На что способны виртуальные серверы
Виртуализация ресурсов используется крупными компаниями для абстрагирования серверных мощностей от пользователей. Параллельно скрываются и типы ОС, и аппаратные данные (процессор, память, тип железа).
В итоге получается уникальная унифицированная машина без опознавательных знаков, на которой можно развернуть огромное количество изолированных виртуальных кластеров. При этом они никак не контактируют друг с другом. Вторая возможность — объединение нескольких физических машин в один логический центр несмотря на разность аппаратного обеспечения. Конечному пользователю эта информация ни к чему, поэтому нет смысла ее афишировать.
Виртуализация — крутая программно-аппаратная авантюра, которая делает использование оборудования выгоднее, чем закупка физических выделенных мощностей. И тому есть несколько причин:
- выше параметры и функциональные возможности;
- снижение расходов на закупку программного обеспечения;
- отсутствие технических проблем с разными типами серверов, которые не хотят «дружить» между собой;
- в виртуальной среде многие программы становятся отзывчивее;
- развернуть виртуальную машину до рабочего состояния в разы быстрее.
Вот только многим наверняка непонятно, за счет чего все это достигается. Так нас тут для этого и приставили — давайте разбираться.
Принцип работы виртуального сервера
Мы привыкли, что на одном физическом сервере, и другом оборудовании в принципе стоит лишь одна операционная система. Она заведует ресурсами процессора, оперативной памяти, накопителей и различных плат расширения. Эгоистка, одним словом.
Вы можете вполне резонно заявить, что на одной платформе могут уживаться и две-три ОС вроде тандема Windows/Linux. Но эта пара хорошо работает лишь на бумаге. В реальности конфликтов избежать очень сложно. Не зря ведь Microsoft последние несколько лет внедряют ядро Linux в Win10, чтобы снизить количество танцев с бубном.
Виртуализация позволяет запустить на одном сервере несколько ОС, где для каждой предусмотрены свои настройки и конфигурации. Благодаря этой технологии можно замаскировать серверные ресурсы, включая железо. А значит, система будет думать, что у нее определенное число ядер и гигабайт оперативной памяти, заданное админом изначально.
Виртуализация распределяет ресурсы на абстрагированные программы, которые работают поверх общих мощностей, формируя единый пул. За счет такого подхода увеличивается суммарный коэффициент грамотного потребления ресурсов.
Помимо этого, виртуализация позволяет с легкостью перемещать виртуальную машину с одной платформы на другую. Например, вам необходимо снизить тепловыделение в машинном зале, равномерно распределив нагрузку между серверными стойками.
Что такое гипервизор
В процессе виртуализации инфраструктуры ПО отделяется от физического «тела». Достигается это за счет гипервизора — особой программной надстройки. Именно она позволит вам запускать на единственном экземпляре железа сразу несколько виртуальных машин, при этом каждой можно подрядить собственную операционку. Например, 10 копий Windows и еще пяток Linux.
Гипервизоры делятся на несколько типов в зависимости от выполняемых сценариев:
- первый тип — запускается непосредственно с физического сервера и именуется Bare-metal Hypervisor. Если переводить дословно, то получится нечто вроде «Гипервизор на голом железе»;
- второй тип — запускается поверх операционной системы, установленной на конкретное железо. Принцип работы гипервизора ничем не отличается от первого типа, но новоявленные ОС для виртуальных машин носят название «гостевая операционка». И тут у админа есть расширенный спектр полномочий по части запуска конкретной программы: с виртуальной машины, или напрямую с физического сервера.
Во всех случаях виртуальные объекты обособлены и полностью независимы друг от друга с логической точки зрения. Благодаря такому подходу виртуализация и является настолько популярным решением.
Большинство компаний предпочитают гипервизоры первого типа, поскольку они более простые в настройках и понятнее для начинающих. Второй тип отлично показывает себя в тестировании нового функционала. Их еще периодически называют «песочницами». И да, вы правильно подумали — полная свобода действий внутри Sand Box с возможностью творить любую вакханалию, серверу от этого ничего не будет. А удачные решения затем переходят либо на физические рельсы в виде обновлений, либо оставляются для дальнейшего расширения серверного парка.
Виды виртуализации
Вышеописанную технологию технически можно разделить на 2 крупных категории:
- программная;
- аппаратная.
Если говорить о программном методе, то здесь все построено на ресурсах серверной операционной системы, где каждая з виртуальных машин использует общее программное ядро. Таким образом, все остевые ОС идентичны, потому как повторяют образы хост-системы.
Из преимуществ такого подхода отметим простую настройку инфраструктуры. Они не создаются по щелчку пальца, но грамотный специалист настрогает любое количество виртуальных систем в сжатые сроки.
Недостатки также присутствует. Основной — невозможность полноценно разделить ресурсы, из-за чего сильна нагрузка на одну из виртуалок может подкосить остальные, расположенные на том же сервере. Если кто-то потребляет много ресурсов, аукается всем участникам этого сервера. Яркий пример — кто-то качает торрент из общей подсети, а другие страдают от нехватки скорости интернета.
Аппаратная виртуализация работает иначе. На хост-сервере устанавливают стандартную операционную систему, а затем создают на ее основе ряд полностью независимых и изолированных друг от друга виртуальных машин. При этом каждой выделяется собственная ОС с выделенным ядром (гостевая).
Гостевая операционка должна совпадать на 100% с ОС-гипервизором.
Из достоинств способа отметим, само собой, полное разделение серверных ресурсов. Пользователь может извращаться над железом сколько угодно, но остальные участники сессии этого даже не почувствуют — ресурсы строго ограничены для каждого пользователя заранее оговоренными рамками.
К минусам отнесем относительно медленную работу по сравнению с программным способом. Эмулировать приходится всю аппаратуру хоста, а заодно и контролировать весь функционал операционной системы. Но это плата за независимость. Прям, как от родителей съехать на съемную квартиру.
Как выбрать сервер для виртуализации
Подбор оптимального железа для этих целей будет напрямую зависеть от ваших задач. Обращать внимание стоит на следующие параметры:
- количество ядер процессора. Для каждого пользователя стоит выделить не менее 2 ядер (или хотя бы 2 потока на 1 ядро). При этом не забывайте, что ядер для каждого мало, а значит стоит озаботиться их высокой частотой и поддержкой Turbo Boost (Intel)/Turbo Core (AMD);
- оперативная память. Ее количество определяется типом операционной системы и возложенными на пользователя задачами. Минимально комфортный объем для программной виртуализации — от 2 ГБ на человека, для аппаратной — от 4 ГБ на человека, если говорить о комфортной работе. Модуль коррекции ошибок (ECC) обязателен;
- накопители. HDD или SSD типа SATA отметаем сразу, поскольку параллельные запросы они не поддерживают, поэтому только SAS. Заодно появляется возможность горячей замены и более стабильный RAID. Объем рассчитать сложно, поскольку здесь все зависит от задач конкретного оператора.
Также обращайте внимание на масштабирование, резервные мощности, возможность расширения. Всегда смотрите в сторону серверов, которые можно объединить в кластер — так надежнее.
Вместо итогов
Аппаратная виртуализация в процессорах (Intel-VT или AMD-V) открывает широкие возможности и перспективы по использованию виртуальных машин. Вы получаете надежные и гибкий в плане настроек инструментарий, который значительно повысит эффективность инфраструктуры. Ведущие процессорные вендоры активно поддерживают это направление, предоставляя все больше возможностей для конечного потребителя.
Использование виртуализации в перспективе снизит потери производительности при одновременном запуске нескольких виртуальных машин на одном физическом сервере. При этом возрастет и степень защищенности, что критически важно для корпоративной среды.
Если вы заинтересованы во внедрении этой технологии в своей компании и хотели бы приобрести оборудование, поддерживающее функцию виртуализации, обратитесь к нашим специалистам. Мы владеем полной информацией о возможностях самых современных платформ от ведущих производителей серверов, проконсультируем и подберем наилучшую конфигурацию точно под ваши нужды.
