Аппаратная виртуализация обеспечивает производительность виртуальной машины, практически аналогичную производительности невиртуализованной машины, эту технология необходима для того чтобы была возможность работать с виртуальными машинами на вашем компьютере. По умолчанию на некоторых виртуализация может быть выключена. В данной статье я расскажу как узнать поддерживает ли ваш процессор технологию Intel VT-X (процессоры Intel) или AMD-V(процессоры AMD). Так же из этой статьи вы узнаете как включить технологию Intel VT-X и AMD-V.
Intel VT-x это аппаратаная виртуализация от компании Intel. Для того чтобы узнать поддерживает ли ваш процессор технологию Intel VT-X скачиваем программу CPU-Z. . После запуска в окне программы смотрим технологии который поддерживает ваш процессор:
Если в графе «Instruction» есть VT-X - значит ваш процессор поддерживает виртуализацию.
AMD-V
AMD-V - технология аппаратной виртуализации от AMD. Для проверки поддержки вашего процессора этой технологии нам так же понадобится программа CPU-Z, запускаем ее и смотрим пункт «instruction». Если там есть AMD-V значит ваш процессор поддерживает виртуализацию:
Включение VT-X/AMD-V в Bios
Загружаемся в Bios. В Биосе картина у всех может быть разная, нам надо найти упоминание о виртуализации (intel virtualization technology или virtualization) и включить эту функцию. В моем случае было так:
Сохраняем настройки Bios и перезагружаемся. Вот и все, виртуализация включена включена!
Включение VT-X/AMD-V в UEFI
В случае с UEFI мне пришлось перейти на вкладку Advanced > CPU configuration и там включить виртуализацию:
После включения VT-X и AMD-V у вас появляется возможность создавать виртуальные машины на вашем компьютере
Включаем аппаратную виртуализацию центральных процессоров , технологии AMD - AMD-V и Intel - VT-X. Подробно о том, как проверить поддерживается ли виртуализация процессором и как включить виртуализацию в BIOS. Проверяется и включается технология просто….
Виртуализация это - под виртуализацией подразумевают процессорную архитектуру с возможностью моделирования аппаратного обеспечения (виртуальных гостевых систем) программными методами . Технология виртуализации делает возможным запуск нескольких операционных систем (виртуальных ОС) на одном реальном физическом компьютере, с изолированными разделёнными вычислительными процессами, с выделенными логическими ресурсами, часть - процессорных мощностей, объёма оперативной памяти , файловой подсистемы от общего пула.
Простыми словами, виртуализация даёт возможность пользователю, запустить на одном физическом персональном компьютере разноплановые виртуальные машины с разными видами операционных систем (Windows, Android, Linux, MacOS X) или одинаковые, с любым набором программ. Наиболее востребована на данный момент у игроманов, позволяет запустить и ускорить .
Как проверить - поддерживается и включена ли виртуализация.
Для тех, кто опасается заходить в BIOS, проверить поддерживается процессором технология виртуализации или нет и включена ли она в БИОСе, можно программой SecurAble. Утилита бесплатна, не требует установки - версия portable, буквально в два клика - запустили, узнали результат, закрыли. Скачать программу можно зайдя на официальный сайт SecurAble либо скачать по прямой ссылке с - оф. сайта.
Параметры SecurAble:
1. Значение параметра Maximum Bit Length
указывает на максимально доступную разрядность системы 32-bit или 64-bit.
2. Значения Hardware D.E.P - технология отвечающая за безопасность, внедрена для противодействия запуску вредоносного кода.
3. Опция Hardware Virtualization
- параметр может выдать четыре значения:
Yes
- технология виртуализации поддерживается процессором - включена;
No
- виртуализация не поддерживается процессором;
Locked On
- включена и поддерживается, но не может быть в BIOS выключена;
Locked Off
- поддержка технологии есть, но отключена и в BIOS включить нельзя.
Надпись Locked Off не всегда является приговором - перепрошивка BIOS может исправить ситуацию.
Как включить виртуализацию в BIOS.
За включение аппаратной виртуализации в БИОСе отвечает Virtualization Technology. Для отключения опции или включения виртуализации в BIOS, отправляем ПК на перезагрузку. При проявлении первых признаков загрузки, клацаем по клавише клавиатуры «F2» или «Delete» (разные версии БИОС), ищите подсказку внизу экрана на старте.
Заходим в раздел «Advanced BIOS - Features», находим опцию «Virtualization» или «Advanced» → «CPU Configuration», опция «Intel Virtualization Technology».
Передвигаемся при помощи стрелок клавиатуры (в БИОС UEFI мышкой), нажимаем «Enter», меняем параметр у «Virtualization» с «Disabled» (отключено) на «Enabled» (включено). Виртуализацию включили в BIOS, осталось не упустить один важный клик - не забываем нажать на кнопку «F10», что соответствует значению - сохранить настройки (Save).
И самое главное, помните - Virtualization Technology лишь создаёт среду для эмуляторов Андроид, операционных систем и на фактическую производительность железа никак не влияет (не делает компьютер мощным). Потрудитесь сначала , выбирая комплектующие с умом и лишь затем что-то требуйте от него.
На сегодняшний день известно, что поддержка аппаратной виртуализации Intel VT-x/VT-d и AMD-V необходима для работы виртуальных машин, таких как VirtualBox и VMware Workstation , а также для работы так называемых программ эмуляторов мобильных операционных систем, например для ОС Android.
В наше время почти все современные компьютеры имеют поддержку данной технологии, но есть конечно и такие которые не поддерживают. И для того чтобы узнать, имеет ли наш процессор поддержку данной технологии, мы для начало зайдем в BIOS нашего компьютера и посмотрим есть ли там интересующая нас настройка. Я добавил в статью несколько примеров того как выглядит пункт включения виртуализации в разных версиях BIOS . В основном включение этого параметра находится на вкладке advanced, далее как видно на картинке ниже, под названием и скрывается доказательство того, что данный компьютер поддерживает эту технологию.
В данной версии BIOS переходим во вкладку advanced BIOS features, где так же видим в пункте virtualization поддержку данной технологии.
И здесь в пункте advanced BIOS features видно, что аппаратная виртуализация поддерживается процессором.
Ну и последний вариант, где во вкладке advanced в пункте secure virtual machine mode, мы также может включить данную технологию.
Но бывают и такие случаи, что в BIOS-е нашего компьютера нет пункта включения аппаратной виртуализации secure virtual machine mode или intel virtualization technology , хотя как говорят, что тот процессор который стоит в вашем компьютере поддерживает данную технологию. Для того чтобы убедится в этом, нам поможет маленькая утилита под названием SecurAble, которая точно покажет поддерживает ли наш процессор аппаратную виртуализацию. Переходим на официальный сайт производителя по ссылке https://www.grc.com/securable.htm, где внизу нажимаем на пункт Download Now. Начнется загрузка, после запускаем программу, устанавливать её не надо, так как эта портативная версия.
После запуска, программа сразу покажет информацию о том поддерживает или не поддерживает технологию виртуализации ваш процессор. Увидеть это можно в третьем по счету блоке. Как вы уже догадались, если стоит надпись yes значит поддержка есть.
Если написано Locked OFF, это значит что, поддержка данной технологии есть, но её надо включить. А включается она, как мы уже знаем, в BIOS -е нашего компьютера.
Ну и если блок имеет надпись NO, значит технология аппаратной виртуализации не поддерживается вашим процессором.
Оставляйте своё мнение о данной статье, ну и конечно же задавайте свои вопросы если у вас что то вдруг пошло не так.
Спасибо за внимание!
В общем на днях я столкнулся с такой проблемой, как невозможность запуска гостевых операционных системах на виртуальной машине . Точнее сказать, я не мог запускать именно 64-х разрядные системы, хотя процессор у меня такие вполне себе поддерживает. Также, была проблема с запуском дистрибутива Linux с флешки, появлялась так же самая проблема.
Покопавшись как-то ночью в интернете, я обнаружил некий параметр Virtualization Technology, который включает технологию виртуализации. Она активируется в BIOS. Таким образом, если ее активировать, то вы сможете без проблем использовать гостевые системы на таких виртуальных машинах , как, например, и другие. В основном, данная функция на работу системы не влияет, по умолчанию, она отключена (Disabled).
В разных системах BIOS она может иметь разные названия, например, Virtualization, Vanderpool Technology, VT Technology.
Итак, аппаратная виртуализация, мы поняли, что она дает поддержку со спец. Процессорной архитектурой. Существует две технологии виртуализации: AMD-V и Intel-VT.
AMD-V – данная технология еще имеет аббревиатуру SVM (Secure Virtual Machines). Технология ввода/вывода IOMMU. Оказывается, она даже по эффективнее, чем Intel-VT.
Intel-VT (Intel Virtualization Technology) – в данной технологии реализована виртуализация реальной адресации. Может обозначаться аббревиатурой VMX (Virtual Machine eXtension).
Я не буду расписывать, что обозначают эти технологии в подробности, так как, об этом написано кучу информации в интернете.
Как включить Virtualization Technology?
Ну собственно тут все очень просто. Для начала вам нужно, а потом найти пункт Virtualization Technology , он может называться и немного по-другому, как я писал выше, например.
В разных видах BIOS пункт может находится в разных местах, например, в BIOS фирмы AWARD и системных платах Gigabyte вы увидите ее, как только попадете в BIOS, чтобы включить, нужно всего лишь перевести параметр в положение «Enabled» .
В BIOS фирмы American Megatrends Inc данная технология включена по умолчанию и находится во вкладке «Advanced» . Там вы сможете ее включить или отключить.
В BIOS некоторых ноутбуков HP (Hewlett-Packard Company) и BIOS InsydeH20 Setup Utility функция виртуализации отключена. Чтобы ее активировать нужно перейти во вкладку «System Configuration» .
http://сайт/wp-content/uploads/2016/06/virtualization-technology.jpg
http://сайт/wp-content/uploads/2016/06/virtualization-technology-150x150.jpg
2017-04-21T11:45:19+00:00
EvilSin225
Windows
AMD-V,intel virtualization technology что это,Intel-VT,virtualization technology,virtualization technology в биосе что это
В общем на днях я столкнулся с такой проблемой, как невозможность запуска гостевых операционных системах на виртуальной машине. Точнее сказать, я не мог запускать именно 64-х разрядные системы, хотя процессор у меня такие вполне себе поддерживает. Также, была проблема с запуском дистрибутива Linux с флешки, появлялась так же самая...
EvilSin225
Андрей
Терехов
Administrator
Компьютерные технологии
Другие идентичные названия опции: Vanderpool Technology, VT Technology.
Опция Virtualization Technology (технология виртуализации) предназначена для включения режима поддержки процессором технологии аппаратной виртуализации. Данная опция может принимать всего два значения – Enabled (Включено) и Disabled (Выключено).
Что же вообще означает термин «виртуализация»? Технология виртуализации позволяет пользователю иметь множество виртуальных компьютеров на одном-единственном физическом компьютере. Естественно, что такой подход зачастую имеет немало преимуществ по сравнению с наличием нескольких физических компьютеров, прежде всего в плане сокращения расходов на оборудование и уменьшения энергопотребления.
Для создания виртуальных компьютеров требуется специальное программное обеспечение. Наиболее известно такое ПО для виртуализации, как VMWare и Microsoft Virtual PC.
Сердцем любой системы виртуализации является технология, носящая название диспетчера виртуальных машин (Virtual Machine Monitor, VMM). Эта технология создает прочную основу для управления виртуализацией. В функции диспетчера виртуальных машин (который также иногда называют гипервизором) входит управление в реальном времени ресурсами компьютера и распределение их между виртуальными системами. Гипервизор может осуществлять перенос данных между системами и создавать виртуальные диски.
Диспетчер виртуальных машин позволяет запускать на одном компьютере либо несколько операционных систем (такие виртуальные операционные системы обычно называются гостевыми), либо несколько копий одной операционной системы. Также в его задачи входит управление ресурсами памяти, процессора и устройств ввода-вывода в целях распределения их между различными виртуальными компьютерами. Таким образом, гипервизор может позволить нескольким операционным системам использовать один и тот же процессор, что повысит эффективность его работы.
Однако долгое время технология виртуализации была основана лишь на программных методах, а на аппаратном уровне ее поддержка почти отсутствовала, в частности, из-за отсутствия четких стандартов. Хотя одной из первых реализаций аппаратной виртуализации стала поддержка виртуального режима работы процессора Intel 8086, встроенная еще в процессор 80386 и в последующие процессоры фирмы Intel(подробнее с процессорами можно познакомиться ), тем не менее, возможности данной технологии были ограничены. Сегодня ведущие производители процессоров, Intel и AMD предлагают собственные технологии виртуализации, рассчитанные уже на защищенный режим работы процессора.
Вариант технологии виртуализации от Intel носит название VT-x. Он появился в 2005 г. Эта технология внедрила в серверные и клиентские платформы ряд улучшений, обеспечивающих поддержку программных средств виртуализации. Технология VT-x позволяет различным операционным системам и приложениям работать в независимых разделах и способна превратить компьютер в набор виртуальных операционных систем.
Технология виртуализации AMD носит название AMD-V. Впервые она появилась в процессорах Athlon 64 в 2006 г. Эта технология позволяет взять на себя некоторые задачи, выполняемые гипервизором программным способом и упростить их благодаря встроенному в процессоры AMD улучшенному набору инструкций.
По сравнению с программным методом виртуализации аппаратная виртуализация имеет ряд преимуществ. Дело в том, что операционные системы, предназначенные для платформы Intel, разрабатывались таким образом, что операционная система должна была иметь прямой доступ к аппаратным ресурсам компьютера. Программная виртуализация эмулировала необходимое оборудование, а технологии аппаратной виртуализации позволили операционной системе осуществлять прямой доступ к аппаратным ресурсам, избегая какой-либо эмуляции.
Процессорные расширения виртуализации предлагают новые подходы к управлению виртуализацией. Кратко суть улучшений можно описать следующим образом. Операционные системы обеспечивают различные уровни доступа к ресурсам, которые носят название колец защиты. Эти кольца представляет собой иерархию привилегий внутри архитектуры компьютерной системы. Наиболее привилегированным уровнем обычно является нулевой. Этот уровень также может осуществлять доступ к ресурсам напрямую.
В традиционной архитектуре Intel x86 ядро операционной системы может осуществлять прямой доступ к процессору на уровне 0. Однако в среде программной виртуализации гостевая операционная система не может осуществлять работу на нулевом уровне, поскольку он занят гипервизором. Таким образом, гостевая операционная система может выполняться лишь на уровне 1.
Но тут есть одна загвоздка – некоторые инструкции процессора могут выполняться лишь на уровне 0. Эту проблему можно решить несколькими способами, но ни один из них не является удовлетворительным. Например, операционная система может быть перекомпилирована, чтобы избежать подобных ситуаций, но это можно осуществить лишь в том случае, если доступны исходные коды данной операционной системы. Такой подход иногда применяется и носит название паравиртуализации.
Но в тех случаях, когда паравиртуализация невозможна, обычно используется другое решение. Диспетчер виртуальных машин просто перехватывает нужные инструкции гостевой операционной системы и заменяет их на безопасные. Само собой, что такой подход приводит к значительному падению производительности. Соответственно, программные виртуальные машины часто получаются намного медленнее их реальных аналогов.
Поэтому технологии аппаратной виртуализации от Intel и AMD содержат не только новые процессорные инструкции, но и, что имеет решающее значение, позволяют использовать новый уровень привилегий. Теперь гипервизор может работать на уровне более низком, чем нулевой (его можно обозначить, как –1), в то время, как гостевой операционной системе предоставляется в полное распоряжение нулевой уровень. Таким образом, гипервизор был избавлен от ненужной кропотливой работы, а производительность виртуальных машин значительно увеличилась.
Технологии Intel и AMD не во всем идентичны, однако они предлагают схожие преимущества и функциональность. Помимо увеличения производительности виртуальных машин, они позволяют увеличить количество виртуальных машин на одной физической системе, а также увеличить количество пользователей виртуальных машин.
Стоит ли включать?
Опция Virtualization Technology (иногда называемая просто Virtualization) позволяет пользователю компьютера на уровне центрального процессора. Выбор значения Enabled включает эту поддержку, а значения Disabled – выключает.
Опцию Virtualization Technology следует включать лишь в том случае, если вы используете свой компьютер для запуска виртуальных машин. Включение аппаратной поддержки виртуальных машин способно значительно повысить производительность их работы. Однако в том случае, если виртуальные машины не используются, включение опции никак не повлияет на производительность компьютера.
Как в БИОСе включить виртуализацию? Таким вопросом задавалось большое количество пользователей персональных компьютеров. Некоторые люди, вероятно, слышали о такой технологии, но не понимают, какие преимущества она может предоставить, и в чем она вообще заключается. Эти вопросы будут рассмотрены в данной статье.
Что такое виртуализация?
Прежде чем рассказывать, как включить поддержку виртуализации в БИОСе, нужно объяснить, что это такое. В компьютерных технологиях этим термином называется моделирование аппаратной части при помощи программных методов. Благодаря технологии виртуализации можно создавать некоторое количество виртуальных компьютеров, то есть таких, которые моделируются программным образом. При этом используется только один достаточно мощный компьютер физического типа.
Основные преимущества
Чем хороша виртуализация? Вот ее основные преимущества:
- Повышается эффективность использования аппаратной части.
- Уменьшаются материальные затраты.
- Оптимизируется распределение ресурсов.
- Безопасность работы становится выше.
- Более упрощенное администрирование.
- Повышенная надежность.
Для того чтобы создавать виртуальные системы, используется специальное программное обеспечение, которое называется гипервизором. Но из-за некоторых особенностей старых процессоров, построенных на архитектуре Intel, гипервизор не мог использовать их вычислительные мощности максимально эффективно для того, чтобы создавать виртуальные машины.
По этой причине ведущие компании, занимающиеся разработкой процессоров для персональных компьютеров, создали технологию аппаратной виртуализации. Она способна оптимизировать работу процессоров так, чтобы в значительной мере увеличить эффективность программного обеспечения для этого процесса. Технология поддержки аппаратной виртуализации от Intel называется Intel-VT, а у компании AMD она же носит название AMD-V.
Принцип работы
В основу заложено разделение процессора на гостевую и мониторную части. К примеру, при переключении с основной ОС на гостевую процессор автоматически переключается в гостевое состояние. При этом он показывает системе такие значения регистра, какие она хочет видеть, и которые ей необходимы для стабильной работы. Таким образом, процессор является «обманщиком», что избавляет систему от всяческих ухищрений. Гостевая ОС работает напрямую с процессором, за счет чего виртуальная машина работает гораздо быстрее, чем на ПК без поддержки виртуализации.
Поддержка технологии
Так как аппаратная виртуализация интегрирована в центральный процессор, то для того, чтобы пользователю можно было максимально использовать ее преимущества, необходимо, чтобы и его компьютер поддерживал данную технологию на процессорном уровне. Помимо этого, также необходимо, чтобы технология была реализуема со стороны операционной системы и БИОСа. Если последняя поддерживает аппаратную виртуализацию, пользователь получает возможность задействовать или же отключить ее в настройках. Необходимо учесть, что бывают чипсеты для материнских плат, которые базируются на процессорах AMD, и в которых нет возможности выключить поддержку этой технологии.
Как в БИОСе включить виртуализацию?
Для включения и выключения данной опции в БИОСе имеется специальная функция, которая так и называется - Virtualization Technology. Как правило, эта опция находится в разделах, связанных с центральным процессором или чипсетом.
Итак, как в БИОСе включить виртуализацию? Очень просто. Обычно установка значения Enabled дает возможность задействовать технологию, а значение Disabled - отключить. Необходимо иметь в виду, что активация настройки оказывает влияние только на производительность виртуальных компьютеров, которые работают в рамках гипервизора. На производительность всех программ операционной системы никакого влияния не оказывается.
Разные производители используют свои настройки, но все равно нетрудно включить виртуализацию в БИОСе (Asus, Lenovo и другие имеют схожие настройки).
Заключение
Мы выяснили, как в БИОСе включить виртуализацию. Данная технология является очень мощным средством, которое позволяет расширить возможности компьютеров и намного эффективнее использовать имеющееся в распоряжении аппаратное обеспечение. Большая часть современных персональных компьютеров обладает процессорами, в которые встроено данное решение. Это позволяет повысить их производительность, если используются виртуальные машины. Кроме этого, в большинстве ПК существует возможность настраивать поддержку аппаратной виртуализации.
Некоторые пользователи интересуется тем, как включить виртуализацию без БИОСа. Это сделать невозможно, так как производители аппаратного обеспечения внедряют технологию именно в железо. А прямой доступ к нему имеет только БИОС.
Сегодня все большее количество современных компьютерных систем обращают свое внимание на технологии виртуализации. Правда, не все достаточно четко себе представляют, что это такое, зачем это нужно и как решать вопросы ее включения или практического использования. Сейчас будет рассмотрено, как в БИОСе включить виртуализацию простейшим методом. Сразу отметим, что эта методика применима абсолютно ко всем существующим системам, в частности, к BIOS и сменившей его системе UEFI.
Что такое виртуализация и зачем она нужна?
Прежде чем приступить к непосредственному решению проблемы, как в БИОСе включить виртуализацию, посмотрим, что собой представляет эта технология и зачем она нужна.
Сама технология предназначена для использования в любой операционной системе так называемых виртуальных машин, которые могут эмулировать настоящие компьютеры со всеми их «железными» и программными компонентами. Иными словами, в основной системе можно создать некий с подбором процессора, оперативной памяти, видео- и саундкартой, сетевым адаптером, жестким диском, оптическим носителем и еще бог знает с чем, включая установку гостевой (дочерней) «операционки», который ничем не будет отличаться от реального компьютерного терминала.
Разновидности технологий
Если кто не знает, технологии виртуализации были созданы ведущими производителями процессоров - корпорациями Intel и AMD, которые и сегодня не могут поделить пальму первенства в этой области. На заре эпохи созданный гипервизор (программное обеспечение для управления виртуальными машинами) от Intel не отвечал всем требованиям по уровню производительности, поэтому-то и начались разработки поддержки виртуальных систем, которые должны были быть «зашиты» в самих процессорных чипах.
У Intel данная технология получила название Intel-VT-x, а у AMD - AMD-V. Таким образом, поддержка оптимизировала работу центрального процессора, не влияя на основную систему.
Само собой разумеется, что включать данную опцию в предварительных настройках BIOS следует только в том случае, если на физической машине предполагается использование машины виртуальной, например, для тестирования программ или прогнозирования поведения компьютерной системы с различными «железными» компонентами после установки той или иной операционной системы. В противном случае такую поддержку можно и не задействовать. К тому же по умолчанию она вообще выключена и, как уже говорилось, на производительность работы основной системы не оказывает абсолютно никакого влияния.
Вход в БИОС
Что же касается систем BIOS или UEFI, в любом компьютере или ноутбуке они есть, причем независимо от сложности установленного оборудования. Сам БИОС на компьютере представляет собой небольшой чип на материнской плате, который отвечает за тестирование «железа» в момент включения терминала. В нем же, несмотря на память всего около 1 Мб, сохраняются основные настройки и характеристики оборудования.
В зависимости от версии BIOS или производителя, вход может осуществляться несколькими различными методами. Самым распространенным является использование клавиши Del сразу же после включения компьютера или ноутбука. Однако встречаются и другие методы, например, клавиши F2, F12 и т. д.
Как в БИОСе включить виртуализацию простейшим способом?
Теперь определимся с некоторыми основными параметрами и меню. Отталкиваемся от того, что вход в БИОС на компьютере уже произведен. Здесь имеется несколько основных разделов, но в данном случае нас интересует все, что относится к процессорному чипу.
Обычно такие опции содержатся в меню расширенных настроек (Advanced) или в разделе безопасности (Security). Называться они тоже могут по-разному, но, как правило, это что-то вроде Processor или BIOS Chipset (хотя могут встречаться и другие названия).
Итак, теперь вопрос, как в БИОСе включить виртуализацию, можно рассматривать вплотную. В вышеуказанных разделах имеется специальная строка Virtualization Technology (в случае Intel к основному названию добавляется название корпорации). При входе в соответствующее меню будут показаны два доступных параметра: Enabled и Disabled. Как уже понятно, первый - это включенный режим виртуализации, второй - полное отключение.
То же самое касается и системы UEFI, в которой влючение данной опции выполняется полностью аналогичным способом.
Теперь, когда применена установка БИОС на параметр включенного режима, остается только сохранить изменения (F10 или команда Save & Exit Setup), нажать клавишу подтверждения Y, соответствующую английскому слову Yes. Перезагрузка системы с вновь сохраненными параметрами стартует автоматически.
Что следует знать, кроме этого?
Как видим, процедура включения виртуализации в BIOS достаточно проста. Однако здесь следует учитывать некоторые тонкости, связанные с возможным отключением этой функции. Дело в том, что при использовании виртуальных машин вроде WMware Virtual Machine, Virtual PC, VirtualBox или даже «родного» модуля Microsoft под названием Hyper-V эта опция должна быть задействована в обязательном порядке даже при включенной поддержке компонентов Windows непосредственно в настройках системы.
Большей частью это касается более новых модификаций Windows, начиная с «семерки». В «экспишке» или «Висте» это обязательным условием не является. Хотя если такие «операционки» установлены на новейшем «железе», включение поддержки тоже может потребоваться. Впрочем, маловероятно, что пользователь на такую машину будет устанавливать морально устаревшую «операционку», которая не позволит «выжать» из компьютерного «железа» максимум того, на что оно способно. Так что лучше использовать новейшие «железные» компоненты в сочетании не только с самыми последними версиями операционных систем, но и даже с системами диагностики и управлениями UEFI, пришедшими на смену так долго служившему БИОСу.
Бурное развитие рынка технологий виртуализации за последние несколько лет произошло во многом благодаря увеличению мощностей аппаратного обеспечения, позволившего создавать по-настоящему эффективные платформы виртуализации, как для серверных систем, так и для настольных компьютеров. Технологии виртуализации позволяют запускать на одном физическом компьютере (хосте) несколько виртуальных экземпляров операционных систем (гостевых ОС) в целях обеспечения их независимости от аппаратной платформы и сосредоточения нескольких виртуальных машин на одной физической. Виртуализация предоставляет множество преимуществ, как для инфраструктуры предприятий, так и для конечных пользователей. За счет виртуализации обеспечивается существенная экономия на аппаратном обеспечении, обслуживании, повышается гибкость ИТ-инфраструктуры, упрощается процедура резервного копирования и восстановления после сбоев. Виртуальные машины, являясь независимыми от конкретного оборудования единицами, могут распространяться в качестве предустановленных шаблонов, которые могут быть запущены на любой аппаратной платформе поддерживаемой архитектуры.
До недавнего времени усилия в области виртуализации операционных систем были сосредоточены в основном в области программных разработок. В 1998 году компания VMware впервые серьезно обозначила перспективы развития виртуальных систем, запатентовав программные техники виртуализации. Благодаря усилиям VMware, а также других производителей виртуальных платформ, и возрастающим темпам совершенствования компьютерной техники, корпоративные и домашние пользователи увидели преимущества и перспективы новой технологии, а рынок средств виртуализации начал расти стремительными темпами. Безусловно, такие крупные компании, как Intel и AMD, контролирующие большую часть рынка процессоров, не могли оставить эту перспективную технологию без внимания. Компания Intel первая увидела в новой технологии источник получения технологического превосходства над конкурентами и начала работу над усовершенствованием x86 архитектуры процессоров в целях поддержки платформ виртуализации. Вслед за Intel компания AMD также присоединилась к разработкам в отношении поддержки аппаратной виртуализации в процессорах, чтобы не потерять позиции на рынке. В данный момент обе компании предлагают модели процессоров, обладающих расширенным набором инструкций и позволяющих напрямую использовать ресурсы аппаратуры в виртуальных машинах.
Развитие аппаратных техник виртуализации
Идея аппаратной виртуализации не нова: впервые она была воплощена в 386-х процессорах и носила название V86 mode. Этот режим работы 8086-го процессора позволял запускать параллельно несколько DOS-приложений. Теперь аппаратная виртуализация позволяет запускать несколько независимых виртуальных машин в соответствующих разделах аппаратного пространства компьютера. Аппаратная виртуализация является логическим продолжением эволюции уровней абстрагирования программных платформ - от многозадачности до уровня виртуализации:
Преимущества аппаратной виртуализации над программной
Программная виртуализация в данный момент превалирует над аппаратной на рынке технологий виртуализации ввиду того, что долгое время производители процессоров не могли должным образом реализовать поддержку виртуализации. Процесс внедрения новой технологии в процессоры требовал серьезного изменения их архитектуры, введения дополнительных инструкций и режимов работы процессоров. Это рождало проблемы обеспечения совместимости и стабильности работы, которые были полностью решены в 2005-2006 годах в новых моделях процессоров. Несмотря на то, что программные платформы весьма продвинулись в отношении быстродействия и предоставления средств управления виртуальными машинами, технология аппаратной виртуализации имеет некоторые неоспоримые преимущества перед программной:
- Упрощение разработки платформ виртуализации за счет предоставления аппаратных интерфейсов управления и поддержки виртуальных гостевых систем. Это способствует появлению и развитию новых платформ виртуализации и средств управления, в связи с уменьшением трудоемкости и времени их разработки.
- Возможность увеличения быстродействия платформ виртуализации. Поскольку управление виртуальными гостевыми системами производится с помощью небольшого промежуточного слоя программного обеспечения (гипервизора) напрямую, в перспективе ожидается увеличение быстродействия платформ виртуализации на основе аппаратных техник.
- Возможность независимого запуска нескольких виртуальных платформ с возможностью переключения между ними на аппаратном уровне. Несколько виртуальных машин могут работать независимо, каждая в своем пространстве аппаратных ресурсов, что позволит устранить потери быстродействия на поддержание хостовой платформы, а также увеличить защищенность виртуальных машин за счет их полной изоляции.
- Отвязывание гостевой системы от архитектуры хостовой платформы и реализации платформы виртуализации. С помощью технологий аппаратной виртуализации возможен запуск 64-битных гостевых систем из 32-битных хостовых системах, с запущенными в них 32-битными средами виртуализации.
Как работает аппаратная виртуализация
Необходимость поддержки аппаратной виртуализации заставила производителей процессоров несколько изменить их архитектуру за счет введения дополнительных инструкций для предоставления прямого доступа к ресурсам процессора из гостевых систем. Этот набор дополнительных инструкций носит название Virtual Machine Extensions (VMX). VMX предоставляет следующие инструкции: VMPTRLD, VMPTRST, VMCLEAR, VMREAD, VMREAD, VMWRITE, VMCALL, VMLAUNCH, VMRESUME, VMXON и VMXOFF.
Процессор с поддержкой виртуализации может работать в двух режимах root operation и non-root operation. В режиме root operation работает специальное программное обеспечение, являющееся «легковесной» прослойкой между гостевыми операционными системами и оборудованием - монитор виртуальных машин (Virtual Machine Monitor, VMM), носящий также название гипервизор (hypervisor). Слово «гипервизор» появилось интересным образом: когда-то очень давно, операционная система носила название «supervisor», а программное обеспечение, находящееся «под супервизором», получило название «гипервизор».
Чтобы перевести процессор в режим виртуализации, платформа виртуализации должна вызвать инструкцию VMXON и передать управление гипервизору, который запускает виртуальную гостевую систему инструкцией VMLAUNCH и VMRESUME (точки входа в виртуальную машину). Virtual Machine Monitor может выйти из режима виртуализации процессора, вызвав инструкцию VMXOFF. 
Каждая из гостевых операционных систем запускается и работает независимо от других и является изолированной с точки зрения аппаратных ресурсов и безопасности.
Отличие аппаратной виртуализации от программной
Классическая архитектура программной виртуализации подразумевает наличие хостовой операционной системы, поверх которой запускается платформа виртуализации, эмулирующая работу аппаратных компонентов и управляющая аппаратными ресурсами в отношении гостевой операционной системы. Реализация такой платформы достаточно сложна и трудоемка, присутствуют потери производительности, в связи с тем, что виртуализация производится поверх хостовой системы. Безопасность виртуальных машин также находится под угрозой, поскольку получение контроля на хостовой операционной системой автоматически означает получение контроля над всеми гостевыми системами.
В отличие от программной техники, с помощью аппаратной виртуализации возможно получение изолированных гостевых систем, управляемых гипервизором напрямую. Такой подход может обеспечить простоту реализации платформы виртуализации и увеличить надежность платформы с несколькими одновременно запущенными гостевыми системами, при этом нет потерь производительности на обслуживание хостовой системы. Такая модель позволит приблизить производительность гостевых систем к реальным и сократить затраты производительности на поддержание хостовой платформы.
Недостатки аппаратной виртуализации
Стоит также отметить, что аппаратная виртуализация потенциально несет в себе не только положительные моменты. Возможность управления гостевыми системами посредством гипервизора и простота написания платформы виртуализации с использованием аппаратных техник дают возможность разрабатывать вредоносное программное обеспечение, которое после получения контроля на хостовой операционной системой, виртуализует ее и осуществляет все действия за ее пределами.
В начале 2006 года в лабораториях Microsoft Research был создан руткит под кодовым названием SubVirt, поражающий хостовые системы Windows и Linux и делающий свое присутствие практически не обнаруживаемым. Принцип действия этого руткита заключался в следующем:
- Через одну из уязвимостей в операционной системе компьютера вредоносное программное обеспечение получает административный доступ.
- После этого, руткит начинает процедуру миграции физической платформы на виртуальную, по окончании которой происходит запуск виртуализованной платформы посредством гипервизора. При этом для пользователя ничего не меняется, все продолжает работать, как и раньше, а все средства и службы, необходимые для доступа к гипервизору извне (например, терминального доступа), находятся за пределами виртуализованной системы.
- Антивирусное программное обеспечение после осуществления процедуры миграции не может обнаружить вредоносный код, поскольку он находится за пределами виртуализованной системы.
Наглядно эта процедура выглядит так:
Однако, не стоит преувеличивать опасность. Разработать вредоносную программу, использующую технологии виртуализации все равно гораздо сложнее, нежели, пользуясь «традиционными» средствами, эксплуатирующими различные уязвимости в операционных системах. При этом главное допущение, которое делается теми, кто утверждает, что такое вредоносное ПО сложнее в обнаружении и более того, может не использовать «дырки» в ОС, действуя исключительно «в рамках правил», состоит в том, что якобы виртуализованная операционная система не в состоянии обнаружить, что она запущена на виртуальной машине, что есть исходно неверная посылка. Соответственно, антивирусное обеспечение имеет все возможности обнаружить факт заражения. А, следовательно, пропадает и смысл разрабатывать столь ресурсоемкий и сложный троян, учитывая наличие куда более простых способов вторжения.
Технологии виртуализации компаний Intel и AMD
Компании Intel и AMD, являясь ведущими производителями процессоров для серверных и настольных платформ, разработали техники аппаратной виртуализации для их использования в платформах виртуализации. Эти техники не обладают прямой совместимостью, но выполняют в основном схожие функции. Обе они предполагают наличие гипервизора, управляющего не модифицированными гостевыми системами, и имеют возможности для разработки платформ виртуализации без необходимости эмуляции аппаратуры. В процессорах обеих компаний, поддерживающих виртуализацию, введены дополнительные инструкции для их вызова гипервизором в целях управления виртуальными системами. В данный момент группа, занимающаяся исследованием возможностей аппаратных техник виртуализации, включает в себя компании AMD, Intel, Dell, Fujitsu Siemens, Hewlett-Packard, IBM, Sun Microsystems и VMware.
Виртуализация Intel
Компания Intel официально объявила о запуске технологии виртуализации в начале 2005 года на конференции Intel Developer Forum Spring 2005. Новая технология получила кодовое название Vanderpool и официальное Intel Virtualization Technology (сокращенно Intel VT). Технология Intel VT содержит в себе некоторое множество техник различного класса, имеющих номера версий VT-x, где x - литер, указывающий на подвид аппаратной техники. Была заявлена поддержка новой технологии в процессорах Pentium 4, Pentium D, Xeon, Core Duo и Core 2 Duo. Intel также опубликовала спецификации на Intel VT для Itanium-based процессоров, где технология виртуализации фигурировала под кодовым именем «Silvervale» и версией VT-i. Однако, начиная с 2005 года, новые модели процессоров Itanium не поддерживают x86 инструкции аппаратно, и x86-виртуализация может быть использована на архитектуре IA-64 только с помощью эмуляции.
Для включения технологии Intel VT в компьютерные системы, компания Intel сотрудничала с производителями материнских плат, BIOS и периферийного оборудования, чтобы обеспечить совместимость Intel VT с существующими системами. Во многих компьютерных системах технология аппаратной виртуализации может быть выключена в BIOS. Спецификации на Intel VT говорят, что для поддержки этой технологии не достаточно одного лишь поддерживающего ее процессора, необходимо также наличие соответствующих чипсетов материнской платы, BIOS и программного обеспечения, использующего Intel VT. Список поддерживающих Intel VT процессоров приведен далее:
- Intel® 2 Core™ Duo Extreme processor X6800
- Intel® 2 Core™ Duo processor E6700
- Intel® 2 Core™ Duo processor E6600
- Intel® 2 Core™ Duo processor E6400 (E6420)
- Intel® 2 Core™ Duo processor E6300 (E6320)
- Intel® Core™ Duo processor T2600
- Intel® Core™ Duo processor T2500
- Intel® Core™ Duo processor T2400
- Intel® Core™ Duo processor L2300
- Intel® Pentium® processor Extreme Edition 965
- Intel® Pentium® processor Extreme Edition 955
- Intel® Pentium® D processor 960
- Intel® Pentium® D processor 950
- Intel® Pentium® D processor 940
- Intel® Pentium® D processor 930
- Intel® Pentium® D processor 920
- Intel® Pentium® 4 processor 672
- Intel® Pentium® 4 processor 662
Процессоры для ноутбуков:
- Intel® 2 Core™ Duo processor T7600
- Intel® 2 Core™ Duo processor T7400
- Intel® 2 Core™ Duo processor T7200
- Intel® 2 Core™ Duo processor T5600
- Intel® 2 Core™ Duo processor L7400
- Intel® 2 Core™ Duo processor L7200
- Intel® 2 Core™ Duo processor L7600
- Intel® 2 Core™ Duo processor L7500
Процессоры для серверных платформ:
- Intel® Xeon® processor 7041
- Intel® Xeon® processor 7040
- Intel® Xeon® processor 7030
- Intel® Xeon® processor 7020
- Intel® Xeon® processor 5080
- Intel® Xeon® processor 5063
- Intel® Xeon® processor 5060
- Intel® Xeon® processor 5050
- Intel® Xeon® processor 5030
- Intel® Xeon® processor 5110
- Intel® Xeon® processor 5120
- Intel® Xeon® processor 5130
- Intel® Xeon® processor 5140
- Intel® Xeon® processor 5148
- Intel® Xeon® processor 5150
- Intel® Xeon® processor 5160
- Intel® Xeon® processor E5310
- Intel® Xeon® processor E5320
- Intel® Xeon® processor E5335
- Intel® Xeon® processor E5345
- Intel® Xeon® processor X5355
- Intel® Xeon® processor L5310
- Intel® Xeon® processor L5320
- Intel® Xeon® processor 7140M
- Intel® Xeon® processor 7140N
- Intel® Xeon® processor 7130M
- Intel® Xeon® processor 7130N
- Intel® Xeon® processor 7120M
- Intel® Xeon® processor 7120N
- Intel® Xeon® processor 7110M
- Intel® Xeon® processor 7110N
- Intel® Xeon® processor X3220
- Intel® Xeon® processor X3210
Необходимо отметить, что следующие четыре процессора не поддерживают технологию Intel VT:
- Intel® 2 Core™ Duo processor E4300
- Intel® 2 Core™ Duo processor E4400
- Intel® 2 Core™ Duo processor T5500
- Intel® Pentium® D processor 9x5 (D945)
Компания Intel планирует также развивать технологию под названием Virtualization for Directed I/O к Intel VT, имеющую версию VT-d. На данный момент известно, что это существенные изменения в архитектуре ввода-вывода, которые позволят улучшить защищенность, робастность и производительность виртуальных платформ, использующих аппаратные техники виртуализации.
Виртуализация AMD
Компания AMD, так же, как и компания Intel, не так давно взялась за доработку архитектуры процессоров с целью поддержки виртуализации. В мае 2005 года компания AMD объявила о начале внедрения поддержки виртуализации в процессоры. Официальное название, которое получила новая технология - AMD Virtualization (сокращенно AMD-V), а ее внутреннее кодовое имя - AMD Pacifica. Технология AMD-V является логическим продолжением технологии Direct Connect для процессоров AMD64, направленной на повышение производительности компьютерных систем за счет тесной прямой интеграции процессора с другими компонентами аппаратного обеспечения.
В списке далее приведены процессоры, поддерживающие функции аппаратной виртуализации AMD-V. Поддержка этих функций должна работать во всех процессорах серии AMD-V для настольных компьютеров под Socket AM2, начиная со степпинга F. Необходимо также отметить, что процессоры Sempron не поддерживают аппаратную виртуализацию.
Процессоры для настольных платформ:
- Athlon™ 64 3800+
- Athlon™ 64 3500+
- Athlon™ 64 3200+
- Athlon™ 64 3000+
- Athlon™ 64 FX FX-62
- Athlon™ 64 FX FX-72
- Athlon™ 64 FX FX-74
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 6000+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 5600+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 5400+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 5200+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 5000+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4800+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4600+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4400+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4200+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 4000+
- Athlon™ 64 X2 Dual-Core 3800+
Для ноутбуков поддерживаются процессоры с брендом Turion 64 X2:
- Turion™ 64 X2 TL-60
- Turion™ 64 X2 TL-56
- Turion™ 64 X2 TL-52
- Turion™ 64 X2 TL-50
Для серверных платформ поддерживаются следующие процессоры Opteron:
- Opteron 1000 Series
- Opteron 2000 Series
- Opteron 8000 Series
Программное обеспечение, поддерживающее аппаратную виртуализацию
На данный момент, абсолютное большинство вендоров программных платформ виртуализации заявило о поддержке технологий аппаратной виртуализации Intel и AMD. Виртуальные машины на этих платформах могут быть запущены при поддержке аппаратной виртуализации. Кроме того, во многих операционных системах, в дистрибутив которых включены программные платформы паравиртуализации, такие как Xen или Virtual Iron, аппаратная виртуализация позволит запускать неизмененные гостевые операционные системы. Так как паравиртуализация является одним из видов виртуализации, требующих модификации гостевой операционной системы, реализация в платформах паравиртуализации поддержки аппаратной виртуализации является для этих платформ весьма приемлемым решением, с точки зрения возможности запуска не модифицированных версий гостевых систем. В приведенной далее таблице перечислены основные популярные платформы виртуализации и программное обеспечение, поддерживающие технологии аппаратной виртуализации:
| Платформа виртуализации или ПО | Какие технологии поддерживает | Примечание |
| Kernel-based Virtual Machine (KVM) | Intel VT, AMD-V | Виртуализация уровня экземпляров операционных систем под Linux. |
| Microsoft Virtual PC | Intel VT, AMD-V | Настольная платформа виртуализации для хостовых Windows-платформ. |
| Microsoft Virtual Server | Intel VT, AMD-V | Серверная платформа виртуализации для Windows. Версия с поддержкой аппаратной виртуализации, Microsoft Virtual Server 2005 R2 SP1, находится в состоянии беты. Ожидается во втором квартале 2007 г. |
| Parallels Workstation | Intel VT, AMD-V | Платформа виртуализации для Windows и Linux хостов. |
| VirtualBox | Intel VT, AMD-V | Настольная платформа виртуализации с открытым исходным кодом для Windows, Linux и Mac OS. По умолчанию поддержка аппаратной виртуализации выключена, поскольку по исследованиям экспертов, на данный момент аппаратная виртуализация медленнее программной |
| Virtual Iron | Intel VT, AMD-V | Virtual Iron 3.5 является первой платформой виртуализации, использующей аппаратные техники, которая позволяет запускать 32-битные и 64-битные неизмененные гостевые системы практически без потери производительности. |
| VMware Workstation и VMware Server | Intel VT, AMD-V | Для запуска 64-х битных гостевых систем требуется поддержка Intel VT (так же как и для VMware ESX Server), для 32-битных же гостевых ОС по умолчанию поддержка IntelVT отключена по тем же причинам, что и у VirtualBox. |
| Xen | Intel VT, AMD-V | Платформа виртуализации Xen с открытым исходным кодом позволяет запускать неизмененные гостевые системы, используя аппаратные техники виртуализации. |
Аппаратная виртуализация сегодня
Компания VMware, входящая в исследовательскую группу аппаратных техник виртуализации, в конце 2006 года провела исследование в отношении собственной программной виртуализации в сравнении с аппаратными технологиями виртуализации компании Intel. В документе «A Comparison of Software and Hardware Techniques for x86 Virtualization» были зафиксированы результаты этого исследования (на процессоре 3.8 GHz Intel Pentium 4 672 с отключенной технологией Hyper-Threading). Один из экспериментов проводился с помощью систем тестов SPECint2000 и SPECjbb2005, являющихся стандартом де-факто для оценки производительности компьютерных систем. В качестве гостевой системы использовалась ОС Red Hat Enterprise Linux 3, управляемая программным и аппаратным гипервизором. Ожидалось, что аппаратная виртуализация даст коэффициент производительности около ста процентов в отношении нативного запуска операционной системы. Однако результаты оказались весьма неожиданными: в то время как программный гипервизор без использования аппаратных техник виртуализации давал 4 процента потерь производительности в отношении нативного запуска, аппаратный гипервизор, в целом, терял 5 процентов производительности. Результаты этого теста приведены на рисунке далее: 
Выводы
Поддержка технологий аппаратной виртуализации в процессорах открывает широкие перспективы по использованию виртуальных машин в качестве надежных, защищенных и гибких инструментов для повышения эффективности виртуальных инфраструктур. Наличие поддержки аппаратных техник виртуализации в процессорах не только серверных, но и настольных систем, говорит о серьезности намерений производителей процессоров в отношении всех сегментов рынка пользователей компьютерных систем. Использование аппаратной виртуализации в перспективе должно уменьшить потери производительности при запуске нескольких виртуальных машин на одном физическом сервере. Безусловно, аппаратная виртуализация повысит защищенность виртуальных систем в корпоративных средах. Сейчас простота разработки платформ виртуализации с использованием аппаратных техник привела к появлению новых игроков на рынке средств виртуализации. Вендоры систем паравиртуализации широко применяют аппаратную виртуализацию для запуска не модифицированных гостевых систем. Дополнительным преимуществом аппаратных техник виртуализации является возможность запуска 64-битных гостевых систем на 32-битных версиях платформ виртуализации (например, VMware ESX Server).
Не стоит воспринимать результаты производительности, как единственно верные. Объективная оценка производительности различных аппаратных и программных платформ для виртуализации является нетривиальной задачей, упомянутая рабочая группа в составе SPEC работает над созданием набора стандартных методов для оценки таких систем. На сегодня можно отметить, что средства виртуализации от AMD являются технически более совершенными, нежели реализованные Intel. Многое зависит и от используемого ПО, к примеру, в отличие от VMWare, есть значительно более «отзывчивые» к аппаратной поддержке среды, например, Xen 3.0.