Виртуализация — что это, какие задачи решает и в чем преимущества

Для чего нужна такая технология как виртуализация, как это работает и нужна ли она конкретно вам, расскажу в сегодняшней публикации.

Virtualization Technology

Термин звучит, как название какой-нибудь секретной лаборатории, изобретающей адские машины для порабощения человечества, для дальнейшей интеграции его в Матрицу. В случае с процессором, это гораздо скучнее – всего лишь предоставление части вычислительной мощности, под конкретную задачу или несколько сразу.

Особенность в том, что под них создается специальная среда – своего рода «песочница», процессы в которой никак не могут повлиять на систему в целом, но могут обращаться к процессору напрямую, минуя посредников в виде основной ОС и все сопутствующие службы.

Сегодня, область практического применения, это технологии, развиваются по трем направлениям:

  • Виртуализация представлений

Терминальный сервер предоставляет свои мощности пользователю, и он же выполняет клиентское приложение, а на устройстве юзера отображаются только результаты расчетов. Это удобно тем, что существенно снижаются требования к программно-аппаратному обеспечению клиента и повышается безопасность.

В качестве терминального оборудования, можно использовать даже бюджетный смартфон. Недостаток в том, что существенно возрастают аппаратные требования к серверам, так как им приходится вести больше вычислений. Самый известный пример такого способа использования этой технологии – браузерные многопользовательские игры.

  • Виртуализация устройств

Так называется имитация аппаратной части компьютера, со строго заданными параметрами. На такой виртуальный компьютер можно установить собственную ОС и запускать с ее помощью приложения.

Технология широко используется для тестовых целей: перед релизом, программу всегда проверяют на разных устройствах, при необходимости оптимизируя и фикся баги.

Пример использования – эмулятор Андроида: создается отдельное виртуальное устройство с собственной ОС, которое может быть использовано как для развлечений, так и проверки работоспособности приложений.

  • Виртуализация приложений

Программа запускается в изолированной среде и никак не контактирует с «внешним миром», поэтому не конфликтует и не наносит вреда другим приложениям. Таким же способом можно запустить разные версии одной и той же программы.

Пример использования технологии – безопасные браузеры, которые часто идут в программном пакете как дополнения к многим антивирусам. Даже при посещении вредоносных сайтов, расплодившаяся там зараза не может попасть в операционную систему.

Зачем нужна виртуализация?

Снижает затраты на ИТ-инструменты, обеспечивает их гибкость и масштабируемость. Технология открывает возможности более простого управления рабочими нагрузками, повышает производительность и доступность ресурсов. Виртуализация автоматизирует процессы экономичного владения и эксплуатации ИТ.

Узнайте, как использовать технологию виртуализации для увеличения прибыли ➡

Основные преимущества

  • Снижение расходов (капитальных и эксплуатационных).
  • Устранение времени простоя (или минимизация).
  • Рост быстродействия и эффективности.
  • Сокращение времени реагирования на сбои.
  • Ускоренное развёртывание приложений и ресурсов.
  • Устойчивость бизнеса и восстановление в случае сбоев.
  • Упрощённый контроль за базами данных.
  • Наличие настоящего Программно-определяемого ЦОД.

Пользователь должен точно представлять, что нужно для виртуализации и её эффективного применения. Квалифицированные технические специалисты тщательно планируют процесс развёртывания технологии и настраивают виртуальные машины (то есть файлы данных на ПК) с использованием указанных выше преимуществ. Не понимая, как включить виртуализацию, вы рискуете снижением производительности, к чему приводит нерациональное использование ресурсов.

Рассчитайте стоимость виртуализации в «ZEL-Услуги» ➡

Виртуализация — что это такое, как включить, зачем нужна и что она делает?

Теоретические основы

Перед тем, как приступать к написанию кода, необходимо получить минимальную
теоретическую базу. Для начала определимся с терминами и аббревиатурами, которые
будут использоваться далее по тексту.

  • Гостевой режим – по аналогии с защищенным, реальным – режим
    работы процессора, в котором выполняется гостевая система.
  • Гость – виртуальная ОС, работающая в гостевом режиме под
    управлением гипервизора.
  • VMM (монитор виртуальных машин, гипервизор) – программное
    обеспечение, перехватывающее события в госте. Гипервизор представляет собой
    рычаг управления гостевыми системами.
  • Хост (по отношению к гостю) – система, на которой запущен
    гипервизор.
  • #VMEXIT – переход из режима гостя в режим хоста.

Виртуализация в бизнесе

Главная задача виртуализации — оптимальное использование производительности и мощности современной компьютерной техники в бизнес-приложениях, где используется мощное и дорогое оборудование.

Например, ваша организация собирается поставить почтовый сервер для обработки поступающей и исходящей переписки, а еще развернуть DNS и WEB-сервер. Сколько для этого нужно серверных машин? Достаточно одной. Потому что на ней, в виртуально разделенных друг от друга «песочницах», на одном и том же железе заработают как бы три отдельных компьютера, выполняющие каждый свою задачу. Так вы разместите на одном компьютере сразу три отдельных сервера и используете всю мощность и производительность техники, окупив потраченные средства.

Разумеется, так как мощность и производительность серверных систем и пропускная способность каналов связи постоянно растет, у виртуализации появляется все больше возможностей для применения. Наглядный пример из относительно недавно запущенных и находящихся у всех на слуху — сервис GeForce Now, благодаря которому можно на слабых компьютерах запускать современные игры.

Фактически это удаленные виртуальные компьютеры, выделенные сервисом под конкретного игрока. Собственная техника выступает только как терминальное устройство, для которого уже не так важна производительность процессора и видеокарты.

Надо ли вам это

Зачем такая замечательная технология рядовому юзеру, что дает она и дает ли вообще? По большому счету, незачем, и поддержка виртуализации в процессоре домашнего ПК – скорее дань трендам, чем насущная необходимость.

С задачами по виртуализации, которые могут возникнуть, прекрасно справляются и программные средства. Если не поддерживает виртуализацию процессор вашего ПК – не спешите начинать апгрейд. Скорее всего, необходимости в этой технологии у вас не возникает вовсе.

Меж тем, технологии сегодня оказывают поддержку и широко внедряют оба кита, на которых держится производство компьютерных процессоров – Intel и AMD. Естественно, обойдется покупка такого девайса дороже – и не потому, что технически он гораздо сложнее.

Дело в маркетинге – за поддержку виртуализации, некоторые готовы выложить лишние деньги, не понимая толком, что такое им хотят продать.

Хостинг

Каждая виртуальная машина получит столько ресурсов, сколько вы укажете. Этим фактом особенно пользуются хостеры (компании, предоставляющие услуги веб-хостинга). Фактически на каждого пользователя создается своя собственная виртуальная машина с квотами, соответствующими выбранному тарифу (ограничения по памяти, процессору и так далее).

Кроме того, виртуализация изолирует машины друг от друга, а значит вам не придется переживать, если пользователи попытаются навредить системе или соседним пользователям. Подобная услуга обычно называется VPS (virtual private server) и в базовой комплектации стоит дешево.

Виртуальные машины позволяют эффективнее утилизировать (использовать) ресурсы железной машины. Как правило, далеко не всем пользователям нужна мощность того железа, которое стоит у хостера, да и платить за нее он не готов. А вот виртуальная машина может съедать лишь проценты от мощности железа, что позволяет на одной машине размещать десятки клиентов (а то и больше). Получается, что и пользователь доволен, и хостер заработал свои деньги.

См. также[править | править код]

  • Паравиртуализация
  • Полная виртуализация

Что включено в технологию виртуализации?

  1. Виртуализация данных

    Собирая данные из разных источников, получите их единое представление в требуемой форме путём преобразования средствами виртуализации.

  2. Виртуализация операционных систем

    Выступает в роли инструмента единовременного использования разных программных сред на одном компьютере (например, Windows и Linux) с использованием ядра действующей операционной системы и возможностями передачи виртуальных сред на другие компьютеры (для снижения расходов на оборудование и повышения безопасности ввиду изоляции ПО).

  3. Виртуализация рабочего места

    В отличие от виртуализации операционных систем, когда на одном компьютере запускается несколько программных оболочек, этот инструмент позволяет единовременно и массово развёртывать рабочие среды на других компьютерах, планшетах, смартфонах.

  4. Виртуализация серверов

    Применяется для повышения доступности сервера (компьютера с эффективной обработкой массивов задач) и распределения компонентов с целью обслуживания конкретных функций. Несколько операционных систем запускаются в виде виртуальных машин на одном физическом сервере.

  5. Виртуализация сетевых функций

    Позволяет воспроизвести физическую сеть для приложений с предоставлением логических сетевых устройств, общего доступа к файлам и сервисов в виде коммутаторов, маршрутизаторов, брандмауэров, VPN, автоматизированным распределением нагрузки и так далее для уменьшения затрат на оборудование.

Виртуализация делает вычислительную среду независимой от физической инфраструктуры. В качестве дополнительных решений организации могут начать с виртуализации своих серверов, а затем перейти к облачным вычислениям для еще большей гибкости и самообслуживания.

Виртуализация — что это такое, как включить, зачем нужна и что она делает?
Логотип компании «ZEL-Услуги» Компания ZEL-Услуги

Обратитесь за консультацией по услугам виртуализации в компанию ИТ-аутсорсинга для дальнейшей экспертной поддержки и консультации по этой теме и любым другим техническим вопросам.

LogoBlack.png

Читайте также

  • VSM (карта потока ценностей) — что это простыми словами?
  • Чат-бот — что это такое простыми словами?
  • Индустрия 4.0: что такое четвёртая промышленная революция простыми словами?
  • Обфускация кода — что это такое и для чего нужно?
  • Что такое «спагетти код»?

Может быть интересно

  • Онлайн конструктор тарифов
  • Цены и тарифы на ИТ-аутсорсинг
  • Абонентское обслуживание компьютеров
  • ИТ-директор
  • Настройка и обслуживание серверов

См. также

  • Паравиртуализация
  • Полная виртуализация

Какие виртуальные машины предпочитают использовать сегодня?

Их достаточно большое количество. Но наиболее популярными вариантами считаются следующие:

VirtualBox

VirtualBox

Этот продукт легко интегрируется с практически со всеми современными операционными системами. То есть, его можно запускать, если изначально на компе стоит Виндовс, Линукс, ОС Мак и так далее.

Поддерживает как 32-разрядную, так и 64-рязряднуцю систему.

VMware

VMware

Считается одним из лучших вариантов VM на сегодняшний день. Поддерживает все основные современные технологии. Например, спокойно работает с USB 3.0.

Единственный недостаток – она платная. Можно пользоваться и бесплатным вариантом, но в нем основной функционал будет изрядно урезан.

Microsoft Virtual PC

Microsoft Virtual PC

Полностью бесплатная оболочка. Правда, исходя из названия, сразу же можно выявить один недостаток. А именно, возможность работы только с ОС Microsoft Windows. Никаких Linux или Mac установить таким образом не получится.

Как включить виртуализацию

Активировать эту опцию можно в БИОСе (при условии, что она не включена изначально). Как включить: при перезагрузке компьютера нажать кнопку Del или F2 (чаще всего, на некоторых материнских платах кнопка может быть другой) и найти в меню пункт Virtualization Technology.

Где именно искать – зависит от модели и версии BIOS. Следует выбрать опцию Enabled и, сохранив изменения, перезагрузить компьютер.

Вопреки распространенному заблуждению, базовая частота или коэффициент умножения, при этом не увеличивается, компьютер не станет мощнее и не начинают «летать», программы, которые до этого работали с глюками и тормозами – количество гигагерц, в которых измеряется производительность процессора, не возрастает и не образовываются дополнительные ядра.

Разницу можно почувствовать только при запуске гостевой ОС в привычной вам среде. Работать она будет шустро, именно благодаря прямому доступу виртуальной ОС к ресурсам процессора, что и должна обеспечить виртуализация.

Я уже упоминал в этой статье эмуляторы Android. Да, это виртуальные устройства с поддержкой виртуальной же ОС, поэтому для нормальной их работы, поддержка виртуализации таки необходима. В противном случае даже простенькие приложения будут дико тормозить – впрочем, как и сам Андроид, запущенный в среде Виндовс.

Отдельного упоминания эмуляторы заслуживают потому, что в последнее время они стали очень популярны. Несмотря на то, что почти в каждой семье уже есть планшет и несколько смартфонов, в некоторые игры удобнее играть с помощью клавиатуры и мышки – например, в PUBG Mobile.

Впрочем, это касается исключительно олдскульных геймеров. Поколению, выросшему на играх для сенсорных устройств, рубиться в шутеры, таки удобнее на планшетах и смартфонах.

А на этом откланиваюсь и настоятельно рекомендую подписаться на новостную рассылку, чтобы не пропустить очередную интересную и полезную публикацию. Буду весьма признателен, если вы поделитесь этой статьей в социальных сетях.

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Используйте

Как видите, для решения многих задач (если не большинства), подойдет виртуализация. Вы уже познакомились с этим понятием и теперь имеете представление о методе. Так что, если нужно строить сложную ИТ-структуру качественно и экономно, можете использовать приведенный в статье подход. Всего доброго, надеюсь, что сумел помочь!

Другие гайды по теме

  1. Что такое Vagrant. Vagrant позволяет создавать и конфигурировать легковесные, повторяемые и переносимые окружения для разработки в виртуальных машинах.
  2. Как работать с Linux используя Windows. Инструкция по установке Ubuntu Linux внутри Windows с использованием различных технологий виртуализации.

Кирилл Мокевнин

WWW

AMD64 Architecture Programmer’s Manual Volume 2: System Programming:

amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/24593.pdf. Теме
виртуализации в этом мануале посвящена глава 15, Secure Virtual Machine.

Hypersight Rootkit Detector (для Windows) – анти-руткит на основе аппаратной
виртуализации. Фраза на главной странице “Blue Pill перестал быть невидимым” –
заставляет познакомиться с сабжем поближе:

northsecuritylabs.com/ru.

Проект Blue Pill Джоанны Рутковской – руткит, использующий аппаратную
виртуализацию (опенсорс):
bluepillproject.org.

В качестве дополнительной литературы можно почитать также ман AMD, целиком и
полностью посвященный CPUID. CPUID Specification

amd.com/us-en/assets/content_type/white_papers_and_tech_docs/25481.pdf.

Проект Xen
xen.org/products/projects.html.

HookSafe – не так давно появившийся анти-руткит на основе гипервизора (для
Linux). Исследователи работают над версией для Windows

discovery.csc.ncsu.edu/pubs/ccs09-HookSafe.pdf.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...