Что такое виртуализация серверов и почему она полезна?
Виртуализация серверов - это технология, которая позволяет одному физическому серверу функционировать как несколько виртуальных серверов. Эти виртуальные сервера, известные как виртуальные машины (VM), могут работать независимо друг от друга и имитировать отдельные физические сервера. Виртуализация успешно используется на серверах хостинг провайдеров для предоставления услуг аренды виртуальных выделенных серверов (VPS/VDS). На хостинге ГиперХост используется два типа виртуализации сервера: на VPS - OpenVZ, на VDS - KVM. Более детальное сравнение этих технологий и услуг в предыдущей статье.
Преимущества виртуализации серверов
Рассмотрим преимущества виртуализации выделенных физических серверов на глобальном уровне. В чем плюсы такого разделения сервера?.png)
🗸Эффективное использование ресурсов: Виртуализация позволяет на одном физическом сервере запускать несколько виртуальных машин, что увеличивает использование вычислительных ресурсов и уменьшает количество неиспользуемых ресурсов.
🗸Изоляция и безопасность: Виртуальные машины могут работать независимо друг от друга, что обеспечивает изоляцию ресурсов и повышает безопасность. В случае проблемы с одной виртуальной машиной, остальные остаются незатронутыми. Это очень удобно не только для хостинг провайдеров, которые продают виртуальные машины, но и для отдельных компаний, которые используют выделенные сервера для работы внутренней инфраструктуры.
🗸Гибкость и масштабируемость: Виртуализация обеспечивает гибкость в управлении ресурсами. Вы можете легко изменять объем выделенных ресурсов для каждой виртуальной машины в зависимости от требований приложений.
🗸Упрощенное управление: Виртуализация предоставляет инструменты для удобного управления и мониторинга виртуальных машин. Это упрощает процессы установки, обновления и обслуживания.
🗸Экономия энергии и пространства: Запуск нескольких виртуальных машин на одном физическом сервере позволяет экономить энергию и уменьшает необходимость в большом количестве физических серверов, что также экономит место в дата-центре.
🗸Быстрое восстановление и резервное копирование: Виртуализация упрощает процессы резервного копирования и восстановления виртуальных машин, что повышает надежность системы.
🗸Тестирование: Виртуализация обеспечивает возможность создания копий виртуальных машин для тестирования новых конфигураций или разработки приложений без воздействия на рабочую среду.
🗸Возможности миграции при необходимости: Многие системы виртуализации предоставляют инструменты для миграции виртуальных машин между физическими серверами, что позволяет балансировать нагрузку и обеспечивать непрерывную работу.
Компоненты виртуализации сервера
В зависимости от подхода виртуализация серверов использует ряд различных компонентов, включая хост-машину, виртуальные машины, гипервизор и контейнеры. Хост-машина - это физическое серверное оборудование, на котором происходит виртуализация.
Виртуальные машины (ВМ) - ресурсы, абстрагированные от традиционной серверной среды.
Гипервизор - специализированное программное обеспечение, которое создает и обслуживает виртуальные машины и может запускаться на серверах или размещаться поверх существующей ОС.
Контейнеры - уникальные пользовательские среды, созданные в виртуализированных ОС. Благодаря механизму контейнеров несколько контейнеров могут использовать одни и те же интерфейсы и общие библиотеки базовой ОС хоста. Контейнеры часто развертываются внутри гипервизоров или виртуальных машин, чтобы обеспечить дополнительный уровень изоляции от основной ОС хоста сервера.
На высоком уровне все технологии виртуализации направлены на достижение одной и той же цели: оптимизация физических серверов путем разделения и предоставления ресурсов с большей гибкостью.
Подходы к виртуализации
Конкретный подход к виртуализации зависит от потребностей и ограничений организации, стремящейся к виртуализации.
Полная виртуализация использует гипервизор для создания и обслуживания полностью автономных виртуальных машин, которые не нужно модифицировать для работы с различными ОС. Это можно сделать с помощью программного подхода, но полная виртуализация с аппаратной поддержкой стала доминирующим подходом с тех пор, как Intel и AMD создали новые расширения процессоров x86 в середине 2000-х годов. Microsoft Hyper-V, Oracle VM VirtualBox и VMware vSphere входят в число ведущих продуктов полной виртуализации.
Паравиртуализация использует интерфейс прикладного программирования (API) для отправки гипервызовов между гипервизором и ОС. Это означает, что каждая виртуальная машина знает и может взаимодействовать друг с другом для совместного использования ресурсов. Паравиртуализация, иногда называемая просто PV, может работать на системных архитектурах, не имеющих аппаратной поддержки виртуализации. Большинство продуктов, поддерживающих полную виртуализацию, также поддерживают паравиртуализацию.
Виртуализация на уровне ОС происходит без гипервизора. Вместо этого операционная система физического сервера содержит возможность виртуализации, которая действует как гипервизор для создания нескольких пользовательских сред, называемых контейнерами. Oracle Solaris - один из наиболее известных продуктов виртуализации на уровне ОС.
При аппаратной виртуализации функции центрального процессора используются для поддержки процесса виртуализации серверов. ЦП включает в себя встроенные возможности для обеспечения прямой связи между виртуальными машинами и физическим сервером — это снижает надежность гипервизора. Этот подход также повышает производительность. ОН позволяет виртуальным машинам работать так, как если бы они были напрямую связаны с сервером.
Виртуализация на основе гипервизора обеспечивает эффективную эмуляцию оборудования основного сервера, позволяя нескольким гостевым виртуальным машинам работать на одном физическом сервере. Это предлагает эффективное и масштабируемое решение для потребностей вашей организации в виртуализации.
Каждый подход к виртуализации имеет свои преимущества и особенности, что позволяет организациям выбирать лучшее решение, соответствующее их требованиям и инфраструктуре.
Сегодня работают несколько основных видов виртуализации выделенного сервера, более детально каждый из них описан в предыдущей статье:
Виртуализированные серверы могут помочь улучшить вычислительные системы организации несколькими способами. Они позволяют экономить место в центре обработки данных, максимизировать ресурсы серверов и сокращать затраты, связанные с оборудованием и электроэнергией. Вдобавок ко всему, настроить виртуальную машину гораздо проще, чем настроить новый физический сервер.
Однако виртуализация серверов часто связана с общими серверными ресурсами. Хотя виртуальные серверы более экономичны и могут быть очень мощными, они часто связаны с возможными проблемами, такими как соседи по серверу и дополнительные проблемы безопасности или стабильности.
Один из способов снизить эти риски - выбрать подходящую виртуализацию сервера, например, KVM, которая изолирует от соседей и гарантирует выделенные ресурсы. Подобная виртуализация железа может предоставить вам все преимущества, сводя при этом к минимуму риски, связанные с общими конфигурациями серверов.
