Что такое виртуализация?

Виртуализация является предоставлением ряда ресурсов, которые используются для вычислительных операций, имеющих логическое объединение. Виртуализации могут подвергнуться как серверы, так и персональные компьютеры, и прочие элементы рабочей сети. Это помогает сэкономить пространство и средства, что является серьезным преимуществом.

Основные понятия

Когда люди сталкиваются с виртуализацией, то они могут также сталкиваться с другими новыми понятиями. Чтобы в дальнейшем не возникало дополнительных вопросов, следует ознакомиться с базовыми терминами в этой теме:

• гипервизор – особое ПО, которое дает возможность формировать виртуальную машину, а также контролировать ее работу;
• виртуальная машина – пребывающая в изоляции система, представленная в виде логического сервера, который находится внутри физической машины, а также имеет определенный предел вычислительной мощности и свою ОС;
• хост виртуализации – сервер в физическом воплощении, на котором работает гипервизор.

Виртуализация серверов

Не всегда выгодно купить сервер, который будет работать отдельно, особенно если для организации их требуется несколько штук. Виртуализация представляет собой технологию, которая позволяет сделать на одном физическом устройстве несколько виртуальных. Для такого сервера будут выделены соответствующие мощности, что позволит ему работать, как настоящему, но при этом он будет отделен от других запущенных виртуальных устройств на машине. Процесс помогает замаскировать ресурсы от пользователей, а также скрыть данные для идентификации операционной системы.

Кластер узлов виртуализации

Если осуществлять виртуализацию на одном сервере, то это позволяет получить достаточно хорошие результаты работы, хотя такой способ не лишен недостатков. К примеру, отказ физической машины приведет к разрушению имеющейся инфраструктуры. Создание кластера узлов дает возможность лучше раскрыть потенциал технологии. Она представляет собой объединение физических серверов, мощность которых доступна для пользователей в рамках общего ресурса. У всего кластера одна точка контроля. Поэтому, рассматривая варианты как выбрать сервер для 1С, следует учитывать данный фактор.

В то же время виртуальные машины могут запускаться на различных физических, а также перемещаться между ними. Это повышает доступность их для пользователей, а также улучшает гибкость распределения ресурсов.

Гипервизоры первого типа (native, bare-metal)

Данный тип гипервизора играет роль программы для контроля. Он запускается прямо на аппаратной части ПК. Для него нет необходимости использования операционной системы общего назначения. В рассматриваемой архитектуре он занимается распределением ресурсов для вычислений и осуществляет контроль каждого поступающего обращения к устройствам со стороны виртуальных машин.

Данный тип гипервизоров обладает высокой скоростью быстродействия. При этом у них имеется недостаток, который состоит в поддержке драйверов устройств. Это оборачивается тем, что перечень совместимого ПО сужается. Примерами таких вариантов являются: kvm, VMWare ESXi, Xen.

Гипервизоры второго типа (hosted)

Гипервизоры данного типа выполняются на хостовой ОС. Зачастую для этих целей используют операционную систему «Линукс». Они обеспечивают контроль гостевых ОС. При этом эмуляция выполняется хостовой ОС. Она же проводит распределение физических ресурсов.

Данный тип гипервизоров демонстрирует не столь высокие показатели быстродействия, как в предыдущем варианте. Они не так часто применяются в промышленности, но в то же время хорошо справляются с задачами обучения, созданием программного обеспечения и прочими операциями. Примерами таких вариантов являются VMWare, Oracle VM, KVM.

Гипервизоры гибридного типа (hybrid)

Данный тип гипервизора объединяет в себе параметры двух предыдущих. Он выполняется на специализированной сервисной ОС. Эта операционная система является доменом или родительским разделом. С момента инсталляции гипервизора ядро системы начинает работать в режиме поддержания виртуализации. Он осуществляет контроль ресурсов процессора и памяти. В то же время доменный раздел выполняет задачи по обрабатыванию обращений, которые направлены к драйверам. Также здесь проводится обработка операций ввода и вывода.

Такой подход является наиболее удобным с позиции совместимости с техникой. Здесь нет необходимости добавлять драйверы техники. Гипервизор не занимается обработкой вызовов к ним. Все эти задачи реализует серверная операционная система.

Как работает виртуализация

Виртуализация работает за счет абстрагирования аппаратного обеспечения ЭВМ. Осуществляется ее изоляция от всего ПО, которое имеет к ней доступ. За счет создания абстракции осуществляется распознавание программами физических ресурсов сервера, и создаются логические аналоги процессоров, памяти, интерфейсов и прочих компонентов. Контроль ресурсов осуществляется при помощи гипервизора, который дополнительно контролирует обмен информацией.

Преимущества виртуализации

Данное решение получило широкое распространение благодаря ряду важных преимуществ. К основным из них относятся:

• консолидация серверов, так как одна физическая машина может создать несколько виртуальных аналогов, поэтому общее количество реальных устройств в организации станет меньше;
• создание более простой физической инфраструктуры, что достигается уменьшением количества оборудования, кабелей, стоек и прочих предметов, улучшая условия обслуживания, ремонта и ликвидации неполадок;
• уменьшение расходов на технику и обслуживание инфраструктуры, что затрагивает оплату за электроэнергию, позволяет ставить менее мощное охлаждение;
• высокий уровень гибкости сервера, так как каждая виртуальная машина является независимой и может работать на собственной ОС;
• лучшее управление – благодаря виртуализации управление становится более централизованным, появляется больше функций, расширяется инструментарий.

Уровни виртуализации

Виртуализация реализуется на следующих уровнях:

• ОС – на основе одной ОС запускается несколько;
• ПО – эмулируется работа всех программ;
• аппаратные ресурсы – формируются ресурсы с вычислительными мощностями, которые не зависят от аппаратной части;
• рабочие столы – для запуска и работы стола используется удаленный сервер;
• сети – программы задают каналы связи;
• данные – создаются системы обеспечения доступа к файлам для разных пользователей;
• системы хранения информации – физические ресурсы предоставлены только в виде общего логического пространства;
• центр обработки информации – осуществляется комплексная виртуализация сервера и прочих устройств, входящих в инфраструктуру.

Безопасность

Виртуализация, если рассматривать ее с точки зрения безопасности, имеет множество преимуществ, хотя присутствуют и негативные моменты в работе. Гипервизор позволяет объединить несколько виртуальных машин, а также обеспечивает доступ к ним. Соответственно, если проблемы будут на физическом уровне, то пострадает сразу несколько виртуальных машин. Стоит отметить возможность скопировать и перенести виртуальный сервер. Это ухудшает параметры его безопасности. Попадание вируса на одну из машин приводит к повышению риска атаки и на другие серверы.

Если грамотно настроить обслуживание, то виртуализация может повысить уровень безопасности работы. Соответственно, здесь требуется наличие специалиста по обслуживанию. Сейчас можно подобрать подходящий вариант среди множества представленных на рынке, чтобы обеспечить должный уровень безопасности.

Облачные вычисления

Под облачными вычислениями понимается модель передачи доступа к вычислениям, которые осуществляются при помощи виртуальных ресурсов. Для этого необходимо подключение к сети. Клиенту предоставляются ресурсы для работы. Все осуществляется в облаке, поэтому такое взаимодействие доступно со многих видов устройств и практически из любой точки, где есть интернет. Это перспективное направление, к которому стремятся многие компании. Клиенту открываются большие аппаратные мощности без необходимости покупать дорогую технику.

Виды виртуализации

Чтобы запустить виртуальный сервер, можно использовать несколько различных видов виртуализации. Базовое отличие в данных разновидностях состоит в том, что именно является объектом взаимодействия с гипервизором.

Программная виртуализация

При использовании такого вида виртуализации гипервизор начинает взаимодействовать с физическими мощностями. Для этого применяется основная ОС, работающая на хост-машине. Благодаря этому можно разделить ресурсы на несколько серверов одновременно.

Положительными сторонами здесь выступают: легкость настройки и большая скорость формирования машины. Среди недостатков этого вида можно отметить низкую скорость работы и отсутствие равномерности распределения ресурсов.

Аппаратная виртуализация

При таком типе осуществляется взаимодействие гипервизора и серверного железа. На него ставится ОС, после чего разворачиваются дополнительные машины, работающие в виртуальной среде. На каждом сервере стоит собственная ОС. К положительным моментам аппаратной виртуализации следует отнести равномерное распределение ресурсов, независимость машин, отсутствие влияния одной на другую. При этом есть и отрицательные моменты, проявляющиеся в более низкой скорости работы, более сложном распределении мощностей и необходимости контроля гостевой ОС.

Контейнерная виртуализация

Здесь взаимодействие осуществляется со специальным контейнером. Его запуск происходит на ядре хостовой ОС. Тут участвует операционная система, а не железо. Поэтому здесь нельзя поставить другую ОС. Также стоит отметить наличие ограниченного числа функций. Зачастую данный вариант применяется для работы некоторых приложений.

Виртуальные машины

Под виртуальными машинами понимается окружение для гостевой операционной системы. Оно распознается как аппаратное, хотя на самом деле осуществляется эмуляция при помощи ПО хостовой системы. Если применяется паравиртуализация, то в таком случае рассматриваемая машина не проводит эмуляцию аппаратной части. Здесь применяется особое API. Это можно использовать как для проведения тестов, так и в качестве средства для проведения экспериментов.

Виртуализация ресурсов

Данный процесс предполагает разделение имеющихся ресурсов. На базе одного настоящего интерфейса создается несколько виртуальных. Сюда можно отнести не только распределение ресурсов, но и объединение, и агрегацию. Это позволяет соединить несколько разных физических элементов в один виртуальный для получения больших возможностей.

Виртуализация приложений

Итогом виртуализации приложений становится преобразование программы, которая нуждается в установке на определенной операционной системе, в такую, которая не требует инсталляции. Приложение после этого может работать автономно. Программное обеспечение виртуализации вычисляет компоненты, необходимые для работы на конкретной системе, и эмулирует их. Это формирует для них подходящую среду и позволяет запускать программу изолированно. Для виртуализации приложение нужно переместить в папку со специальной средой, откуда оно сможет запускаться.

Виртуализация в бизнесе

Виртуализация активно используется в бизнесе, так как она позволяет сэкономить деньги на покупке техники, а также место для ее установки. Для средних компаний, у которых невысокие требования к мощности оборудования, виртуализация является наиболее выгодным решением даже с учетом имеющихся недостатков. На данный момент для бизнеса разработано много гибких вариантов, рассчитанных на разные размеры бюджета.

Чем виртуализация отличается от облачных вычислений?

Облачные вычисления дают возможность получить доступ к общему пулу ресурсов, которые распределяются автоматически для всех сотрудников компании и прочих пользователей. При этом виртуализация дает возможность одному ресурсу действовать как несколько различных.

Чем виртуализация отличается от контейнеризации?

Если сравнивать виртуализацию и контейнеризацию, то в последнем случае созданные образы нельзя изменить. Поэтому можно запускать множество контейнеров одного типа. Это делает тестирование более простым процессом. В то же время обновить контейнер не так сложно, так как для этого создается другой образ с новым содержанием.

Если у вас возникла необходимость виртуализации, то следует обратиться к специалистам ittelo.ru. ИТ-инженеры данной компании хорошо разбираются в рассматриваемом вопросе и смогут помочь в его решении.