Textes?
Der Text bietet einen umfassenden Überblick über die Virtualisierung, insbesondere die Virtualisierung der x86-Architektur. Er behandelt verschiedene Arten von Hypervisoren (Typ-1 und Typ-2), die Herausforderungen der x86-Architektur bei der Virtualisierung, Konzepte der Speichervirtualisierung und Ein-/Ausgabevirtualisierung, sowie einen kurzen Einblick in die Virtualisierung mit VMware und verschachtelte Virtualisierung unter Windows 10.
Welche Arten von Hypervisoren werden behandelt?
Der Text unterscheidet zwischen Typ-1 und Typ-2 Hypervisoren. Es werden die Architekturunterschiede, die Platzierung im System, die Interaktion mit der Hardware, die Privilegien und die Ressourcenverwaltung beider Typen detailliert beschrieben. VMware Workstation wird als Beispiel für einen Typ-2-Hypervisor genannt.
Welche Herausforderungen der x86-Architektur werden angesprochen?
Der Text erwähnt die Herausforderungen der x86-Architektur bei der Virtualisierung, geht aber nicht im Detail darauf ein. Die genauen Herausforderungen werden nicht explizit benannt.
Was ist Speichervirtualisierung und Ein-/Ausgabevirtualisierung?
Der Text erwähnt die Konzepte der Speichervirtualisierung und Ein-/Ausgabevirtualisierung, jedoch ohne detaillierte Erklärungen. Die genauen Mechanismen werden nicht beschrieben.
Was wird über VMware gesagt?
Der Text gibt einen allgemeinen Überblick über die Virtualisierungstechnologie von VMware. Die Details sind jedoch begrenzt und beschränken sich auf eine allgemeine Beschreibung der Architektur und Komponenten. Eine tiefere Analyse fehlt.
Was ist verschachtelte Virtualisierung und wird sie behandelt?
Der Text erwähnt verschachtelte Virtualisierung unter Windows 10 nur im Titel eines Kapitels. Eine detaillierte Erklärung fehlt. Details zu Implementierung, Herausforderungen und Vorteilen/Nachteilen bleiben ungeklärt.
Welche Schlüsselwörter sind relevant?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind: Virtualisierung, Hypervisor, Typ-1-Hypervisor, Typ-2-Hypervisor, x86-Architektur, Speichervirtualisierung, Ein-/Ausgabevirtualisierung, VMware, verschachtelte Virtualisierung, Privilegien, Schutzringe.
Welche Kapitel enthält der Text?
Der Text enthält Kapitel zu "Virtualisierung Allgemein", "Virtualisierung mit VMware" und "Verschachtelte Virtualisierung - Windows 10".
Was ist die Zielsetzung des Textes?
Der Text bietet einen Überblick über die Virtualisierung, insbesondere die Virtualisierung der x86-Architektur und deren Herausforderungen. Es werden die verschiedenen Typen von Hypervisoren erläutert und die Funktionsweise der Virtualisierungsschicht beschrieben.
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- David Dederer (Author), 2017, Virtualisierung von Betriebssystemen (z.B. VMWare) unter Windows 10, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/373646
