Virtualizace: Nový přístup k budování IT infrastruktury. Virtualizační technologie Co je to virtualizační systém

Virtualizace ve výpočetní technice proces reprezentující sadu výpočetních zdrojů nebo jejich logickou kombinaci, která poskytuje jakékoli výhody oproti původní konfiguraci. Jde o nový virtuální pohled na zdroje, které nejsou omezeny implementací, geografickou polohou nebo fyzickou konfigurací součástí. Mezi virtualizované zdroje obvykle patří výpočetní výkon a úložiště dat.

„Trh virtualizace serverů za posledních několik let hodně vyspěl. V mnoha organizacích je více než 75 % serverů virtuálních, což ukazuje na vysokou úroveň nasycení,“ řekl Michael Warrilow, ředitel výzkumu ve společnosti Gartner.

Postoje k virtualizaci se mezi organizacemi různých velikostí liší více než kdy jindy, říkají analytici. Popularita virtualizace mezi společnostmi s většími rozpočty na IT v letech 2014-2015 zůstal na stejné úrovni. Tyto společnosti nadále aktivně využívají virtualizaci a tento segment se blíží saturaci. Mezi organizacemi s menšími rozpočty na IT se očekává, že popularita virtualizace během příštích dvou let (do konce roku 2017) klesne. Tento trend již byl pozorován.

« Fyzikolizace»

Podle pozorování společnosti Gartner se společnosti stále více uchylují k takzvané „fyzizaci“ – provozování serverů bez virtualizačního softwaru. Očekává se, že více než 20 % těchto společností bude do konce roku 2017 virtualizovat méně než třetinu svých operačních systémů na serverech založených na x86. Pro srovnání, v roce 2015 byl takových organizací poloviční počet.

Analytici poukazují na to, že společnosti mají různé důvody, proč opouštějí virtualizaci. Dnes mají zákazníci nové možnosti – mohou využívat softwarově definovanou infrastrukturu nebo hyperkonvergované integrované systémy. Vznik takových možností nutí dodavatele virtualizačních technologií k větší aktivitě: k rozšíření funkčnosti jejich řešení dostupných „z krabice“, ke zjednodušení interakce s produkty a zkrácení doby návratnosti pro zákazníky.

Hyper-konvergované integrované systémy

Začátkem května 2016 společnost Gartner zveřejnila svůj výhled na hyperkonvergované integrované systémy. Podle analytiků tento segment v roce 2016 vzroste o 79 % ve srovnání s rokem 2015 na téměř 2 miliardy USD a do pěti let se dostane do mainstreamové fáze.

V nadcházejících letech bude segment hyperkonvergovaných integrovaných systémů vykazovat nejvyšší tempo růstu ze všech ostatních integrovaných systémů. Do konce roku 2019 vzroste na zhruba 5 miliard dolarů a bude zabírat 24 % trhu integrovaných systémů, předpovídá Gartner s tím, že růst tohoto směru povede ke kanibalizaci dalších segmentů trhu.

Analytici označují hyperkonvergované integrované systémy (HCIS) za hardwarové a softwarové platformy, které kombinují softwarově definované výpočetní uzly a softwarově definovaný úložný systém, standardní doprovodné vybavení a společný ovládací panel.

Typy virtualizace

Virtualizace je obecný termín, který zahrnuje abstrakci zdrojů pro mnoho aspektů výpočetní techniky. Některé z typičtějších příkladů virtualizace jsou uvedeny níže.

Paravirtualizace

Paravirtualizace je technika virtualizace, ve které jsou hostované operační systémy připraveny na provoz ve virtualizovaném prostředí mírnou úpravou jejich jádra. Operační systém interaguje s programem hypervizoru, který mu poskytuje hostované API, namísto přímého používání prostředků, jako je tabulka stránek paměti. Virtualizační kód je lokalizován přímo do operačního systému. Paravirtualizace vyžaduje změnu hostovaného operačního systému pro hypervizor, což je nevýhoda této metody, protože taková změna je možná pouze v případě, že jsou hostované operační systémy open source, které lze upravovat na základě licence. �Paravirtualizace zároveň nabízí výkon téměř jako skutečný nevirtualizovaný systém a také schopnost současně podporovat různé operační systémy, jako je tomu u plné virtualizace.

Virtualizace infrastruktury

V tomto případě budeme pod tímto pojmem rozumět vytvoření IT infrastruktury, nezávislé na hardwaru. Například když je služba, kterou potřebujeme, umístěna na hostujícím virtuálním počítači a v zásadě je nám vlastně jedno, na jakém fyzickém serveru se nachází.

Virtualizace serverů, desktopů, aplikací – existuje mnoho metod pro vytvoření takové nezávislé infrastruktury. V tomto případě je několik virtuálních nebo „hostujících“ strojů umístěno na jeden fyzický nebo hostitelský server pomocí speciálního softwaru nazývaného „hypervizor“.

Moderní virtualizační systémy, zejména VMware a Citrix XenServer, z větší části pracují na principu holého kovu, to znamená, že jsou instalovány přímo na „holý kov“.

Příklad

Virtuální systém není postaven na holém kovovém hypervizoru, ale na kombinaci operačního systému Linux CentOS 5.2 a VMware Server založeného na serverové platformě Intel SR1500PAL, 2 procesorech Intel Xeon 3.2 / 1/800, 4Gb RAM, 2xHDD 36Gb RAID1 a 4xHDD 146Gb v běžném svazku RAID10 292Gb. Hostitelský počítač hostí čtyři virtuální počítače:

  • Postfixový poštovní server založený na operačním systému FreeBSD (Unix). K doručování pošty koncovému uživateli byl použit protokol POP3.
  • Squid proxy server založený na stejném systému FreeBSD.
  • vyhrazený doménový řadič, DNS, DHCP založené na Windows 2003 Server Standard Edition.
  • ovládání pracovní stanice založené na Windows XP pro obchodní účely.

Virtualizace serveru

  • Virtuální stroj je prostředí, které se „hostujícímu“ operačnímu systému jeví jako hardware. Ve skutečnosti se však jedná o softwarové prostředí, které je simulováno softwarem hostitelského systému. Tato simulace musí být dostatečně robustní, aby hostující ovladače fungovaly hladce. Při použití paravirtualizace virtuální stroj nesimuluje hardware, ale místo toho navrhuje použití speciálního

Anotace: Informační technologie přinesly do života moderní společnosti mnoho užitečných a zajímavých věcí. Každý den vynalézaví a talentovaní lidé přicházejí se stále více novými způsoby využití počítačů jako efektivních nástrojů pro produkci, zábavu a spolupráci. Mnoho různých softwarových a hardwarových nástrojů, technologií a služeb nám umožňuje každý den zlepšovat pohodlí a rychlost práce s informacemi. Je stále obtížnější izolovat skutečně užitečné technologie od proudu technologií, které nás potkávají, a naučit se je využívat s maximálním užitkem. Tato přednáška bude hovořit o další neuvěřitelně slibné a skutečně efektivní technologii, která rychle proniká do světa počítačů – virtualizační technologii, která hraje klíčovou roli v konceptu „cloud computingu“.

Cílem této přednášky je získat informace o virtualizačních technologiích, terminologii, variantách a hlavních výhodách virtualizace. Seznamte se s hlavními řešeními předních IT prodejců. Zvažte vlastnosti virtualizační platformy Microsoft.

Virtualizační technologie

Podle statistik průměrná míra využití CPU u serverů se systémem Windows nepřesahuje 10 %, u unixových systémů je tento ukazatel lepší, přesto však v průměru nepřesahuje 20 %. Nízká efektivita využití serverů je způsobena přístupem „jedna aplikace, jeden server“, který je široce používán od počátku 90. let, což znamená, že pokaždé, když společnost nasazuje novou aplikaci, je zakoupen nový server. V praxi to samozřejmě znamená rapidní nárůst serverového parku a v důsledku toho i zvýšení jeho nákladů. správa, Spotřeba energie a chlazení, stejně jako potřeba dalšího prostoru pro instalaci více serverů a nákup licencí pro serverový OS.

Virtualizace prostředků fyzického serveru umožňuje pružně je rozdělovat mezi aplikace, z nichž každá „vidí“ pouze prostředky pro ni určené a „uvažuje“, že je jí přidělen samostatný server, tedy v tomto případě „ten je implementován přístup server - několik aplikací, ale bez obětování výkonu, dostupnosti a bezpečnosti serverových aplikací. Kromě toho virtualizační řešení umožňují provozovat různé operační systémy na oddílech emulací jejich systémových volání na hardwarové prostředky serveru.


Rýže. 2.1.

Virtualizace je založena na schopnosti jednoho počítače vykonávat práci několika počítačů distribucí svých zdrojů do více prostředí. Pomocí virtuálních serverů a virtuálních desktopů můžete hostovat více operačních systémů a více aplikací na jednom místě. Fyzická a geografická omezení tak přestávají mít význam. Kromě úspory energie a snížení nákladů díky efektivnějšímu využívání hardwarových zdrojů poskytuje virtuální infrastruktura vysokou dostupnost zdrojů, efektivnější správu, zvýšenou bezpečnost a lepší zotavení po havárii.

V širším slova smyslu pojem virtualizace skrývá skutečnou implementaci procesu nebo objektu před jeho skutečnou reprezentací pro toho, kdo jej používá. Produkt virtualizace je něco vhodného k použití, ve skutečnosti má složitější nebo úplně jinou strukturu, odlišnou od té, kterou vnímáme při práci s objektem. Jinými slovy, dochází k oddělení reprezentace od implementace něčeho. Virtualizace má abstrahovat software z hardwaru.

V počítačových technologiích je pojem „virtualizace“ obvykle chápán jako abstrakce výpočetních zdrojů a poskytnutí uživateli systém, který „zapouzdřuje“ (skrývá) vlastní implementaci.... Jednoduše řečeno, uživatel pracuje s pohodlnou reprezentací objektu a je mu jedno, jak je objekt ve skutečnosti uspořádán.

Možnost provozovat více virtuálních strojů na jednom fyzickém stroji je nyní mezi počítačovými profesionály velmi zajímavá nejen proto, že zvyšuje flexibilitu IT infrastruktury, ale také proto, že virtualizace ve skutečnosti šetří peníze.

Historie vývoje virtualizačních technologií má více než čtyřicet let. IBM byla první, kdo uvažoval o vytváření virtuálních prostředí pro různé uživatelské úlohy, již v sálovém počítači. V 60. letech minulého století byla virtualizace předmětem čistě vědeckého zájmu a byla originálním řešením pro izolaci počítačových systémů v rámci jednoho fyzického počítače. Po nástupu osobních počítačů zájem o virtualizaci poněkud opadl v důsledku rychlého rozvoje operačních systémů, které kladly adekvátní požadavky na tehdejší hardware. Explozivní růst hardwarových kapacit počítačů na konci devadesátých let minulého století však přiměl IT komunitu znovu přemýšlet o technologiích virtualizace softwarových platforem.

V roce 1999 představil VMware virtualizační technologii založenou na x86 jako výkonný nástroj, který dokáže transformovat systémy založené na x86 do jediné veřejné a účelové hardwarové infrastruktury, která poskytuje úplnou izolaci, přenositelnost a široký výběr operačních systémů pro aplikační prostředí. VMware byl jedním z prvních, kdo vážně vsadil výhradně na virtualizaci. Jak čas ukázal, ukázalo se to jako naprosto oprávněné. WMware nyní nabízí čtvrtou generaci end-to-end virtualizační platformy VMware vSphere 4, která zahrnuje jak samostatné funkce, tak funkce datového centra. Klíčovou součástí tohoto softwarového balíčku je hypervizor VMware ESX Server. Později se do „bitvy“ o místo v tomto módním směru rozvoje informačních technologií zapojily takové společnosti jako Parallels (dříve SWsoft), Oracle (Sun Microsystems), Citrix Systems (XenSourse).

Společnost Microsoft vstoupila na trh virtualizace v roce 2003 akvizicí společnosti Connectix a uvedla na trh svůj první desktopový produkt Virtual PC. Od té doby neustále rozšiřuje nabídku v této oblasti a dnes téměř dokončila formování virtualizační platformy, která zahrnuje řešení jako Windows 2008 Server R2 s komponentou Hyper-V, Microsoft Application Virtualization (App-v) , Microsoft Virtual Desktop Infrastructure (VDI), Remote Desktop Services, System Center Virtual Machine Manager.

Dodavatelé virtualizačních technologií dnes nabízejí spolehlivé a spravovatelné platformy a trh s těmito technologiemi zažívá boom. Podle předních odborníků je dnes virtualizace jednou ze tří nejslibnějších počítačových technologií. Mnoho odborníků předpovídá, že do roku 2015 bude virtualizována zhruba polovina všech počítačových systémů.

Zvýšený zájem o virtualizační technologie v současnosti není náhodný. Výpočetní výkon současných procesorů rychle roste a otázkou ani není, jak tento výkon utratit, ale že moderní „móda“ pro dvoujádrové a vícejádrové systémy, která již pronikla i do osobních počítačů (notebooků a stolních počítačů ), je nejlepší umožňuje realizovat nejbohatší potenciál myšlenek virtualizace operačních systémů a aplikací, posouvající pohodlí používání počítače na novou kvalitativní úroveň. Virtualizační technologie se stávají jednou z klíčových součástí (včetně marketingu) v nejnovějších a budoucích procesorech Intel a AMD, v operačních systémech od Microsoftu a řady dalších společností.

Výhody virtualizace

Zde jsou hlavní výhody virtualizačních technologií:

  1. Efektivní využití výpočetních zdrojů... Místo 3 nebo dokonce 10 serverů zatížených o 5-20% můžete použít jeden, který je využíván na 50-70%. Mimo jiné je to také úspora energie a také výrazné snížení finančních investic: je zakoupen jeden high-tech server, který plní funkce 5-10 serverů. S virtualizací můžete dosáhnout výrazně efektivnějšího využití zdrojů, protože kombinuje běžné infrastrukturní zdroje do jednoho fondu a překonává omezení staršího modelu „jedna aplikace na server“.
  2. Snížené náklady na infrastrukturu: Virtualizace může snížit počet serverů a souvisejícího IT vybavení v datovém centru. Díky tomu se snižují požadavky na údržbu, napájení a chlazení materiálových zdrojů a na IT se vynakládá mnohem méně peněz.
  3. Snížené náklady na software... Několik dodavatelů softwaru zavedlo samostatná licenční schémata speciálně pro virtualizovaná prostředí. Takže například zakoupením jedné licence pro Microsoft Windows Server 2008 Enterprise získáte právo jej současně používat na 1 fyzickém serveru a 4 virtuálních (v rámci jednoho serveru) a Windows Server 2008 Datacenter je licencován pouze na počet procesorů a lze používat současně na neomezeném počtu virtuálních serverů.
  4. Zvýšená flexibilita a odezva systému: Virtualizace nabízí nový způsob správy IT infrastruktury a pomáhá správcům IT trávit méně času opakujícími se úkoly, jako je spouštění, konfigurace, sledování a údržba. Mnoho systémových administrátorů mělo potíže, když došlo k selhání serveru. A nemůžete, vytáhnout pevný disk, přesunout jej na jiný server, spustit vše jako předtím... A instalace? vyhledávání ovladačů, nastavení, spouštění ... a vše vyžaduje čas a prostředky. Při použití virtuálního serveru jej lze okamžitě spustit na jakémkoli hardwaru, a pokud takový server neexistuje, můžete si stáhnout hotový virtuální stroj s nainstalovaným a nakonfigurovaným serverem z knihoven podporovaných společnostmi vývojáři hypervizorů (virtualizace programy).
  5. Nekompatibilní aplikace mohou běžet na stejném počítači... Při použití virtualizace na jednom serveru je možné instalovat linuxové a windows servery, brány, databáze a další zcela nekompatibilní aplikace v rámci jednoho nevirtualizovaného systému.
  6. Zlepšení dostupnosti aplikací a kontinuity podnikání: Díky spolehlivému zálohování a migraci celých virtuálních prostředí bez přerušení provozu můžete zkrátit období plánovaných odstávek a zajistit rychlou obnovu systému v kritických situacích. "Zhroucení" jednoho virtuálního serveru nevede ke ztrátě zbytku virtuálních serverů. Navíc v případě výpadku jednoho fyzického serveru je možné jej automaticky nahradit záložním serverem. Navíc se to uživatelům bez restartu nestává znatelně. Tím je zajištěna kontinuita podnikání.
  7. Snadné možnosti archivace... Vzhledem k tomu, že pevný disk virtuálního stroje je obvykle reprezentován jako soubor určitého formátu umístěný na nějakém fyzickém médiu, virtualizace umožňuje tento soubor jednoduše zkopírovat na záložní médium jako prostředek pro archivaci a zálohování celého virtuálního stroje. Další skvělou funkcí je možnost zcela vyjmout server z archivu. Nebo můžete server vyzvednout z archivu bez zničení aktuálního serveru a podívat se na stav věcí za minulé období.
  8. Zlepšení správy infrastruktury: Použití centralizované správy virtuální infrastruktury může zkrátit dobu administrace serveru, zajistit vyrovnávání zátěže a živou migraci virtuálních strojů.

Pomocí virtuálního stroje budeme nazývat softwarové nebo hardwarové prostředí, které skrývá skutečnou implementaci procesu nebo objektu před jeho viditelnou reprezentací.

je zcela izolovaný softwarový kontejner, který provozuje svůj vlastní operační systém a aplikace jako fyzický počítač. Virtuální stroj se chová stejně jako fyzický počítač a obsahuje vlastní virtuální (tj. softwarovou) RAM, pevný disk a síťový adaptér..

OS nedokáže rozlišovat mezi virtuálními a fyzickými stroji. Totéž lze říci o aplikacích a dalších počítačích v síti. Dokonce i sama sebe virtuální stroj se považuje za „skutečný“ počítač. Navzdory tomu jsou virtuální stroje složeny výhradně ze softwarových komponent a nezahrnují hardware. To jim dává řadu jedinečných výhod oproti fyzickému vybavení.


Rýže. 2.2.

Podívejme se podrobněji na hlavní funkce virtuálních strojů:

  1. Kompatibilita... Virtuální stroje jsou obecně kompatibilní se všemi standardními počítači. Stejně jako fyzický počítač má virtuální počítač svůj vlastní hostovaný operační systém a spouští své vlastní aplikace. Obsahuje také všechny součásti, které jsou standardní pro fyzický počítač (základní deska, grafická karta, síťový řadič atd.). Virtuální stroje jsou proto plně kompatibilní se všemi standardními operačními systémy, aplikacemi a ovladači zařízení. Virtuální stroj lze použít ke spuštění jakéhokoli softwaru vhodného pro odpovídající fyzický počítač.
  2. Izolace... Virtuální stroje jsou od sebe zcela izolované, jako by to byly fyzické počítače Virtuální stroje mohou využívat sdílené fyzické zdroje jednoho počítače a přesto zůstávají od sebe zcela izolované, jako by to byly samostatné fyzické stroje. Pokud například na stejném fyzickém serveru běží čtyři virtuální počítače a jeden z nich selže, neovlivní to dostupnost zbývajících tří počítačů. Izolace je důležitým důvodem mnohem vyšší dostupnosti a bezpečnosti aplikací běžících ve virtualizovaném prostředí než aplikací běžících na standardním nevirtualizovaném systému.
  3. Zapouzdření... Virtuální stroje zcela zapouzdřují výpočetní prostředí. Virtuální stroj je softwarový kontejner, který váže nebo „zapouzdřuje“ kompletní sadu virtuálních hardwarových prostředků, stejně jako OS a všechny jeho aplikace v softwarovém balíčku. Díky zapouzdření jsou virtuální stroje neuvěřitelně mobilní a snadno se spravují. Virtuální stroj lze například přesunout nebo zkopírovat z jednoho umístění do druhého stejně jako jakýkoli jiný programový soubor. Virtuální stroj lze navíc uložit na libovolné standardní paměťové médium, od kompaktní USB flash paměti až po podnikové sítě pro ukládání dat.
  4. Nezávislost na hardwaru... Virtuální stroje jsou zcela nezávislé na základním fyzickém hardwaru, na kterém běží. Například pro virtuální počítač s virtuálními součástmi (CPU, síťová karta, řadič SCSI) můžete nakonfigurovat nastavení, která se zcela liší od fyzických vlastností základního hardwaru. Virtuální stroje mohou dokonce provozovat různé operační systémy (Windows, Linux atd.) na stejném fyzickém serveru. V kombinaci s vlastnostmi zapouzdření a kompatibility poskytuje nezávislost na hardwaru možnost volně přesouvat virtuální stroje z jednoho počítače založeného na x86 na jiný, aniž by bylo nutné měnit ovladače zařízení, OS nebo aplikace. Hardwarová nezávislost také umožňuje provozovat zcela odlišné operační systémy a aplikace v kombinaci na stejném fyzickém počítači.

Podívejme se na hlavní typy virtualizace, jako jsou:

  • virtualizace serverů (úplná virtualizace a paravirtualizace)
  • virtualizace na úrovni operačního systému,
  • virtualizace aplikací,
  • virtualizace pohledů.

Virtualizační technologie umožňují vytvářet více logických systémů na jednom serveru – izolované virtuální stroje s kompletní sadou funkcí fyzických zařízení. Virtualizace je možná nejen v rámci jednoho fyzického serveru, ale také v rámci několika serverů, datových center nebo i několika geograficky rozptýlených datových center organizace. Na současné úrovni technologického rozvoje je možné realizovat virtualizaci nejen virtuálních strojů, ale i úložných systémů a plně funkční sítě.


Většinu virtualizační funkcionality lze přitom implementovat na konvenční hardware bez nutnosti nákupu vysoce specializovaného hardwaru nebo síťových komponent.

K čemu to je?

Virtualizace výrazně zjednodušuje IT infrastrukturu zvýšením produktivity optimalizací využití zdrojů a snížením nákladů na údržbu a správu. Doba potřebná k vytvoření typické infrastruktury je drasticky zkrácena a IT zdroje, hardwarové i lidské, jsou využívány racionálně.

Důležitým bodem je vytvoření neustále fungující IT infrastruktury, chráněné před poruchami a odolné vůči katastrofám. Díky dobře vybudovanému virtualizačnímu prostředí dochází ke snížení neplánovaných odstávek a absolutnímu vyloučení plánovaných odstávek obsluhy serverů nebo datových skladů. Všechny IT služby se zároveň mohou vymanit z vazby na konkrétního dodavatele.

Pro společnosti na jakékoli úrovni a v jakékoli fázi rozvoje IT infrastruktury je možné zavést automatizaci procesů, tak či onak související s alokací výpočetních zdrojů pro různá oddělení v rámci společnosti nebo pro jejich zákazníky.

Pro jaké kategorie uživatelů je řešení vhodné?

Virtualizace je vhodná pro každou společnost, která chce vytvořit flexibilní a moderní výpočetní infrastrukturu. Snadná implementace a údržba, spolehlivost a funkčnost, snížená rizika pro podnik, činí investice do této technologie rozumnými. Při současném stupni rozvoje cloudových systémů třetích stran virtualizace otevírá neomezené možnosti pro kombinování těchto technologií a další rozvoj zaměřený na byznys společnosti, nikoli na neustálou péči o IT infrastrukturu.

Výhody

Za vedení společností:

  • snížení nákladů na údržbu IT systémů;
  • snížení nákladů na zavádění nových IT služeb.

Pro IT lídry:

  • zkrácení doby pro zavádění nových IT služeb;
  • snadná údržba infrastruktury;
  • zlepšení spolehlivosti IT systémů obecně.

Pro IT pracovníky:

  • zlepšení pohodlí správy infrastruktury;
  • snížení počtu míst s nízkou kvalifikací;
  • zvyšování vlastní kvalifikace.

Výpočetní virtualizace

První virtualizační systémy vznikaly v rámci operačních systémů a umožňovaly vytvářet virtuální PC souběžně s implementací základních úloh. Vývoj tohoto směru vedl ke vzniku samostatné třídy softwaru – hypervizorů. Hypervisor se instaluje přímo na hardwarovou platformu a představuje všechny dostupné zdroje – megahertz CPU, megabajty RAM, gigabajty úložiště a šířku pásma sítě pro velké množství virtuálních strojů. Hypervizor nejen vytváří tyto prostředky pro každý virtuální stroj, ale také přerozděluje zdroje mezi velký počet spotřebitelů a zajišťuje celý životní cyklus virtuálního serveru.

Hlavní řešení pro virtualizaci výpočetních zdrojů současnosti:

  • VMware vSphere
  • Microsoft Windows Server
  • Virtuozzo
  • Citrix XenServer
  • Oracle VM
  • Red Hat Enterprise Virtualization
  • Linux KVM
  • Huawei FusionSphere

Virtualizace úložiště

Moderní IT architektury nutně obsahují úložný subsystém. Lze jej implementovat několika způsoby – od úložiště na výpočetním uzlu až po zařízení vyhrazená výhradně pro úložiště. Kromě toho může být úložiště uloženo na různých médiích, od vřetenových disků a pásek až po jednotky SSD.

Pro virtuální infrastrukturu je nedílnou součástí také úložiště. Pro optimalizaci výkonu hypervizoru s úložným systémem vybavují výrobci úložného hardwaru svá řešení specializovanými ovladači, které umožňují přenos některých operací do úložného systému, což šetří výpočetní prostředky. Existuje však i jiný způsob – pomocí virtualizovaného úložiště, používaného v hyperkonvergovaných infrastrukturách. Takové úložiště je vytvořeno na základě stejných výpočetních uzlů a používá serverové disky jako součást jednoho úložiště. To vám umožní výrazně snížit náklady na výstavbu a údržbu a alokovat optimalizované úložné prostředky pro každý virtuální počítač. Kromě toho samotný systém virtualizace úložiště vytváří schéma úložiště odolné proti chybám s vyrovnáváním zátěže a v souladu se zásadami služeb pro každý virtuální počítač. Systémy virtualizace úložišť lze použít jak v měřítku datového centra, tak při provádění malých lokálních úloh.

Samotná řešení mohou být doplňky k hypervizoru nebo zahrnuty ve výchozím nastavení. Všichni hlavní výrobci mají ve svém arzenálu podobná řešení:

  • VMware Virtual SAN
  • Úložné prostory společnosti Microsoft zahrnuté v systému Microsoft Windows Server
  • Virtuozzo úložiště
  • Červený klobouk ceph
  • Virtuální SAN StarWind
  • Úložiště Huawei Fusion
  • EMC ScaleIODataCore
  • Virtuální SAN

Virtualizace sítě

Chcete-li vybudovat plně softwarově definované datové centrum, musíte být schopni nejen virtualizovat standardní zařízení pro server, ale také flexibilně spravovat konfiguraci topologie sítě a pravidel firewallu. K tomu existuje samostatná třída produktů ve virtualizačním prostředí – řešení síťové virtualizace.

V současné době je na trhu omezený počet řešení, která umožňují virtualizovat všechny aspekty sítě najednou:

  • VMware NSX
  • Microsoft Windows Server 2016 Datacenter s System Center
  • Cisco
  • Huawei

Virtualizace pracoviště

Nejdůležitější oblastí aplikace virtualizačních technologií je vytváření uživatelských pracovních stanic, kdy hlavní zátěž připadá na společný server a uživatel vidí na obrazovce přístupového zařízení pouze obraz toho, co se děje ve virtuálním PC. Tato technologie se nazývá VDI (Virtual Desktop Infrastructure).

Virtuální pracovní stanice umožňují každému uživateli alokovat potřebné pracovní nástroje pro každého uživatele, racionálně distribuovat softwarové licence, mít přístup k pracovnímu prostoru ze stacionárních i mobilních zařízení, což zajišťuje pohodlnou správu a dodržování bezpečnostních zásad.

Pokud vaše společnost potřebuje pro vzdálenou práci používat stolní počítače nebo notebooky, technologie VDI vám umožní dodávat do zařízení zaměstnanců pouze pracovní aplikace umístěné na společném serveru, a nikoli vytvářet plnohodnotné vzdálené plochy.

Řešení VDI na trhu:

  • VMware Horizon
  • Citrix XenApp a XenDesktop
  • Paralely VDI a RAS
  • Huawei FusionAccess

Správa a automatizace virtualizace

Další rozvoj virtualizačních technologií a cloudových služeb vedl k vytvoření nových IT infrastruktur, hybridních a hyperkonvergovaných. Tyto infrastruktury jsou plně softwarově definované a hluboce integrované se soukromými nebo veřejnými cloudy.

Ke správě takových infrastruktur jsou potřeba výkonné nástroje, které na jedné straně zohlední specifika instalovaného fyzického zařízení, na druhé straně dokážou rychle zajistit zdroje pro potřeby podniku a na druhé straně být transparentní a bezpečný. Pro tyto účely se používají systémy pro správu virtualizace a automatizaci.

Mezi hlavní produkty patří:

  • VMware vCenter a vRealize
  • Microsoft System Center
  • Red Hat Enterprise Virtualization Manager
  • Citrix Systems XenCenter
  • SolarWinds Virtualization Manager
  • DELL mlhové světlo

vRealize Suite je hybridní cloudová platforma pro správu řešení VMware.

Pod značkou vRealize sdružuje VMware veškerá řešení pro správu hybridní infrastruktury, včetně správy zdrojů na straně poskytovatelů cloudu (nejen VMware) a také nástroje pro správu infrastruktury založené na různých hypervizorech.

Sada VMware vRealize Suite splňuje hodnotící kritéria společnosti Gartner pro platformy správy cloudu:

  • Doručování aplikací nebo infrastrukturních zdrojů na vyžádání prostřednictvím samoobslužného portálu nebo katalogu služeb;
  • kalkulaci nákladů na cloudové zdroje a transparentní plánování finančních ukazatelů jeho efektivity.

Technologie

  • Paralely
  • VMware
  • Microsoft
  • Citrix
  • červená čepice
  • Openstack

Historie virtualizačních technologií sahá více než čtyřicet let zpět. Po období jejich triumfálního používání v 70. a 80. letech minulého století, především na sálových počítačích IBM, však tento koncept při tvorbě podnikových informačních systémů ustoupil do pozadí. Faktem je, že samotný koncept virtualizace je spojen s vytvářením sdílených výpočetních center s nutností použití jediné sady hardwaru k vytvoření několika různých logicky nezávislých systémů. A od poloviny 80. let začal v počítačovém průmyslu dominovat decentralizovaný model organizace informačních systémů založený na minipočítačích a poté na x86 serverech.

Virtualizace pro architekturu x86

Zdálo by se, že v osobních počítačích, které se časem objevily, problém virtualizace hardwarových zdrojů z definice neexistoval, protože každý uživatel dostal k dispozici celý počítač s vlastním operačním systémem. Ale jak se výkon počítačů zvýšil a rozsah x86 systémů se rozšířil, situace se rychle změnila. „dialektická spirála“ vývoje udělala další kolo a na přelomu století začal další cyklus zesilování dostředivých sil v koncentraci výpočetních zdrojů. Na počátku tohoto desetiletí, na pozadí rostoucího zájmu podniků o zvýšení efektivity jejich počítačového vybavení, nastala nová etapa ve vývoji virtualizačních technologií, která je nyní spojena především s využitím architektury x86.

Ihned je třeba zdůraznit, že ačkoliv se teoreticky myšlenky x86 virtualizace zdály být dříve neznámé, hovořily o kvalitativně novém fenoménu pro IT průmysl ve srovnání se situací před 20 lety. Faktem je, že v hardwarové a softwarové architektuře sálových počítačů a unixových počítačů byly problémy s virtualizací na základní úrovni okamžitě vyřešeny. Systém x86 naproti tomu nebyl vůbec stavěn s ohledem na provoz v režimu datového centra a jeho vývoj směrem k virtualizaci je poměrně složitý evoluční proces s mnoha různými možnostmi řešení problému.

Dalším a možná ještě důležitějším bodem jsou kvalitativně odlišné obchodní modely pro vývoj sálových počítačů a x86. V prvním případě se vlastně bavíme o softwarovém a hardwarovém systému jednoho dodavatele pro podporu obecně dosti omezeného rozsahu aplikačního softwaru pro nepříliš široký okruh velkých zákazníků. Ve druhém máme co do činění s decentralizovanou komunitou výrobců hardwaru, dodavatelů základního softwaru a obrovskou armádou vývojářů aplikačního softwaru.

Používání virtualizačních nástrojů x86 začalo na konci 90. let z pracovních stanic: současně s nárůstem počtu klientských verzí OS se zvýšil počet lidí (vývojáři softwaru, specialisté technické podpory, softwaroví experti), kteří potřebovali mít několik kopií různých OS. .

  • Virtualizace pro serverovou infrastrukturu se začala uplatňovat o něco později, a to především kvůli řešení problémů s konsolidací výpočetních zdrojů. Zde se však okamžitě vytvořily dva nezávislé směry:
  • podpora pro heterogenní operační prostředí (včetně starších aplikací). Tento případ je nejčastější u podnikových informačních systémů. Technicky je problém vyřešen spuštěním několika virtuálních strojů na jednom počítači současně, z nichž každý obsahuje instanci operačního systému. Ale implementace tohoto režimu se provádí pomocí dvou zásadně odlišných přístupů: plná virtualizace a paravirtualizace; ·
  • podpora homogenních výpočetních prostředí, která je nejtypičtější pro hostování aplikací poskytovateli služeb. Samozřejmě zde můžete využít možnost virtuálních strojů, ale mnohem efektivnější je vytvářet izolované kontejnery založené na jediném jádře OS.

Další životní etapa x86 virtualizačních technologií začala v letech 2004-2006. a souvisel s počátkem jejich masivního používání v podnikových systémech. Pokud se tedy dřívější vývojáři zabývali především tvorbou technologií pro realizaci virtuálních prostředí, nyní začaly vystupovat do popředí úkoly správy těchto řešení a jejich integrace do celkové podnikové IT infrastruktury. Zároveň došlo k znatelnému nárůstu poptávky ze strany osobních uživatelů (pokud se ale v 90. letech jednalo o vývojáře a testery, nyní se bavíme o koncových uživatelích, jak profesionálních, tak domácích).

Shrneme-li to, co bylo řečeno, lze obecně rozlišit následující hlavní scénáře využití virtualizačních technologií zákazníky:

  • vývoj a testování softwaru; ·
  • modelování provozu reálných systémů na výzkumných stanovištích; ·
  • konsolidace serverů za účelem zvýšení efektivity využívání zařízení; ·
  • konsolidace serverů jako součást řešení problémů podpory starších aplikací; ·
  • demonstrace a studium nového softwaru; ·
  • nasazování a aktualizace aplikačního softwaru v podmínkách stávajících informačních systémů; ·
  • práci koncových uživatelů (hlavně domácích) na počítačích s heterogenním operačním prostředím.

Základní možnosti softwarové virtualizace

Již dříve jsme řekli, že problémy vývoje virtualizačních technologií jsou do značné míry spojeny s překonáním zděděných vlastností hardwarové a softwarové architektury x86. A k tomu existuje několik základních metod.

Plná virtualizace (plná, nativní virtualizace)... Používají se neupravené kopie hostovaných operačních systémů a pro podporu provozu těchto operačních systémů existuje společná vrstva emulace jejich provádění nad hostitelským OS, což je běžný operační systém (obr. 1). Tato technologie se používá zejména ve VMware Workstation, VMware Server (bývalý GSX Server, Parallels Desktop, Parallels Server, MS Virtual PC, MS Virtual Server, Virtual Iron. Mezi výhody tohoto přístupu patří relativní snadnost implementace, všestrannost a spolehlivost řešení, všechny funkce správy přebírá hostitelský OS Nevýhody - vysoké dodatečné režijní náklady na použité hardwarové zdroje, nezohlednění zvláštností hostujícího OS, menší než nutná flexibilita při použití hardwaru.

ParavirtualizaceÚprava jádra hostujícího OS se provádí tak, že obsahuje novou sadu API, přes které může přímo pracovat s hardwarem bez konfliktu s jinými virtuálními stroji (VM; obr. 2). V tomto případě není potřeba používat jako hostitelský software plnohodnotný OS, jehož funkce v tomto případě plní speciální systém zvaný hypervizor. Právě tato možnost je dnes nejrelevantnějším směrem ve vývoji serverových virtualizačních technologií a je využívána ve VMware ESX Server, Xen (a řešeních od jiných dodavatelů založených na této technologii), Microsoft Hyper-V. Výhody této technologie spočívají v tom, že není potřeba hostitelský operační systém – virtuální počítače jsou ve skutečnosti instalovány na holém kovu a hardwarové zdroje jsou využívány efektivně. Nevýhodou je složitost implementace přístupu a nutnost vytvořit specializovaný hypervizor OS.

Virtualizace na úrovni operačního systému Tato možnost předpokládá použití jednoho hostitelského jádra OS k vytvoření nezávislých paralelních operačních prostředí (obrázek 3). Pro hostující software je vytvořeno pouze jeho vlastní síťové a hardwarové prostředí. Toto používají Virtuozzo (pro Linux a Windows), OpenVZ (zdarma Virtuozzo) a Solaris Containers. Výhody - vysoká efektivita využití hardwarových prostředků, nízké režijní technické náklady, výborná ovladatelnost, minimalizace nákladů na nákup licencí. Nevýhody - implementace pouze homogenních výpočetních prostředí.

Virtualizace aplikací znamená použití modelu silné izolace aplikačních programů s řízenou interakcí s OS, ve kterém je virtualizována každá instance aplikací, všechny její hlavní součásti: soubory (včetně systémových), registr, fonty, INI soubory, COM objekty, služby (obr. 4). Aplikace se spouští bez instalační procedury v tradičním slova smyslu a lze ji spustit přímo z externího média (například z flash karet nebo ze síťových složek). Z pohledu IT má tento přístup jasné výhody: urychluje nasazení a správu desktopů, minimalizuje nejen konflikty mezi aplikacemi, ale také nutnost testovat aplikace z hlediska kompatibility. Ve skutečnosti se tento druh virtualizace používá v Sun Java Virtual Machine, Microsoft Application Virtualization (dříve nazývaný Softgrid), Thinstall (na začátku roku 2008 se stal součástí VMware), Symantec / Altiris.

Úvahy o výběru virtualizačního řešení

Říci „Produkt A je řešení softwarové virtualizace“ nestačí k pochopení skutečných schopností „A“. K tomu je třeba se blíže podívat na různé vlastnosti nabízených produktů.

První z nich souvisí s podporou různých operačních systémů jako hostitelských a hostovaných systémů a také poskytováním možnosti spouštět aplikace ve virtuálních prostředích. Při výběru virtualizačního produktu musí mít zákazník na paměti také širokou škálu technických charakteristik: úroveň ztráty výkonu aplikace v důsledku vzniku nové operační vrstvy, potřeba dalších výpočetních zdrojů pro virtualizační mechanismus, potřeba dalších výpočetních zdrojů pro virtualizační mechanismus, rozsah podporovaných periferií.

Kromě vytváření mechanismů pro spouštění virtuálních prostředí se dnes do popředí dostávají úkoly správy systémů: konverze fyzických prostředí na virtuální a naopak, obnova systému v případě poruchy, přenos virtuálních prostředí z jednoho počítače na druhý, nasazení a správa softwaru, zajištění bezpečnosti atd.

A konečně, důležité jsou nákladové metriky použité virtualizační infrastruktury. Je třeba si uvědomit, že zde ve struktuře výdajů nemusí být hlavní ani tak cena samotných virtualizačních nástrojů, jako možnost ušetřit na nákupu licencí základních operačních systémů nebo podnikových aplikací.

Hlavní hráči na trhu virtualizace x86

Trh s virtualizačními nástroji se začal formovat před necelými deseti lety a dnes nabyl zcela konkrétní podoby.

Společnost VMware, založená v roce 1998, je jedním z průkopníků virtualizačních technologií pro počítače x86 a nyní je lídrem na trhu (některé odhady uvádějí 70–80 %). Od roku 2004 je dceřinou společností korporace ECM, na trhu však působí autonomně pod vlastní značkou. Během této doby se pracovní síla VMware podle EMC rozrostla z 300 na 3 000 a tržby se každoročně zdvojnásobily. Podle oficiálně oznámených údajů se společnost nyní blíží ročnímu obratu 1,5 miliardy USD (z prodeje virtualizačních produktů a souvisejících služeb) Tyto údaje dobře odrážejí obecný nárůst tržní poptávky po virtualizačních produktech.

WMware nyní nabízí end-to-end virtualizační platformu třetí generace, VMware Virtual Infrastructure 3, která zahrnuje jak samostatné funkce, tak funkce datového centra. Klíčovou součástí tohoto softwarového balíčku je hypervizor VMware ESX Server. Firmy mohou také využít bezplatný produkt VMware Virtual Server, na jehož základě je navrhováno provádění pilotních projektů.

Parallels je nový (od ledna 2008) název SWsoft, který je také veteránem na trhu virtualizačních technologií. Jejím vlajkovým produktem je Parallels Virtuozzo Containers, virtualizační řešení na úrovni operačního systému, které umožňuje běh více izolovaných kontejnerů (virtuálních serverů) na jediném Windows nebo Linux serveru. Pro automatizaci obchodních procesů poskytovatelů hostingu je nabízen nástroj Parallels Plesk Control Panel. V posledních letech společnost aktivně rozvíjí směr nástrojů pro virtualizaci desktopů - Parallels Workstation (pro Windows a Linux) a Parallels Desktop pro Mac (pro Mac OS na počítačích x86). V roce 2008 oznámila vydání nového produktu – Parallels Server, který podporuje serverový mechanismus virtuálních strojů využívajících různé operační systémy (Windows, Linux, Mac OS).

Společnost Microsoft vstoupila na trh virtualizace v roce 2003 akvizicí společnosti Connectix a uvedla na trh svůj první desktopový produkt Virtual PC. Od té doby soustavně rozšiřovala nabídku v této oblasti a dnes téměř dokončila formování virtualizační platformy, která zahrnuje následující komponenty. ·

  • Virtualizace serveru. Nabízí dva různé technologické přístupy: Microsoft Virtual Server 2005 a nové řešení Hyper-V Server (aktuálně ve verzi beta). ·
  • Virtualizace pro PC. Provádí se pomocí bezplatného produktu Microsoft Vitrual PC 2007.
  • Virtualizace aplikací. Pro takové úlohy je navržen systém Microsoft SoftGrid Application Virtualization (dříve nazývaný SoftGrid). ·
  • Virtualizace prezentace. Je implementován pomocí Microsoft Windows Server Terminal Services a obecně jde o dobře známý režim terminálového přístupu. ·
  • Integrovaná správa virtuálních systémů. System Center Virtual Machine Manager, vydaný koncem minulého roku, hraje klíčovou roli při řešení těchto problémů.

Sun Microsystems nabízí vícevrstvou sadu technologií: tradiční OS, správu prostředků, virtualizaci OS, virtuální stroje a pevné oddíly. Tato sekvence je postavena na principu zvýšení úrovně izolace aplikací (ale zároveň snížení flexibility řešení). Všechny virtualizační technologie Sunu jsou implementovány v operačním systému Solaris. V hardwaru je všude podpora architektury x64, ačkoli systémy založené na UltraSPARC jsou zpočátku pro tyto technologie lépe přizpůsobeny. Jiné operační systémy, včetně Windows a Linuxu, lze také použít jako virtuální stroje.

Citrix Systems Corporation je uznávaným lídrem v infrastrukturách vzdáleného přístupu k aplikacím. Vážně posílila svou pozici ve virtualizační technologii koupí XenSource, vývojáře Xen, jedné z předních technologií virtualizace operačních systémů, za 500 milionů dolarů v roce 2007. Těsně před touto dohodou představila společnost XenSource novou verzi svého vlajkového produktu, XenEnterprise, založeného na jádře Xen 4. Sun, Red Hat a Novell. Určité nejasnosti ohledně pozice Citrixu v budoucí propagaci Xenu, a to i z hlediska marketingu, přetrvávají dodnes. První produkt společnosti založený na Xenu, Citrix XenDesktop (pro virtualizaci PC), je naplánován na první polovinu roku 2008. Poté se očekává aktualizovaná verze XenServeru.

V listopadu 2007 společnost Oracle oznámila svůj vstup na trh virtualizace se softwarem Oracle VM pro virtualizaci serverových aplikací od korporace a dalších dodavatelů. Nové řešení zahrnuje komponentu open source serverového softwaru a integrovanou konzolu pro správu založenou na prohlížeči pro vytváření a správu virtuálních serverových fondů běžících na systémech x86 a x86-64. Odborníci to viděli jako neochotu společnosti Oracle podporovat uživatele, kteří provozují její produkty ve virtuálních prostředích od jiných výrobců. Je známo, že řešení Oracle VM je založeno na hypervizoru Xen. Jedinečnost tohoto kroku Oracle spočívá v tom, že se zdá být poprvé v historii počítačové virtualizace, kdy ve skutečnosti není technologie přizpůsobena operačnímu prostředí, ale konkrétním aplikacím.

Virtualizační trh očima IDC

Trh virtualizace architektury x86 je ve fázi rozmachu a jeho struktura ještě nebyla vytvořena. To komplikuje hodnocení jeho absolutních ukazatelů a srovnávací analýzu zde prezentovaných produktů. Zpráva IDC „Enterprise Virtualization Software: Customer Needs and Strategies“, zveřejněná loni v listopadu, to potvrzuje. Největší zájem v tomto dokumentu je o variantu softwaru pro strukturování serverové virtualizace, ve které IDC identifikuje čtyři hlavní komponenty (obrázek 5).

Virtualizační platforma. Je založen na hypervizoru, stejně jako na základních ovládacích prvcích prostředků a na aplikačním programovacím rozhraní (API). Klíčovými charakteristikami jsou počet soketů a počet procesorů podporovaných jedním virtuálním strojem, počet hostovaných systémů dostupných pod jednou licencí a rozsah podporovaných operačních systémů.

Správa virtuálních strojů. Zahrnuje nástroje pro správu hostitelského softwaru a virtuálních serverů. Dnes jsou nejnápadnější rozdíly v nabídkách prodejců jak z hlediska funkcí, tak z hlediska škálování. Ale IDC je přesvědčeno, že nástroje od předních dodavatelů rychle využívají a spravují fyzické a virtuální servery z jediného rozhraní.

Infrastruktura virtuálních strojů.Široká škála doplňkových nástrojů, které provádějí úkoly, jako je migrace softwaru, automatický restart, vyrovnávání zátěže virtuálních strojů atd. Právě schopnosti tohoto softwaru podle IDC rozhodujícím způsobem ovlivní výběr dodavatelů zákazníky, a to je na úrovni těchto nástrojů bude mezi prodejci veden boj.

Virtualizační řešení. Sada produktů, které umožňují propojení výše uvedených základních technologií s konkrétními typy aplikací a obchodními procesy.

Z hlediska obecné analýzy situace na trhu IDC identifikuje tři tábory účastníků. První předěl je mezi těmi, kteří virtualizují na nejvyšší úrovni OS (SWsoft a Sun) a na nejnižší úrovni OS (VMware, XenSource, Virtual Iron, Red Hat, Microsoft, Novell). První možnost vám umožňuje vytvářet nejúčinnější řešení z hlediska výkonu a dodatečných nákladů na zdroje, ale implementovat pouze homogenní výpočetní prostředí. Druhý umožňuje provozovat na jednom počítači několik operačních systémů různých typů. V rámci druhé skupiny tvoří IDC další hranici mezi prodejci samostatných virtualizačních produktů (VMware, XenSource, Virtual Iron) a prodejci operačních systémů, které zahrnují virtualizační produkty (Microsoft, Red Hat, Novell).

Z našeho pohledu není struktura trhu navržená IDC příliš přesná. Za prvé, IDC z nějakého důvodu nerozlišuje přítomnost dvou zásadně odlišných typů virtuálních strojů – využívajících hostitelský OS (VMware, Virtual Iron, Microsoft) a hypervizor (VMware, XenSource, Red Hat, Microsoft, Novell). Za druhé, pokud mluvíme o hypervizoru, pak je užitečné rozlišovat mezi těmi, kteří používají své vlastní základní technologie (VMware, XenSource, Virtual Iron, Microsoft), a těmi, kteří licencují cizí (Red Hat, Novell). A nakonec je třeba říci, že SWsoft a Sun mají ve svém arzenálu nejen virtualizační technologie na úrovni OS, ale také nástroje pro podporu virtuálních strojů.

Koncept virtuálního prostředí

Nový směr virtualizace, který poskytuje celkový ucelený obraz celé síťové infrastruktury pomocí agregačních technik.

Typy virtualizace

Virtualizace je obecný termín, který zahrnuje abstrakci zdrojů pro mnoho aspektů výpočetní techniky. Typy virtualizace jsou uvedeny níže.

Virtualizace softwaru

Dynamické vysílání

S dynamickým překladem ( binární vysílání) problematické OC příkazy hosta jsou zachycovány hypervizorem. Poté, co jsou tyto příkazy nahrazeny bezpečnými, je vrácena kontrola nad hostujícím OS.

Paravirtualizace

Paravirtualizace je technika virtualizace, ve které jsou hostované operační systémy připraveny na provoz ve virtualizovaném prostředí mírnou úpravou jejich jádra. Operační systém interaguje s programem hypervizoru, který mu poskytuje hostované API, namísto přímého používání prostředků, jako je tabulka stránek paměti.

Metoda paravirtualizace dosahuje vyššího výkonu než metoda dynamického překladu.

Metoda paravirtualizace je použitelná pouze v případě, že hostující OS mají otevřené zdrojové kódy, které lze upravit podle licence, nebo jsou hypervizor a hostující OS vyvinuty stejným výrobcem, s přihlédnutím k možnosti paravirtualizace hostujícího OS (ačkoli za předpokladu, že hypervizor lze provozovat pod nižší úrovní hypervizoru, pak paravirtualizace samotného hypervizoru).

Termín se poprvé objevil v projektu Denali.

Vestavěná virtualizace

výhody:

  • Sdílení prostředků oběma OS (adresáře, tiskárny atd.).
  • Pohodlí rozhraní pro okna aplikací z různých systémů (překrývající se okna aplikací, stejná minimalizace oken jako v hostitelském systému)
  • Při jemném vyladění na hardwarovou platformu se výkon od původního nativního OS liší jen málo. Rychlé přepínání mezi systémy (méně než 1 sekunda)
  • Jednoduchý postup aktualizace hostujícího OS.
  • Obousměrná virtualizace (aplikace jednoho systému běží na jiném a naopak)

Implementace:

Hardwarová virtualizace

výhody:

  • Zjednodušte vývoj platforem pro virtualizaci softwaru poskytnutím hardwarových rozhraní pro správu a podpory pro virtuální hosty. To snižuje složitost a čas strávený vývojem virtualizačních systémů.
  • Schopnost zvýšit výkon virtualizačních platforem. Virtuální hostující systémy jsou pro zvýšení výkonu spravovány přímo malou softwarovou middlewarovou vrstvou, hypervizorem.
  • Zabezpečení je vylepšeno, je možné přepínat mezi několika běžícími nezávislými virtualizačními platformami na hardwarové úrovni. Každý z virtuálních strojů může pracovat samostatně, ve vlastním prostoru hardwarových prostředků, zcela izolovaně od sebe. To vám umožní eliminovat ztráty výkonu, zachovat hostitelskou platformu a zvýšit bezpečnost.
  • Hostující systém není vázán na architekturu hostitelské platformy a na implementaci virtualizační platformy. Technologie hardwarové virtualizace umožňuje provozovat 64bitové hostované systémy na 32bitových hostitelských systémech (s 32bitovými virtualizačními prostředími na hostitelích).

Příklady aplikací:

  • testovací laboratoře a školení: Je vhodné testovat na virtuálních strojích aplikace, které ovlivňují nastavení operačních systémů, jako jsou instalační aplikace. Vzhledem k jejich jednoduchosti nasazování virtuálních strojů se často používají k výuce nových produktů a technologií.
  • distribuce předinstalovaného softwaru: mnoho vývojářů softwaru vytváří hotové obrazy virtuálních strojů s předinstalovanými produkty a poskytuje je zdarma nebo komerčně. Tyto služby poskytuje Vmware VMTN nebo Parallels PTN

Virtualizace serveru

  1. umístění několika logických serverů v rámci jednoho fyzického (konsolidace)
  2. spojení několika fyzických serverů do jednoho logického pro řešení konkrétní úlohy. Příklad: Oracle Real Application Cluster, technologie grid, vysoce výkonné clustery.
  • SVISTA
  • dvaOSdva
  • Red Hat Enterprise Virtualization pro servery
  • PowerVM

Kromě toho virtualizace serverů zjednodušuje obnovu poškozených systémů na jakémkoli dostupném počítači, bez ohledu na jeho konkrétní konfiguraci.

Virtualizace pracovních stanic

Virtualizace zdrojů

  • Rozdělení zdrojů Virtualizaci zdrojů lze chápat jako rozdělení jednoho fyzického serveru na několik částí, z nichž každá je pro vlastníka viditelná jako samostatný server. Nejedná se o technologii virtuálního stroje, je implementována na úrovni jádra OS.

V systémech s druhým typem hypervizoru oba OS (host i hypervizor) spotřebovávají fyzické zdroje a vyžadují samostatné licencování. Virtuální servery fungující na úrovni jádra OS téměř neztrácejí na výkonu, což umožňuje provozovat stovky virtuálních serverů na jednom fyzickém serveru, které nevyžadují další licence.

Sdílený prostor na disku nebo šířku pásma sítě do řady menších zdrojů stejného typu s menší spotřebou.

Lze připsat například implementaci sdílení zdrojů (Project Crossbow), která umožňuje vytvářet více virtuálních síťových rozhraní na základě jednoho fyzického.

  • Agregace, distribuce nebo přidávání více zdrojů k větším zdrojům nebo sdružování zdrojů. Například symetrické víceprocesorové systémy kombinují více procesorů; RAID a správci disků kombinují více disků do jednoho velkého logického disku; RAID a síťová zařízení používají více kanálů, které jsou spojeny dohromady, aby vypadaly jako jeden širokopásmový kanál. Na meta úrovni provádějí všechny výše uvedené počítačové clustery. Někdy sem patří také síťové souborové systémy abstrahované z datových úložišť, na kterých jsou postaveny, například Vmware VMFS, Solaris / OpenSolaris ZFS, NetApp WAFL

Virtualizace aplikací

výhody:

  • izolace spouštění aplikací: žádné nekompatibility a konflikty;
  • pokaždé v původní podobě: registr není přeplněný, neexistují žádné konfigurační soubory - je to nutné pro server;
  • nižší náklady na zdroje ve srovnání s emulací celého OS.

viz také

Odkazy

  • Přehled virtualizačních technik, architektur a implementací (Linux), www.ibm.com
  • Virtuální stroje 2007. Natalia Elmanova, Sergey Pakhomov, ComputerPress 9'2007
Virtualizace serveru
  • Virtualizace serveru. Neil McAllister, InfoWorld
  • Virtualizace serverů standardní architektury. Leonid Chernyak, Open Systems
  • Alternativy ke Channel Leaders 2009, 17. srpna 2009
Hardwarová virtualizace
  • Technologie virtualizace hardwaru, ixbt.com
  • Hardwarová virtualizační spirála. Alexander Alexandrov, Open Systems

Poznámky (upravit)


Nadace Wikimedia. 2010.

Podívejte se, co je "virtualizace" v jiných slovnících:

    virtualizace- Ve spisech SNIA je uvedena následující obecná definice. „Virtualizace je akce (akt), která spojuje několik zařízení, služeb nebo funkcí vnitřní složky infrastruktury (back end) s další externí (přední ... ...

    virtualizace- Oddělení fyzické vrstvy sítě (umístění a připojení zařízení) od její logické vrstvy (pracovní skupiny a uživatelé). Nastavení konfigurace sítě na základě logických kritérií namísto fyzických. ... Technická příručka překladatele

    Virtualizace sítě je proces spojování hardwarových a softwarových síťových zdrojů do jediné virtuální sítě. Síťová virtualizace se dělí na externí, tedy propojení mnoha sítí do jedné virtuální, a interní, vytvářející ... ... Wikipedii