Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Технология виртуализации — это разделение аппаратных ресурсов одного сервера между большим числом виртуальных машин (VPS-серверов). Используя виртуализацию, можно “разделить” один физический сервер на несколько виртуальных, которые могут иметь разный набор программного обеспечения и операционных систем, а также разделены и изолированы друг от друга.

Зачем нужна виртуализация

Виртуализацию используют для таких целей:

  1. Материальная выгода. Для реализации нескольких отдельных проектов достаточно купить только один физический сервер и на нем с помощью виртуализации развернуть несколько контейнеров с нужными ресурсами и набором ПО. К тому же парк серверов и количество администраторов сводятся к минимуму.
  2. Безопасность. Виртуализация полностью изолирует виртуальные машины друг от друга. ПО, установленное на одном сервере, никак не “пересекается” с ПО другого виртуального сервера.
  3. Универсальность. Виртуальные машины проще “перенести” на другой физический сервер, чем менять на нем оборудование. Это относится и к резервным копиям. Настроить копирование и развертывание виртуальных машин на другом “железе” удобнее и быстрее.
  4. Гибкость. В любой момент вы можете урезать или увеличить любые выделяемые ресурсы (CPU, RAM, дисковое пространство)  для вашего виртуального сервера. Также вы можете легко и быстро удалить/создать новый сервер или выключить текущий. Остальные виртуальные машины на физическом сервере при этом и далее будут работать. 

Какими бывают типы виртуализации

Все VPS/VDS-серверы работают на основе технологии виртуализации. С точки зрения реализации технологии, виртуализацию можно разделить на:

Сама технология виртуализации невозможна без использования гипервизора — функции, которая позволяет создавать и управлять на сервере множеством виртуальных машин. Гипервизором может быть как обычная операционная система (ОС) с функцией гипервизора, так и специализированная операционная система-гипервизор.

На виртуальной машине находится своя собственная операционная система, называемая гостевой. Операционная система, работающая на физическом сервере, называется хост-системой.

Гипервизор применяется и при программной, и при аппаратной виртуализации.

Программная виртуализация

Разделение ресурсов сервера осуществляется средствами операционной системы, и все виртуальные машины  используют общее программное ядро. 

Требование программной виртуализации: гостевая ОС должна быть одинакова с хост-системой.

Преимущество программной виртуализации — скорость и легкость настройки. Виртуальные машины создаются очень быстро. 

Недостаток — это невозможность полноценного разделения ресурсов, в связи с чем нагрузка на одну из виртуальных машин может сказаться на работе других виртуалок,  расположенных на том же сервере.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Схема работы программной виртуализации

Аппаратная виртуализация

При аппаратной виртуализации на сервере-хосте устанавливается обычная операционная система и создаются полностью изолированные друг от друга виртуальные машины, каждая из которых имеет свою собственную полноценную ОС и использует в работе ее ядро.

При аппаратной виртуализации гостевая операционная система не обязательно должна совпадать с ОС-гипервизором. 

Преимущество аппаратной виртуализации — полноценное разделение ресурсов сервера. Одна виртуальная машина не может влиять на скорость работы других и уменьшать количество выделенных им ресурсов. 

Недостаток — аппаратная виртуализация работает немного медленнее программной, так как необходимо эмулировать работу всей аппаратуры сервера-хоста для виртуальных машин и контролировать функционирование операционной системы каждой из них.

Для ускорения работы аппаратной виртуализации используется паравиртуализация, принцип действия которой основан на том, что гостевая операционная система “знает”, что работает внутри виртуальной машины и может пользоваться некоторыми функциями, предоставляемыми гипервизором. Это ускоряет работу системы за счет того, что ей не приходится эмулировать работу всей виртуальной машины.

Полноценная поддержка паравиртуализации со стороны гостевых ОС есть в системах с открытым исходным кодом, таких, как Linux.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Схема работы паравиртуализации

Решения для виртуализации и их особенности

Рынок решений виртуализации предлагает различные варианты.

Они могут быть платными и бесплатными, различаться:

  • по типу хост-платформ;
  • по специализации для гостевых систем (Windows или Linux);
  • по варианту виртуализации (программная или аппаратная);
  • и другим критериям. 

Рассмотрим популярные системы виртуализации, их преимущества и недостатки.

OpenVZ

Рейтинг VPS серверов с типом виртуализации OpenVZ

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

  • Тип виртуализации — программная.
  • Платформа — Linux.
  • Популярна у хостинг-провайдеров для дешевых тарифов виртуальных серверов.
  • VPS/VDS-серверы на OpenVZ нестабильны в работе из-за неравномерного распределения ресурсов между отдельными виртуальными машинами.
  • Провайдеры часто практикуют на этой платформе оверселлинг, то есть запускают на одном физическом сервере слишком большое количество виртуальных серверов, что приводит к недостатку ресурсов и медленной работе.

Оверселлинг — принцип, когда провайдер услуги продает больше ресурсов, чем может предоставить. Расчет делается на то, что не все пользователи одновременно применяют все ресурсы.

Умеренный оверселлинг практикует большинство провайдеров, и он почти незаметен для пользователей.

Если провайдер экономит на количестве серверов и продает в разы больше ресурсов, чем владеет, тогда виртуальные серверы могут заметно “тормозить” и работать нестабильно.

Virtuozzo

Рейтинг VPS серверов с типом виртуализации Virtuozzo

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Тип виртуализации — программная.

Платформа — Linux.

Virtuozzo — коммерческая версия и более надежный аналог OpenVZ, разрабатывается компанией Parallels. Все нововведения сначала появляются в платной версии Virtuozzo и лишь затем переходят в OpenVZ. Но основные преимущества использования Virtuozzo заметны, в первую очередь, провайдерам хостинга.

Система стоит дорого, но все недостатки, описанные выше для бесплатной версии OpenVZ, сохраняются.

KVM 

Рейтинг VPS серверов с типом виртуализации KVM

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

  1. Тип виртуализации — аппаратная.
  2. Платформа — Linux.
  3. KVM — бесплатная система аппаратной виртуализации.  
  4. Система гарантирует:
  • стабильность;
  • постоянные обновления;
  • широкую поддержку у хостинг-провайдеров.

Аппаратная система виртуализации обеспечивает полноценное выделение ресурсов для виртуальной машины, что гарантирует большую стабильность работы и затрудняет оверселлинг.

Для работы KVM требует на сервере центральный процессор с поддержкой виртуализации.

XEN

Рейтинг VPS серверов с типом виртуализации XEN

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Тип виртуализации — аппаратная.

Платформа — Linux. 

XEN обеспечивает стабильное и гарантированное выделение ресурсов для виртуальных машин, как и KVM. Их достоинства идентичны. Для ядра хост-системы Linux XEN поставляется в виде отдельного модуля, соответственно, требуется перекомпиляция ядра.

Hyper-V

Рейтинг VPS серверов с типом виртуализации Hyper-V

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Тип виртуализации — аппаратная.

Платформа — Windows Server. 

Hyper-V — решение аппаратной виртуализации от компании Microsoft. Hyper-V хорошо работает с виртуальными машинами Windows, поэтому в хостинге применяется в первую очередь для этой платформы.

Используется в качестве системы виртуализации на облачной платформе компании Microsoft — Azure.

Как коммерческая система требует оплату за лицензию на использование.

VMWare

Рейтинг VPS серверов с типом виртуализации VMWare

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

  • Тип виртуализации — аппаратная.
  • Платформа — Linux и Windows Server.
  • Бесплатная версия VMWare рекомендуется для владельцев выделенных серверов, которые хотят самостоятельно создавать VPS/VDS на своем физическом сервере.

В бесплатной версии отсутствуют некоторые возможности, например, создание кластеров, миграции сетевых хранилищ и т.п.  Для индивидуального использования это неплохое решение.

Лицензия на использование платной версии VMWare достаточно дорогая, поэтому, как правило, провайдеры хостинга не применяют ее для услуги “виртуальный сервер”.

Какую технологию виртуализации выбрать

Если вы выбираете VPS/VDS

Мы советуем выбирать провайдеров, которые применяют системы виртуализации KVM и XEN, обеспечивающих максимальную стабильность и  бесперебойную работу виртуальных серверов.

Обе системы:

  • работают  надежно;
  • поддерживают ускорение работы гостевой операционной системы за счет паравиртуализации. 

Провайдеры строят свою инфраструктуру на основе какого-то одного из этих решений и выбора пользователю не предоставляют.

Что касается OpenVZ, то ее используют на самых дешевых тарифах VDS. Для задачи хостинга сайтов их можно заменить дорогим тарифом обычного виртуального хостинга, который будет работать более стабильно. 

OpenVZ подходит только для тех пользователей, которым обязательно нужен свой отдельный виртуальный сервер за минимальную цену и не слишком важна гарантия доступности ресурсов.

Что такое виртуализация и где применяется

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Виртуализация — это технология, которая позволяет поделить ресурсы физического сервера между многими пользователями и приложениями.

Проще всего объяснить идею виртуализации на примере многоквартирного дома.

Читайте также:  Безопасность и защита сайта: советы экспертов, решения проблем

Хозяин частного дома сам заботится о воде, отоплении и электричестве. Заготавливает дрова, бурит скважину под воду, подводит коммуникации.

Жильцам многоквартирного дома не надо бурить скважину под воду или проводить отопление — о воде и тепле позаботятся коммунальщики. Дом общий, но квартира у каждого своя.

Сервер — это оборудование, на котором хранятся данные. Обычный сервер, как частный дом. Но он может стать «многоквартирным» — для этого и нужна виртуализация.

Виртуализация позволяет поделить вычислительные ресурсы сервера и изолировать их. Как стены делят дом на квартиры, так технологии виртуализации разделяют физический сервер на виртуальные.

Владельцам виртуальных серверов не надо подключать электричество, следить за охлаждением и безопасностью — это забота админов выделенного сервера.

Оборудование общее, но вычислительные ресурсы у каждого свои. Поэтому в один виртуальный сервер может заехать ОС из семейства Linux, в другой — Windows. И все будут жить как на отдельных серверах.

Вот у магазина есть сайт, и он размещён на одном сервере. Сайт занимает всего несколько Гб, и большая часть сервера простаивает.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словамиОдин сервер, один сайт — всё просто

Чтобы повысить продажи, магазин решил рассылать клиентам письма с акциями. Понадобился почтовый сервер. Его запустили на том же сервере, на котором установлен сайт — места-то много.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словамиДва приложения на одном сервере и в одной ОС. Приложения могут мешать друг другу

После первой рассылки в магазин пришло много пользователей, сервер не выдержал и «упал». Вместе с ним перестала работать почта. Катастрофа! После этого случая в магазине решили разделить сайт и почту. Для этого купили ещё один сервер.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словамиСайт и почта в разных серверах. Они не влияют друг на друга, но большая часть ресурсов двух серверов простаивает

Когда магазину понадобилось запустить систему для сотрудников, там решили не покупать еще один сервер, а применить виртуализацию. Первый сервер разделили на два виртуальных, и разместили там сайт и почту — теперь они не влияют друг на друга. На освободившийся второй сервер установили систему для сотрудников.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словамиСайт и почта работают на одном сервере, но не мешают друг другу. Освободившийся сервер используют под новый ресурсоёмкий сервис

Так виртуализация помогает использовать ресурсы эффективно и экономить. Лучше понять значение технологии поможет наша Краткая история виртуализации.

Кстати! Сервер даже не обязательно покупать. Виртуальные и выделенные сервера сдают в аренду хостинг-провайдеры. Если арендовать оборудование у них, не придётся покупать его самому и платить за обслуживание — снизятся капитальные и эксплуатационные издержки.

Мы уже выяснили, что виртуализация позволяет запустить несколько виртуальных машин (VPS) на одном физическом сервере. Все эти виртуальные машины делят ресурсы физического компьютера: память, процессоры, место на жестком диске.

Чтобы поделить ресурсы, нужно специальное программное обеспечение — гипервизор. Он устанавливается на операционную систему или прямо на оборудование.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словамиГипервизор — «тонкий слой» между сервером и гостевыми ОС

Гипервизор изолирует виртуальные машины друг от друга, управляет ресурсами и предоставляет работающим под его управлениям ОС средства связи и взаимодействия между собой.

Виртуальные машины получаются очень похожими на физический сервер. Их можно:

  1. включить,
  2. выключить,
  3. перезагрузить,
  4. на них можно установить ОС и работать с ней, как на обычном компьютере.

KVM — это гипервизор, встроенный в ядро Linux. Чтобы управлять гипервизором KVM, нужна панель управления — графический интерфейс.

Виртуализация помогает использовать оборудование эффективнее и решать задачи бизнеса быстрее.

Создать виртуальный сервер гораздо дешевле и проще, чем купить и установить физический. Размер VPS можно ограничить произвольно, исходя из задач. На одном физическом сервере можно разместить виртуальные машины с разными операционными системами — и всё будет работать.

Всё это делает виртуализацию невероятно востребованной. Виртуальные машины подходят для самых разных задач и используются повсюду.

  1. сайты,
  2. почту,
  3. CRM,
  4. VPN,
  5. игровые сервера,
  6. удалённые рабочие столы,
  7. софт для тестирования.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словамиСписок виртуальных машин в VMmanager

VMmanager делает технологии виртуализации доступными любым компаниям. С его помощью можно создавать виртуальные машины на Linux — как для своих задач, так и для продажи.

Хостинг-провайдеры используют VMmanager для предоставления услуг виртуальных машин. Веб-разработчики, центры обучения, коммерческие организации и другие пользователи с её помощью создают изолированные виртуальные машины.

У панели простой и удобный интерфейс. С ним большую часть процессов можно автоматизировать, а выполнение остальных сильно ускорить.

Другие преимущества VMmanager:

  1. Всё в одном месте: панель заменяет консоль, таблицы для учета оборудования, инструменты диагностики и мониторинга.
  2. Простой и удобный интерфейс: конечный пользователь легко сможет сам создать ВМ нужной конфигурации, админ сэкономит время на настройке.
  3. Управление задачами: если возникнет проблема, через журнал задач в панели легко найти причину.

Чтобы оценить интерфейс и возможности VMmanager, запустите демо. Если хотите установить на своё оборудование, скачайте панель. 30 дней бесплатно!

Сервер виртуализации

Виртуализация вычислительных ресурсов – общий тренд, который набирает силу не только в технологиях, но и в телекоммуникациях, а также в других отраслях. Например, сейчас в облаке виртуализируются даже базовые блоки станций мобильной связи.

Для чего нужна виртуализация

Виртуализация серверов используется для скрытия (абстрагирования) серверных ресурсов от пользователей серверов. При этом могут скрываться типы операционных систем серверов, тип процессора и параметры физических серверов.

Виртуализация серверов – это процесс, при котором с помощью программного обеспечения множество физических серверов разделяется на уникальные и логически изолированные виртуальные серверы.

Либо многие физические серверы могут объединяться в один большой логический сервер. Причём у некоторых серверов различаются процессоры, шины и операционные системы.

Однако слой виртуализации скрывает эти особенности от пользователей.

Зачем это нужно? Вот некоторые причины, которые делают виртуализацию выгодной по сравнению с использованием физических выделенных серверов:

  • Параметры и функциональные возможности виртуальных серверов – выше.
  • Операционные расходы в виртуальной среде – ниже.
  • Нет проблем с техническими особенностями разных серверов.
  • В виртуальной среде выше производительность приложений.
  • Приложения в виртуальной среде можно быстрее развёртывать.

Поясним, за счёт чего достигаются эти преимущества.

Технологии виртуализации

В общем случае на одном физическом сервере может работать только одна операционная система (ОС), и ресурсы сервера – оперативная память (ОЗУ), центральное процессорное устройство (ЦПУ), дисковый накопитель и другое оборудование – целиком потребляются собственной ОС сервера.

Виртуализация серверов, с другой стороны, позволяет запускать на одном сервере несколько ОС, с различными конфигурациями и настройками в каждой.

Технологии виртуализации маскируют ресурсы серверов, включая количество и параметры отдельных серверов, процессоров и операционных систем.

Виртуализация серверов распределяет их ресурсы для многих абстрагированных экземпляров программ (instances), которые работают поверх общих ресурсов серверов и используют их как единый пул (pool), или проще сказать, «общий бассейн».

За счёт объединения в пул IT-ресурсов растет коэффициент их использования. Например, в виртуализированном сервере значительно повышается коэффициент использования ЦПУ по сравнению с физическим сервером.

Кроме этого, виртуализация серверов даёт возможность легко перемещать виртуальные машины VM (Virtual Machine) с одного физического сервера на другой. Так можно улучшить температурный режим в машинном зале дата-центра, поскольку все физические серверы будут равномерно загружены.

Если равномерно распределить нагрузку на виртуальный сервер, он сможет быстрее реагировать на запросы, а также повысится доступность серверов.

Гипервизор: отделение программного обеспечения от физического оборудования

При виртуализации серверной инфраструктуры программное обеспечение отделится от физического оборудования. Это делается при помощи специальной программной надстройки – гипервизора (hypervisor). Именно гипервизор позволяет запускать на одном сервере несколько виртуальных машин (серверов), причем они могут работать в разных операционных системах.

Гипервизоры разных типов применяются в различных сценариях.

  • Гипервизор типа 1. Запускается непосредственно на оборудовании физического сервера. Поэтому он называется bare-metal hypervisor – буквально «гипервизор на голом железе». Виртуальные машины работают прямо в его среде.
  • Гипервизор типа 2. Запускается поверх операционной системы физического сервера. При этом, так же, как и в случае с типом 1, виртуальные машины работают в среде этого гипервизора. Операционные системы, в которых работают виртуальные машины, называются гостевыми ОС. Приложения могут запускаться как на виртуальных машинах VM в гостевой ОС, так и непосредственно на физическом сервере в его собственной ОС.
Читайте также:  Проверка истории домена: как проверить перед покупкой, способы и сервисы

В обоих случаях виртуальные машины и используемые ими ресурсы оборудования полностью изолированы друг от друга логически. Именно в такой логической изоляции и состоит смысл виртуализации.

Для реального применения в продуктивной нагрузке в настоящее время чаще используются гипервизоры типа 1. С помощью гипервизоров типа 2 чаще проводят различные тестирования в т. н. «песочницах» (Sand Box).

Виртуальный частный и выделенный сервер (VPS/VDS)

Самый распространённый сценарий использования технологии виртуального сервера – это частный, или выделенный, виртуальный сервер VPS/VPS (Virtual Private / Dedicated Server).

Это одно из применений облачных услуг IaaS (Infrastructure as a Service) – инфраструктура как услуга, смысл которой состоит в том, чтобы не разворачивать серверную инфраструктуру в собственной IT-системе (on-premise), а арендовать её у хостинг-провайдера публичного облака.

Чаще с помощью облачных услуг IaaS инфраструктуру физических серверов в организации переносят в виртуальную структуру частного облака этой организации.

При этом физический сервер находится на площадке провайдера IaaS-инфраструктуры частного облака, которая хорошо защищена от сетевых атак. Провайдер берет на себя все обязательства по обслуживанию и сопровождению оборудования и системы виртуализации.

Часто говорят, что нет смысловой разницы между аббревиатурами VPS и VDS. С точки зрения заказчика, такое утверждение справедливо. Однако, с точки зрения провайдера, различия есть.

В случае VDS буква D означает «выделенный» (dedicated).

То есть в инфраструктуре хостинг-провайдера для поставщика будут задействованы выделенные физические серверы, в которых виртуализирована IT-система этого конкретного заказчика.

В случае VPS в инфраструктуре хостинг-провайдера действует принцип многоарендности (Multi-tenancy). Таким образом, VPS можно сравнить с многоквартирным домом, а VDS – с таунхаусом.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Различие между общим хостингом, VPS и VDS (источник: go4hocting.in)

Преимущества VDS и VPS перед общим (shared) хостингом:

  • Полный контроль: владелец виртуального сервера получает права администратора и может настраивать сервер под нужды проекта, т. е. устанавливать необходимые приложения и настраивать ОС.
  • Количество создаваемых приложений ограничивается только ресурсами сервера.
  • Независимость: виртуальные серверы работают изолированно, не используя ресурсы совместно. Также они используют отдельные IP-адреса, в то время как на общем хостинге несколько сайтов нередко используют один IP-адрес.

Недостатки VDS/VPS перед общим хостингом:

  • Стоимость аренды сервера обычно выше стоимости общего хостинга.
  • Необходимость администрирования: сервер VDS/VPS нужно администрировать как физический, поэтому пользователю требуются определенные знания и навыки в этой области.

Решение VPS/VDS особенно полезно для крупных организаций, имеющих распределённую организационную структуру. Соответственно, их IT-система также состоит из многих дата-центров, соединённых между собой при помощи различных сетевых и транспортных технологий.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

IT-система из многих дата-центров, соединённых между собой с использованием решения VPS/VDS (источник: VMware)

Гибридное решение

Вариантом решения виртуального частного сервера является т. н. «гибридное облако», или виртуальное частное облако VPC (Virtual Private Cloud). Публичное облако может служить поддержкой частного облака при нехватке ресурсов или необходимости географического масштабирования.

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Гибридное решение виртуального частного облака (источник: techiexpert.com)

В этом случае, если в частном облаке собственного дата-центра предприятия не хватает ресурсов для размещения необходимого количества виртуальных серверов предприятия, можно использовать два пути:

Виртуализация: все, что нужно знать об этой технологии

Виртуализация серверного оборудования представляет собой особую архитектуру программного обеспечения, при которой каждый физический сервер может работать с несколькими операционными системами в виртуальной среде. Это позволяет не только правильнее распределять нагрузку на IT-инфраструктуру, но и оптимизировать процесс управления, экономить на развертывании большего количества устройства и упрощения миграции данных. 

Но систему виртуализации сложно описать несколькими словами, поэтому читайте развернутую статью о этой IT-архитектуре с учетом стоимости, преимуществ и других особенностей.

Что такое виртуализация?

Физический сервер может работать только с одной ОС. У каждого устройства один процессор и хранилище, которые нагружаются конкретной задачей от конкретного пользователя. Соответственно, каждый физический сервер может работать только с индивидуальными конфигурациями. 

Виртуализация систем хранения позволяет на одном сервере эмулировать несколько операционных систем с отличающимися конфигурациями. Соответственно, разные варианты виртуализации позволяют при любом сценарии задействовать 100% вычислительной способности сервера для одной или нескольких задач. Это необходимо для максимального КПД устройств при любой их конфигурации. 

Виды виртуализации

Выделяют несколько видов виртуализации:

  • Виртуализация серверов и СХД;
  • Виртуализация приложений;
  • Виртуализация десктопов (VDI);
  • Виртуализация сети.

Рассмотрим подробнее каждый из этих видов с описанием преимуществ и недостатков. 

Виртуализация серверов и СХД

Выделяют два типа виртуализации серверов и СХД:

Аппаратная виртуализация серверов и систем хранения данных считается самой простой с точки зрения реализации. Ее суть заключается в создании на сервере-хосте отдельных операционных систем с разными конфигурациями, которые изолированы друг от друга. При этом гостевые ОС не обязательно должны совпадать с операционной системой гипервизора. 

Именно гипервизор позволяет на одном сервере запускать несколько виртуальных машин. Причем существует два типа гипервизоров.

В первом типе он запускается непосредственно на оборудовании сервера, а во втором типе поверх операционной системы сервера.

Однако в реальной среде чаще применяется гипервизор первого типа, в то время как второй тип чаще используется при тестировании виртуализации в различных песочницах.

Преимуществом подобной виртуализации видеокарт и CPU в серверах и СХД является возможность абсолютного разделения производительности и вычислительной мощности на разные задачи. Активные процессы на разных ОС не могут влиять или зависеть друг от друга.

Но есть у подобной системы и недостаток. Она работает немного медленнее программной. Однако решение этой проблемы существует. Например, можно использовать принцип паравиртуализации. Этот принцип основан на том, что гостевая операционная система не эмулирует работу всей виртуальной машины, а использует некоторые функции от гипервизора. 

В программной виртуализации все происходит на уровне ядра операционной системы. Это значительно ускоряет работу. И даже такие процессы, как настройка VPS или переустановка ОС занимают считанные секунды.

Виртуализация приложений

Виртуализация возможна еще и для отдельно взятых приложений. Это актуально для клиентов, с которыми работают сотрудники компаний: CRM-системы, почтовые клиенты, корпоративные реестры и базы данных, и другое.

Созданные виртуальные приложения запускаются на чистом образе операционной системы, поэтому они изолированы от других программ и сервисов.

За счет этого они работают стабильно, но параллельно сохраняется и высокая безопасность на основе виртуализации ПО.

Виртуализация десктопов (VDI)

Виртуализация рабочих столов часто используется в компаниях, где требуется сотрудникам предоставить персональное рабочее место с единого сервера.

Для этого не обязательно устанавливать множество компьютеров и приобретать лицензионные версии ОС для каждого сотрудника. За счет виртуализации можно сделать множество копий ОС с доступом к единой базе данных и корпоративным сервисам.

При этом у каждого виртуального десктопа не будет доступа к рабочим столам коллег. 

Существует две основные технологии такого решения: VDI и RDS (Remote Desktop Service). В случае с RDS пользователи удаленно подключаются к одной операционной системе, совместно используя мощности и приложения. Но в корпоративной среде актуальнее все же первый тип VDI.

Виртуализация сети

Виртуализация сети позволяет создавать IT-инфраструктуру без привязки к аппаратным устройствам. Это необходимо для построения гибких корпоративных сетей, которые будут безотказно работать в любой точке мира. 

Читайте также:  Дата-центры России: отзывы, обзор и анализ

В чем преимущества сетевой виртуализации:

  • Возможность настройки таких служб, как межсетевой экран, SSL-сертификаты, NAT, IPSec VPN, L2VPN, SSL VPN-Plus и многих других;
  • Оптимизация расходов на развертывание сетей;
  • Удобное управление;
  • Повышенная безопасность за счет интегрированных средств защиты виртуализации сетей;
  • Автоматизация ИТ-инфраструктуры.

Управление мобильными устройствами (MDM)

Технология Mobile device management (MDM) используется в корпоративной среде для мониторинга, контроля и защиты данных в мобильных устройствах сотрудников компании.

Это необходимо в любой ситуации, при которой сотрудники в рабочих целях используют смартфоны и планшеты, не подключенные к корпоративной сети или VPN.

За счет этого удается не только защитить мобильные устройства, но и управлять ими удаленно, предоставлять доступ к корпоративным сетям, а также удалять данные в случае экстренной необходимости. 

Существует несколько решений MDM от известных вендоров и разработчиков, включая VMware AirWatch, IBM MaaS 360 и Blackberry Enterprise Mobility Suite.

Преимущества виртуализации

  • Экономия на развертывании нового серверного оборудования и увеличение КПД уже используемых устройств в кластерах;
  • Снижение эксплуатационных расходов на серверное оборудование;
  • Снижение расходов на приобретение лицензий операционных систем и другого программного обеспечения;
  • Увеличение уровня безопасности корпоративных данных на рабочих компьютерах и мобильных устройствах сотрудников;
  • Расширение возможности миграции данных из одних устройств к другим;
  • Расширение возможностей мониторинга за данными;
  • Быстрое создание многих рабочих мест с независимыми рабочими столами для работы сотрудников. 

Стоимость виртуализации серверов

Многих интересует конечная стоимость развертывания подобных систем. Но здесь все зависит от выбранной системы, ее масштаба и других параметров.

По результату опроса многих веб-мастеров, топ-менеджеров и системных администраторов можно сказать, что окупаемость виртуализации серверов и других элементов ИТ-инфраструктуры составляет 1-3 года, в зависимости от условий применения, целей и масштаба. 

На сегодняшний день лидирующими решениями считаются Hyper-V от Microsoft, VMware, а также Fujitsu, Citrix и других вендоров. 

Вам также может быть интересно

Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

DDoS-атаки — что такое, чем опасны, как защититься

26 Ноября 2018

Читать Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Четыре способа оптимизировать вложения в серверный зал

1 Ноября 2018

Читать Виртуализация серверов: что такое, какая бывает, объяснение простыми словами

Инженерная инфраструктура ЦОД

1 Апреля 2021

Читать

Понимая виртуализацию: это совсем не «облако»

В ИТ-индустрии виртуализация (что это такое мы уже рассказывали простыми словами) и облачные вычисления (и про них тоже) часто используются как синонимы. Но это неправильно.

???? ZEL-УслугиИнфоблокТермины

Виртуализация — что это такое, какие категории, в чём разница с облаком?Виртуализация — что это такое, какие категории, в чём разница с облаком?

В чём разница между облаком и виртуализацией?

Виртуализация — это физическая технология (часть инфраструктуры). С виртуализацией мы изначально несём более высокие затраты, но экономим деньги в долгосрочной перспективе.

Облачные вычисления — услуга (сервис). При использовании облачных вычислений мы, как подписчики, должны платить в зависимости от использования.

Облачная инфраструктура — это виртуальная инфраструктура (хотя это не всегда так).

Машина (система), на которой создается виртуальная среда, называется хост-системой, а виртуальная машина — гостевой системой. Для управления используется гипервизор.

Что такое гипервизор?

  • Гипервизор — это низкоуровневая программа (микропрограмма) для управления виртуальной машиной.
  • ???? Простыми словами, гипервизор действует как менеджер виртуальных машин.
  • Подразделяют гипервизор на два типа:
  1. работает на голых системах
  2. программный интерфейс, имитирующий устройства, с которыми обычно взаимодействуют системы.

Какие бывают категории виртуализации?

Выдержка из журнала «Открытое образование» (2012 год).Выдержка из журнала «Открытое образование» (2012 год).

Возможности виртуализации нужны везде в самых разных областях программного и аппаратного обеспечения. Ниже список всех основных категорий.

1. Аппаратная виртуализация

Аппаратная виртуализация упрощает консолидацию нескольких рабочих нагрузок на одном сервере.

Преимущества:

  • стоимость снижается в несколько раз;
  • больше физического пространства;
  • высокая доступность ресурсов;
  • снижение потребляемой мощности;
  • быстрая масштабируемость;
  • лучшее управление и механизмы аварийного восстановления.

Как устроена и работает:

  • Есть сервер с несколькими операционными системами (все они работают на одном компьютере за счёт схем в процессоре и контроллере памяти).
  • Это позволяет сократить количество серверов в компании.
  • Процессором, памятью и другими ресурсами управляет гипервизор.
  • Гипервизор встроен в аппаратные схемы (нельзя вызвать из стороннего программного обеспечения).
  • Фактически каждая операционная система получает свой собственный процессор, память и другие ресурсы.
  • Гипервизор распределяет все эти ресурсы, включая память и вычислительные мощности процессора по мере необходимости.

2. Виртуализация клиентских устройств

Это также называется виртуализацией рабочего стола. Работа системного администратора или сетевого администратора довольно сложна, так как очень сложно управлять машинами, которые находятся в среде клиента.

Виртуализацию клиента можно применить, следуя любой из трёх моделей:

  1. Виртуализация удалённого рабочего столаСреда операционной системы размещается на одном сервере в центре обработки данных и доступна с настольного компьютера или ноутбука конечного пользователя по сети.
  2. Виртуализация локального рабочего столаОперационная система работает локально на рабочем столе клиента и имеет различные варианты виртуализации, которые могут контролировать и защищать выполнение системы конечного пользователя.
  3. Виртуализация приложенийВ операционной системе рабочего стола пользователя становится доступным конкретное приложение. Оно не устанавливается традиционным способом, а выполняется в контейнере. Контейнер контролирует, как приложение взаимодействует с другими системами и компонентами.

    Приложения могут быть изолированы в их собственной песочнице, чтобы предотвратить вмешательство других приложений. Всё передаётся по сети или доставляется через веб-браузер. Большая часть обработки выполняется на уровне веб-сервера или сервера приложений.

3. Виртуализация хранилища

Логическое хранилище (например, виртуальные разделы) отделяется или абстрагируется от физического хранилища (разные файловые носители, жёсткие диски, SSD и так далее). Это приводит к независимости от местоположения.

Пользователю предоставляется логическое пространство для хранения данных. Фактическое сопоставление с физическими данными при этом обрабатывается самой системой виртуализации.

Хранение данных следует трём подходам:

  1. Хранилище с прямым подключениемЖёсткие диски подключаются к физическим серверам. Просто в использовании, но трудно контролировать. Чаще всего из-за трудностей контроля компании как раз и переходят к виртуализации.
  2. Сетевое хранилищеЕсть машина, которая находится в сети и предоставляет хранилище данных другим машинам. Мы получаем единый источник данных, поэтому резервное копирование данных очень важно.
  3. Сеть хранения данныхРазвертывается оборудование и программное обеспечение, которые используются для преобразования обычных дисков в хранилище данных. Всё это преобразует данные в высокопроизводительную сеть с доступностью круглосуточно и без выходных. Управление наиболее удобно.

4. Виртуализация представлений

Категория отлично подходит для примера, где преобладают технологии одного разработчика. В данном случае Microsoft.

Представляет собой службы терминалов или службы удалённых рабочих столов. Мы получаем удалённый рабочий стол Windows в системе, подключённой к любой сети.

Удалённый сеанс взаимодействует с базовой физической системой с помощью локальной клавиатуры, мыши и монитора, как если бы это было в удалённой системе.

Понимая виртуализацию — подытожим

Виртуализация перестала быть чем-то загадочным. Теперь это инструмент в руках предпринимателей.

  1. ???? В статье мы привели основные области виртуализации и способы их реализации.
  2. В ближайшие годы концепции виртуализации распространятся и на другие области.
  3. Виртуализация — это процесс создания виртуальных экземпляров (ресурсов) из любого ресурса. Этот ресурс может быть любым из следующих:
  • Операционная система
  • Сервер
  • Устройство хранения
  • Сетевой ресурс

Виртуализация имеет следующие преимущества:

  • Меньшее количество серверов
  • Меньшее потребление энергии
  • Меньше обслуживания
  • Виртуализация часто неправильно используется:
  • Ей заменяют облачные вычисления и наоборот, но есть существенные различия, которые становятся очевидными, когда мы проводим их углубленное изучение.
  • Мы выделили следующие категории виртуализации:
  • Аппаратная виртуализация или виртуализация серверов
  • Клиентская виртуализация
  • Виртуализация хранилища
  • Виртуализация представлений

Мы использовали материалы исследования проблем внедрения технологии виртуализации из международного журнала экспериментального образования (2015г., выпуск 2, часть 3, страницы 357-361 — просмотреть).

Ссылка на основную публикацию