Что такое виртуализация сервера?

Виртуализация является технологией, используемой для получения виртуального представления каких-либо физических устройств. Благодаря такому способу для пользователей становятся доступны все функции сервера, хранилища или сети.

Виртуализация сервера осуществляется при помощи специального ПО. Таким способом можно обеспечить одновременную работу нескольких виртуальных машин при наличии всего одной физической. Данный процесс может быть задействован для того, чтобы замаскировать серверные ресурсы от пользователей. Помимо этого, можно скрыть информацию для идентификации ОС, номер, определенные процессы и прочее.

Виртуализация сервера позволяет разделить один физический сервер на несколько изолированных, которые будут представлены виртуально, но будут доступны пользователям для работы. При этом каждый из таких серверов может работать на своей независимой операционной системе.

Кому и зачем она нужна?

Виртуализация поддерживает одновременную работу нескольких виртуальных устройств на одном, что позволяет сэкономить на покупке техники, месте ее размещения, коммутации. Компании используют такой способ для эффективного распределения аппаратных ресурсов, а также получения дополнительного дохода от вкладов в них.

Еще одной целью применения является работа облачных сервисов для вычислений. Это способствует более рациональному управлению архитектурой. Таким образом, продукты компании БлюСтакс могут запускаться на железе AMD, Intel и прочих производителей без изменения настроек bios.

Применяя виртуализацию серверов, можно обеспечить взаимодействие с аппаратными ресурсами с более высоким уровнем гибкости. Физические серверы используют больше электроэнергии для своей работы, и их требуется периодически обслуживать. Доступ к ним нередко ограничен дизайном сети и физической близостью. Виртуализация устраняет все указанные выше ограничения за счет абстрагирования функций техники в ПО. Контроль и использования аппаратной инфраструктуры становится доступен в виде приложения.

Системы виртуализации

В виртуализации используется несколько систем, к которым относятся:

• host– операционная система-хозяйка, находящаяся на физическом сервере, и на которой работают другие системы;
• guest– операционная система гость, находящаяся на VPS и функционирующая в изолированном окружении;
• hypervisor– ПО для создания виртуального сервера и его контроля.

Виды виртуализации

Для запуска виртуального сервера могут использоваться разные виды виртуализации. Они отличаются тем, с чем именно происходит взаимодействие гипервизора.

Программная

При программной виртуализации hyper visor начинает взаимодействовать непосредственно с физическими мощностями, используя основную операционную систему, запущенную на хост-машине. ОС обеспечивает распределение имеющихся у железа ресурсов на разные серверы.

Преимущества программной виртуализации:

• высокая скорость создания виртуальной машины;
• легкость ее настройки.

Недостатки программной виртуализации:

• распределение ресурсов осуществляется неравномерно;
• некоторые серверы могут тормозить во время работы.

Аппаратная

Тут гипервизор взаимодействует непосредственно с железом. При помощи физических мощностей проводится установка стандартной операционной системы, затем осуществляется разворачивание отдельных виртуальных машин. Во всех сервисах создается своя операционная система.

Преимущества:

• полноценное распределение имеющихся у железа ресурсов;
• все виртуальные машины действуют независимо от других;
• одна машина не оказывает воздействие на другую.

Недостатки:

• технология уступает в скорости работы своим конкурентам;
• требуется полноценно распределять физические ресурсы между серверами, что сложнее;
• нужно управлять работой всех гостевых операционных систем.

Чтобы избавиться от некоторых из указанных выше недостатков, применяют паравиртуализацию. Принцип действия такой технологии предполагает передачу некоторых задач на выполнение гостевой операционной системой. Это ускоряет работу.

Контейнерная

Тут работает специальный контейнер. Он запускается на ядре хостовой операционной системы. С его помощью осуществляется изоляция виртуального пространства. В этом принимает участие не железо, а ОС. Таким образом, если на машину можно поставить операционную систему, которая отличается от хостовой, то при использовании контейнера это не получится. Это обусловлено тем, что в нем не полная ОС, как это делается в VPS, а система с ограниченным количеством функций. Как правило, их достаточно для запуска определенных приложений. К самым распространенным вариантам можно отнести:

• OpenVZ– работает на Linux и является бесплатной;
• LXS– проводится запуск нескольких операционных систем Linux;
• Docker– 1 приложение в 1 контейнере.

Что представляет собой виртуальная машина, и как она функционирует

Виртуальная машина представляет собой пространство, которое выделяется на отдельном участке жесткого диска. Для обыкновенного пользователя все выглядит как имитация компьютера с операционной системой и аппаратной частью. Использование виртуальных машин дает возможность протестировать любое программное обеспечение без необходимости запускать и настраивать дополнительные устройства.

Запуск виртуальной машины осуществляется за счет виртуализации под контролем гипервизора, распределяющего мощности. Это один из основных элементов, которые выделяют необходимую оперативную и физическую память для работы и выполнения процессов. Таким способом осуществляется оптимизация нагрузки, чтобы не было сбоев по причине недостатка ресурсов.

Типы виртуальных машин

Виртуальные машины можно классифицировать по нескольким направлениям. Если выделять типы по виртуализации, то здесь можно отметить программные и аппаратные ВМ.

Также возможно распределение по функционалу. Здесь выделяются классы машин, которые несут ответственность за один процесс, а также класс, отвечающий за функционирование всей ОС. Разница заключается в том, что первые машины работают с запуском определенной программы или приложения. Зачастую они работают исключительно в специальных виртуальных машинах. Они подключаются непосредственно к железу. Второй класс выступает в роли эмулятора операционной системы.

Помимо этого, машины можно разделить по виртуализации накопителей и сети. В первом случае предполагается несколько физических накопителей, а во втором – создание общей виртуальной сети, включающей в себя несколько физических.

Преимущества виртуальных машин

Принимая во внимание все указанное выше, можно отметить 3 достаточно существенных преимущества, имеющихся у виртуальных машин:

1. Виртуальную машину можно сделать практически на любом железе. Созданный таким способом сервер может работать со всеми видами ОС. Если для пользователя вопрос времени имеет высокое значение, то виртуальный сервер становится лучшим решением, которое также помогает экономить пространство и деньги.
2. На виртуальном сервере можно поставить старое программное обеспечение. Это отличный вариант, который помогает избавиться от необходимости содержать устаревшее оборудование.
3. Запуск и настройка виртуальной машины осуществляется намного более просто. Это позволяет сэкономить время после непредвиденных ситуаций и проблемных моментов в работе.

Недостатки виртуальных машин

Существует 2 главных недостатка, которые оказывают существенное влияние на выбор данного способа работы. Первым является уменьшение скорости работы и снижение ее стабильности, если на хосте запущено несколько виртуальных машин. В таком случае основная операционная система начинает заметно тормозить. Чтобы не сталкиваться с такой ситуацией, требуется закупать дорогостоящее оборудование и создавать лимиты для пользователей, что поможет поддержать стабильность работы.

Второй недостаток состоит в том, что даже при высокой мощности железа виртуальный сервер будет работать более медленно, чем хост. Данная ситуация обусловлена тем, что для работы виртуальной машины и ее связи с железом требуется «посредник». Здесь отсутствует прямой контакт, что обязательно приводит к снижению эффективности. Это объясняет, почему иногда на виртуальном сервере начинают подтормаживать программы и приложения, если сравнивать их с работой на основной ОС.

Поддержка работы виртуального сервера является обоснованной при необходимости проведения проверок работоспособности софта на разных операционных системах, включая Windows, Linux и прочие. Также это подходит для тех, кто хочет создать несколько машин на основе одной физической, что экономически оправдано. Данный способ не всегда подходит для тех случаев, когда нужна высокая мощность, потому что виртуальные машины медленнее работают и не раскрывают весь потенциал оборудования. Некоторые варианты подключения достаточно простые, и пользователям не нужно долго разбираться, как включить сервер или запустить отдельную машину.

Виртуальная машина является современным и полезным решением. Одним из наиболее распространенных примеров ее использования являются продукты компании BlueStacks, которые позволяют запускать приложения для Android на Виндовс без сложных настроек в биосе.