Принципы виртуализации серверов
5 (100%) 4 votes

Даже в своей самой простой форме технологии вир­туализации привели к глубоким изменениям в центрах обработки данных: изменились серверы, запоминаю­щие устройства, сети.

В данной статье речь пойдет исключительно о гипервизоре, испытанной техноло­гии, в течение многих лет применявшейся для работы серверов как многоабонентского устройства (возможности для одного сер­вера выполнять несколько вычислительных рабочих нагрузок, как будто они выполняются на нескольких серверах).

Существует несколько базовых понятий, которые необходимо усвоить в отношении современного гипервизора.

На самом высоком уровне технологии гипервизора представля­ют интеллектуальные программные компоненты, позволяющие абстрагировать аппаратные ресурсы и обеспечивать многоабо­нентскую работу серверов.

Эти виртуальные серверы (или службы) представляют собой программные виртуальные машины (ВМ), обращающиеся к базовым физическим ресурсам сервера и делящиеся этими ресурсами друг с другом.

Основные определения

  • Гипервизор типа I (рис.1). Он развертывается на компьютере без операционной системы. Таким образом , это первый про­граммный продукт, устанавливаемый на сервере. Он будет напрямую взаимодействовать с аппаратными средствами физического сервера. Затем эти ресурсы паравиртуализуются и предо­ставляются работающим виртуальным машинам. Это предпо­чтительный метод для многих производственных систем.
    Гипервизор типа I для виртуализации серверов
  • Гипервизор типа II (рис.2). Эта модель, показанная на рисунке 2, также известна как хостируемый (hosted) гипервизор. Программа устанавливается не на «голом» железе, а поверх действующей операционной системы.Например, на сервер с Windows Server 2008 R2 поверх операционной системы может быть установлен гипервизор VMware Workstation 8. Появляется допол­нительный уровень программного обеспечения, через который передаются вычислительные ресурсы, прежде чем они достигнут вир­туальной машины, но задержка минимальная, и благодаря совре­менным усовершенствованиям производительность гипервизора может оставаться оптимальной.
    Гипервизор типа II для виртуализации серверов
  • Гостевая машина или виртуальная машина, представляет собой рабочую нагрузку, то есть рабочее прило­жение, устанавливаемое поверх гипервизора. Это может быть виртуальное устройство, операцион­ная система или виртуализуемая рабочая нагрузка другого типа. Гостевая машина исходит из того, что является самостоятельным компьютером с собственными выделенными устройствами. Таким образом, благодаря вир­туализации вы можете использо­вать один физический компьютер для выполнения нескольких рабочих нагрузок . Все это про­исходит при интеллектуальном распределении ресурсов между виртуальными машинами.
  • Хост-компьютер. Это физический сервер. Виртуализация может охватывать несколько компонентов — сети хранения SAN, локальные сети, проводные соединения и т.д., но в данной статье мы сосредоточимся на ресурсах физического сервера. Основные ресурсы — оперативная память и процессор — делятся между виртуальными машинами и распределяются по усмотрению администратора. Машина, которой требуется больше оперативной памяти (например, контроллер домена), получит больше ресурсов, а менее важная виртуальная машина (скажем, сервер лицензий) будет иметь меньше ресурсов. Благодаря современным технологиям гипервизоров многие ресурсы можно выделять динамически.
  • Инструменты паравиртуализации. После установки гостевой виртуальной машины поверх гипервизора на этой виртуальной машине обычно устанавливается набор инструментов. Они предоставляют набор операций и драйверов для оптимизации работы гостевых виртуальных машин. Например, хотя собственные драйверы для сетевой платы будут работать, взаимодействие паравиртуальных драйверов сетевой платы с базовым физическим уровнем будет гораздо более эффективным и обеспечит сложные сетевые технологии работы.
  • Контейнеры. Эта технология все чаще используется совместно с традиционными гипервизорами, такими как VMware или XenServer, или вместо них. Виртуализация уровня операционной системы — превосходный инструмент для создания надежно изолированных многоабонентских сред.

Технологии контейнеров, такие как Docker, добавляют новый уровень абстракции и автоматизации на платформе виртуализации уровня операционной системы на серверах Linux.Контейнеры приложений помогают абстрагировать процесс виртуализации уровня операционной системы. Это дает администраторам большую степень контроля над службами подготовки, расширенные ограничения в области безопасности и процессов и даже более интеллектуальную изоляцию ресурсов.

Это важно, поскольку вы можете, например, запустить контейнер Microsoft IIS, не выделяя целиком виртуальную машину или лицензию операционной системы. Вы непосредственно запускаете только контейнер I IS. Аналогично другие поставщики, такие как Citrix со своей NetScaler СРХ, могут запускать мини-ADC в контейнерной среде.

Интеграция становится все более тесной. Среда Microsoft Azure дополнена поддержкой контейнеров Docker на виртуальных машинах Linux, что позволяет обширной экосистеме «докеризованных» приложений Linux работать в «облаке» Azure.

При еще более глубоком внедрении «облака» системы контейнеров, использующие Docker, также могут быть интегрированы с платформами Chef, Puppet, OpenStack и Amazon Web Services. Red Hat тоже вступил в игру, оснастив Docker таким передовым инструментарием Linux, как systemd и SELinux.

Все эти инструменты дают возможность вынести систему контейнеров за пределы вашего центра обработки данных. Новые возможности позволяют создать собственную гибридно-«облачную» экосистему контейнеров, охватывающую центр обработки данных и, например, AWS.

Наконец, основные поставщики гипервизоров также предоставляют передовые службы контейнеров. Среди них три наиболее важных: VMware vSphere, Microsoft Hyper-V и Citrix XenServer.

Профессионально реализовать виртуализацию серверов поможет команда специалистов с 10-и летним опытом. Пишите нам [email protected]