1. Toewijzing en beheer van middelen:

* CPU-virtualisatie: De hypervisor plant en wijst CPU-tijd toe aan elke VM. Het zorgt voor een eerlijke verdeling van CPU-bronnen en voorkomt dat één VM de CPU monopoliseert.

* Geheugenbeheer: De hypervisor wijst en beheert het fysieke RAM-geheugen dat beschikbaar is op de hostmachine. Het wijst een deel van het geheugen toe aan elke VM, isoleert de geheugenruimten om interferentie tussen VM's te voorkomen, en implementeert geheugenbeheertechnieken zoals swapping of ballonvaren.

* I/O-virtualisatie: De hypervisor onderschept I/O-verzoeken van VM's en vertaalt deze in opdrachten die de fysieke hardware begrijpt. Het virtualiseert de netwerkinterfaces, opslagcontrollers en andere I/O-apparaten, waardoor elke VM toegang krijgt tot deze bronnen alsof ze rechtstreeks verbonden zijn.

* Opslagvirtualisatie: De hypervisor presenteert virtuele schijven aan de VM's, die doorgaans als bestanden op het opslagsysteem van de host worden opgeslagen. Het beheert de opslagruimte en biedt functies zoals thin provisioning (opslag op aanvraag toewijzen) en snapshots.

2. Isolatie en beveiliging:

* Procesisolatie: De hypervisor zorgt ervoor dat elke VM in een aparte, geïsoleerde omgeving draait. Dit voorkomt dat de ene VM toegang krijgt tot het geheugen of andere bronnen van een andere VM, waardoor de veiligheid en stabiliteit worden verbeterd. Als één VM crasht, heeft dit geen invloed op de andere.

* Bronnenlimieten: De hypervisor kan resourcelimieten op elke VM afdwingen, zoals het beperken van de hoeveelheid CPU, geheugen of schijfruimte die deze kan gebruiken. Dit helpt conflicten met bronnen te voorkomen en zorgt ervoor dat alle VM's toegang hebben tot de bronnen die ze nodig hebben.

* Beveiligingsfuncties: Veel hypervisors bevatten ingebouwde beveiligingsfuncties, zoals toegangscontrolelijsten (ACL's) en encryptie, om de VM's en het hostsysteem te beschermen tegen ongeautoriseerde toegang.

3. Abstractie en hardware-onafhankelijkheid:

* Hardwareabstractie: De hypervisor verbergt de onderliggende hardware voor de VM’s. Hierdoor kunnen VM's onafhankelijk van de specifieke hardwareconfiguratie van de hostmachine draaien. Dit is cruciaal voor portabiliteit:een VM kan zonder aanpassingen tussen verschillende fysieke servers worden verplaatst, zolang ze maar compatibele hypervisors hebben.

* Emulatie (voor type 2 hypervisors): Sommige hypervisors (Type 2, hieronder beschreven) moeten mogelijk bepaalde hardwarecomponenten emuleren als het gastbesturingssysteem een ​​andere hardwarearchitectuur verwacht dan de host. Deze emulatie introduceert overhead en presteert dus minder goed dan virtualisatie.

4. Live migratie:

* Veel hypervisors ondersteunen livemigratie, waardoor een VM zonder enige downtime van de ene fysieke server naar de andere kan worden verplaatst. Dit is essentieel voor taakverdeling, onderhoud en noodherstel.

Typen hypervisors:

* Type 1 (bare-metal hypervisors): Deze draaien rechtstreeks op de hardware, zonder hostbesturingssysteem. Ze zijn zeer efficiënt en veilig omdat ze directe toegang hebben tot de hardwarebronnen. Voorbeelden hiervan zijn VMware ESXi, Microsoft Hyper-V (in kernserverconfiguraties) en Xen.

* Type 2 (gehoste hypervisors): Deze draaien bovenop een bestaand besturingssysteem. Ze zijn gemakkelijker te installeren en te beheren, maar ze zijn over het algemeen minder efficiënt dan Type 1-hypervisors omdat ze de hardwarebronnen moeten delen met het host-besturingssysteem. Voorbeelden hiervan zijn VMware Workstation, Oracle VirtualBox en Parallels Desktop.

Samenvattend is de hypervisor een cruciaal onderdeel in elke gevirtualiseerde omgeving. Het vormt de basis voor het uitvoeren van meerdere besturingssystemen op één fysieke machine, waardoor efficiënt gebruik van bronnen, isolatie, beveiliging en draagbaarheid mogelijk is.