Pré-requisito - Virtualização em computação em nuvem e tipos , tipos de virtualização de servidor , hipervisor 
Uma abordagem de virtualização de plataforma que permite a virtualização completa e eficiente com a ajuda de recursos de hardware, principalmente do processador host, é chamada de virtualização baseada em hardware na computação. Para simular um ambiente de hardware completo, ou máquina virtual, a virtualização completa é usada em que um sistema operacional convidado inalterado (usando o conjunto de instruções comum como a máquina host) é executado em isolamento sofisticado. 

As diferentes camadas lógicas de virtualização baseada em sistema operacional, em que a VM é instalada primeiro em um sistema operacional de host completo e, subsequentemente, usada para gerar máquinas virtuais. 

Um ambiente de execução abstrato em termos de hardware de computador no qual o sistema operacional convidado pode ser executado, conhecido como virtualização de nível de hardware. Nesse caso, um sistema operacional representa o convidado, o hardware do computador físico representa um host, sua emulação representa uma máquina virtual e o hipervisor representa o Virtual Machine Manager. Quando as máquinas virtuais podem interagir com o hardware sem qualquer requisito de ação intermediária do sistema operacional do host, geralmente torna a virtualização baseada em hardware mais eficiente. Um componente fundamental da virtualização de hardware é o hipervisor ou gerenciador de máquina virtual (VMM). 

Basicamente, existem dois tipos de hipervisores descritos abaixo: 

  • Hipervisores Tipo I: eles são 
    executados na parte superior do hardware. É por isso que eles ocupam o lugar dos sistemas operacionais. Eles interagem diretamente com a interface ISA exposta pelo hardware subjacente. 
  • Hipervisor tipo II: 
    para fornecer serviços de virtualização, é necessário o suporte de um sistema operacional. Os programas são gerenciados pelo sistema operacional, que interage com o hipervisor Tipo II por meio da ABI e emula o ISA de hardware virtual para o sistema operacional convidado. 

Um hipervisor possui uma interface de usuário simples que precisa de algum espaço de armazenamento. Ele existe como uma camada fina de software e, para estabelecer uma camada de gerenciamento de virtualização, executa a função de gerenciamento de hardware. Para o provisionamento de máquinas virtuais, os drivers de dispositivo e o software de suporte são otimizados, enquanto muitas funções padrão do sistema operacional não são implementadas. Essencialmente, para aumentar a sobrecarga de desempenho inerente à coordenação, que permite que várias VMs interajam com a mesma plataforma de hardware, esse tipo de sistema de virtualização é usado. 

A compatibilidade de hardware é outro desafio para a virtualização baseada em hardware. A camada de virtualização interage diretamente com o hardware host, o que resulta em que todos os drivers associados e software de suporte devem ser compatíveis com o hipervisor. Como os drivers de dispositivos de hardware disponíveis para outros sistemas operacionais podem não estar disponíveis para plataformas de hipervisor de forma semelhante. Além disso, os recursos de gerenciamento e administração de host podem não conter a gama de funções avançadas que são comuns aos sistemas operacionais. 

Vantagens da virtualização baseada em hardware - 
reduz a sobrecarga de manutenção da paravirtualização, pois reduz (de preferência, elimina) a modificação no sistema operacional convidado. Também é significativamente conveniente obter um desempenho aprimorado. Um benefício prático da virtualização baseada em hardware foi mencionado pelos engenheiros da VMware e pela Virtual Iron. 

Desvantagens da virtualização baseada em 
hardware - A virtualização baseada em hardware requer suporte explícito na CPU do host, que pode não estar disponível em todos os processadores x86 / x86_64. Uma abordagem de virtualização “pura” baseada em hardware, incluindo todo o sistema operacional convidado não modificado, envolve muitas armadilhas de VM e, portanto, ocorre um rápido aumento na sobrecarga da CPU, o que limita a escalabilidade e a eficiência da consolidação do servidor. Esse impacto no desempenho pode ser atenuado pelo uso de drivers para-virtualizados; a combinação foi chamada de “virtualização híbrida”.