Современные средства виртуализации и защиты виртуализированных систем

 

 

       

       Введение

       В компьютерных технологиях под термином «виртуализация» обычно понимается изоляция вычислительных процессов  и ресурсов друг от друга.

       Понятие виртуализации условно можно  разделить на две категории:

  • виртуализация платформ (программная виртуализация). Продуктом этого вида виртуализации являются виртуальные машины – некие программные абстракции, запускаемые на платформе реальных аппаратно-программных систем.
  • виртуализация ресурсов (аппаратная виртуализация). Данный вид виртуализации преследует своей целью комбинирование или упрощение представления аппаратных ресурсов для пользователя и получение неких пользовательских абстракций оборудования, пространств имен, сетей и т.п.

       Виртуализация ресурсов, в отличие от виртуализации платформ, имеет более широкий смысл и представляет собой массу различных подходов, направленных на повышение удобства обращения пользователей с системами в целом.

       Виды  виртуализации представлены на рисунке 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Рисунок 1 – Виды виртуализации

         
 
 
 
 
 
 
 

       
  1. Виртуализация платформ (программная виртуализация)

       Под виртуализацией платформ понимают создание программных систем на основе существующих аппаратно-программных комплексов, зависящих или независящих от них. Система, предоставляющая аппаратные ресурсы и программное обеспечение, называется хостовой (host), а симулируемые ей системы – гостевыми (guest). Для того чтобы гостевые системы могли стабильно функционировать на платформе хостовой системы, необходимо чтобы программное и аппаратное обеспечение хоста было достаточно надежным и предоставляло необходимый набор интерфейсов для доступа к его ресурсам. Есть несколько видов виртуализации платформ, в каждом из которых осуществляется свой подход к понятию «виртуализация». Виды виртуализации платформ зависят от того, насколько полно осуществляется симуляция аппаратного обеспечения. 

       
    1. Полная  эмуляция (симуляция).

       При таком виде виртуализации виртуальная  машина полностью виртуализует все  аппаратное обеспечение при сохранении гостевой операционной системы в  неизменном виде. Такой подход позволяет  эмулировать различные аппаратные архитектуры. К примеру, можно запускать  виртуальные машины с гостевыми  системами для x86-процессоров на платформах с другой архитектурой (например, на RISC-серверах компании Sun). Долгое время такой вид виртуализации использовался для того, чтобы разрабатывать программное обеспечение для новых процессоров еще до того, как они были физически доступны. Такие эмуляторы также применяют для низкоуровневой отладки операционных систем. Основной минус данного подхода заключается в том, что эмулируемое аппаратное обеспечение весьма и весьма существенно замедляет быстродействие гостевой системы, что делает работу с ней очень неудобной, поэтому, кроме как для разработки системного программного обеспечения, а также образовательных целей, такой подход мало где используется. Примеры продуктов для создания эмуляторов: Bochs, PearPC, QEMU (без ускорения), Hercules Emulator. 

       
    1. Частичная эмуляция (нативная виртуализация).

       В этом случае виртуальная машина виртуализует лишь необходимое количество аппаратного  обеспечения для того, чтобы она  могла быть запущена изолированно. Такой подход позволяет запускать  гостевые операционные системы, разработанные  только для той же архитектуры, что  и у хоста. Таким образом, несколько  экземпляров гостевых систем могут  быть запущены одновременно. Этот вид  виртуализации позволяет существенно  увеличить быстродействие гостевых систем по сравнению с полной эмуляцией  и широко используется в настоящее  время. Также, в целях повышения  быстродействия, в платформах виртуализации, использующих данный подход, применяется  специальная «прослойка» между  гостевой операционной системой и оборудованием (гипервизор), позволяющая гостевой системе напрямую обращаться к ресурсам аппаратного обеспечения. Гипервизор, называемый также «Монитор виртуальных машин» (Virtual Machine Monitor) - одно из ключевых понятий в мире виртуализации. Применение гипервизора, являющегося связующим звеном между гостевыми системами и аппаратурой, существенно увеличивает быстродействие платформы, приближая его к быстродействию физической платформы. К минусам данного вида виртуализации можно отнести зависимость виртуальных машин от архитектуры аппаратной платформы. Примеры продуктов для нативной виртуализации: VMware Workstation, VMware Server, VMware ESXi Server, Virtual Iron, Hyper-V, VirtualBox, Parallels Desktop и другие. 

       
    1. Частичная виртуализация, а также «виртуализация адресного пространства» («address space virtualization»).

       При таком подходе, виртуальная машина симулирует несколько экземпляров  аппаратного окружения (но не всего), в частности пространства адресов. Такой вид виртуализации позволяет  совместно использовать ресурсы  и изолировать процессы, но не позволяет  разделять экземпляры гостевых операционных систем. Строго говоря, при таком  виде виртуализации пользователем  не создаются виртуальные машины, а происходит изоляция каких-либо процессов  на уровне операционной системы. В данный момент многие из известных операционных систем используют такой подход. Примером может послужить использование  UML (User-mode Linux), в котором «гостевое» ядро запускается в пользовательском пространстве базового ядра (в его контексте).  

       
    1. Паравиртуализация.

       При применении паравиртуализации нет  необходимости симулировать аппаратное обеспечение, однако, вместо этого (или  в дополнение к этому), используется специальный программный интерфейс (API) для взаимодействия с гостевой операционной системой. Такой подход требует модификации кода гостевой системы, что с точки зрения сообщества Open Source не так уж и критично. Системы для паравиртуализации также имеют свой гипервизор, а API-вызовы к гостевой системе, называются «hypercalls» (гипервызовы). Многие сомневаются в перспективах этого подхода виртуализации, поскольку в данный момент все решения производителей аппаратного обеспечения в отношении виртуализации направлены на системы с нативной виртуализацией, а поддержку паравиртуализации приходиться искать у производителей операционных систем, которые слабо верят в возможности предлагаемого им средства. В настоящее время провайдерами паравиртуализации являются компании XenSource и Virtual Iron, утверждающие, что быстродействие паравиртуализации выше. 

       
    1. Виртуализация уровня операционной системы.

       Сутью данного вида виртуализации является виртуализация физического сервера  на уровне операционной системы в  целях создания нескольких защищенных виртуализованных серверов на одном  физическом. Гостевая система, в данном случае, разделяет использование  одного ядра хостовой операционной системы  с другими гостевыми системами. Виртуальная машина представляет собой  окружение для приложений, запускаемых  изолированно. Данный тип виртуализации  применяется при организации  систем хостинга, когда в рамках одного экземпляра ядра требуется поддерживать несколько виртуальных серверов клиентов. Примеры виртуализации уровня ОС: Linux-VServer, Virtuozzo, OpenVZ, Solaris Containers и FreeBSD Jails. 

       
    1. Виртуализация уровня приложений.

       Этот  вид виртуализации не похож на все остальные: если в предыдущих случаях создаются виртуальные  среды или виртуальные машины, использующиеся для изоляции приложений, то в данном случае само приложение помещается в контейнер с необходимыми элементами для своей работы: файлами  реестра, конфигурационными файлами, пользовательскими и системными объектами. В результате получается приложение, не требующее установки  на аналогичной платформе. При переносе такого приложения на другую машину и  его запуске, виртуальное окружение, созданное для программы, разрешает  конфликты между ней и операционной системой, а также другими приложениями. Такой способ виртуализации похож  на поведение интерпретаторов различных  языков программирования (не даром интерпретатор, Виртуальная Машина Java (JVM), тоже попадает в эту категорию). Примером такого подхода служат: Thinstall, Altiris, Trigence, Softricity. 
 

       
  1. Виртуализация ресурсов (аппаратная виртуализация).

       Если рассматривать виртуализацию в широком смысле, можно прийти к понятию виртуализации ресурсов, обобщающим в себе подходы к созданию виртуальных систем. Виртуализация ресурсов позволяет концентрировать, абстрагировать и упрощать управление группами ресурсов, таких как сети, хранилища данных и пространства имен. Существует несколько видов виртуализации ресурсов. 

       
    1. Объединение, агрегация и концентрация компонентов.

       Под таким видом виртуализации ресурсов понимается организация нескольких физических или логических объектов в пулы ресурсов (группы), представляющих удобные интерфейсы пользователю. Примеры  такого вида виртуализации:

  • многопроцессорные системы, представляющиеся нам как одна мощная система;
  • RAID-массивы и средства управления томами, комбинирующие несколько физических дисков в один логический;
  • виртуализация систем хранения, используемая при построении сетей хранения данных SAN (Storage Area Network);
  • виртуальные частные сети (VPN) и трансляция сетевых адресов (NAT), позволяющие создавать виртуальные пространства сетевых адресов и имен.
 
       
    1. Кластеризация компьютеров и распределенные вычисления (grid computing).

       Этот  вид виртуализации включает в  себя техники, применяемые при объединении  множества отдельных компьютеров  в глобальные системы (метакомпьютеры), решающие совместно общую задачу. 

       
    1. Разделение  ресурсов (partitioning).

       При разделении ресурсов в процессе виртуализации  происходит разделение какого-либо одного большого ресурса на несколько однотипных объектов, удобных для использования. В сетях хранения данных это называется зонированием ресурсов («zoning»). 

       
    1. Инкапсуляция.

       Процесс создания системы, предоставляющей пользователю удобный интерфейс для работы с ней и скрывающей подробности сложности своей реализации. Например, использование центральным процессором кэша для ускорения вычислений не отражается на его внешних интерфейсах. 

       
  1. Применение виртуализации

       На данный момент можно обозначить следующие варианты использования продуктов виртуализации: 

       
    1. Консолидация  серверов.

       В данный момент приложения, работающие на серверах в IT-инфраструктуре компаний, создают небольшую нагрузку на аппаратные ресурсы серверов (в среднем 5-15 процентов). Виртуализация позволяет мигрировать с этих физических серверов на виртуальные и разместить их все на одном физическом сервере, увеличив его загрузку до 60-80 процентов и повысив тем самым коэффициент использования аппаратуры, что позволяет существенно сэкономить на аппаратуре, обслуживании и электроэнергии. 

       
    1. Разработка  и тестирование приложений.

       Множество продуктов виртуализации позволяют  запускать несколько различных  операционных систем одновременно, позволяя тем самым разработчикам и  тестерам программного обеспечения  тестировать их приложения на различных  платформах и конфигурациях. Также  удобные средства по созданию «снимков»  текущего состояния системы одним  кликом мыши и такого же просто восстановления из этого состояния, позволяют создавать тестовые окружения для различных конфигураций, что существенно повышает скорость и качество разработки. 

       
    1. Использование в бизнесе.

       Этот  вариант использования виртуальных  машин является наиболее обширным и творческим. К нему относится все, что может понадобиться при повседневном обращении с IT-ресурсами. К примеру, на основе виртуальных машин можно легко создавать резервные копии рабочих станций и серверов (просто скопировав папку), строить системы, обеспечивающие минимальное время восстановления после сбоев, и т.п. К данной группе вариантов использования относятся все те бизнес-решения, которые используют основные преимущества виртуальных машин. 

       
    1. Использование виртуальных рабочих станций.

       Создав однажды виртуальную машину со своей рабочей или домашней средой, можно будет использовать её на любом другом компьютере. Также можно использовать готовые шаблоны виртуальных машин (Virtual Appliances), которые решают определенную задачу (например, сервер приложений). Концепция такого использования виртуальных рабочих станций может быть реализована на основе хост-серверов для запуска на них перемещаемых десктопов пользователей (нечто подобное мэйнфреймам). В дальнейшем эти десктопы пользователь может забрать с собой, не синхронизируя данные с ноутбуком. Этот вариант использования также предоставляет возможность создания защищенных пользовательских рабочих станций, которые могут быть использованы, к примеру, для демонстрации возможностей программы заказчику. Можно ограничить время использования виртуальной машины – и по прошествии этого времени виртуальная машина перестанет запускаться.

       Все перечисленные варианты использования  виртуальных машин фактически являются лишь сферами их применения в данный момент. 

       
  1. Достоинства и недостатки виртуализации.
    1. Достоинства виртуализации:
  • Экономия на аппаратном обеспечении при консолидации серверов;
  • Возможность поддержания старых операционных систем в целях обеспечения совместимости;
  • Возможность изолировать потенциально опасные окружения. Такую изолированную среду называют также «песочницей» (sandbox);
  • Возможность создания требуемых аппаратных конфигураций;
  • Виртуальные машины могут создавать представления устройств, которых физически нет в системе, это необходимо для создания различного рода симуляций;
  • На одном хосте может быть запущено одновременно несколько виртуальных машин, объединенных в виртуальную сеть;
  • Возможность быстрого восстановления;
  • Виртуальные машины повышают мобильность;
  • Виртуальные машины могут быть организованы в «пакеты приложений»;
  • Виртуальные машины более управляемы.
 
       
    1. Недостатки  виртуализации:
  • Невозможность эмуляции всех устройств;
  • Виртуализация требует дополнительных аппаратных ресурсов;
  • Некоторые платформы виртуализации требовательны к конкретному аппаратному обеспечению;
  • Платформы виртуализации предназначенные, для средних и крупных проектов имеют высокую стоимость;
  • Высокая уязвимость в отношении информационной безопасности;
  • Нет единого стандарта защиты ИБ для виртуальных систем;
  • Малое количество сертифицированных средств защиты информации предназначенных для виртуальных систем.
 
       
  1. Описание  основных средств  виртуализации

       К основным программным средствам  виртуализации в настоящее время  относятся:

  • Xen - гипервизор, разработанный в компьютерной лаборатории Кембриджского университета;
  • VMware ESX Server 3.0 - гипервизор, являющийся частью продукта VMware vSphere, разработанной компанией VMware. VMware vSphere 5 — платформа для виртуализации ИТ-инфраструктуры предприятия;
  • Hyper-V - система виртуализации для x64-систем на основе гипервизора.
 
       
    1. Гипервизор  Xen
      1. Общие сведения

       Xen — это монитор виртуальных  машин (VMM, Virtual Machine Monitor) или гипервизор (hypervisor) с поддержкой паравиртуализации  (para-virtualization) для процессоров x86 архитектуры,  распространяющийся с открытым  исходным кодом (opensource). Xen может  организовать совместное безопасное  исполнение нескольких виртуальных  машин на одной физической  системе с производительностью  близкой к непосредственной (native).

       К основным особенностям гипервизора  Xen относятся:

  • поддержка режима паравиртуализации;
  • поддержка режима аппаратной виртуализации;
  • минимальность кода самого гипервизора за счёт выноса максимального количества компонентов за пределы гипервизора.

       Под паравиртуализацией подразумевается  адаптация ядра исполняемой операционной системы (ОС) для работы совместно  с Xen, обычно сокращается до PV. Достигается  очень высокая производительность за счёт отсутствия эмуляции «настоящего  железа», простоты интерфейсов и  учёта существования гипервизора  при выполнении системных вызовов  в коде ядра. Выполнение привилегированных операций запрещено, вместо них совершаются гипервызовы (англ. hypercalls) — обращения ядра гостевой ОС к гипервизору с просьбой о выполнении тех или иных операций. В большинстве случаев изменения при портировании ОС под Xen затрагивают только ядро ОС, хотя могут предполагать и незначительные изменения в системных библиотеках (например, libc). Процесс адаптации к Xen очень похож на портирование для новой платформы, однако значительно проще ввиду простоты реализации «гостевой» части драйвера (Драйвера в Xen состоят из двух частей — одна исполняется вне виртуальной машины, вторая находится внутри неё. Часть драйвера в гостевой системе крайне примитивна и служит лишь транслятором запросов во вторую часть. Это сделано преднамеренно для простоты портирования ОС под Xen.). В PV-режиме не поддерживаются «вложенные» режимы работы процессора, такие как real-86, virtual-86, переключение между 32-битным и 64-битным режимом, поддержка эмуляции аппаратной виртуализации и т. д. В связи с этим в PV-режиме отсутствует начальный фрагмент загрузки компьютера (с имитацией кода BIOS, загрузчика и т. д.), а ядро гостевой системы сразу же запускается в нужном режиме, подобно тому, как запускаются обычные программы. В связи с этим, в частности, сам Xen не может работать в PV-режиме (то есть невозможно запустить «вложенный» гипервизор в PV-режиме).

       В режиме аппаратной виртуализации (HVM) гостевая ОС не «знает» про существование гипервизора. Xen. С помощью модулей из QEMU эмулирует реальное аппаратное обеспечение и позволяет провести начальную загрузку ОС. По её окончании для нормальной производительности должны запускаться PV-драйверы, которые реализуют быстрый интерфейс с виртуальными устройствами, подобно тому, как это работает в PV-режиме. Поскольку большинство привилегированных операций эмулируется, возможен запуск Xen в HVM-режиме из-под Xen. В этом случае вложенный гипервизор сможет работать только в PV-режиме.

       Гипервизор Xen (по состоянию на версии 3 и 4) реализует  минимальный набор операций для:

  • управления оперативной памятью;
  • состоянием процессора;
  • таймерами реального времени;
  • счётчиками тактов (TSC) процессора;
  • прерываниями и контролем за DMA.

       Все остальные функции, такие как  реализация дисковых и блочных устройств, создание и удаление виртуальных  машин, их миграция между серверами  и т. д. реализуется в управляющем  домене.

       За  счёт этого размер гипервизора получается весьма малым (для версии 3.4 размер двоичного  кода всего гипервизора меньше 600 КБ), так же как и размер его  исходного текста. По замыслу авторов  это увеличивает устойчивость системы  виртуализации, так как ошибка в  компонентах вне гипервизора  не приводит к компрометации/повреждению  самого гипервизора и ограничивает повреждения только вышедшей из строя  компонентой, не мешая работать остальным.

       Все функции, связанные с обеспечением работы сети, блочных (дисковых) устройств, эмуляции видеоадаптеров и прочих устройств  вынесены за пределы гипервизора. Большинство  таких устройств состоит из двух частей:

  • драйвера в domU;
  • программы в dom0.

       Драйвер (чаще всего встроенный в ядро ОС или загружающийся в виде модуля) реализует минимальный объём  работы, фактически, транслируя запросы  от ОС в программу в dom0. Программа  в dom0 выполняет основную часть работы. При этом программа чаще всего  запускается в виде отдельного процесса для каждого обслуживаемого устройства. Сбой в такой программе ведёт  к сбою только одного устройства (блочного, сетевого) и не затрагивает работу других копий программы (то есть не затрагивает сетевые/блочные устройства остальных доменов, или даже другие устройства того же самого домена).

       В качестве поддерживаемых процессоров  хостовой ОС используются:

  • Intel x86;
  • AMD64;
  • ведётся портирование на PowerPC и IA-64.

       Официально  поддерживаемые гостевые ОС следующие:

  • Linux;
  • NetBSD;
  • FreeBSD;
  • OpenBSD;
  • Windows XP & 2003 Server (требует версию не ниже 3.0 и процессор поддерживающий технологию Vanderpool или Pacifica);
  • Plan 9.

       Поддерживается  SMP в гостевых ОС.

       Для того чтобы развернуть Xen, необходима установленная и настроенная  операционная система, одна из тех, которая  может работать в домене 0 (Linux, NetBSD, OpenSolaris).

       Для превращения инсталляции Linux в инсталляцию Xenolinux необходимо установить несколько  пакетов программного обеспечения  и изменить конфигурацию загрузчика. Полученная в результате система будет доменом 0 Xen.

       При желании Xen можно установить из исходных текстов. Однако для большинства  случаев будет достаточно инсталляции  из пакетов, входящих в дистрибутив  операционной системы.

       Необходимо  установить:

  • гипервизор;
  • ядро, портированное на Xen, и способное работать в домене 0;
  • утилиты Xen, необходимые для управления другими доменами.
      1. Требования к аппаратному и программному обеспечению

       Гипервизор Xen устанавливается на используемый сервер с установленной ОС NetBSD или Linux. Официально поддерживаемые хостовые ОС следующие:

  • NetBSD;
  • Linux.
 
       
    1. ПО VMware vShere
      1. Общие сведения

       Основой построения подсистемы виртуализации  является ПО VMware vSphere, основные компоненты которого – ПО VMware ESX Server, и ПО VMware vCenter либо VMware vSphere Client.

       Основа  виртуализации – гипервизор VMWare ESX Server. Гипервизор обеспечивает механизмы изоляции виртуализованных систем как друг от друга, так и от фактической аппаратной платформы. Также гипервизор распределяет ресурсы – процессор, оперативная память, дисковое пространство, сетевые подключения и т.д. – между виртуальными машинами.

       Гипервизор  обеспечивает возможность независимого «включения», перезагрузки, «выключения» любой из виртуальных машин с  той или иной ОС.

       При этом работа операционной системы в  виртуальном окружении не отличается от работы на реальном аппаратном обеспечении.

       Гипервизор VMware ESX Server — программный продукт  для виртуализации уровня предприятия, предлагаемый компанией VMware в качестве компонента VMware Infrastructure. В настоящее время ESX замещается продуктом ESXi.

       ESX и ESXi являются встроенными гипервизорами  и ставятся непосредственно «на  железо», то есть при установке  не требуют наличия на машине  установленной операционной системы.

       В качестве поддерживаемых процессоров  хостовой ОС используются:

  • Intel x86;
  • AMD64

       Официально  поддерживаемые гостевые ОС следующие:

  • Windows;
  • RedHat;
  • SuSE;
  • Netware;
  • Solaris.

       Поддерживается  SMP в гостевых ОС.

       VMware vCenter обеспечивает централизованное управление, автоматизацию процессов, оптимизацию ресурсов и высокую доступность. vCenter является ключевым компонентом подсистемы виртуализации.

       Для подключения к vCenter Server с рабочего места администратора или пользователя, используется Virtual Infrastructure Client, который позволяет управлять виртуальными машинами и серверами.

       Права пользователя определяются администратором  системы.

       Компьютер администратора может быть подключен  как непосредственно к сети управления, так и к другой при наличии  маршрутизируемого подключения  к серверу vCenter и серверам ESX.

       Для подключения необходим открытый порт 443 по протоколу TCP.

       VMware vSphere Client предназначен для управления виртуальными машинами, установленными на ESXi серверах. Данное ПО устанавливается на АРМ администратор. АРМ администратора должен находиться в одной сети с физическими серверами, на которых подняты ESXi серверы. Для подключения к ESXi серверам с АРМ администратора посредствам VMware vSpher Client необходимо знать IP-адрес данного сервера, а также учётные данные администратора или иного пользователя, обладающего правами работы с ESXi сервером.

      1. Требования к аппаратному и программному обеспечению

       Гипервизор VMware ESX Server устанавливается на используемый сервер без дополнительной установки операционной системы (на «голове железо»), в качестве процессора необходимо использовать Intel x86, AMD64, оперативной памяти должно быть не менее 2 Гб. 

       
    1. Hyper-V
      1. Общие сведения

       Microsoft Hyper-V — система виртуализации  для x64-систем на основе гипервизора.

       Технология Hyper-V — основа платформы виртуализации  для серверов на базе процессоров  с архитектурой x64. Hyper-V распространяется двумя способами: как часть Windows Server 2008 или в составе независимого бесплатного продукта Microsoft Hyper-V Server.

       В Windows Server 2008 технология Hyper-V может быть развернута как в полной установке, так и в режиме Server Core, Hyper-V Server работает только в режиме Core. Это  позволяет в полной мере реализовать  все преимущества «тонкой», экономичной  и управляемой платформы виртуализации.

       Hyper-V является встроенным компонентом 64-разрядных версий Windows Server 2008 Standard, Windows Server 2008 Enterprise и Windows Server 2008 Datacenter. Эта технология недоступна в 32-разрядных версиях Windows Server 2008, в Windows Server 2008 Standard без Hyper-V, Windows Server 2008 Enterprise без Hyper-V, Windows Server 2008 Datacenter без Hyper-V, в Windows Web Server 2008 и Windows Server 2008 для систем на базе Itanium.

       Microsoft Hyper-V является Гипервизором использующим аппаратную виртуализацию.

       Hyper-V поддерживает разграничение согласно  понятию раздел. Раздел - логическая единица разграничения, поддерживаемая гипервизором, в котором работают операционные системы. Каждый экземпляр гипервизора должен иметь один родительский раздел, с запущенной Windows Server 2008. Стек виртуализации запускается на родительском разделе и обладает прямым доступом к аппаратным устройствам. Затем родительский раздел порождает дочерние разделы, на которых и располагаются гостевые ОС. Дочерний раздел также может породить собственные дочерние разделы. Родительский раздел создает дочерние при помощи API гипервызова, представленного в Hyper-V.

       Разделы виртуализации не имеют ни доступа  к физическому процессору, ни возможностью управлять его реальными прерываниями. Вместо этого, у них есть виртуальное  представление процессора и гостевой виртуальный адрес, зависящий от конфигурации гипервизора, необязательно  при этом занимающий все виртуальное  адресное пространство. Гипервизор может  определять набор процессоров для  каждого раздела. Гипервизор управляет  прерываниями процессора и перенаправляет их в соответствующий раздел, используя  логический контроллер искусственных  прерываний (Synthetic Interrupt Controller или сокр. SynIC). Hyper-V может аппаратно ускорять трансляцию адресов между различными гостевыми виртуальными адресными  пространствами при помощи IOMMU (I/O Memory Management Unit — Устройство управления вводом-выводом  памяти), которое работает независимо от аппаратного управления памятью, используемого процессором.

Современные средства виртуализации и защиты виртуализированных систем