Clase de conocimiento: ¿Qué es la tecnología de virtualización Intel VT?

Intel introdujo la tecnología de virtualización en sus productos de hardware para mejorar el rendimiento del procesador de los servidores que ejecutan plataformas virtualizadas desde el hardware. Para comprender mejor la tecnología Intel VT (tecnología de virtualización de Intel) y sus diferentes aplicaciones en procesadores, chips y dispositivos de E /S, primero debemos comprender qué factores limitan el rendimiento de la virtualización en plataformas tradicionales.

La tecnología de virtualización permite a los profesionales de TI ejecutar múltiples máquinas virtuales en un solo servidor físico. Esto requiere un servidor físico para crear y administrar múltiples sistemas virtuales. El núcleo de la tecnología de virtualización se encuentra en VMM (monitor de máquina virtual), que es la clave para completar con éxito múltiples tareas relacionadas con la virtualización. VMM administra múltiples instancias de sistema operativo al mismo tiempo y administra el proceso de cambio entre estas instancias, de modo que cada máquina virtual pueda acceder a recursos de hardware como el procesador subyacente, la memoria y el disco local. Asigna recursos de computación entre diferentes instancias a través de un mecanismo competitivo, al tiempo que garantiza la independencia relativa entre diferentes máquinas virtuales.

Antes de 2005, los problemas de rendimiento de la plataforma de virtualización se centraban principalmente en la falta de un conjunto de instrucciones internas correspondientes en el procesador, por lo que no había ninguna garantía de que la tarea de virtualización del procesador pudiera completarse de manera eficiente. La asignación de estas tareas de virtualización se implementa a nivel de software y, por lo tanto, tiene un desempeño muy pobre en términos de experiencia en máquinas virtuales, control de recursos y eficiencia. En pocas palabras: la máquina virtual no funciona bien y el rendimiento del servidor se ve afectado. Tanto AMD como Intel están trabajando en nuevas actualizaciones de procesadores para satisfacer las nuevas necesidades de virtualización. Estas actualizaciones reducen (o incluso eliminan) la contención de recursos y las limitaciones entre los sistemas operativos invitados, lo que mejora en gran medida la seguridad y el rendimiento de las instancias de máquinas virtuales.

Intel VT, originalmente desarrollado con el nombre en código "Vanderpool", apareció por primera vez en el plan de desarrollo de Intel basado en la arquitectura "Nehalem" del sistema de CPU. La tecnología actual se ha extendido a múltiples líneas de productos Intel, incluyendo Pentium 4, Celeron, Core i5, Core i7, Core Solo, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Core 2 Quad, Xeon y otros. Dispositivo Y es importante comprender que no todos los procesadores Intel más recientes (no todos los modelos de la serie anterior) pueden admitir VT-x: esto se considera un PC y servidor de gama alta. Nueva tecnología. Para obtener una lista de los procesadores Intel compatibles con VT-x, consulte el contenido relevante en el sitio web de Intel.

Intel ha desarrollado una serie de diferentes conjuntos de instrucciones para proporcionar tecnología de virtualización de capa de hardware. VT-x es el mejor conjunto de instrucciones de su clase, que agrega capacidades de administración de memoria, prioridad y migración a múltiples procesadores Intel. En contraste, el conjunto de instrucciones VT-d mejora la capacidad del chip Intel para admitir la virtualización, permitiendo que el conjunto de chips asigne ciertos recursos de dispositivos de E /S a máquinas virtuales específicas. VT-c presenta el soporte de virtualización para ciertos dispositivos de E /S, como los conmutadores de red.

El control y la administración de la memoria desempeñan un papel fundamental en la virtualización basada en hardware. El conjunto de instrucciones de Intel VT-x elimina el impacto de la intervención de VMM cuando se trata de la asignación de recursos basada en software. Además, la función de administración de memoria se ha agregado a las Tablas de páginas extendidas, y esta función es necesaria para la transferencia del control de los recursos del procesador entre diferentes máquinas virtuales.

La función FlexPriority de Intel Flex ayuda a gestionar conflictos entre procesadores. Dado que la interferencia de algunos dispositivos y otras aplicaciones a menudo afecta el rendimiento del procesador, Intel ha agregado un registro de arbitraje de prioridad de tareas para determinar la prioridad de la tarea. Solo aquellas interrupciones con una prioridad más alta que la tarea en ejecución existente se pueden ejecutar inmediatamente. Las tareas de baja prioridad se colocan en la pila y se ejecutan cuando el programa de carga tiene licencia. La función Intel VT FlexMigration permite que las máquinas virtuales se migren rápida y fácilmente entre múltiples servidores físicos que admiten el conjunto de instrucciones Intel VT-x en una plataforma virtualizada. Uno de los puntos clave que debemos tener en cuenta es que esta función de migración extendida no está disponible para las plataformas de procesadores AMD. La migración entre plataformas de diferentes proveedores de procesadores puede provocar graves problemas de rendimiento e incluso fallos en el sistema.