Услуги аренды серверов непосредственно связаны с понятием Виртуальная машина (ВМ или VM). В статье расскажем, что это такое, каков принцип их работы и почему они являются такой важной частью современной ИТ-инфраструктуры.
Что такое виртуальная машина
Это программный продукт, эмулирующий работу физического компьютера. Если говорить проще, то это некий виртуальный компьютер, который по выполняемым функциям не отличается от физического. Пользователю может полноценно за ним работать. При этом на одном физическом компьютере (по-другому он называется хост), может параллельно «крутиться» любое количество ВМ. Каждая из них полностью изолирована от остальных.
Виртуализация и виртуальная машина, как её составляющая, раздвигают границы IT-инфраструктуры. Она требуется разработчикам программного обеспечения, дизайнерам, специалистам, планирующим перейти на другую ОС и для начала желающим потестировать выбранное решение.
Как именно работают ВМ
Благодаря данной технологии можно гораздо продуктивнее пользоваться ресурсами компьютера. Чтобы развернуть ВМ и в дальнейшем управлять ей, требуется специальный софт - гипервизор. Он является базовым компонентом виртуализации и располагается между аппаратным обеспечением реального компьютера и ВМ. Гипервизор занимается тем, что создает виртуальные версии CPU, RAM, сетевых ресурсов и жесткого диска, чтобы в дальнейшем предоставить нужный объём ресурсов виртуальным машинам. Каждая из них получает свой персональный изолированный набор этих виртуальных ресурсов, исходя из текущей нагрузки.
Важно, что машины на 100% изолированы друг от друга. Это означает, что каждая функционирует как самостоятельный сервер с определённой операционной системой и своими приложениями. Находясь на одной, получить доступ к другой нельзя. Благодаря изолированности работа системы будет стабильной, а сбои и другие проблемы одной машины не будут влиять на все остальные.
Каждая машина работает с установленной на ней гостевой операционной системой (ОС), при этом данная ОС может как совпадать, так и отличаться от операционной системы хоста. Гипервизор даёт виртуальные ресурсы для гостевых ОС, позволяя им работать независимо.
Технология обеспечивает лёгкую миграцию ВМ. Миграция между физическими серверами может выполняться даже с работающей машиной, то есть не требуется выключение. Также можно создавать снапшоты – эта функция позволяет сохранять состояние ВМ в определенный момент времени, чтобы потом при необходимости откатить систему к прежнему состоянию.
Типы виртуализации
Существует четыре типа виртуализации:
1. Аппаратная, или виртуализация уровня гипервизора. Это использование гипервизора для развёртки ВМ на физическом сервере.
2. На уровне программного обеспечения, в которой главную роль играют контейнеры. Они предоставляют изолированное окружение для запуска ПО и его зависимостей. Контейнеры пользуются одним ядром ОС, но файловая система и сетевое пространство остаются изолированными. Это более легковесное решение, чем предыдущее.
3. Виртуализация хранилища даёт возможность соединять физические хранилища данных в одно виртуальное. Эта технология обеспечивает абстракцию от физических устройств и предоставляет удобное управление хранилищем.
4. Виртуализация сети даёт виртуализовать сетевые ресурсы, например, сетевые устройства и подсети. Она предоставляет абстракцию от физической инфраструктуры сети, упрощая управление и повышая гибкость.
Применяемость
Виртуализация – база, на которой строятся облачные технологии. С её помощью облачные провайдеры могут разворачивать виртуальные машины в облаке. Благодаря решению обеспечивается масштабируемость и гибкость ресурсов.
Вот основные сценарии использования ВМ:
-
Вы можете развернуть несколько операционных систем на одном ПК. Это может потребоваться, если, к примеру, на основном устройстве установлена Windows, но у вас есть программы или оборудование, которые с ней несовместимы. Если они под Linux, то можно развернуть виртуальную машину с Линуксом и работать на ней.
-
Если некоторые программы потенциально могут повлиять на работоспособность и стабильность основной системы, можно поэкспериментировать на ВМ. Благодаря её изолированности, возникшие проблемы не отразятся на основной системе.
-
Виртуальные машины можно использовать для безопасного запуска сомнительных приложений.
-
Решение также отлично подходит для эмуляции сложных сред, чтобы каждый раз не настраивать систему с нуля. На ВМ можно сохранить настройки и начинать работу с того же места, где вы в предыдущий раз закончили.
-
С помощью виртуализации удобно создавать резервные копии актуальной ОС для последующего восстановления на случай сбоев.
Преимущества технологии
Виртуальные машины дают следующие преимущества:
1. Запуск на одном физическом сервере любого количества ВМ для оптимизации вычислительных ресурсов. В результате снижается потребность в большом количестве физического оборудования, следовательно, энергия также расходуется экономичнее по сравнению с несколькими физическими серверами.
2. Виртуальные машины находятся в изолированных средах, а значит, сбой в одной не влияет на работу остальных. Это гарантирует стабильность и безопасность, снижает риск распространения вредоносного ПО и повреждения чувствительных данных.
Изолированность полезна и для создания/тестирования приложений, так как минимизируется воздействие на рабочую среду.
3. Виртуальные машины легко создавать и удалять, их можно быстро и гибко масштабировать в зависимости от потребностей. В случае увеличения нагрузки можно без труда добавить новые ВМ.
4. Расширяются возможности резервного копирования и восстановления. Поддерживается создание снапшотов, что позволяет сохранять текущее состояние системы. Это полезно для подготовки резервных копий и восстановления из бэкапа в случае сбоев или потери данных.
5. Гипервизоры динамически распределяют мощности, ориентируясь на текущую загруженность, чем обеспечивают оптимальное использование мощностей.
Администраторы могут централизованно управлять машинами через консоль виртуализации, что облегчает контроль и отслеживание рабочих процессов.
6. С помощью гипервизоров можно мигрировать ВМ между физическими серверами, не останавливая их работу. А восстановление после сбоев происходит быстрее благодаря снапшотам и резервным копиям.
7. Виртуальные машины - главный элемент облачных технологий, который позволяет использовать ресурсы в облаке по запросу.
Заключение
Виртуальные машины стали основой современной ИТ-инфраструктуры, обеспечивая гибкость, экономию и безопасность. Эта технология продолжает эволюционировать, открывая новые возможности для развития бизнеса и оптимизации ИТ-процессов.
