Virtuelizacija procesora

Sa tržišta servera polako se „spušta u narod” hardversko-softverska tehnologija koja omogućava podelu računara na više virtuelnih celina koje nezavisno funkcionišu.

Poznat je trend da se visoke tehnologije koje se koriste kod vrhunskih serverskih sistema posle određenog vremena pojavljuju prvo kod jeftinijih servera, a potom i na desktop računarima koji su dostupni običnim smrtnicima. Po svemu sudeći, još jedna tehnologija koja prati ovaj trend jeste tehnika virtuelizacije. Radi se o tehnologiji koja predstavlja kombinaciju hardvera i softvera i koja omogućava da se na istom računaru (do sada obično serveru sa više procesora) konkurentno pokreće više različitih operativnih sistema koji dele zajedničke resurse i da se, uopšte, sistem podeli na više posebnih virtuelnih celina koje se ponašaju kao nezavisni sistemi.

Čemu sve to

Tehnologija datira još iz šezdesetih godina, kada su na mejnfrejm (mainframe) računarima kreirani višestruki virtuelni sistemi. Razumljivo je da je ova tehnologija prvo našla mesto kod mejnfrejm servera budući da svaki minut prestanka rada ovih sistema znači velike materijalne gubitke, a virtuelizacija upravo omogućava da se instalacija ili apgrejdovanje softvera na jednom delu sistema vrši bez ikakvog uticaja na rad drugih delova sistema.

Još jedan od razloga za virtuelizaciju je i mogućnost boljeg iskorišćenja servera pošto statistike pokazuju da je stepen iskorišćenosti današnjih servera svega oko 10 do 15 procenata. Korišćenjem virtuelizacije, stepen iskorišćenosti raste preko 70%, a budući da svega 16% svetskih kompanija koristi prednosti ove tehnologije koja beleži godišnji rast tržišta od 20%, jasno je zašto su svi veliki igrači požurili da uzmu svoj deo kolača. Sve će više kompanija težiti tome da veliki broj skupih servera sa samo jednim operativnim sistemom i aplikacijom i malim stepenom iskorišćenja zameni manjim brojem bolje iskorišćenih servera na kojima istovremeno radi više operativnih sistema i aplikacija.

Virtuelizacija sistema, naravno, može se obaviti i isključivo softverski, no jasno je da u tom slučaju dolazi do smanjenja performansi sistema. Kako cifre pokazuju, softver koji pokreće jednu ili više virtuelnih mašina troši i do 35% procesorske snage, pa se pojedine funkcije koje olakšavaju rad softvera za virtuelizaciju već sada ugrađuju u procesore. Kao i uvek kada su u pitanju vrhunske tehnologije u svetu servera, pioniri u tehnologiji virtuelizacije su kompanije IBM i Sun Microsystems koje su u svoje Power 5 i UltraSPARC procesore ugradile funkcije koje značajno rasterećuju sistem u procesu virtuelizacije.

Budući da funkcije za virtuelizaciju imaju smisla samo kada su podržane softverski, HP, IBM i Sun su odlučili da podrže open source hypervisor projekat Xen, začet na univerzitetu Kembridž u Velikoj Britaniji, i da putem njega definišu standarde kada su u pitanju funkcije procesora namenjene virtuelizaciji. Projekat su odmah prihvatili i AMD i Intel koji će u svoju sledeću generaciju procesora ugraditi funkcije koje su prilagođene Xenu. Sledeća verzija Xen hypervisor softvera će se pojaviti ovog meseca i, kako zvaničnici iz Xena kažu, svega tri odsto procesorske snage će se trošiti na zadatke vezane za virtuelizaciju, što predstavlja izuzetan pomak u odnosu na 35% procesorske snage koja se troši kada je u pitanju čisto softverska virtuelizacija.

Planovi Intela i AMD-a

Intel je prvobitno najavio da će svoju Vanderpool tehnologiju za virtuelizaciju ugraditi samo u svoje Itanium serverske procesore tokom ove godine, ali je pod pritiskom konkurencije primoran da ubrza svoj raspored predstavljanja novih modela. Tako će svoje Pentium procesore sa tehnologijom Vanderpool namenjene desktop računarima predstaviti već u četvrtom kvartalu ove godine, u isto vreme kada i Xeon i Itanium procesore namenjene serverskom tržištu. Što se tiče Centrino platforme namenjene prenosnim računarima, prvi procesori sa tehnologijom Vanderpool pojaviće se u prvoj polovini 2006. godine. Pored Vanderpool tehnologije, Intel će sigurnost sistema zasnovanih na njegovim procesorima u budućnosti štititi tehnologijom LaGrande za koju, isto kao i u slučaju Vanderpoola, odbija da otkrije više detalja.

AMD je najavio da će funkcije za virtuelizaciju ugraditi u svoje procesore u prvoj polovini 2006. godine. Njegova tehnologija namenjena virtuelizaciji poznata je pod imenom Pacifica i prvi procesori u koje će ona biti ugrađena su, naravno, Athloni za tržište desktop računara i Opteroni namenjeni serverima. Pored tehnologije Pacifica, AMD će u novu generaciju procesora ugraditi i Presidio tehnologiju koja je namenjena rešavanju sigurnosnih pitanja kod računara. Kako u AMD-u kažu, njihove nove tehnologije neće doneti vidna poboljšanja brzine rada računara, kao što je to bio slučaj kod 64-bitnih procesora i procesora sa dva jezgra, već je prevashodna namena ovih tehnologija poboljšanje sigurnosti sistema i povećanje stepena iskorišćenosti njegovih resursa.

Operativni sistem i ostali softer

Virtuelizacija dovodi još jednom pod znak pitanja način naplate softvera, slično kao što je to slučaj kod sistema sa više procesora ili više procesorskih jezgara. Naime, neke kompanije striktno naplaćuju licence za softver po broju aplikacija koje na sistemu rade, bez obzira na to što se, kada je upotrebljena virtuelizacija, ne radi o posebnim računarima. Kako ova tehnologija uzima maha, postoji tendencija da će tvrdokorne kompanije korigovati svoju politiku i makar smanjiti cene po licenci, barem za skupi serverski softver. S druge strane, na tržištu desktop računara će verovatno biti prihvaćen isti trend kao kod dual-core sistema, gde će se kopije softvera naplaćivati po računaru, a ne po jezgru ili virtuelnoj mašini.

Dok u svetu servera postoji širok izbor softvera namenjenog virtuelizaciji koji je razvijan godinama, na desktop računarima izbor svakako neće biti u toj meri bogat. Prvi korak u svetu virtuelizacije x86 procesora načinila je kompanija VMware koja je 2001. godine predstavila svoj ESX Server, a Microsoft je ušao u svet virtuelizacije tek dve godine kasnije, kupujući kompaniju Connectix čiju je x86 hypervisor tehnologiju ugradio u Longhorn Windows za servere. Na ovaj način Microsoft je omogućio da na istom računaru sa Longhornom bude pokrenut bilo koji drugi operativni sistem namenjen x86 mašinama, uključujući i Linux.

Iako oba velika igrača u svetu stonih računara najavljuju svoje specifične tehnologije za virtuelizaciju i sigurnost, mala je šansa da će Microsoft, na čijim operativnim sistemima „trči” većina sistema baziranih na AMD i Intel procesorima, za svakog proizvođača procesora proizvesti posebnu verziju operativnog sistema. Mnogo je veća verovatnoća da će tehnologije oba proizvođača procesora na kraju biti veoma slične, kako bi obe mogle da budu podržane istom verzijom Windowsa.

• • •

Biće interesantno videti kako će nove tehnologije koje ne donose samo sirovu procesorsku snagu, kako je to do sada bio slučaj, uticati na razvoj računara u budućnosti. Osim istovremenog pokretanja više operativnih sistema na istom računaru, što i nije nešto što će puno ljudi raditi, trenutno je teško zamisliti kako će tehnologija virtuelizacije biti primenjena u praksi, naročito kada su obični korisnici računara u pitanju. Po svemu sudeći, novi procesori će značajno uticati i na tržište softvera, i tek nove verzije programa će iskoristiti sve prednosti koje virtuelizacija pruža.

Dejan STEFANOVIĆ