Wat is het verschil tussen type 1 en type 2 hypervisors?
Op het gebied van virtualisatie spelen hypervisors een centrale rol bij het uitvoeren van virtuele machines. Zowel type 1- als type 2-hypervisors hebben hun eigen sterke en zwakke punten en typische gebruiksscenario’s.
Wat is een hypervisor?
Een hypervisor is een type software waarmee meerdere virtuele machines (VM’s) op dezelfde fysieke hardware kunnen worden uitgevoerd. Hypervisors worden ook wel virtuele machinemonitors (VMM’s) genoemd en beheren bronnen zoals CPU, geheugen en netwerken, en wijzen de bronnen toe aan VM’s. Met hypervisors kunnen gebruikers VM’s gebruiken om verschillende besturingssystemen, zoals Windows of Linux-distributies, tegelijkertijd uit te voeren.
Er zijn twee soorten hypervisors:
- Type 1 hypervisors
- Type 2 hypervisors
Type 1- en type 2-hypervisors hebben een aantal overeenkomsten. Beide kunnen meerdere VM’s op één fysieke machine creëren. Ze kunnen ook virtuele machines van elkaar isoleren, wat de veiligheid verhoogt en voorkomt dat problemen in één VM andere VM’s beïnvloeden. Beide soorten hypervisors maken het ook mogelijk om VM’s te starten, te stoppen en te monitoren. Bovendien kunnen resources naar behoefte worden toegewezen en aangepast. Gebruikers kunnen VM’s doorgaans beheren en resources toewijzen via een gebruikersinterface of een API.
Waarin verschillen type 1 hypervisors van type 2 hypervisors?
Een belangrijk verschil tussen type 1-hypervisors en type 2-hypervisors is dat type 1-hypervisors niet afhankelijk zijn van een besturingssysteem om te functioneren. In de volgende twee paragrafen gaan we dieper in op de verschillende kenmerken van deze twee soorten virtualisatie.
Type 1 hypervisor
Een type 1 hypervisor, ook wel bare-metal hypervisor genoemd, draait rechtstreeks op fysieke hardware. Bij dit type hypervisor is de hypervisor de eerste softwarelaag die op de pc of server wordt geladen. Deze fungeert als tussenlaag tussen de hardware en de virtuele machines (VM’s). Dit type architectuur biedt een bijzonder krachtige en efficiënte oplossing voor virtualisatie.
Dankzij hun directe toegang tot fysieke bronnen hebben Type 1-hypervisors een lage latentie en een snelle responstijd. Ze kunnen CPU-kernen, geheugen en netwerkinterfaces efficiënt en nauwkeurig toewijzen, waardoor de prestaties van virtuele machines worden geoptimaliseerd. Ze zorgen ook voor een sterke isolatie tussen virtuele machines, waardoor de veiligheid en stabiliteit van de gehele virtuele omgeving wordt vergroot.
Type 1-hypervisors beschikken vaak over functies zoals live migratie, waarbij VM’s tijdens het draaien van de ene fysieke machine naar de andere kunnen worden verplaatst. Veel aanbieders van type 1-hypervisors ondersteunen ook hoge beschikbaarheid en noodherstel. Type 1-hypervisors zijn vaak ook uitgerust met interfaces voor automatisering en controle, bijvoorbeeld met API’s of speciale beheertools.
Type 2 hypervisor
Een type 2 hypervisor, of gehoste hypervisor, is een virtualisatietechnologie die als applicatie op een besturingssysteem (host-OS) draait. Type 2 hypervisors fungeren als een laag tussen het host-besturingssysteem en VM’s, waarbij de VM’s als processen of threads binnen het host-OS draaien. De hypervisor kan profiteren van de stuurprogramma’s en services van het host-OS, waardoor het installatieproces vaak eenvoudig is. De VM’s kunnen vaak verschillende gastbesturingssystemen hosten, zoals Windows, Linux of andere gespecialiseerde systemen.
Type 2-hypervisors hebben toegang tot hardwarebronnen via het host-besturingssysteem, wat betekent dat ze fysieke bronnen moeten delen met het hostsysteem. Dit kan leiden tot prestatieverlies, vooral als het host-besturingssysteem zwaar belast is of als er veel processen tegelijkertijd worden uitgevoerd. Een voordeel dat type 2-hypervisors hebben ten opzichte van type 1-hypervisors is hun compatibiliteit met bestaande hardware- en software-infrastructuur, waardoor ze gemakkelijker kunnen worden geïmplementeerd en geïntegreerd in een bestaande IT-omgeving.
Type 2 hypervisors bieden doorgaans een grafische gebruikersinterface of dashboard voor het instellen en beheren van virtuele machines. Bij type 1 hypervisors is dit niet altijd het geval. In het dashboard kunnen gebruikers gemakkelijk VM’s aanmaken, configureren en starten, en dynamisch resources zoals CPU, RAM en opslag aanpassen.
Voorbeelden van type 1 hypervisors
- KVM: een KVM (Kernel-based virtual machine) is een bare-metal hypervisor die is geïntegreerd in de Linux-kernel. Als zodanig biedt het hoge prestaties en flexibiliteit in Linux-omgevingen. Het is ook een veelgebruikt onderdeel van veel moderne virtualisatie- en cloudinfrastructuren.
- Nutanix AHV: Nutanix AHV (Acropolis Hypervisor) is een type 1 hypervisor die als kernelement in de hypergeconvergeerde infrastructuur (HCI) van Nutanix draait. AHV onderscheidt zich door zijn uitstekende prestaties en eenvoudig, gecentraliseerd beheer, dat wordt uitgevoerd met behulp van Nutanix-software.
- Citrix Hypervisor: voorheen bekend als XenServer, is deze bare-metal hypervisor een onderdeel van de virtualisatie-infrastructuur van Citrix. Citrix Hypervisor wordt geleverd met geïntegreerde beveiligingsfuncties om aanvallen te voorkomen en ervoor te zorgen dat gastbesturingssystemen geïsoleerd zijn.
Voorbeelden van type 2 hypervisors
- VirtualBox: Oracle’s VirtualBox is een gehoste hypervisor die als applicatie op een besturingssysteem zoals Windows, macOS of Linux wordt geïnstalleerd. VirtualBox staat bekend om zijn gebruiksvriendelijkheid en flexibiliteit.
- Parallels Desktop: Parallels ondersteunt gastbesturingssystemen zoals Windows, Linux en andere versies van macOS. U kunt applicaties van virtuele machines rechtstreeks in het dock plaatsen en eenvoudig bestanden en gegevens uitwisselen tussen macOS en virtuele machines met behulp van slepen en neerzetten.
- QEMU: QEMU is een open-source virtualisatieplatform dat verschillende CPU-architecturen kan emuleren. Dit geeft gebruikers de mogelijkheid om virtuele machines met verschillende architecturen te maken en uit te voeren, zoals een x86 op ARM-hardware of vice versa.
Wanneer moet je type 1 hypervisors gebruiken en wanneer type 2?
Bij het kiezen tussen een type 1- en type 2-hypervisor moet u rekening houden met de specifieke vereisten van uw virtualisatieomgeving. Beide soorten hypervisors hebben hun eigen voordelen en zijn geschikt voor verschillende gebruikssituaties.
Gebruiksscenario’s voor type 1 hypervisors
- Grootschalige bedrijfsomgevingen: type 1 hypervisors zijn met name geschikt voor bedrijven die een groot aantal virtuele machines op servers willen draaien. Directe controle over de hardware zorgt voor een beter gebruik van resources en betere prestaties.
- Datacenters en cloudinfrastructuren: in datacenters waar veel virtuele machines draaien, hebben type 1-hypervisors de voorkeur omdat ze hoge prestaties en stabiliteit bieden. Functies zoals live migratie en hoge beschikbaarheid zijn hier bijzonder belangrijk.
- Hoge veiligheidseisen: in vergelijking met type 2-hypervisors hebben type 1-hypervisors minder softwarecomponenten, waardoor het potentieel aanvalsoppervlak kleiner is. Door de architectuur van type 1-hypervisors kunnen ze ook een betere isolatie tussen virtuele machines (VM’s) bieden.
- Prestatie-intensieve workloads: programma’s die hoge prestaties vereisen, zoals databases, machine learning-toepassingen en big data, profiteren van het feit dat type 1-hypervisors het mogelijk maken om de hardware rechtstreeks te besturen.
Toepassingen voor type 2 hypervisors
- Ontwikkelings- en testomgevingen: type 2 hypervisors zijn ideaal voor ontwikkelaars die verschillende besturingssystemen en apps op dezelfde hardware willen testen. Type 2 hypervisors bieden een snelle en eenvoudige manier om virtuele machines te creëren en te beheren.
- Trainingen: gehoste hypervisors zijn ideaal voor workshops en trainingen. Gebruikers kunnen veilig verschillende besturingssystemen en applicaties verkennen en ermee experimenteren, in de wetenschap dat hun handelingen geen risico’s opleveren voor de hardware of het hostbesturingssysteem.
- Persoonlijk gebruik: type 2 hypervisors zijn handig voor persoonlijk gebruik en kleine projecten. Gebruikers kunnen besturingssystemen en applicaties op hun eigen computers draaien zonder dat ze daarvoor extra hardware of complexe configuraties nodig hebben.
- Betaalbare virtualisatie: type 2 hypervisors zijn een betaalbare optie voor virtualisatie. U hebt geen speciale hardware nodig om ze te gebruiken. U kunt ze vaak gratis gebruiken of de software tegen een relatief lage prijs aanschaffen.