Ноу Інти, лекція, технології віртуалізації

Анотація: Інформаційні технології принесли в життя сучасного суспільства безліч корисних і цікавих речей. Кожен день винахідливі і талановиті люди придумують все нові і нові застосування комп'ютерів як ефективних інструментів виробництва, розваги та співпраці. Безліч різних програмних і апаратних засобів, технологій і сервісів дозволяють нам щодня підвищувати зручність і швидкість роботи з інформацією. Все складніше і складніше виділити з обрушується на нас потоку технологій дійсно корисні і навчитися застосовувати їх з максимальною користю. У цій лекції йтиметься про ще одну неймовірно перспективної і по-справжньому ефективною технологією, стрімко вривається в світ комп'ютерів - технології віртуалізації, яка займає ключове місце в концепції "хмарних" обчислень.

Мета даної лекції - отримати відомості про технології віртуалізації, термінології, різновидах і основні переваги віртуалізації. Ознайомитися з основними рішеннями провідних ІТ-вендорів. Розглянути особливості платформи віртуалізації Microsoft.

технології віртуалізації

Згідно зі статистикою середній рівень завантаження процесорних потужностей у серверів під управлінням Windows не перевищує 10%, у Unix-систем цей показник краще, але тим не менше в середньому не перевищує 20%. Низька ефективність використання серверів пояснюється широко застосовуваним з початку 90-х років підходом "один додаток - один сервер", т. Е. Кожен раз для розгортання нової програми компанія набуває нового 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 придбання ліцензій на серверну ОС.

Віртуалізація ресурсів фізичного сервера дозволяє гнучко розподіляти їх між додатками, кожне з яких при цьому "бачить" тільки призначені йому ресурси і "вважає", що йому виділено окремий сервер. т. е. 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.

Мал. 2.1. 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 за кількома середах. За допомогою віртуальних серверів і віртуальних настільних комп'ютерів можна розмістити кілька ОС і кілька додатків в єдиному місці розташування. Таким чином, фізичні і географічні обмеження перестають мати будь-яке 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 є приховування справжньої реалізації будь-якого процесу або об'єкта від істинного його уявлення для того, хто ним користується. Продуктом віртуалізації є щось зручне для використання, насправді, має більш складну або зовсім іншу структуру, відмінну від тієї, яка сприймається при роботі з об'єктом. Іншими словами, відбувається відділення уявлення 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 поданням 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, а 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, тоді 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 через бурхливого розвитку операційних систем, які пред'являли адекватні вимоги до апаратного забезпечення того часу. Однак бурхливе зростання апаратних потужностей комп'ютерів в кінці дев'яностих років минулого століття змусив ІТ-спільнота знову згадати про технології віртуалізації програмних платформ.

Підвищений інтерес до технологій віртуалізації в даний час не випадковий. Обчислювальна потужність нинішніх процесорів швидко зростає, і питання навіть не в тому, на що цю міць 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 і додатків, виводячи зручність користування комп'ютером на новий якісний рівень. Технології віртуалізації стають одним з ключових компонентів (в тому числі, і маркетингових) в найновіших і майбутніх процесорах Intel і AMD. в операційних системах від Microsoft і ряду інших компаній.

Наведемо основні переваги технологій віртуалізації:

Віртуальної машінойбудем називати програмну або апаратну середовище, яке приховує справжню реалізацію будь-якого процесу або об'єкта від його видимого уявлення.

Віртуальна машина-це повністю ізольований програмний контейнер, який працює з власної ОС і додатками, подібно фізичному комп'ютера. 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 ряд унікальних переваг над фізичним обладнанням.

Мал. 2.2. Віртуальна машина

Розглянемо основні особливості віртуальних машин більш детально:

Розглянемо основні різновиди віртуалізації, такі як:

• віртуалізація серверів (повна віртуалізація і паравіртуалізація)
• віртуалізація на рівні операційних систем,
• віртуалізація додатків,
• віртуалізація подань.