▷ Що таке віртуалізація і для чого вона потрібна

Одним із великих успіхів у обчислювальній роботі, безперечно, була віртуалізація. Це дає нам можливість мати кілька операційних систем одна в одній і тим самим економити гроші та апаратні ресурси.

Завдяки віртуалізації компаніям вдалося значно оптимізувати свої технологічні ресурси та витрати грошей і, перш за все, фізичного простору. У цій статті ми спробуємо максимально розкрити цю техніку, і ми дізнаємося, які переваги вона пропонує нам.

Зміст індексу

Можливість мати операційну систему Mac або Linux всередині Windows - це те, що ми навіть не уявляли кілька років тому. З іншого боку, сьогодні дивна річ - це навпаки, особливо коли говорять про консалтингові компанії або пропонують веб-послуги через віддалені сервери.

Що таке віртуалізація

Можна сказати, що техніка віртуалізації - це створення віртуальної чи нефізичної версії операційної системи або апаратної платформи завдяки програмному забезпеченню. Отже, коли ми робимо віртуалізацію, то, що ми насправді робимо, - це взяти ресурси, які матиме фізична машина: процесор, оперативна пам’ять, жорсткий диск, материнська плата, мережа та все, що складається з комп'ютера, та імітувати їх за допомогою програмного забезпечення, яке встановлюється по черзі. всередині операційної системи, яка працює на фізичній машині.

Цей ресурс або інструмент, який здатний перетворити фізичний комп'ютер у віртуальні рядки коду, називається Hypervisor або VMM (Virtual Machine Monitor). Завдяки цьому програмному забезпеченню ми можемо абстрагувати фізичні ресурси нашого комп’ютера та копіювати їх так, що, крім того, що вони використовуються нашою реальною операційною системою, вони також можуть використовуватись іншою операційною системою адаптованим чином. Це означає, що у нас на жорсткому диску ємністю 500 Гб, ми можемо сказати це програмне забезпечення, щоб створити з нього віртуальний жорсткий диск на 60 Гб для іншої Windows. Або що 4 ГБ пам’яті оперативної пам’яті йдуть до цієї віртуальної Windows.

Але це не закінчується. Ми не тільки можемо встановити на своєму комп’ютері другу Windows і третю або більше, але ми також можемо мати серверний комп'ютер, розташований в іншому місці (віддалений сервер) та отримати доступ до віртуальних операційних систем, які він встановив мережа Інтернет. Це справжня корисність і сила віртуалізації.

Відмінності між фізичною та віртуальною операційною системою

Для практичних цілей, якщо встановити віртуальну операційну систему через програмне забезпечення, ми отримаємо практично ті ж функціональні можливості, що і у фізичній операційній системі. Єдиним недоліком є ​​те, що ця система буде використовувати ресурси фізичного обладнання, тому її продуктивність буде знижена.

Коли ми завантажуємо комп'ютер із фізичною операційною системою, на жорсткому диску є інструмент для завантаження цієї системи - MBR. Ні в якому разі віртуальну операційну систему не вдасться запустити, оскільки ця система, не дивлячись на те, що знаходиться на одній машині, інкапсульована у файл, який, на думку нашої системи, є загальним та поточним каталогом даних.

Види віртуалізації

Існують різні типи віртуалізації, а точніше різні процедури віртуалізації певних ресурсів.

Віртуалізація сервера або обладнання

Це найпоширеніший і найбільш широко застосовуваний метод у корпоративному серверному середовищі. Процес полягає у створенні менших віртуальних серверів. Процедура полягає у створенні різних невеликих віртуальних серверів або тих, які використовують мало ресурсів на більшому фізичному сервері та з потужним обладнанням. Таким чином, ці машини, незалежно одна від одної, діляться апаратними ресурсами для ефективної роботи.

У цьому методі Hypervisor контролюватиме процесор, оперативну пам’ять, жорсткий диск та інші компоненти, щоб дозволити одночасно працювати на одній машині різні віртуальні операційні системи. Це було відзначено до і після в компаніях, що займаються наданням хостинг-серверів та інших типів для інших клієнтських компаній.

• Економія обладнання: не потрібно буде купувати фізичний матеріал для кожного обладнання. ми будемо викладати гроші лише на сервері. Масштабованість: для створення нових машин нам доведеться лише збільшити їх кількість та придбати нові фізичні елементи.

Віртуалізація програмного забезпечення або операційної системи

Це метод, яким користувачі настільних комп’ютерів користуватимуться в переважній більшості випадків. Метод полягає у виділенні основного комп'ютера для створення однієї або декількох віртуальних середовищ із встановленими на ньому операційними системами.

За допомогою фізичного комп’ютера ми створюємо платформу, яка дозволяє, наприклад, операційну систему Linux здійснювати в операційній системі Windows 10. Система Linux матиме характеристики реальної команди, її різні пристрої беруться безпосередньо з доступних фізичних апаратних ресурсів.

Віртуальна мережа

За допомогою цього методу ми можемо створювати фізичні мережі у віртуальних мережах для контролю набору машин, підключених один до одного. Таким чином ми можемо відтворити фізичну мережу за допомогою програмного забезпечення, яке також буде відповідальним за управління взаємодією між різними підключеними ресурсами.

• Ми збільшимо швидкість передачі даних: за відсутності фізичних обмежень Економія фізичного матеріалу: завдяки віртуальним з'єднанням у нас не буде потреби в наданні спеціальної фізичної проводки до кожної машини. З використанням інтерфейсу достатньої ширини, наприклад волоконної оптики, ми не матимемо проблем з передачею всіх віртуальних даних за допомогою одного фізичного з'єднання. Масштабованість: Як і в попередніх технологіях, це гарантує кращу масштабованість ресурсів.

Віртуалізація зберігання

За допомогою цього методу віртуалізації створюються декілька ресурсів зберігання, як правило, розташовані та розподілені по мережі. Маючи декілька цих блоків, а не лише один, можна буде отримати доступ до них одночасно або окремо. Таким чином, доступ до даних на декількох машинах буде набагато ефективнішим та швидшим, ніж якби у нас був один великий жорсткий диск, доступний для декількох машин. Крім того, реалізація флеш-накопичувачів SSD дозволяє значно підвищити цю продуктивність. Переваги, наведені нижче:

Збільшення швидкості: доступ до даних буде швидшим, коли розділяються одиниці.

• Краща масштабованість: Коли ми хочемо збільшити простір, нам доведеться лише купувати нові агрегати, залишаючи ті, які вже є. Підвищена ефективність: не буде часу очікування, оскільки наявна інформація розділена, а доступ до неї прямий і без очікування Автоматичне управління ресурсами: синхронізація та управління цими ресурсами будуть контролюватися протоколами зв'язку, TCP / IP або ті, які використовують різні інтерфейси, такі як SAS або RAID.

Віртуалізація пам'яті

Концепція точно така ж, як і для віртуалізації зберігання. Ідея полягає у створенні спільної функції пам'яті за допомогою розподілу в мережі для різних комп'ютерів, які вони використовують. Він пропонує ті ж переваги, що і мережеве зберігання.

Віртуалізація настільних ПК

Використовуючи цей метод віртуалізації, ми створюємо машину з операційною системою, в якій інші користувачі можуть віддалено підключитися та отримати робочий стіл цього сервера з іншого місця. Переваги:

• Централізоване розташування: потрібно буде мати лише комп'ютер з єдиною операційною системою, в якій кілька користувачів можуть віддалено підключитися. Економія ліцензій на програмне забезпечення Безпека: таким чином файли будуть захищені краще, ніж якби вони були на окремих комп’ютерах.

Програмне забезпечення для віртуалізації

Як і у всіх випадках, ми також будемо безкоштовно оплачувати програми віртуалізації.

Програми оплати:

• VMware: Корпорація EMC є одним з найважливіших та найсучасніших інструментів на ринку. Hyper-V: це Hypervisor, який належить Microsoft, і ми матимемо його безкоштовно, якщо придбаємо ліцензію сервера Windows або Windows 10 Pro Parallels: ще однієї з найвідоміших платних програм. Це дозволяє як програмне забезпечення, так і апаратну віртуалізацію. Virtuozzo: Традиційно доступний на Linux, він з'явився в Windows ще в 2005 році.

Безкоштовні програми:

• VirtualBox: Це найвідоміше програмне забезпечення з відкритим кодом, а також те, що має найбільше утиліт. VirtualBox, розроблений Oracle, доступний для Windows, Mac та Linux, а також здатний віртуалізувати всі ці операційні системи Virtual PC: також належить Microsoft та доступний для версій Windows XP, Vista та 7 Xen: Розроблений Кембриджським університетом програмне забезпечення з відкритим кодом, доступне для операційної системи Linux та Unix OpenVZ: інше програмне забезпечення з відкритим кодом, сумісне лише з версіями Linux, як для хостів, так і для віртуальної. KVM: ще один інструмент віртуалізації для операційної системи Linux

Переваги використання віртуалізації

Переваг використання віртуалізації багато. Одні з найважливіших:

• Скорочення витрат: Однією з найбільш важливих переваг є економія витрат. Завдяки віртуалізації ми уникатимемо придбання апаратних засобів або ліцензій для більшої кількості операційних систем. Більша ефективність роботи: завдяки спільному використанню та розміщенню ресурсів у різних елементах у мережі, ефективність доступу до даних або ресурсів значно швидша. Менше споживання енергії: це безпосередньо пов'язане з кількістю обладнання, підключеного до електричної мережі. Якщо у нас є віртуальне обладнання, споживання платформи буде підтримуватися лише іншими системами Покращена безпека: підключення фізичного обладнання до мережі збільшує ймовірність збоїв даних. За рахунок віртуалізації сервера та зберігання цей ризик значно знижується. Менша потреба в обслуговуванні: у віртуальної машини немає фізичних компонентів, тому вони не можуть вийти з ладу. Можливість клонування: маючи віртуальну машину, ми можемо її клонувати стільки разів, скільки нам потрібно чи потрібно встановити що-небудь додаткове. Переносність: як і в попередньому пункті, якщо ми клонуємо машину, ви можете призначити її іншому серверу, якщо вам потрібно шукати спеціальне обладнання.

Недоліки віртуалізації

Білого ніколи б не існувало, якби не було чорного. Як і в усьому, є і деякі недоліки використання методу віртуалізації:

• Етап навчання: один із предметів, який слід подолати - це саме знання використання програмного забезпечення для віртуалізації. Персонал, який використовує цей метод, повинен точно знати можливість та використання засобів віртуалізації, інакше все закінчиться лихом. Початкове збільшення витрат: щоб розмістити кілька машин, потрібно буде виділити ресурси на кожну з них. Тому потрібно інвестувати в потужне програмне забезпечення, якого, можливо, компанія спочатку не має. Зростання відмов ланцюга: якщо комп'ютер, який служить сервером віртуальної машини, виходить з ладу, всі вони будуть непрацездатними, тому збій спричиняє значне падіння продуктивності.

Взагалі віртуалізація - це чудовий інструмент, дуже корисний для компаній та користувачів, яким доводиться тестувати програми та практикувати конфігурацію мережі без необхідності фізичного обладнання.

Ми також рекомендуємо:

Ви хотіли створити віртуальну Windows ? Незабаром ми побачимо, як це зробити. Ми сподіваємося, що ця стаття допомогла вам краще зрозуміти, що таке віртуалізація.