Apa Itu Hypervisor? Definisi | Jenis | Contoh
Hypervisor adalah teknologi yang cukup lama, tetapi masih sangat relevan untuk mengaktifkan virtualisasi. Hypervisor pertama yang menyediakan virtualisasi penuh dikembangkan oleh IBM pada tahun 1967. Mereka dikembangkan sebagai alat uji (bernama SIMMON) untuk sistem operasi CP/CMS IBM.
Tapi apa sebenarnya virtualisasi itu? Dalam istilah sederhana, virtualisasi adalah proses pembuatan versi berbasis perangkat lunak (atau virtual) dari sesuatu yang menggunakan jumlah penyimpanan, jaringan, dan sumber daya komputasi yang tetap. Ia bekerja dengan mempartisi perangkat keras yang mendasarinya dan menjalankan setiap partisi sebagai Mesin Virtual terpisah yang terisolasi, yang memiliki sistem operasinya sendiri.
Sekarang, di sinilah hypervisor masuk. Mereka membuat proses virtualisasi menjadi layak. Dalam artikel ikhtisar ini, kami telah menjelaskan berbagai jenis hypervisor dan cara kerjanya. Mari kita mulai dengan pertanyaan dasar.
Apa Itu Hypervisor?
Definisi: Hypervisor adalah perangkat keras komputer, perangkat lunak, atau firmware yang membuat mesin virtual dan kemudian secara efisien mengelola dan mengalokasikan sumber daya untuk mereka. Setiap mesin virtual dapat menjalankan sistem operasi dan aplikasinya sendiri.
Komputer tempat hypervisor diinstal disebut mesin host, dan semua mesin virtual disebut mesin tamu. Sebuah hypervisor memudahkan untuk membagi sumber daya mesin host dan mengalokasikannya ke mesin tamu individu. Ini juga memungkinkan Anda untuk mengelola eksekusi sistem operasi dan aplikasi tamu pada satu perangkat keras komputer.
Katakanlah Anda memiliki PC dengan RAM 16 GB dan penyimpanan 500 GB yang berjalan di sistem operasi Linux, dan Anda ingin menjalankan aplikasi yang memerlukan macOS. Dalam hal ini, Anda dapat membuat mesin virtual yang menjalankan macOS dan kemudian menggunakan hypervisor untuk mengelola sumber dayanya. Misalnya, Anda dapat mengalokasikan RAM 4 GB dan penyimpanan 100 GB.
Dari sudut pandang mesin tamu, tidak ada perbedaan antara lingkungan fisik dan virtual. Mesin virtual tidak tahu bahwa mereka dibuat oleh hypervisor dan mereka berbagi sumber daya yang tersedia. Mereka berjalan secara bersamaan pada perangkat keras yang mendukung mereka. Dan dengan demikian, mereka sepenuhnya bergantung pada operasi perangkat keras yang stabil.
Hypervisor telah ada selama lebih dari setengah abad, tetapi karena meningkatnya permintaan untuk komputasi awan dalam beberapa tahun terakhir, pentingnya mereka menjadi lebih jelas.
Jenis Hypervisor
Sejak pertengahan 1970-an, dua jenis hypervisor yang berbeda telah digunakan untuk mengimplementasikan virtualisasi:
Tipe 1 / Bare-metal / Hypervisor Asli
Hypervisor tipe-1 berjalan langsung di perangkat keras host. Karena mereka memiliki akses langsung ke perangkat keras yang mendasarinya dan tidak perlu melalui lapisan sistem operasi, mereka juga disebut hypervisor bare-metal.
Mereka berkinerja lebih baik, berjalan lebih efisien, dan lebih aman daripada jenis hypervisor (Tipe-2) lainnya. Itulah sebabnya organisasi dan perusahaan besar lebih memilih hypervisor bare-metal untuk pekerjaan komputasi pusat data.
Sementara sebagian besar hypervisor Tipe-1 memungkinkan admin mengalokasikan sumber daya secara manual berdasarkan prioritas aplikasi, beberapa menyediakan alokasi sumber daya dinamis dan opsi pengelolaan.
Hypervisor awal, seperti perangkat lunak pengujian SIMMON, adalah hypervisor tipe-1.
Contoh Modern: VMware ESXi, Nutanix AHV, Oracle VM Server untuk x86, Microsoft Hyper-V.
Tipe 2 / Hypervisor yang Di-host
Seperti semua program komputer, hypervisor Tipe-2 berjalan pada sistem operasi. Dengan demikian, mereka bergantung pada perangkat keras dan perangkat lunak yang mendasarinya. Sistem operasi tamu dibangun di atas sistem operasi host.
Meskipun hypervisor ini memungkinkan Anda untuk membuat beberapa mesin virtual, mereka tidak dapat secara langsung mengakses perangkat keras host dan sumber dayanya. Sistem operasi pra-instal mengontrol jaringan, memori, dan alokasi penyimpanan. Ini membatasi hypervisor untuk membuat keputusan penting dan menambahkan sejumlah latensi.
Namun, mereka mudah diatur dan dikelola. Mereka tidak memerlukan admin khusus dan kompatibel dengan berbagai perangkat keras. Sebagian besar pengembang menggunakannya untuk tujuan pengujian.
Contoh: VMware Workstation, VirtualBox, QEMU, VMware Player, VMware Fusion, dan Parallels Desktop untuk Mac.
Keuntungan
Portabilitas: Hypervisor dapat menjalankan beberapa mesin tamu (virtual) secara independen dari mesin host, dan setiap mesin tamu dapat memiliki sistem operasi yang berbeda.
Pengguna yang berwenang dapat mengalihkan beban kerja dan mengalokasikan memori, penyimpanan, dan sumber daya komputasi di beberapa mesin tamu sesuai kebutuhan. Ketika aplikasi tertentu membutuhkan lebih banyak daya, pengguna dapat memberikan sumber daya tambahan (dari mesin host) melalui hypervisor.
Efisien biaya: Jika Anda tidak menginstal hypervisor, Anda mungkin perlu membeli perangkat keras fisik yang berbeda untuk menjalankan atau menguji aplikasi yang berbeda. Namun, dengan menggunakan hypervisor, Anda dapat mengatur beberapa instance dari berbagai sistem operasi pada satu mesin fisik yang kuat. Ini juga mengurangi biaya sumber daya komputasi dan konsumsi listrik secara signifikan.
Fleksibilitas: Karena hypervisor mengisolasi sistem operasi dari perangkat keras yang mendasarinya, aplikasi terkait tidak lagi bergantung pada driver perangkat keras tertentu. Ini membuat sistem secara keseluruhan lebih fleksibel untuk menjalankan berbagai perangkat lunak.
Aman: Isolasi setiap tamu berarti masalah dengan satu tamu tidak mempengaruhi yang lain. Misalnya, jika program jahat merusak semua file di mesin virtual, file dan aplikasi di mesin lain cenderung tidak terpengaruh.
Pencadangan &pemulihan sistem: Mesin virtual adalah file, dan seperti file konvensional lainnya, mereka dapat disalin dan dipulihkan. Replikasi berbasis hypervisor lebih mudah dan hemat biaya daripada teknik replikasi mesin virtual lainnya. Ini juga merupakan perangkat keras alami, yang berarti seseorang dapat menyimpan file duplikat apa pun ke perangkat penyimpanan apa pun dengan mudah.
Baca: 22 Fakta Paling Menarik Tentang Komputer Quantum
Kekurangan
Kinerja yang Disusupi: Karena sumber daya digunakan bersama dalam lingkungan virtual (meskipun tamu tetap terisolasi satu sama lain), hal itu dapat memengaruhi kinerja secara signifikan.
Terkadang, akar penyebab yang mendasarinya tetap tersembunyi. Misalnya, jika beban meningkat pada satu program ke titik di mana alokasi perangkat keras maksimum terpenuhi, maka mesin tamu akan terhenti atau mulai mengambil sumber daya dari tamu lain yang berjalan di mesin host yang sama. Hal ini menyebabkan kekurangan perangkat keras, yang berdampak pada responsivitas aplikasi aktif lainnya.
Risiko: Virtualisasi memiliki risiko karena Anda menyimpan semua telur Anda dalam satu keranjang. Jika mesin host gagal, semua mesin tamunya juga akan gagal. Risiko semacam ini disebut 'satu titik kegagalan'.
Peningkatan kompleksitas: Mengelola beberapa mesin virtual lebih kompleks daripada mengelola mesin fisik. Beberapa hypervisor memiliki kurva belajar yang curam. Dan seiring dengan semakin populernya virtualisasi, semakin banyak keterampilan baru yang dibutuhkan.
Membuat Virtualisasi Layak di Komputer Rumah
Pada pertengahan 2000-an, produsen mikroprosesor mulai menambahkan bantuan virtualisasi perangkat keras ke produk mereka seperti AMD-V dan Intel VT-x. Pada model prosesor selanjutnya, mereka mengintegrasikan lebih banyak dukungan perangkat keras yang memungkinkan peningkatan kecepatan yang signifikan. Mulai 2019, semua prosesor Intel dan AMD modern mendukung kemampuan mesin virtual.
Hypervisor juga memiliki tempat di sistem tertanam modern. Ini sebagian besar adalah hypervisor Tipe-1 yang dirancang dengan persyaratan khusus. Tidak seperti perangkat keras komputer, sistem tertanam menggunakan berbagai arsitektur dan lingkungan yang kurang standar.
Virtualisasi dalam sistem ini memfasilitasi efisiensi yang lebih besar, saluran komunikasi bandwidth tinggi, isolasi, keamanan, dan kemampuan waktu nyata. Misalnya, OKL4 mendukung berbagai arsitektur, termasuk x86 dan ARM. Ini telah digunakan di lebih dari 2 miliar ponsel, baik sebagai sistem operasi baseband dan untuk menghosting sistem operasi virtual.
Keamanan
Keamanan adalah salah satu faktor terpenting dalam teknologi virtualisasi. Jika penyerang mendapatkan akses tidak sah ke hypervisor, dia kemudian bisa mendapatkan akses ke setiap mesin tamu di perangkat lunak host dengan mengeksploitasi cache perangkat keras bersama atau kerentanan lainnya. Jenis serangan ini disebut hyperjacking.
Baca: Apa itu VRM (Voltage Regulator Module)? Ikhtisar Sederhana
Namun, hypervisor modern kuat dan terlindungi dengan baik. Meskipun ada beberapa berita tentang peretasan kecil, sejauh ini tidak ada hyperjacking besar yang dilaporkan selain pengujian 'bukti konsep'.
