Qual é a diferença entre o hypervisor tipo 1 e 2?

Um hipervisor (também escrito como hypervisor), seja ele do tipo 1 ou do tipo 2, é um dos elementos primordiais da operação de máquinas virtuais. Entenda o que diferencia o hipervisor tipo 1 e 2, as respectivas vantagens e desvantagens, e descubra a que aplicações cada um deles é mais indicado.

O que é Hipervisor?

O Hipervisor (hypervisor) é o software que permite a execução de várias máquinas virtuais (VMs) por um único hardware físico. Também chamado de monitor de máquina virtual (VMM), o hipervisor possibilita o gerenciamento de recursos, como da unidade central de processamento (CPU), da memória e de redes, alocando-os a cada máquina virtual. Graças ao trabalho dos hipervisores, usuários conseguem rodar diferentes sistemas operacionais, como o Windows e distribuições Linux, simultaneamente em máquinas virtuais.

Existem dois tipos de hipervisor:

• Hipervisor tipo 1
• Hipervisor tipo 2

Apesar de diferente, o hypervisor tipo 1 e 2 compartilha algumas características. Ambos são capazes de criar múltiplas VMs em um mesmo hardware, assim como de isolar as máquinas virtuais umas das outras, aumentando a segurança das execuções e prevenindo que problemas em uma única unidade afetem as demais. Ainda, o hipervisor tipo 1 e 2 oferece importantes recursos de gerenciamento, que permitem que usuários iniciem, parem e monitorem suas máquinas virtuais. Os dois também conseguem ajustar e alocar recursos conforme o necessário. Para acessar e controlar recursos de um hipervisor, você deverá acessar a interface de usuário correspondente ou fazer uso de uma API.

Qual é a diferença do hypervisor tipo 1 e 2?

A principal característica que distingue o hipervisor tipo 1 e 2 é essa: o tipo 1 não requer um sistema operacional subjacente, ao contrário do tipo 2. Abaixo, destrinchamos melhor essa e outras diferenças.

Hipervisor tipo 1

Um hipervisor tipo 1, também chamado de hipervisor bare-metal, roda diretamente no hardware físico. Ele é a primeira camada de software carregada no computador ou servidor, agindo como intermediário entre o hardware e as máquinas virtuais. Ao ser assim construída, a arquitetura de um hipervisor tipo 1 consegue ser uma solução de virtualização extremamente eficiente e poderosa.

Por conseguir acessar recursos físicos diretamente, hipervisores tipo 1 possuem baixa latência e baixos tempos de resposta. Eles são capazes de alocar a CPU, a memória e as interfaces de rede de forma eficiente, para otimizar o desempenho das VMs. Além disso, hipervisores tipo 1 são ótimos em isolar máquinas virtuais em um mesmo hardware, aumentando a segurança e a estabilidade do ambiente virtual.

Entre os recursos normalmente oferecidos por hipervisores tipo 1 estão a migração ao vivo, capaz de mover VMs de uma máquina física para outra enquanto estão em operação. Muitos fornecedores de hipervisores tipo 1 também prometem alta disponibilidade e recuperação em caso de desastre. Não menos importante, esse tipo de hipervisor geralmente vem acompanhado de uma interface de automação e controle, como de uma API ou de ferramentas de gerenciamento próprias.

Hipervisor tipo 2

Um hipervisor tipo 2, também chamado de hipervisor hospedado, é uma tecnologia de virtualização que roda como uma aplicação em um sistema operacional existente (sistema operacional host). Hipervisores tipo 2 agem como uma camada entre o sistema operacional host e as máquinas virtuais, que são executadas como processos ou threads no sistema operacional host. Dessa forma, esse tipo de hipervisor consegue se beneficiar dos drivers e dos serviços oferecidos pelo host, o que facilita bastante a configuração. Assim, máquinas virtuais conseguem hospedar diferentes sistemas operacionais convidados, como o Windows, o Linux e outros.

Como o hipervisor tipo 2 acessa o hardware por meio do sistema operacional host, ele compartilha recursos físicos com o sistema host. O fato pode afetar negativamente o desempenho do ambiente virtual, especialmente quando o sistema operacional host está muito carregado ou com muitos processos simultâneos. Vantagem do hipervisor tipo 2 é sua maior compatibilidade com infraestruturas de hardware e software existentes, o que facilita sua implementação e integração em ambientes de TI já estabelecidos.

Hipervisores tipo 2 normalmente oferecem uma interface gráfica de usuário ou um painel de controle, para que usuários possam configurar e gerenciar suas máquinas virtuais com mais facilidade e dinamismo, o que nem sempre é disponibilizado por hipervisores tipo 1. Essa interface gráfica também é útil para a realização de ajustes na CPU, na RAM e no armazenamento.

Exemplos de hypervisor tipo 1

• KVM (Kernel-based Virtual Machine): É um hipervisor bare-metal que já vem integrado ao kernel do Linux, oferecendo alta performance e flexibilidade nesse tipo de ambiente. O hipervisor KVM é bastante encontrado em infraestruturas de virtualização e em nuvens.
• Nutanix AHV (Acropolis Hypervisor): É um hipervisor tipo 1 que funciona como elemento central da infraestrutura hiperconvergente Nutanix. O AHV destaca-se por sua excelente performance e por possibilitar uma gestão centralizada e facilitada, por meio do software Nutanix.
• Citrix Hypervisor: Este hipervisor bare-metal, anteriormente chamado de XenServer, faz parte da infraestrutura de virtualização da Citrix. O Citrix Hypervisor vem com funcionalidades de segurança integradas, com o objetivo de garantir o isolamento dos sistemas operacionais convidados, prevenindo ataques.

Exemplos de hypervisor tipo 2

• VirtualBox: Este é o hipervisor hospedado da Oracle, que pode ser instalado como uma aplicação nos sistemas operacionais existentes, como no Windows, no macOS e no Linux. Bastante conhecido, ele se tornou popular por sua facilidade de uso e pela flexibilidade.
• Parallels Desktop: Este hipervisor suporta sistemas operacionais convidados como Windows, Linux e até versões do macOS. Ele permite posicionar aplicações de VMs diretamente no Dock, além de facilitar o compartilhamento de arquivos entre o macOS e as máquinas virtuais, por arrastar e soltar (drag and drop).
• QEMU: Plataforma de virtualização open-source capaz de emular arquiteturas de CPU, possibilitando a criação e a execução de máquinas virtuais com diferentes arquiteturas. Por exemplo, o QEMU pode emular arquiteturas x86 em um hardware ARM e vice-versa.

Como escolher entre o hipervisor tipo 1 e 2?

Para optar pelo hypervisor tipo 1 ou 2, você deve levar em consideração as necessidades específicas do seu ambiente de virtualização. Ambos oferecem importantes vantagens, mas cada um é adequado a um tipo de cenário.

Aplicações do hypervisor tipo 1

• Ambientes corporativos com grande demanda: Hipervisores tipo 1 são ideais para empresas que precisam operar um grande número de máquinas virtuais em servidores. Por acessarem diretamente o hardware físico, eles favorecem a utilização dos recursos e contribuem para o desempenho.
• Centros de dados e infraestruturas de nuvem: Centros de dados operam inúmeras máquinas virtuais ao mesmo tempo. Por esse motivo, hipervisores tipo 1 são mais adequados, justamente pela performance e estabilidade. Recursos de migração ao vivo e de alta disponibilidade são essenciais em ambientes como esses.
• Ambientes que requerem alto grau de segurança: Hipervisores tipo 1 possuem menos componentes de software que hipervisores tipo 2, fato que reduz a potencial superfície de ataque. Além disso, a arquitetura desses hipervisores isola máquinas virtuais de forma mais eficiente.
• Cargas de trabalho de alto desempenho: Aplicações que exigem alta performance, como bancos de dados, de machine learning e de big data, beneficiam-se do acesso direto ao hardware, característica principal dos hipervisores tipo 1.

Aplicações do hypervisor tipo 2

• Ambientes de desenvolvimento e teste: Hipervisores tipo 2 são ideais para desenvolvedores que precisam testar diferentes sistemas operacionais e aplicações em um mesmo hardware, já que são capazes de criar e gerenciar VMs de forma mais rápida.
• Ambientes de treinamento: Hipervisores hospedados são igualmente adequados a ambientes de treinamento, pois permitem que usuários possam explorar e testar diferentes sistemas operacionais e aplicações, sem que isso impacte o hardware ou o sistema operacional host.
• Uso pessoal ou doméstico: Hipervisores tipo 2 são soluções extremamente convenientes para virtualizações pessoais ou de pequenos projetos. Eles permitem que usuários rodem sistemas operacionais e aplicações em seus próprios computadores, sem que haja necessidade de qualquer hardware adicional ou configuração mais complexa.
• Virtualização de baixo custo: Um hipervisor tipo 2 é uma opção econômica de virtualização, por não demandar um hardware especializado. Ainda, algumas soluções que oferecem hipervisores tipo 2 podem ser usadas gratuitamente, ou mediante o pagamento uma taxa de baixo valor.