Czy naprawdę rozumiesz wirtualizację?

Wirtualizacja stała się ostatnio popularnym tematem w dziedzinie technologii informatycznych. Wirtualizacja może odbywać się na dowolnym poziomie - sprzętu, oprogramowania oraz warstwy sieci lub pulpitu. Z technicznego punktu widzenia wirtualizacja to proces, w którym wirtualne (nie rzeczywiste) wersje zasobów są tworzone z innego zasobu. Ten zasób może być jednym z następujących:

• System operacyjny
• serwer
• Urządzenie pamięci masowej
• Zasób sieciowy

Wirtualizacja to proces odsprzęgania aplikacji i zasobów niezbędnych do jej wykonania. Należy zauważyć, że z jednego serwera można uzyskać dostęp do wielu zasobów, co daje następujące korzyści:

• Mniej serwerów
• Mniejsze zużycie energii
• Mniej konserwacji

Wirtualizacja a przetwarzanie w chmurze

W branży IT wirtualizacja i przetwarzanie w chmurze są często używane jako synonimy. Podstawowa różnica między nimi polega na tym, że wirtualizacja jest częścią infrastruktury fizycznej, podczas gdy przetwarzanie w chmurze jest jedynie usługą. Zgodnie z podejściem do wirtualizacji początkowo ponosimy wyższe koszty, ale w dłuższej perspektywie oszczędzamy pieniądze. Jednak w podejściu do przetwarzania w chmurze my, jako subskrybenci, musimy płacić na podstawie użytkowania. Krótko mówiąc, możemy powiedzieć, że każda infrastruktura chmurowa jest infrastrukturą wirtualną, chociaż nie zawsze tak jest.

Co to jest hiperwizor?

Komputer / system, na którym tworzone jest środowisko wirtualne, jest znany jako system hosta, natomiast maszyna wirtualna jest znana jako system-gość. Hiperwizor można zdefiniować jako program niskiego poziomu lub oprogramowanie układowe służące do sterowania maszyną wirtualną. Zasadniczo działa jako menedżer maszyn wirtualnych. Istnieją dwa rodzaje hiperwizorów:

• Typ 1: Działa na nagich systemach
• Typ 2: Jest to interfejs programowy emulujący urządzenia, z którymi zwykle współpracują systemy

Kategorie wirtualizacji

Pojęcie wirtualizacji obejmuje szeroki zakres dziedzin oprogramowania i sprzętu. Omówmy kategorie po kolei.

Wirtualizacja sprzętu

W tej kategorii mamy serwer, który ma wiele systemów operacyjnych zainstalowanych i działających jednocześnie. W rezultacie liczba serwerów jest zmniejszona. Zapewnia to obwody w procesorze i kontrolerze pamięci, który obsługuje wiele systemów operacyjnych na jednym komputerze. W wirtualizacji sprzętowej mamy menedżera maszyn wirtualnych lub hiperwizora, który jest wbudowany w obwody sprzętowe, a nie wywoływany z oprogramowania innych firm. Zadaniem hiperwizora jest kontrolowanie procesora, pamięci i innych zasobów. Jest podobny do policji drogowej, której zadaniem jest umożliwienie działania wielu systemów operacyjnych na tym samym urządzeniu. Każdy system operacyjny ma własny procesor, pamięć i inne zasoby oprogramowania układowego.

Hiperwizor nie tylko kontroluje procesor i jego zasoby, ale także alokuje te zasoby, gdy jest to wymagane. Wirtualizacja sprzętowa umożliwia konsolidację kilku obciążeń na jednym serwerze. Zaletą wirtualizacji sprzętowej jest kilkukrotne zmniejszenie kosztów. Oprócz oszczędności kosztów i energii (ze względu na bardziej efektywne wykorzystanie zasobów sprzętowych), uzyskujemy wysoką dostępność zasobów, lepsze zarządzanie i mechanizmy odzyskiwania po awarii w infrastrukturze wirtualnej. W sumie w tym podejściu zapisujemy:

• Przestrzeń fizyczna
• Pobór energii
• Szybka skalowalność

Wirtualizacja klienta

Nazywa się to również wirtualizacją pulpitu. W tej kategorii wirtualizacji mamy klienta, być może komputer stacjonarny lub laptop, który można również nazwać maszyną użytkownika końcowego. W tym przypadku praca administratora systemu lub administratora sieci jest dość trudna, ponieważ zarządzanie komputerami znajdującymi się w środowisku klienta jest bardzo trudne. Maszyny znajdujące się na terenie firmy muszą być zgodne z wytycznymi i procedurami sformułowanymi przez firmę. Ale jeśli maszyny nie znajdują się na terenie firmy, nie możemy mieć nad nimi kontroli. Oprócz tego maszyny te są bardziej podatne na złośliwe oprogramowanie lub ataki wirusów. Wirtualizację klienta można zastosować, wykonując jeden z trzech opisanych poniżej modeli:

• Wirtualizacja pulpitu zdalnego: w tym podejściu środowisko systemu operacyjnego jest hostowane na jednym serwerze w centrum danych i jest dostępne z komputera lub laptopa użytkownika końcowego przez sieć.
• Wirtualizacja pulpitu lokalnego: w tym podejściu system operacyjny działa lokalnie na pulpicie klienta i ma różne warianty wirtualizacji, które mogą monitorować i chronić działanie systemu użytkownika końcowego.
• Wirtualizacja aplikacji: w tym podejściu konkretna aplikacja jest udostępniana w stacjonarnym systemie operacyjnym użytkownika końcowego, który nie jest instalowany w tradycyjny sposób. Aplikacje są instalowane i uruchamiane w kontenerze. Ten kontener ma kontrolę nad interakcją aplikacji z innymi systemami i komponentami. Aplikacje można izolować w ramach ich piaskownicy, aby zapobiec zakłóceniom z innych aplikacji. W tym modelu aplikacje mogą być przesyłane strumieniowo przez sieć lub dostarczane przez przeglądarkę internetową, przy czym większość przetwarzania odbywa się na poziomie serwera WWW lub serwera aplikacji.

Wirtualizacja pamięci masowej

Wirtualizacja pamięci to koncepcja, w której pamięć logiczna (np. Partycje wirtualne) jest oddzielona lub wydzielona z pamięci fizycznej (np. Urządzenia pamięci, na których znajdują się rzeczywiste dane). Może to być jeden lub więcej z poniższych:

• Dysk optyczny
• Dysk twardy
• Magnetyczne urządzenie magazynujące

Wirtualizacja pamięci pomaga osiągnąć niezależność od lokalizacji, ponieważ abstrahuje od fizycznego przechowywania danych. Użytkownikowi przedstawiono logiczną przestrzeń do przechowywania danych, podczas gdy faktyczne mapowanie do danych fizycznych jest obsługiwane przez sam system wirtualizacji. Przechowywanie danych odbywa się zgodnie z następującymi podejściami:

• Pamięć masowa podłączana bezpośrednio: jest to tradycyjne podejście, w którym dyski twarde są podłączone do fizycznych serwerów. Ta metoda jest łatwa w użyciu, ale trudna do zarządzania. Wady tego podejścia motywują organizacje do przejścia na wirtualizację.
• Network Attached Storage: W tym podejściu mamy maszynę, która znajduje się w sieci i zapewnia przechowywanie danych na innych komputerach. Jest to uważane za pierwszy krok w kierunku wirtualizacji pamięci masowej. W tym podejściu mamy jedno źródło danych, dzięki czemu tworzenie kopii zapasowych danych jest bardzo ważne.
• Storage Area Network: W tym podejściu wdrażamy określony sprzęt i oprogramowanie, które są używane do przekształcania zwykłych dysków w pamięć, która przekształca dane w sieć o wysokiej wydajności. Powszechnie wiadomo, że dane są kluczowym zasobem, który powinien być dostępny 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Jednocześnie danymi należy wygodnie zarządzać.

Wirtualizacja prezentacji

Ta kategoria występuje głównie w domenie technologicznej Microsoft, zwanej potocznie usługami terminalowymi lub usługami pulpitu zdalnego. Za pośrednictwem usług pulpitu zdalnego uzyskujemy zdalny pulpit systemu Windows w systemie podłączonym przez dowolną sieć. Sesja zdalna współdziała z podstawowym systemem fizycznym za pomocą lokalnej klawiatury, myszy i monitora, tak jak w systemie zdalnym.

Wirtualny przegląd

Wirtualizacja stała się gorącym tematem dyskusji. Omówiliśmy tutaj wszystkie główne obszary wirtualizacji i ich implementację. W nadchodzących latach koncepcje wirtualizacji zostaną rozszerzone również na inne obszary. Zakończmy naszą dyskusję następującymi punktami:

• Wirtualizacja to proces tworzenia wirtualnych instancji (zasobów) z dowolnego zasobu. Ten zasób może być jednym z następujących:
• System operacyjny
• serwer
• Urządzenie pamięci masowej
• Zasób sieciowy
• Wirtualizacja ma następujące zalety:
• Mniejsza liczba serwerów
• Mniejsze zużycie energii
• Mniej konserwacji

• Wirtualizacja jest często niewłaściwie wykorzystywana jako zamiennik przetwarzania w chmurze i odwrotnie, ale istnieją poważne różnice, które są widoczne, gdy przeprowadzimy dogłębne badanie tych dwóch.
• Zidentyfikowaliśmy następujące kategorie wirtualizacji:
• Wirtualizacja sprzętowa lub wirtualizacja serwera
• Wirtualizacja klienta
• Wirtualizacja pamięci masowej
• Wirtualizacja prezentacji