5. Программные средства реализации информационных процессов

Частичная эмуляция (нативная виртуализация) базируется на принципе эмуляции только необходимого количества ресурсов, чтобы виртуальная машина могла быть запущена изолировано. Например, при полной эмуляции различных архитектур, гостевая система работает с определенной специфической системой команд процессора, отличной от системы команд процессора хостовой системы. Каждую команду процессору гостевой системы нужно транслировать в соответствующую команду хостовой системы, что невероятно уменьшает быстродействие. При использовании нативной виртуализации никакой трансляции команд не происходит, так как гостевая операционная система разработана под ту же архитектуру, на которой работает хостовая система. Это позволяет значительно повысить быстродействие гостевой системы и максимально приблизить его к быстродействию реальной системы.
Для повышения быстродействия нативной виртуализации применяется специализированная программная прослойка – гипервизор. Гипервизор является посредником между гостевой операционной системой и физическим аппаратным обеспечением. Он позволяет гостевой системе напрямую обращаться к аппаратным ресурсам, что и является секретом высокого быстродействия данного вида виртуализации.
Частичная эмуляция является самым распространенным видом виртуализации в наше время. Основным ее недостатком является зависимость виртуальных машин от конкретной аппаратной архитектуры.
Платформы нативной виртуализации: VMware Workstation, VMware Server, VMware ESX Server, Virtual Iron, Virtual PC, VirtualBox, Parallels Desktop и другие.
Частичная виртуализация и виртуализация адресного пространства
Подход частичной виртуализации заключается в симулировании нескольких экземпляров аппаратного обеспечения (особенно часто используется виртуализация адресного пространства). Это позволяет совместно использовать ресурсы и изолировать процессы, но не позволяет создавать экземпляры гостевых систем. Т.е. при частичной виртуализации виртуальные машины не создаются, а происходит изоляция некоторых ресурсов и процессов на уровне хостовой операционной системы. Каждая гостевая система является приложением, запущенным как процесс внутри изолированного адресного пространства.
Недостатком частичной виртуализации является невозможность разделить гостевую и хостовую системы, так как они выполняются внутри ядра хостовой системы.
Платформы частичной виртуализации: UML (User-mode Linux), при котором гостевое ядро запускается внутри основного ядра и выполняется в его контексте.