Wirtualizacja

Reading Time: 4 minutes

Wirtualizacja to koncepcja opisująca proces gromadzenia i łączenia zasobów obliczeniowych, zapewniająca korzyści w porównaniu z pierwotną konfiguracją.

virtualizacja

Zwirtualizowane zasoby, z reguły, składają się z mocy obliczeniowej i głównej składnicy danych.

Symetryczne architektury wieloprocesorowe z obecnością więcej niż jednego procesora można nazwać typowym przykładem “wirtualizacji”. W takich przypadkach systemy operacyjne są zwykle ułożone w taki sposób, że kilka procesorów jest połączonych w jeden pojedynczy moduł. Ta konfiguracja umożliwia aplikacjom pracę znacznie szybciej i łatwiej, ponieważ nie ma potrzeby uwzględniania kilku konfiguracji procesorów. Większość aplikacji napisanych jest dla jednego wirtualnego modułu komputerowego, który może być modułem zawierającym kilka oddzielnych procesorów.

Termin “wirtualizacja” jest dość ogólny i abstrakcyjny, dlatego trudno go zidentyfikować. Obejmuje wiele aspektów obliczeń.

Istnieje kilka rodzajów wirtualizacji:

  • Wirtualizacja oprogramowania;
    Wirtualizacja sprzętowa.

Wirtualizacja oprogramowania obejmuje również kilka podtypów:

  • Tłumaczenie dynamiczne (binarne) to proces, w którym problematyczne polecenia gościa OC są zastępowane przez bezpieczne.
  • Parawirtualizacja to proces, w którym systemy-gości zmieniają swój rdzeń w celu funkcjonowania w zwirtualizowanym środowisku. System operacyjny współdziała z hiperwizorem, który udostępnia interfejs API gościa. W związku z tym użycie tabeli stron pamięci jest wykluczone. Parawirtualizacja gwarantuje wyższą wydajność niż tłumaczenie dynamiczne, ale ma znaczenie tylko wtedy, gdy systemy operacyjne gościa mają otwarty kod źródłowy lub hiperwizor i system operacyjny gościa od jednego producenta. Termin powstał w ramach projektu Denali.
  • Wbudowana wirtualizacja to nowa metoda, oparta na wykorzystaniu sprzętowych funkcji wirtualizacji, która umożliwia użytkownikom korzystanie z dowolnej wersji systemu operacyjnego w połączeniu z różnymi środowiskami środowiska pracy. W rzeczywistości wbudowana wirtualizacja to kompletna wirtualizacja zaimplementowana na poziomie sprzętowym. To podejście zostało wdrożone w ramach projektu BlueStacks Multi-OS (MOS).

Zalety wirtualizacji oprogramowania:

  • Dostępność zasobów (katalogów, drukarek itp.) Dla obu systemów operacyjnych;
  • Wygodny interfejs dla okien aplikacji;
  • Dzięki precyzyjnemu dopasowaniu platformy sprzętowej wydajność różni się niewiele od oryginalnego systemu operacyjnego. Przełączanie między systemami zajmuje mniej niż 1 sekundę;
  • Prosta procedura aktualizacji systemu-gościa;
  • Wirtualizacja dwukierunkowa (aplikacje jednego systemu działają w innym i na odwrót).

Wirtualizacja sprzętowa

Wirtualizacja sprzętu jest procesem wirtualizacji obsługiwanym przez obsługę sprzętu. Nie różni się zasadniczo od wirtualizacji oprogramowania. Wirtualizacja sprzętowa zapewnia poziom wydajności maszyny nieposiadającej osobowości prawnej, dzięki czemu zyskała szerokie zastosowanie praktyczne.

Plusy:

  • Prostota rozwoju platform oprogramowania do wirtualizacji, dostępność interfejsów do zarządzania sprzętem, obsługa wirtualnych systemów gościnnych;
  • Zwiększ wydajność platform wirtualizacji za pomocą hipernadzorcy;
  • Bezpieczeństwo, możliwość przełączania się między wieloma niezależnymi niezależnymi platformami wirtualizacyjnymi. Każda maszyna wirtualna działa niezależnie w swoich zasobach sprzętowych. Pełna izolacja, która pozwala wyeliminować utratę wydajności w celu utrzymania platformy hosta;
  • System gościa nie jest związany z architekturą platformy hosta. Możliwe jest uruchomienie 64-bitowego systemu-gościa na 32-bitowych systemach hosta.

virt 1

Technologia:

  • Wirtualny tryb 8086
  • Intel VT (VT-x)
  • AMD-V

Platformy działające na wirtualizacji sprzętowej:

  • IBM LPAR
  • VMware
  • Hyper-V
  • Xen
  • KVM

Gdzie obowiązuje wirtualizacja?

W wirtualizacji czterech obszarów zastosowania:

  • OS;
  • Maszyny wirtualne;
  • Zasoby;
  • Aplikacje.

Wirtualizacja na poziomie systemu operacyjnego

Wirtualizuje serwer fizyczny na poziomie systemu operacyjnego. Użytkownik może uruchomić izolowane i bezpieczne serwery wirtualne na jednym serwerze fizycznym. Ta technologia jest ograniczona tylko do tych systemów operacyjnych, które mają wspólne jądra z bazowym systemem operacyjnym. Nie ma oddzielnej warstwy hiperwizora, system operacyjny hosta jest odpowiedzialny za przydzielanie zasobów sprzętowych między kilka serwerów wirtualnych.

  • Solaris Containers/Zones
  • Więzienie FreeBSD
  • Linux-VServer (angielski)
  • FreeVPS (angielski)
  • OpenVZ
  • Virtuozzo
  • Konta wirtualne iCore

Maszyny wirtualne

Chodzi o środowisko prezentowane dla systemu operacyjnego gościa. Jest inicjowany jako sprzęt, ale w rzeczywistości jest programowany i emulowany przez oprogramowanie systemu hosta. Podczas korzystania z parawirtualizacji wirtualna maszyna nie emuluje sprzętu, używany jest specjalny interfejs API. Jest wykorzystywany w laboratoriach badawczych jako narzędzie eksperymentalne.

monitorizacion

Wirtualizacja serwerów

wirtualizacji serwerów może uprościć proces przywracania systemów, które nie, niezależnie od ich konfiguracji. Wirtualizacja w tym przypadku służy do hostowania kilku serwerów logicznych na podstawie jednego fizycznego serwera. Proces ten nazywa się konsolidacją. Możliwe jest również odwrócenie procesu: połączenie kilku serwerów fizycznych w jeden logiczny. Przykładem takiego procesu jest klaster Oracle Real Application Cluster. Istnieje również wiele innych:

  • Bochs
  • FAUmachine
  • KVM
  • Paralele
  • Qemu
  • SVISTA
  • twoOStwo
  • VirtualBox
  • Wirtualne żelazko
  • Microsoft (Hyper-V)
  • VMware (ESX Server)
  • Xen
  • Red Hat Enterprise Virtualization dla serwerów
  • PowerVM

Wirtualizacja zasobów

Rozdzielenie jednego fizycznego serwera na kilka. Każda pojedyncza część jest wyświetlana przez użytkownika jako oddzielny serwer. Ta metoda jest implementowana na poziomie jądra systemu operacyjnego. Wirtualne serwery działające na poziomie jądra systemu operacyjnego, są takie same prędkości, co pozwala na jego uruchomienie na pojedynczym fizycznym setek serwerów wirtualnych.

Przykładem realizacji współdzielenia zasobów można przypisać projektu OpenSolaris sieciowe Wirtualizacja i kontroli zasobów, co pozwala na tworzenie wielu wirtualnych interfejsów sieciowych na jednym fizycznym.

Ponadto proces ten obejmuje agregację, dystrybucję i łączenie zasobów. Na przykład, symetryczne systemy wieloprocesorowe łączą wiele procesorów; Zarządzanie RAID i dyskami łączy wiele dysków w jeden duży dysk logiczny. Często tego podtypu także systemów plików sieciowych, wydobywane z magazynu danych, do którego są one zbudowane (Vmware VMFS Solaris/OpenSolaris ZFS NetApp WAFL).

Wirtualizacja aplikacji

Wynikiem tego procesu jest przekształcana z wymagając instalacji OS aplikacji nie wymaga instalacji, samodzielna aplikacja.

oprogramowanie wirtualizacji określa podczas instalowania virtualizuemogo aplikacji, które składniki są niezbędne do uruchamiania aplikacji i emuluje je. Rezultatem jest wyspecjalizowanym środowisko dla konkretnej aplikacji, sekwencjonowania, który zapewnia pełną izolację o pracę, aby uruchomić.

Aby utworzyć wirtualną aplikację, zwirtualizowany jest umieszczany w specjalnym folderze. Po uruchomieniu aplikacji wirtualnej uruchamiana jest zwirtualizowana aplikacja i folder, który jest środowiskiem roboczym. Zatem pewien okres pomiędzy aplikacją a systemem operacyjnym, co pozwala uniknąć konfliktów między oprogramowania i systemów operacyjnych. wirtualizacji aplikacji programy ćwiczeń, takich jak: Citrix XenApp, SoftGrid i VMware ThinApp.

Zalety wirtualizacji aplikacji:

  • Izolacja aplikacji i systemów operacyjnych;
  • Brak niezgodności i konfliktów oprogramowania i systemu operacyjnego;
  • Nie blokuj rejestru, brak plików konfiguracyjnych;
  • Niskie koszty zasobów w porównaniu do emulacji całego systemu operacyjnego.