Читайте также:
|
|
Згідно зі статистикою середній рівень завантаження процесорних потужностей у серверів під управлінням Windows не перевищує 10%, у Unix – систем цей показник кращий, проте в середньому не перевищує 20 %. Низька ефективність використання серверів пояснюється широко застосовуваним з початку 90 – х років підходом " один додаток – один сервер", тобто кожен раз для розгортання нової програми компанія набуває новий сервер. Очевидно, що на практиці це означає швидке збільшення серверного парку і як наслідок – зростання витрат на його адміністрування, енергоспоживання та охолодження, а також потреба в додаткових приміщеннях для установки все нових серверів і придбанні ліцензій на серверну ОС.
Віртуалізація ресурсів фізичного сервера дозволяє гнучко розподіляти їх між додатками, кожен з яких при цьому "бачить" тільки призначені йому ресурси і " вважає", що йому виділено окремий сервер, тобто в даному випадку реалізується підхід " один сервер – кілька додатків ", але без зниження продуктивності, доступності та безпеки серверних додатків. Крім того, рішення віртуалізації дають можливість запускати в розділах різні ОС за допомогою емуляції їх системних викликів до апаратних ресурсів сервера.
Рисунок 7.1 – Віртуалізація має на увазі запуск на одному фізичному комп'ютері декількох віртуальних комп'ютерів
В основі віртуалізації лежить можливість одного комп'ютера виконувати роботу декількох комп'ютерів завдяки розподілу його ресурсів на декілька середовищ. За допомогою віртуальних серверів і віртуальних настільних комп'ютерів можна розмістити кілька ОС і кілька додатків в єдиному розташування. Таким чином, фізичні та географічні обмеження перестають мати якесь значення. Крім енергозбереження та скорочення витрат завдяки більш ефективному використанню апаратних ресурсів, віртуальна інфраструктура забезпечує високий рівень доступності ресурсів, більш ефективну систему управління, підвищену безпеку і вдосконалену систему відновлення в критичних ситуаціях.
У широкому розумінні поняття віртуалізації являє собою приховування справжньої реалізації якогось процесу або об'єкта від істинного його подання для того, хто ним користується. Продуктом віртуалізації є щось зручне для використання, насправді, маючи більш складну або зовсім іншу структуру, відмінну від тієї, яка сприймається при роботі з об'єктом. Іншими словами, відбувається відділення представлення від реалізації чого -небудь. Віртуалізація покликана абстрагувати програмне забезпечення від апаратної частини.
У комп'ютерних технологіях під терміном «віртуалізація» зазвичай розуміється абстракція обчислювальних ресурсів і надання користувачеві системи, яка «інкапсулює» (приховує в собі) власну реалізацію. Простіше кажучи, користувач працює з зручним для себе представленням об'єкта, і для нього не має значення, як об'єкт влаштований в дійсності.
Зараз можливість запуску декількох віртуальних машин на одній фізичній викликає великий інтерес серед комп'ютерних фахівців, не тільки тому, що це підвищує гнучкість ІТ – інфраструктури, але й тому, що віртуалізація, насправді, дозволяє економити гроші.
Історія розвитку технологій віртуалізації налічує понад сорок років. Компанія IBM була першою, хто задумався про створення віртуальних середовищ для різних призначених для користувача завдань (ще в мейнфреймах). У 60 – х роках минулого століття віртуалізація представляла чисто науковий інтерес і була оригінальним рішенням для ізоляції комп'ютерних систем в рамках одного фізичного комп'ютера. Після появи персональних комп'ютерів інтерес до віртуалізації дещо послабився зважаючи на бурхливий розвиток операційних систем, які потребували адекватні вимоги до апаратного забезпечення того часу. Однак бурхливе зростання апаратних потужностей комп'ютерів наприкінці дев'яностих років минулого століття змусило ІТ – спільноту знову згадати про технології віртуалізації програмних платформ.
У 1999 р. компанія VMware представила технологію віртуалізації систем на базі x86 в якості ефективного засобу, здатного перетворити системи на базі x86 в єдину апаратну інфраструктуру загального користування та призначення, що забезпечує повну ізоляцію, мобільність і широкий вибір ОС для прикладних середовищ. Компанія VMware була однією з перших, хто зробив серйозну ставку виключно на віртуалізацію. Як показав час, це виявилося абсолютно виправданим. Сьогодні WMware пропонує комплексну віртуалізаційну платформу четвертого покоління VMware vSphere 4, яка включає засоби як для окремого ПК, так і для центру обробки даних. Ключовим компонентом цього програмного комплексу є гіпервізор VMware ESX Server. Пізніше в «битву» за місце у цьому модному напрямку розвитку інформаційних технологій включилися такі компанії як Parallels (раніше SWsoft), Oracle (Sun Microsystems), Citrix Systems (XenSourse).
Корпорація Microsoft вийшла на ринок засобів віртуалізації в 2003 р. з придбанням компанії Connectiх, випустивши свій перший продукт Virtual PC для настільних ПК. З тих пір вона послідовно нарощувала спектр пропозицій у цій галузі і на сьогодні майже завершила формування віртуалізаційних платформ, до складу якох входять такі рішення як Windows 2008 Server R2 c компонентом Hyper -V, Microsoft Application Virtualization (App – v), Microsoft Virtual Desktop Infrastructure (VDI), Remote Desktop Services, System Center Virtual Machine Manager.
На сьогоднішній день постачальники технологій віртуалізації пропонують надійні і легкокеровані платформи, а ринок цих технологій переживає справжній бум. За оцінками провідних експертів, зараз віртуалізація входить до трійки найбільш перспективних комп'ютерних технологій. Багато експертів пророкують, що до 2015 року близько половини всіх комп'ютерних систем будуть віртуальними.
Підвищений інтерес до технологій віртуалізації в даний час невипадковий. Обчислювальна потужність нинішніх процесорів швидко зростає, і питання навіть не в тому, на що цю потужність витрачати, а в тому, що сучасна «мода» на двоядерні і багатоядерні системи, що проникла вже і в персональні комп'ютери (ноутбуки та десктопи), як не можна краще дозволяє реалізувати багатющий потенціал ідей віртуалізації операційних систем та програм, виводячи зручність користування комп'ютером на новий якісний рівень. Технології віртуалізації стають одним з ключових компонентів (у тому числі, і маркетингових) в найновіших і майбутніх процесорах Intel і AMD, в операційних системах від Microsoft та ряду інших компаній.
Наведемо основні переваги технологій віртуалізації:
1. Ефективне використання обчислювальних ресурсів. Замість 3х, а то і 10 серверів, завантажених на 5 -20 % можна використовувати один, використовуваний на 50 -70 %. Крім іншого, це ще й економія електроенергії, а також значне скорочення фінансових вкладень: придбавається один високотехнологічний сервер, що виконує функції 5 -10 серверів. За допомогою віртуалізації можна досягти значно більш ефективного використання ресурсів, оскільки вона забезпечує об'єднання стандартних ресурсів інфраструктури в єдиний пул і долає обмеження застарілої моделі «одно додатків на сервер».
2. Скорочення витрат на інфраструктуру: Віртуалізація дозволяє скоротити кількість серверів і пов'язаного з ними ІТ -обладнання в інформаційному центрі. У результаті цього потреби в обслуговуванні, електроживленні й охолодженні матеріальних ресурсів скорочуються, і на ІТ витрачається значно менше коштів.
3. Зниження витрат на програмне забезпечення. Деякі виробники програмного забезпечення ввели окремі схеми ліцензування спеціально для віртуальних середовищ. Так, наприклад, купуючи одну ліцензію на Microsoft Windows Server 2008 Enterprise, ви отримуєте право одночасно її використовувати на 1 фізичному сервері і 4 віртуальних (в межах одного сервера), а Windows Server 2008 Datacenter ліцензується тільки на кількість процесорів і може використовуватися одночасно на необмеженій кількості віртуальних серверів.
4. Підвищення гнучкості і швидкості реагування системи: Віртуалізація пропонує новий метод управління ІТ – інфраструктурою і допомагає ІТ – адміністраторам затрачати менше часу на виконання повторюваних завдань – наприклад, на ініціацію, налаштування, відстеження і технічне обслуговування. Багатосистемні адміністратори відчували неприємності, коли «валиться» сервер. І не можна, витягнувши жорсткий диск, переставивши його в інший сервер, запустити все як раніше... А установка? пошук драйверів, настройка, запуск... і на все потрібні час і ресурси. При використанні віртуального сервера – можливий моментальний запуск на будь -якому “залізі“, а якщо немає подібного сервера, то можна скачати готову віртуальну машину з встановленим та настроєним сервером, з бібліотек, підтримуваних компаніями розробниками гіпервізорів (програм для віртуалізації).
5. Несумісні додатки можуть працювати на одному комп'ютері. При використанні віртуалізації на одному сервері можлива установка linux і windows серверів, шлюзів, баз даних і інших абсолютно несумісних в рамках однієї не віртуалізованої системи додатків.
6. Підвищення доступності додатків і забезпечення безперервності роботи підприємства: Завдяки надійній системі резервного копіювання та міграції віртуальних середовищ цілком без перерв в обслуговуванні ви зможете скоротити періоди планового простою і забезпечити швидке відновлення системи в критичних ситуаціях. "Падіння» одного віртуального сервера не веде до втрати інших віртуальних серверів. Крім того, у разі відмови одного фізичного сервера можливо зробити автоматичну заміну на резервний сервер. Причому це відбувається не помітно для користувачів без перезагрузки. Тим самим забезпечується безперервність бізнесу.
7. Можливості легкої архівації. Оскільки жорсткий диск віртуальної машини зазвичай представляється у вигляді файлу певного формату, розташований на якому -небудь фізичному носії, віртуалізація дає можливість простого копіювання цього файлу на резервний носій як засіб архівування і резервного копіювання всієї віртуальної машини цілком. Можливість підняти з архіву сервер повністю – ще одна чудова особливість. Можливо підняти сервер з архіву, не знищуючи поточний сервер і подивитися стан справ за минулий період.
8. Підвищення керованості інфраструктури: використання централізованого управління віртуальною інфраструктурою дозволяє скоротити час на адміністрування серверів, забезпечує балансування навантаження і "живу" міграцію віртуальних машин.
Віртуальною машиною будемо називати програмне або апаратне середовище, яка приховує справжню реалізацію якогось процесу або об'єкту від його справжнього подання.
Віртуальна машина – це повністю ізольований програмний контейнер, який працює з власною ОС і додатками, подібно фізичному комп'ютеру. Віртуальна машина діє так само, як фізичний комп'ютер, і містить власні віртуальні (тобто програмні) ОЗУ, жорсткий диск і мережевий адаптер.
ОС не може розрізнити віртуальну і фізичну машини. Те ж саме можна сказати про додатки та інших комп'ютерах в мережі. Навіть сама віртуальна машина вважає себе «справжнім» комп'ютером. Але незважаючи на це віртуальні машини складаються виключно з програмних компонентів і не включають обладнання. Це дає їм низку унікальних переваг над фізичною обладнанням.
Рисунок 7.2 – Віртуальна машина
Розглянемо основні особливості віртуальних машин більш детально:
1. Сумісність. Віртуальні машини, як правило, сумісні з усіма стандартними комп'ютерами. Як і фізичний комп'ютер, віртуальна машина працює під управлінням власної гостьовий оперативної системи і виконує власні додатки. Вона також містить всі компоненти, стандартні для фізичного комп'ютера (материнську плату, відеокарту, мережевий контролер і т.д.). Тому віртуальні машини повністю сумісні з усіма стандартними операційними системами, додатками і драйверами пристроїв. Віртуальну машину можна використовувати для виконання будь -якого програмного забезпечення, придатного для відповідного фізичного комп'ютера.
2. Ізольованість. Віртуальні машини повністю ізольовані один від одного, так ніби вони є фізичними комп'ютерами Віртуальні машини можуть використовувати загальні фізичні ресурси одного комп'ютера і при цьому залишатися повністю ізольованими один від одного, як якщо б вони були окремими фізичними машинами. Наприклад, якщо на одному фізичному сервері запущено чотири віртуальних машини, і одна з них дає збій, це не впливає на доступність решти трьох машин. Ізольованість – важлива причина набагато більш високої доступності і безпеки програм, виконуваних у віртуальному середовищі, в порівнянні з додатками, виконуваними в стандартній, невіртуалізірованной системі.
3. Інкапсуляція. Віртуальні машини повністю інкапсулюють обчислювальне середовище. Віртуальна машина являє собою програмний контейнер, зв'язуючий, або «інкапсулюючий» повний комплект віртуальних апаратних ресурсів, а також ОС і всі її додатки в програмному пакеті. Завдяки інкапсуляції віртуальні машини стають неймовірно мобільними і зручними в управлінні. Наприклад, віртуальну машину можна перемістити або скопіювати з одного пункту до іншого так само, як будь -який інший програмний файл. Крім того, віртуальну машину можна зберегти на будь -якому стандартному носії даних: від компактної карти Flash -пам'яті USB до корпоративних мереж зберігання даних.
4. Незалежність від обладнання. Віртуальні машини повністю незалежні від базового фізичного обладнання, на якому вони працюють. Наприклад, для віртуальної машини з віртуальними компонентами (ЦП, мережевою картою, контролером SCSI) можна задати налаштування, абсолютно не збігаються з фізичними характеристиками базового апаратного забезпечення. Віртуальні машини можуть навіть виконувати різні операційні системи (Windows, Linux та ін) на одному і тому ж фізичному сервері. У поєднанні з властивостями інкапсуляції і сумісності, апаратна незалежність забезпечує можливість вільно переміщувати віртуальні машини з одного комп'ютера на базі x86 на інший, не змінюючи драйвери пристроїв, ОС або програми. Незалежність від обладнання також дає можливість запускати в поєднанні абсолютно різні ОС і додатки на одному фізичному комп'ютері.
Розглянемо основні різновиди віртуалізації, такі як:
• віртуалізація серверів (повна віртуалізація і паравіртуалізації)
• віртуалізація на рівні операційних систем,
• віртуалізація додатків,
• віртуалізація уявлень.
Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 203 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |