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:

1. Аппаратная;
2. Программная.

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. 

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.