Февральское заседание «серверного клуба» Intel было посвящено технологии Intel Virtualization Technology (Intel VT). Виртуализация давно и успешно применяется на мэйнфреймах и серверах UNIX, однако в серверах стандартной архитектуры ее аппаратная поддержка в виде Intel VT появилась лишь в ноябре 2005 г. (AMD представила собственную технологию Pacifica позднее.) Intel VT обеспечивает выполнение нескольких ОС и приложений в разных разделах. Благодаря усовершенствованиям в процессорах и средствах ввода/вывода, Intel VT (VT-x для архитектуры IA-32 и VT-i для IPF) позволяет повысить производительность и надежность виртуализации по сравнению с более сложными программными решениями.

В Intel VT реализован новый режим с четырьмя уровнями привилегий для выполнения гипервизоров — мониторов виртуальных машин (VMM), своего рода прослойки между ПО и аппаратным уровнем. При поддержке VT гипервизор управляет доступом к устройствам. Основная идея — перенести на аппаратный уровень часть операций, выполнявшихся ранее программно, что снижает потери производительности, которые при программной виртуализации могут достигать 30%.

Для управления виртуальной машиной (VM) Intel использует специальную структуру (Virtual Machine Control Structure, VMCS) с данными для запуска гостевой ОС, безопасного выхода из режима работы гостевой ОС и некоторыми настройками для управления VM. Специальное поле VMCS указывает на таблицу памяти (Extended Page Table, EPT), определяющую соответствие гостевого физического адреса реальному физическому адресу, а также ссылку на таблицу соответствия виртуальных и реальных адресов страниц памяти (Translation Look-Aside Buffer, TLB). Cпецификации VMCS окончательно еще не определены — они будут изменяться и совершенствоваться.

По словам Алексея Рогачкова, специалиста по применению продукции Intel в странах СНГ, VT уменьшает зависимость от гостевых ОС, устраняет необходимость двоичной отладки/преобразования, упрощает поддержку стандартных ОС и программирование, повышает надежность и производительность, в частности, сокращая число нежелательных переходов между гостевой ОС и VMM. Технология виртуализации устройств ввода/вывода VT-D представляет собой технологию набора микросхем (северного моста). Она позволяет VMM назначить устройства VM с помощью резидентных структур разделения и преобразования и обеспечивает защиту записи/чтения через DMA на уровне структуры страниц. Надежность повышена за счет обработки сообщений об ошибках.

В области виртуализации Intel сотрудничает с VMware, Microsoft, SWsoft, Virtual Iron, Parallels, Xen, Red Hat и SuSe. К сожалению, по мере развития технологий Intel VT и AMD Pacifica, каждая из которых обладает своими достоинствами, они все больше расходятся, и разработчикам ПО становится все труднее обеспечивать совместимость со всеми платформами x86.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями