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Yannick Gassmann
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Lernende 13 Lernende
Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 12.06.2019 / 24.01.2021
Lizenzierung Keine Angabe     (HSLU)
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Virtualisierung im Datacenter

Welche Eigenschaften zeichnen ein OS Virtualisierung aus?

Was kann sie und was nicht?

Eigenschaften

  • verwendet keinen Hypervisor.
  • also kein „Trap and Emulate“.
  • braucht daher auch nur ganz wenige zusätzliche Prozessorzyklen (zB: mapping von UID zu vUID).
  • verwendet nur einen Kern

Was kann sie

  • Stellt eine feingranulare Kontrolle der individuellen Prozesse und Applikationen zur Verfügung.
  • Erlaubt die Isolation von Applikationen.
  • Transparente Migrationen von Applikationen* möglich. Im Gegensatz zum Hypervisor der nur ganze OS Instanzen migriert

Was kann sie nicht

  • Keine „fremden“ OS möglich. Nur gleiche OS können virtualisiert werden. Beispiel: kein Windows Programme möglich auf Linux Kern.
  • Zonen müssen auf dem selben Patch Level laufen wie OS/Kern. § Anforderungen an SysAdmin steigen (bei Hypervisor auch)
  • Ressource Management muss eingeschaltet werden
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Virtualisierung im Datacenter

Welches sind die formalen Anforderungen an einen Hypervisor?

Gleichheit

  • Jedes Programm ausgeführt in einer virtuellen Maschine verhält sich genau so wie auf der original Maschine direkt ausgeführt.

Effektivität

  • Wann immer möglich sollten die Instruktionen nicht auf dem virtuellen Prozessorsondern direkt auf dem physischen Prozessor ausgeführt werden (ohne Intervention von der VMM).
  • harmlose Instruktionen werden von der Hardware direkt ausgeführt.

Ressourcenkontrolle

  • VMM hat die komplette Kontrolle über Ressourcen wie Memory, I/O der Peripheriegeräte, aber nicht unbedingt über Prozessoraktivität.
  • Es muss für jedes Programm unmöglich sein die System Ressourcen zu beeinflussen (z.B. verfügbares Memory). Der Verteiler (Allocator) des Kontroll-Programmes muss bei jedem dieser Versuche aufgerufen werden.
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Virtualisierung im Datacenter

Was sind die Vorteile von Virtualisierung?

  • Workload Isolation
    • Aufteilung in kleinere Systeme
  • Workload Consolidation
    • Zusammenfassung mehrer Systeme auf einer Hardware (Hardwareausnützung)
  • Workload Migration
    • Wechsel eines Systems von einem Host auf einen anderen
  • Workload Embedding
    • gleiche Applikationen auf gleichem System laufen lassen
    • gleichen Kernel oder Ressourcen nützen
    • gut möglich bei gleichem Betriebsystem
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Virtualisierung im Datacenter

Wie wird ein Prozess erzeugt?

  • Prozess wird erzeugt durch den Kernel system call, fork()
  • Alloziere einen freien Platz in der Prozesstabelle fuer den neuen Prozess
  • Vergib eine einzigartige Prozess ID fuer den Child Prozess
  • Mach eine Kopie vom Parent-Prozess Image mit der Ausnahme vom gesharten Memory
  • Inkrementiere die Zähler für jedes File das vom Parent besitzt wird um anzuzeigen, dass ein zusätzlicher Prozess diese Files auch besitzt
  • Füge den Child Prozess der ready to run Queue zu
  • Retourniere die ID Nummer vom Child Prozess zum Vater Prozess und den Wert 0 zum Child Prozess