Виртуализация — это процесс создания программного (виртуального) представления чего-либо. Когда этим чем-либо выступают серверы (физическое оборудование), мы говорим, что это «виртуализация серверов». Это действенный способ повысить эффективность работы и отказоустойчивость IT-инфраструктуры, а также сократить расходы на ее содержание и модернизацию.
Суть серверной виртуализации
Серверная виртуализация — это архитектура ПО, которое отвечает за то, чтобы несколько операционных систем работали на базе одного физического сервера. При этом ПО каждого сервера самодостаточно и отделено от любых физических устройств. Это же ПО воспринимает доступные ресурсы как ресурсы одного физического сервера, хотя по факту получает небольшой пул ресурсов. Виртуальные серверы работают как имитация физического вычислительного оборудования.
В виртуальном сервере эмулируется аппаратное обеспечение: процессоры, дисковые накопители, оперативная память. Операционные системы, установленные на каждый виртуальный сервер, не «видят» друг друга и при этом функционируют так, как если бы они были установлены на обычном компьютере. На одном «железе» можно запускать несколько ОС и в разных пропорциях распределять между ними физические ресурсы.
С виртуализацией неразрывно связан гипервизор — программное обеспечение, которое разворачивается на сервере и напрямую взаимодействует с его физическими ресурсами. Гипервизор отвечает за то, чтобы виртуальные машины «видели» эти ресурсы как собственные.
Зачем нужна виртуализация серверов
Виртуализация среды повышает гибкость и адаптивность ИТ-инфраструктуры организации, снижает расходы на ее содержание, делает рабочие нагрузки мобильными, а ресурсы — доступными. Последствиями виртуализации серверов будет рост автоматизации бизнес-процессов, улучшение управляемости и экономичности инфраструктуры, минимизация аварийных и предназначенных для технического обслуживания простоев.
В ситуации с серверами виртуализация решает сразу несколько важных задач.
Позволяет оптимизировать потребление вычислительных ресурсов и ресурсов хранения
До появления технологии виртуализации в дата-центрах скапливалось много оборудования, которое использовалось неэффективно. Пока одни машины работали в половину (или меньше) своего потенциала, другие были перегружены задачами и часто останавливались. Виртуализация решила эту проблему, и теперь рабочие нагрузки равномерно распределяются между несколькими машинами.
Сдерживает рост количества серверов
Теперь можно уменьшить количество серверов, необходимых в работе разным задачам и приложениям, установив вместо них одну машину и запустив на ней нужное число ОС (например, семейства Windows).
Снижает эксплуатационные расходы на содержание физического оборудования
Так как серверов меньше, организация может сэкономить на энергопотреблении и кондиционировании помещений (снизится тепловыделение, потому можно будет использовать менее мощные установки).
Упрощает миграцию данных
При переносе данных на другой сервер сокращается время выполнения организационных работ: IT-специалисту достаточно обновить драйверы на основной (хостовой) ОС, а гостевые продолжат работать в прежнем режиме, так как не привязаны к физическому оборудованию. Для пользователи, которые пользуются ресурсами виртуальных машин, такой «переезд» останется незамеченным.
Повышает производительность прикладного ПО
Если раньше одни приложения на 100 % потребляли физические ресурсы одной машины, сейчас эта ситуация исключена. Работающие виртуальные машины могут автоматически перемещаться на менее нагруженные серверы, чтобы снизить нагрузку на более нагруженные.
Делает серверы более доступными и сокращает простои оборудования
Меньше времени требуется на то, чтобы восстановить систему до исходного состояния в случае сбоя. Виртуальные серверы поддерживают технологию создания виртуальных снимков и умеют делать резервное копирование данных по заранее составленному расписанию.
Упрощает работу с виртуальной средой
Требуется меньше технических специалистов, которые занимаются обслуживанием системы. Администраторы ценят виртуализацию за то, что она позволяет удаленно управлять виртуальными серверами независимо от их количества и территориального расположения. Простой пример: если физическая машина «зависла», больше не нужно идти в серверную и перезагружать ее вручную — это можно сделать из консоли со своего рабочего места.
Есть ли недостатки у виртуализации?
Минус виртуализации в том, что для перехода на эту технологию организации с высокой вероятностью придется покупать новое оборудование — с более быстрыми процессорами, увеличенным объемом дискового пространства и оперативной памяти. Однако эти расходы окупаются в течение ближайших нескольких лет при условии, что компания развивается, а объемы данных, которыми она оперирует, непрерывно растут. Плюс один мощный сервер стоит дешевле, чем несколько менее мощных машин.
Процессоры в новых серверах должны поддерживать технологии виртуализации, если используются системы вроде MS Hyper-V. С этой задачей справляются микрочипы Intel VT или AMD-V, а вот процессоры линейки x86 32bit (одни из самых популярных в течение длительного времени) уже не подходят.
Плюсы и минусы технологии виртуализации необходимо рассматривать в контексте конкретной организации и тех задач, которые она решает. Возможны ситуации, когда недостатки технологии перевесят ее сильные стороны, но в мире быстро растущих данных это будет исключением из правил.
Где используется виртуализация серверов
- Объединение большого количества физических машин в один пул ресурсов, который консолидирует вычислительные возможности процессора, объем оперативной памяти и дискового пространства. Это позволяет оптимизировать распределение нагрузок между запущенными приложениями;
- Организация тестовых лабораторий и обучения. Виртуальные машины с Windows Server легко разворачивать и запускать. Это делает их удобными инструментами в работе с тестовыми средами для проверки работы нового программного обеспечения, а также организации обучения;
- Распространение ПО. Некоторые разработчики предлагают свои продукты в виде готовых образов виртуальных машин. Виртуализация машин VMWare в VMTN работает именно по такому принципу;
- Организация работы дата-центров. В центрах обработки данных виртуализация обеспечивает высокую гибкость ИТ-инфраструктуры и позволяет ей лучше соответствовать потребностям клиентов и их бизнеса;
- Повышение отказоустойчивости IT-инфраструктуры. Сбой физического сервера приводят к критичным для бизнеса последствиям. В случае с виртуализацией виртуальные машины можно переносить на другое железо и так сократить время простоя;
- Виртуализация кластеров. Если у организации нет возможности развернуть высокодоступный кластер, она может обойтись построением кластера виртуализированного. Популярные платформы для решения этой задачи — Microsoft Hyper-V и Red Hat Cluster Suite.
Решения для виртуализации серверов
Microsoft Hyper-V. Подходит для серверов, которые работают под управлением операционных систем Windows Server 2012, а Windows Server 2012 R2 и старше. Возможности Microsoft Hyper-V: виртуализация оборудования, работа на процессорах с x64 архитектурой, продуманная процедура кластеризации, функции реплицирования, удаленный мониторинг, гибкое управление коммутаторами и другие.
VMware. Компания-лидер в области разработки решений для виртуализации разработала собственный гипервизор и сегодня предлагает большой выбор инструментов для управления ИТ-инфраструктурой компании. Продукты VMware в том числе можно устанавливать поверх ОС Microsoft Windows.
