Что такое виртуальная машина и гипервизор и зачем они нужны?

Содержание:

• Что такое виртуализация?
• Компоненты виртуализации
• Что такое виртуальная машина?
  • Почему машина называется «виртуальная»
• Что такое гипервизор?
  • Нативный гипервизор
  • Хостовой гипервизор
• Основные функции гипервизоров
• Как работает виртуализация?
• Недостатки и ограничения виртуализации
• Популярные гипервизоры
• Отличия платных и бесплатных версий гипервизоров
• Как создать виртуальную машину?
• Области применение виртуализации
• Использование виртуальных машин для хостинга сайтов
• Виртуализация рабочих мест
• Выводы

Что такое виртуализация?

Виртуализация (англ. Virtualization) — это подход, позволяющий одному компьютеру или устройству работать как несколько отдельных виртуальных компьютеров. Он создает воображаемые версию реального компьютера (виртуальную машину), которая может запускать свою собственную операционную систему и приложения, не завися от основной физической машины. Это позволяет эффективно использовать ресурсы компьютера, делить их между различными задачами и изолировать приложения или системы друг от друга для повышения безопасности или удобства в использовании и управлении. Виртуализация помогает экономить место и энергию, обеспечивает большую гибкость в управлении вычислениями и позволяет ускорить развертывание приложений и систем.

Виртуализация реализуется через специальное программное обеспечение, известное как гипервизор, который создает и управляет виртуальными машинами. Гипервизор позволяет эмулировать аппаратное обеспечение, такое как процессоры, память и диски, для каждой виртуальной машины, позволяя им работать как самостоятельные компьютеры.

Основные принципы виртуализации:

1. Изоляция ресурсов. Виртуализация обеспечивает изоляцию аппаратных ресурсов компьютера или сервера, на котором установлен гипервизор, между виртуальными машинами, что позволяет каждой из них работать независимо друг от друга и предотвращает взаимное влияние.
2. Эффективное использование ресурсов. Виртуализация позволяет более эффективно использовать вычислительные мощности, так как один физический сервер может работать с несколькими виртуальными машинами, вместо приобретения нескольких физических серверов.
3. Упрощение управления и масштабируемость. Виртуализация упрощает управление ресурсами, поскольку позволяет создавать, запускать, останавливать и масштабировать виртуальные машины гораздо легче, чем физические серверы.
4. Безопасность и изоляция данных. Поскольку каждая виртуальная машина функционирует изолированно, виртуализация способствует повышению безопасности и защите данных между различными средами.
5. Управление нагрузкой. Гипервизоры могут автоматически распределять нагрузку между различными виртуальными машинами в зависимости от текущих потребностей. Это позволяет равномерно использовать ресурсы, избегать перегрузок и оптимизировать производительность системы в целом.
6. Отказоустойчивость и резервирование. Виртуализация предоставляет инструменты для создания резервных копий виртуальных машин и механизмы восстановления, что делает системы более отказоустойчивыми. При необходимости можно быстро восстановить виртуальные окружения из резервных копий.

Эти преимущества помогают повысить эффективность использования оборудования, обеспечить более стабильную работу системы, упростить управление и поддержку IT-инфраструктуры и уменьшить расходы на ее обслуживание и развитие.

Виртуализация стала фундаментальной технологией в области информационных технологий, обеспечивая гибкость, масштабируемость и эффективное использование ресурсов, что делает ее неотъемлемой частью многих современных IT-инфраструктур.

Компоненты виртуализации

Виртуализация состоит из нескольких компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию в создании и управлении виртуальными окружениями. Основные составляющие виртуализации:

1. Гипервизор (Hypervisor). Это программное обеспечение, которое позволяет создавать и управлять виртуальными машинами на физическом оборудовании. Гипервизор отвечает за разделение ресурсов, управление виртуальными машинами и их взаимодействие с физическими компонентами.
2. Виртуальные машины (Virtual machines). Это эмулированные или виртуальные компьютеры, создаваемые гипервизором. Они работают независимо друг от друга и от физической машины, имеют свои собственные операционные системы, приложения и ресурсы, которые им предоставлены гипервизором.
3. Менеджер виртуальных машин (Virtual Machine Manager — VMM). Это программное обеспечение, которое предоставляет графический интерфейс или командную строку для управления виртуальными машинами. VMM позволяет создавать, запускать, останавливать, удалять и мониторить виртуальные среды.
4. Ресурсы хоста (Host Resources). Это физические ресурсы компьютера, на котором работает виртуализация. Они включают в себя процессоры, оперативную память (RAM), хранилище данных, сетевые ресурсы и другие компоненты, которые разделяются между виртуальными машинами.
5. Гостевые операционные системы (Guest Operating Systems). Это операционные системы, работающие на виртуальных машинах. Они могут быть различными и независимыми друг от друга, что позволяет запускать различные ОС на одном и том же физическом хосте.
6. Интерфейсы управления и API. Гипервизоры обычно предоставляют API и интерфейсы для управления виртуальными машинами, что позволяет разработчикам создавать приложения или инструменты для автоматизации управления и мониторинга виртуальными окружениями.

Эти компоненты совместно обеспечивают создание, управление и исполнение виртуальных сред.

Что такое виртуальная машина?

Виртуальная машина (англ. Virtual Machine, VM) — это программное обеспечение, которое создает виртуальное окружение, эмулирующее работу физического компьютера или сервера. Она позволяет запускать несколько независимых отдельных операционных систем и приложений на одном физическом устройстве.

Почему машина называется «виртуальная»

Суть «виртуальности» в данном случае заключается в том, что машина представляет собой эмуляцию или абстракцию реального аппаратного обеспечения и операционной системы, которая может быть создана, управляема и запущена на физическом компьютере.

«Виртуальная машина» названа так потому, что она выглядит и ведет себя как настоящий компьютер (машина), но на самом деле это программа.

Программное обеспечение, которое управляет виртуальными машинами, называется — гипервизор.

Виртуальные машины предоставляют ряд полезных преимуществ:

1. Тестирование и разработка программного обеспечения. Разработчики могут создавать и тестировать программы на виртуальных машинах, не затрагивая реальные системы. Это позволяет избежать потенциальных проблем или повреждений на основных компьютерах.
2. Изоляция и безопасность. Виртуальные машины могут быть изолированы друг от друга, что повышает безопасность. Если одна виртуальная машина заражена вирусом или испытывает проблемы, это не затронет другие виртуальные машины или основную систему.
3. Миграция и удобство управления. Виртуальные машины могут быть легко перемещены или скопированы с одного компьютера на другой, что упрощает процессы резервного копирования, масштабирования и управления инфраструктурой.
4. Облегчение развертывания приложений. Они упрощают процесс установки и запуска приложений, позволяя создавать стандартизированные окружения для разработки и эксплуатации.
5. Эффективное использование и экономия ресурсов. VM позволяют более эффективно использовать аппаратные ресурсы, позволяя одному физическому серверу запускать и управлять несколькими виртуальными средами. Это уменьшает количество необходимых физических серверов и повышает использование процессора, памяти и других ресурсов.
6. Облачные вычисления. Гипервизоры являются основой для облачных вычислений, где виртуальные машины используются для предоставления Инфраструктуры как услуги (IaaS) или Программного обеспечения как услуги (SaaS). Это позволяет предприятиям масштабировать и оптимизировать свои ИТ-ресурсы по мере необходимости.
7. Управление серверами. VM облегчают управление серверами, позволяя быстро создавать, удалять и перемещать виртуальные машины между физическими серверами без остановки работы системы (live migration).
8. Отказоустойчивость и восстановление. Использование виртуальных машин делает процессы резервного копирования, восстановления и миграции данных более простыми и улучшает отказоустойчивость систем.

История виртуализации

Первые виртуальные машины:

• The Atlas Supervisor (1960-е). Одной из первых попыток создания виртуальных машин была система Atlas Supervisor на компьютере Atlas в Великобритании в 1960-е годы. Это была одна из ранних попыток виртуализации, предоставляющая аппаратные ресурсы нескольким пользователям одновременно.
• IBM VM/370 (1972). Один из наиболее известных и значимых примеров виртуализации — это появление системы IBM VM/370 в 1972 году. Это была первая коммерческая реализация гипервизора, которая позволяла одновременно запускать несколько операционных систем на одном физическом компьютере IBM System/370.

Развитие гипервизоров:

• VMware. Одной из самых важных вех в развитии виртуализации стал запуск компанией VMware в 1998 году VMware Workstation — программы для настольной виртуализации, что привело к созданию гипервизора VMware ESX, который стал одним из первых популярных коммерческих гипервизоров для центров обработки данных.
• Microsoft Hyper-V. В 2008 году Microsoft представила свой гипервизор под названием Hyper-V, который вошел в состав операционной системы Windows Server и стал основой для виртуализации на платформе Microsoft.

 

Вам также будут интересны стати:

• Как выбрать и купить домен и хостинг?
• Раскрутка сайта с нуля: практическое руководство
• Что такое трафик на сайте? Как привлекать, измерять и анализировать трафик?
• HTTP-запросы, ответы и ошибки
• Ранжирование страниц сайта в поисковых системах
• Защита персональных данных в интернете
• Прайс-лист: какие бывают, зачем нужны, как создать?
• Эквайринг: как это работает и зачем необходим бизнесу?
• Как составить техническое задание на разработку сайта?
• Где и как продавать товары и услуги?
• Что такое DNS и как она работает?
• Что такое SKU и артикул товара?

Что такое гипервизор?

Гипервизор (англ. Hypervisor) — это программное обеспечение, которое управляет виртуальными машинами (VM) на физическом компьютере или сервере. Он позволяет создавать и управлять несколькими изолированными виртуальными средами на одном физическом оборудовании.

Основная цель гипервизора заключается в виртуализации оборудования, что позволяет эффективно использовать ресурсы компьютера и обеспечивает изоляцию между различными операционными системами и приложениями. Это позволяет запускать несколько виртуальных машин, каждая из которых может работать с разными операционными системами и программным обеспечением независимо друг от друга.

Гипервизоры бывают двух типов:

• Тип 1 (нативный или «без хоста»). Они работают напрямую на физическом оборудовании компьютера и управляют ресурсами непосредственно. Примеры: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, Xen.
• Тип 2 (или «хостовые»). Они работают поверх операционной системы хост-компьютера и используют ресурсы этой операционной системы. Примеры: VMware Workstation, Oracle VirtualBox.

Нативный гипервизор (Type-1 / Bare-Metal)

Нативный гипервизор (также известный как Type-1 или Bare-Metal гипервизор) — это программное обеспечение для виртуализации, которое работает напрямую на физическом оборудовании компьютера или сервера без необходимости установки операционной системы хоста.

Этот тип гипервизора устанавливается на пустой компьютер или сервер, и его функции напрямую управляют аппаратными ресурсами. После установки нативного гипервизора, виртуальные машины запускаются непосредственно поверх него, без операционной системы, что позволяет эффективнее использовать ресурсы и повышает производительность виртуализации.

Преимущества нативных гипервизоров:

• Высокая производительность и эффективное использование ресурсов компьютера.
• Более низкий уровень накладных расходов, так как операционная система хоста не нужна.
• Увеличенную стабильность и надежность, так как виртуальные машины работают непосредственно на уровне аппаратного обеспечения.

Хостовой гипервизор (Type-2 Hypervisor)

Хостовой гипервизор (Hosted Hypervisor) — это тип гипервизора, который работает поверх установленной операционной системы (например, Windows, Linux, macOS) на физическом компьютере или сервере.

В отличие от нативного гипервизора, который работает непосредственно на аппаратном обеспечении, хостовый гипервизор устанавливается в виде приложения внутри операционной системы хоста. Он использует ресурсы этой операционной системы для выполнения своих функций виртуализации и создания виртуальных машин.

Преимущества хостовых гипервизоров:

• Установка на существующую операционную систему без необходимости переустановки.
• Легче в установке и настройке для некоторых пользователей благодаря использованию уже известной операционной системы.
• Поддержка широкого спектра оборудования, так как гипервизор использует функциональность операционной системы хоста.

Гипервизоры позволяют эффективно использовать аппаратные ресурсы, делая их более гибкими и экономичными. Они также обеспечивают высокий уровень изоляции между виртуальными средами, что повышает безопасность, упрощает управление ресурсами и позволяет разработчикам и системным администраторам эффективнее управлять и развивать ИТ-инфраструктуру.

Основные функции гипервизоров

1. Управление ресурсами. Гипервизоры распределяют и управляют аппаратными ресурсами (процессором, памятью, дисками) физического сервера между виртуальными машинами, обеспечивая им доступ к вычислительным ресурсам по мере необходимости.
2. Виртуализация процессора. Гипервизоры обеспечивают виртуализацию процессора, что позволяет нескольким виртуальным машинам запускаться на одном физическом сервере и эффективно использовать вычислительные ресурсы.
3. Управление виртуальными машинами. Они предоставляют средства для создания, запуска, остановки и удаления виртуальных машин. Это включает в себя управление жесткими дисками, сетевыми настройками, ресурсами и мониторингом состояния виртуальных сред.
4. Изоляция ресурсов. Гипервизоры обеспечивают изоляцию виртуальных машин друг от друга, что предотвращает влияние одной виртуальной среды на другие и повышает безопасность.
5. Миграция виртуальных машин. Одна из ключевых функций гипервизоров — возможность перемещать работающие виртуальные машины между физическими серверами без прерывания их работы (live migration). Это позволяет балансировать нагрузку, выполнять обслуживание серверов без остановки сервисов и обеспечивать отказоустойчивость.
6. Снимки и резервное копирование. Гипервизоры часто предоставляют возможность создавать снимки (snapshots) виртуальных машин для быстрого восстановления, а также проводить резервное копирование виртуальных сред для обеспечения безопасности данных.
7. Управление сетью. Гипервизоры предоставляют инструменты для управления виртуальными сетями, настройки сетевых интерфейсов виртуальных машин, настройки маршрутизации и брандмауэра.
8. Обеспечение безопасности. Гипервизоры имеют встроенные механизмы безопасности, такие как контроль доступа, шифрование данных и мониторинг аудита, чтобы обеспечить безопасность виртуальных сред.

Как работает виртуализация?

Виртуальная машина (VM) эмулирует работу физического компьютера через гипервизор, который является программным обеспечением, управляющим и виртуализирующим аппаратные ресурсы физического сервера или компьютера. Вот как это происходит:

1. Эмуляция аппаратных ресурсов. Гипервизор создает виртуальные экземпляры аппаратных компонентов, таких как процессоры, память, сетевые карты и диски, для каждой виртуальной машины. Он предоставляет доступ к этим эмулированным аппаратным компонентам, позволяя виртуальной машине работать с ними так, как если бы это были реальные физические устройства.
2. Изоляция ресурсов. Каждая виртуальная машина имеет свои выделенные ресурсы, которые она использует внутри гипервизора. Это позволяет каждой VM работать независимо от других, избегая конфликтов и взаимного влияния.
3. Операционная система и приложения. Каждая виртуальная машина запускает свою собственную операционную систему и приложения, что позволяет ей функционировать независимо от других VM на том же физическом сервере.
4. Взаимодействие с гипервизором. VM взаимодействует с гипервизором через специальные программные интерфейсы, которые позволяют управлять ресурсами, настраивать настройки виртуальной машины и обеспечивать изоляцию от других VM.
5. Эффективное распределение ресурсов. Гипервизор оптимизирует распределение ресурсов, чтобы обеспечить эффективное использование процессорного времени, памяти, сетевого трафика и дискового пространства между всеми виртуальными машинами на физическом сервере.

Вам также будут интересны стати:

• Как самостоятельно создать сайт?
• Как установить счетчик посещаемости на сайт?
• Как ставить задачи на создание или доработку сайта?
• Поисковые запросы и ключевые слова
• Что такое веб-сервер?
• Как создать корпоративную почту?
• Что такое URL (Uniform Resource Locator)?
• Реклама в интернете
• Что такое Куки (Cookies)?

Недостатки и ограничения виртуализации

Несмотря на множество преимуществ, гипервизоры и виртуальные машины также имеют некоторые недостатки и ограничения:

• Недостатки:
  • Производительность. Использование гипервизора может привести к небольшому снижению производительности из-за дополнительного уровня виртуализации.
  • Ограниченные ресурсы. Доступные ресурсы (память, CPU, хранилище) делятся между виртуальными машинами, что может привести к ограничениям в производительности, особенно при интенсивной работе с данными.
  • Совместимость и драйверы. Некоторые операционные системы и приложения могут не работать корректно или требуют дополнительной настройки из-за виртуализации.
  • Управление рисками и безопасность. Виртуализация может создавать дополнительные потенциальные уязвимости, и недостаточная безопасность конфигурации виртуальных машин может повысить риск утечки данных или атак.
• Ограничения:
  • Ресурсы и производительность. Ограничения в ресурсах физического сервера могут привести к ограниченной производительности виртуальных машин.
  • Совместимость и поддержка аппаратного обеспечения. Некоторое аппаратное обеспечение может не поддерживать виртуализацию или требует дополнительной конфигурации для работы с гипервизорами.
  • Ограничения виртуальных сред. Некоторые функции или компоненты, которые работают на реальных серверах, могут иметь ограничения или быть недоступными в виртуальной среде.
  • Сложность управления. Управление множеством виртуальных машин может быть сложным, требует дополнительных навыков, инструментов для эффективного управления и мониторинга.
  • Лицензирование. Некоторые гипервизоры и виртуальные машины могут требовать платных лицензий, что может повысить расходы на инфраструктуру IT.

Имея в виду эти недостатки и ограничения, важно правильно оценить их и принять меры для их устранения или минимизации при планировании и использовании виртуализации.

Популярные гипервизоры

Каждый из гипервизоров имеет свои особенности, возможности и уровень поддержки, выбор будет зависеть от ваших потребностей, навыков, бюджета и требований к виртуализации.

Таблица. Платные и бесплатные гипервизоры: нативные, хостовые для Linux, macOS, Windows, Android, iOS

Отличия платных и бесплатных версий гипервизоров

При выборе между платными и бесплатными версиями гипервизоров важно оценить потребности вашей организации, учитывая функциональные требования, производительность, поддержку и уровень доступных ресурсов, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант для ваших задач и бюджета.

• Функциональность и возможности. Версии гипервизоров могут иметь различный набор функций. Обычно платные версии предлагают расширенные функции, такие как более широкий спектр инструментов управления, поддержка расширенных сетевых возможностей, функции резервирования, отказоустойчивости и другие продвинутые функции, которые могут быть полезны в крупных организациях или у предприятий.
• Производительность и масштабируемость. Платные версии гипервизоров часто оптимизированы для более высокой производительности и масштабируемости в сравнении с бесплатными версиями. Это может включать в себя оптимизацию для работы с большим количеством виртуальных машин, улучшенное управление ресурсами и сетевыми возможностями.
• Поддержка и обновления. Платные версии гипервизоров обычно включают в себя профессиональную техническую поддержку и регулярные обновления. Это может быть критично для крупных компаний или организаций, где требуется быстрая поддержка и получение исправлений безопасности.
• Лицензирование и ограничения. Бесплатные версии гипервизоров могут иметь ограничения по количеству виртуальных машин, используемым ресурсам, доступным функциям или ограниченной поддержке. Платные версии часто имеют более гибкую лицензию и возможности в рамках определенных требований.
• Сообщество и экосистема. Бесплатные версии могут иметь более широкое сообщество пользователей и большее количество бесплатных ресурсов, таких как учебные материалы, форумы поддержки и бесплатные инструменты. Платные версии часто предоставляют доступ к экосистеме партнеров, дополнительным интеграциям и расширенным сервисам.

Как создать виртуальную машину?

Создание и управление виртуальными машинами включает несколько шагов и зависит от используемой технологии виртуализации. Вот общий обзор процесса:

1. Создание виртуальной машины:
   • Выбор гипервизора. Сначала выбирается программное обеспечение для виртуализации (гипервизор).
   • Установка гипервизора. Устанавливается выбранный гипервизор на физический сервер или компьютер, который будет хостить виртуальные машины.
   • Создание виртуальной машины. С помощью интерфейса управления гипервизора или специальных утилит создается новая виртуальная машина. При создании указываются параметры, такие как объем оперативной памяти, количество ядер процессора, объем жесткого диска, а также выбирается образ операционной системы.
   • Установка операционной системы. После создания виртуальной машины необходимо установить операционную систему так, как это делается на обычном компьютере. Обычно используется ISO-образ операционной системы или образ сетевой загрузки.
2. Управление виртуальными машинами:
   • Запуск и остановка. Виртуальные машины могут быть запущены, остановлены или перезагружены через интерфейс управления гипервизора.
   • Конфигурирование ресурсов. Администраторы могут изменять ресурсы виртуальных машин, такие как количество выделенной памяти, количество ядер процессора и размер жесткого диска, чтобы удовлетворить потребности программ и задач.
   • Мониторинг и управление. Гипервизоры предоставляют инструменты для мониторинга ресурсов, производительности и состояния виртуальных машин. Администраторы могут просматривать статистику использования ресурсов и принимать меры для улучшения производительности или устранения проблем.
   • Сетевая настройка. Управление сетевыми настройками виртуальных машин, такими как настройка сетевых адаптеров, виртуальных сетей, правил маршрутизации и брандмауэра, также осуществляется через интерфейс гипервизора.

Обратитесь к документации конкретного гипервизора для изучения более подробных инструкций и справочной информации, так как процесс может отличаться для разных платформ виртуализации.

Области применение виртуализации

Каждая область, будь то бизнес, разработка программного обеспечения или научные исследования, использует виртуальные машины в своих целях из-за их гибкости и возможности эффективного использования ресурсов.

• Центры обработки данных (ЦОД). Хостеры используют VM для запуска множества сервисов и приложений на одном физическом оборудовании, что позволяет экономить место, энергию и обеспечивает лучшее использование ресурсов.
• Виртуализация рабочих мест. Компании могут создавать виртуальные рабочие станции для сотрудников, обеспечивая им доступ к необходимым приложениям и данным без привязки к конкретному устройству.
• Тестирование и развертывание приложений. VM позволяют тестировать и развертывать новые версии программного обеспечения, изолируя их от основной инфраструктуры, что делает процесс более безопасным и управляемым.
• Создание различных окружений. Разработчики могут использовать виртуальные машины для создания различных сред разработки, таких как тестовые, предпроизводственные и продуктивные, что помогает в тестировании и обеспечении работоспособности приложений в различных условиях.
• Кросс-платформенная разработка. VM позволяют разработчикам запускать различные операционные системы на одном компьютере, что полезно в процессе разработки программного обеспечения.
• Обработка данных и вычисления. VM могут использоваться для обработки больших объемов данных или выполнения сложных вычислений, предоставляя необходимые вычислительные ресурсы.

Использование виртуальных машин для хостинга сайтов

Выбор между shared-хостингом и хостингом на виртуальной машине зависит от потребностей в ресурсах, уровня контроля и гибкости, а также от вашего бюджета и уровня технических знаний. Если у вас небольшой сайт с ограниченными требованиями к ресурсам, shared-хостинг может быть оптимальным выбором. В то время как VPS предпочтительнее для сайтов, требующих больше ресурсов, гибкости и контроля.

Shared-хостинг

• Преимущества:
  • Более доступная цена. Обычно дешевле, так как ресурсы сервера разделяются между множеством пользователей.
  • Простота использования. Обычно имеет более простые панели управления для упрощения настройки.
  • Управление. Вся инфраструктура управляется провайдером хостинга, что означает, что вам не нужно беспокоиться о технических аспектах.
• Недостатки:
  • Ограниченные ресурсы. Ресурсы, такие как CPU, память и пропускная способность, разделяются между множеством пользователей. Если сайт соседа потребляет много ресурсов, это может отразиться на производительности вашего сайта.
  • Ограниченный контроль и настройка. Ограниченный доступ к конфигурации сервера из-за общего использования.
  • Меньше масштабируемость и гибкость. Ограниченные возможности настройки и изменения, особенно когда ресурсы сайта растут.

Хостинг на виртуальной машине (VPS-хостинг):

Создание сайтов на виртуальных машинах имеет ряд преимуществ:

• Изоляция ресурсов. На виртуальной машине вы получаете большую изоляцию ресурсов. В отличие от shared-хостинга, где ресурсы сервера разделяются между несколькими сайтами, виртуальная машина предоставляет вам выделенные вычислительные ресурсы (процессор, память, диск), что уменьшает вероятность снижения производительности из-за других сайтов на сервере.
• Гибкость и настройка. Виртуальные машины предоставляют больше гибкости и возможностей настройки. Вы можете устанавливать необходимые вам программы, настраивать серверные параметры, выбирать операционную систему, изменять ресурсы в соответствии с требованиями вашего сайта, что не всегда доступно на shared-хостинге из-за ограничений провайдера.
• Безопасность. Виртуальные машины обеспечивают более высокий уровень безопасности. Поскольку каждая виртуальная машина изолирована от других, это уменьшает риск утечки данных или взлома из-за действий других пользователей, что иногда возможно в shared-хостинге.
• Производительность. Виртуальные машины обычно обладают лучшей производительностью по сравнению с shared-хостингом, особенно когда речь идет о сайтах с высокой посещаемостью или требовательных к ресурсам.
• Масштабируемость. Виртуальные машины легче масштабируются. Вы можете легко увеличить объем выделенных ресурсов или добавить новые виртуальные машины в зависимости от роста вашего сайта или потребностей бизнеса.
• Уровень контроля и управления. При использовании виртуальных машин вы имеете более высокий уровень контроля над своей инфраструктурой и серверными настройками, что обеспечивает большую гибкость в управлении вашим веб-проектом.

Использование виртуальных машин при создании веб-сайтов предоставляет разработчикам и владельцам сайтов большую гибкость, безопасность и управление ресурсами, что может улучшить эффективность разработки и обслуживания веб-сайтов.

Виртуализация рабочих мест

Виртуализация рабочих мест (Desktop virtualization) — это технология, которая позволяет создать виртуальные экземпляры рабочих компьютеров или рабочих окружений на централизованном сервере или в облаке, а затем предоставляет доступ к этим виртуальным рабочим местам удаленным пользователям.

Процесс виртуализации рабочих мест включает в себя следующие этапы:

• Создание виртуальных машин. Администраторы создают виртуальные машины на сервере в соответствии с требованиями пользователя. Эти виртуальные машины могут содержать операционную систему, приложения и другие настройки, необходимые для работы.
• Централизованное управление. Система управления виртуальными рабочими местами обеспечивает возможность удаленного мониторинга, управления и настройки виртуальных машин из центрального места.
• Доступ к виртуальным машинам. Пользователи могут получить доступ к своим виртуальным рабочим местам через тонкого клиента, веб-браузер или специализированное программное обеспечение, даже если они находятся в удаленном месте.
• Упрощенное обслуживание и обновления. Централизованное обслуживание и обновления программного обеспечения на виртуальных рабочих местах делает процесс поддержки и обновления более удобным и эффективным.
• Экономия ресурсов. Виртуализация рабочих мест позволяет лучше использовать ресурсы сервера, поскольку несколько пользователей могут использовать один и тот же физический сервер.

Эта технология позволяет компаниям упростить управление рабочими местами, обеспечить более гибкий доступ для пользователей и снизить общую стоимость владения за счет централизации управления и ресурсов.

Вам также будут интересны стати:

• Как выбрать CMS для сайта или интернет-магазина?
• Почему в интернет-магазине нет продаж?
• Разработка сайта — руководство для начинающих
• Сколько стоит сайт?
• SEO чек-лист для интернет-магазинов
• Как добавить компанию на карты Google и Yandex?
• Веб-аналитика для коммерческого сайта
• Как посмотреть посещаемость сайта?
• Как и для чего проводить анализ конкурентов?
• Микроразметка на сайте

Выводы

Виртуализация существенно улучшает эффективность, производительность и гибкость информационной инфраструктуры, что делает ее ключевой технологией для современных организаций, обеспечивая оптимизацию ресурсов и более эффективное использование инфраструктуры ИТ.

• Виртуализация позволяет эффективно использовать вычислительные мощности, память и хранилище данных, позволяя одному физическому серверу запускать несколько виртуальных машин.
• Экономия затрат и сокращение количества физических серверов благодаря возможности консолидации виртуальных машин позволяет сэкономить затраты на оборудование, энергию и обслуживание.
• Виртуализация обеспечивает возможность быстрого масштабирования и настройки ресурсов виртуальных машин в зависимости от изменяющихся потребностей бизнеса.
• Виртуализация обеспечивает изоляцию между виртуальными машинами, что повышает безопасность и предотвращает взаимное влияние в случае сбоев или атак.
• Виртуализация упрощает процессы резервного копирования и восстановления данных, позволяя быстро восстанавливать работоспособность в случае сбоев.
• Виртуальные машины и гипервизоры стали фундаментальной частью современных информационных технологий, обеспечивая гибкость, безопасность и эффективное использование ресурсов, что делает их незаменимым инструментом в различных сферах деятельности.

Термины

Хост

Хост — обозначает физическую машину или сервер, на котором установлен гипервизор. Хост предоставляет вычислительные ресурсы, такие как процессоры, оперативную память, хранилище данных и сетевые ресурсы, для использования виртуальными машинами.
Гипервизор работает на уровне хоста и управляет ресурсами хоста, чтобы создавать и управлять виртуальными машинами (VMs). Виртуальные машины запускаются и выполняются на хосте, используя его ресурсы.

Физический сервер

Аппаратный сервер (или физический сервер) — это выделенная физическая машина, специально предназначенная для работы в качестве сервера. Отличия аппаратного сервера от обычного компьютера:

• Цель использования. Аппаратные серверы нацелены на выполнение серверных задач и предоставление услуг другим устройствам или программам (клиентам), в то время как обычные компьютеры обычно используются для общих задач, таких как выполнение офисной работы, игры или использование в качестве персональных компьютеров.
• Ресурсы. Серверы обычно имеют более мощные специальные серверные процессоры, больший объем оперативной памяти (RAM), расширенные возможности хранения данных (например, большие массивы жестких дисков или использование RAID-контроллеров для резервирования данных), а также поддерживают более высокие нагрузки и надежность.
• Надежность и отказоустойчивость. Аппаратные серверы могут быть спроектированы с учетом повышенной надежности и отказоустойчивости. Это включает в себя возможность горячей замены компонентов (например, жестких дисков или блоков питания) без остановки работы сервера и использование компонентов, рассчитанных на длительное бесперебойное функционирование.
• Удаленное управление. Многие серверы оснащены инструментами для удаленного управления, такими как IPMI (Intelligent Platform Management Interface) или специализированные программы, позволяющие администраторам удаленно мониторить и управлять сервером, даже если операционная система не загружена.
• Специализированное оборудование. Аппаратные серверы могут использовать специализированное оборудование, такое как RAID-контроллеры, сетевые карты высокой пропускной способности, специальные устройства для обработки данных и т. д., что обычно не присутствует в обычных компьютерах.

Эти особенности позволяют аппаратным серверам эффективно обслуживать высокие нагрузки, обеспечивать стабильную и надежную работу и поддерживать бесперебойность работы бизнес-приложений и сервисов.

Операционная система

Операционная система (ОС) на компьютере — это программное обеспечение, которое управляет работой компьютера и обеспечивает взаимодействие между аппаратными компонентами компьютера (процессор, память, жесткий диск, периферийные устройства и т.д.) и пользователями или другими программами.

Примеры операционных систем включают в себя Microsoft Windows, macOS от Apple, различные дистрибутивы Linux (Ubuntu, Fedora, Debian и др.), а также мобильные ОС, такие как iOS (Apple), Android (Google) и др. Операционная система играет ключевую роль в работе компьютера, обеспечивая его функциональность и управление ресурсами для работы программ и пользователей.

Интерфейс управления

Интерфейс управления (Management Interface) — это программное средство или набор инструментов, предназначенные для управления и контроля каким-либо устройством, программой, сервисом или системой. Интерфейс управления может быть реализован различными способами:

• Графический пользовательский интерфейс (GUI). Это визуальный способ управления системой с помощью графических элементов, таких как кнопки, окна, меню и т.д. GUI часто предпочтителен для новичков или тех, кто предпочитает интуитивно понятные и удобные интерфейсы.
• Командная строка (CLI). Интерфейс управления может представлять собой текстовую командную строку, где пользователь вводит команды для выполнения определенных действий или настройки системы. CLI часто используется опытными пользователями или администраторами для более точного и мощного управления.
• Веб-интерфейс. Это интерфейс, доступный через веб-браузер, который позволяет управлять системой или устройством с помощью веб-страниц. Он обеспечивает удаленный доступ к управлению, обычно через сеть.
• API (Application Programming Interface). Это программный интерфейс, который предоставляет способ взаимодействия с системой или приложением через программный код. Он позволяет автоматизировать процессы управления с помощью программного кода.

Интерфейс управления позволяет администраторам или пользователям контролировать и изменять настройки, параметры, функциональность и работу системы или устройства для удовлетворения определенных потребностей или целей. Это ключевой элемент для управления и контроля различными аспектами технологических решений в информационных системах.

Тонкий клиент

Тонкий клиент (Thin Client) — это устройство, которое используется для доступа к удаленным компьютерным ресурсам или виртуальным рабочим станциям. Оно имеет минимальную вычислительную мощность и не обладает собственными высокими ресурсами вроде процессора или большой оперативной памяти.

В отличие от традиционных компьютеров, тонкий клиент не хранит данные и приложения локально, вместо этого он использует удаленные серверы или облака для выполнения задач и обработки данных. Он обычно подключается к серверам посредством протоколов удаленного доступа.

При использовании тонких клиентов, весь вычислительный процесс и хранение данных осуществляются на удаленных серверах или виртуальных машинах, что позволяет централизованно управлять ресурсами, повышает безопасность данных и упрощает поддержку технического обслуживания. Тонкие клиенты часто используются в корпоративной среде, образовании и других областях, где централизованное управление и безопасность данных имеют важное значение.

Программное обеспечение как сервис

SaaS означает «Software as a Service» (Программное обеспечение как сервис). Это модель предоставления программного обеспечения, при которой приложения размещаются в облаке и предоставляются пользователям через интернет как услуга.

Основные характеристики SaaS:

• Доступ через интернет. Пользователи получают доступ к программному обеспечению через интернет, без необходимости установки приложения на своих устройствах.
• Подписная модель. SaaS часто использует модель оплаты подписки, где пользователи платят за использование программного обеспечения на основе подписки (ежемесячно, ежегодно и т.д.).
• Управление обновлениями и обслуживанием. Забота о обновлениях, безопасности и обслуживании программного обеспечения лежит на поставщике SaaS, а не на конечных пользователях.
• Масштабируемость. SaaS-приложения обычно легко масштабируются для удовлетворения потребностей разного количества пользователей без дополнительных забот со стороны клиента.

Примеры SaaS включают такие сервисы, как Google Workspace (ранее G Suite), Microsoft Office 365, Битрикс24, Яндекс Диск, Slack, beSeller и множество других облачных сервисов, которые предоставляют приложения и инструменты через интернет на основе подписки.

Инфраструктура как сервис

IaaS означает «Infrastructure as a Service» (Инфраструктура как сервис). Это модель облачных услуг, где предоставляется виртуальная инфраструктура через интернет.

Основные характеристики IaaS:

• Виртуализированные ресурсы. IaaS предоставляет виртуальные вычислительные ресурсы (виртуальные машины, хранилище данных, сетевые ресурсы и т.д.), которые доступны через интернет.
• Масштабируемость и гибкость. Пользователи могут масштабировать свою инфраструктуру в зависимости от потребностей, увеличивая или уменьшая вычислительные мощности, хранилище данных и другие ресурсы.
• Платежи по использованию. Оплата за использование ресурсов происходит на основе использования. Пользователи платят только за то, что они реально используют, что делает эту модель экономически эффективной.
• Самообслуживание и автоматизация. IaaS позволяет пользователям самостоятельно управлять своими ресурсами через веб-интерфейс или API, а также автоматизировать процессы создания, масштабирования и управления инфраструктурой.

Примеры провайдеров IaaS включают такие компании, как Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud Platform (GCP), IBM Cloud и другие, которые предоставляют широкий спектр виртуальных вычислительных ресурсов и инфраструктуры для создания и развертывания приложений и сервисов в облаке.

Облачные вычисления

Облачные вычисления (Cloud Computing) представляют собой модель предоставления информационных технологий, в которой ресурсы, такие как вычислительная мощность, хранилище данных, сети и приложения, предоставляются через интернет на основе запроса. Это позволяет пользователям получать доступ к вычислительным ресурсам без необходимости иметь собственное аппаратное обеспечение или инфраструктуру.

Основные характеристики облачных вычислений:

• Платежи по использованию. Обычно оплата за облачные услуги происходит по факту использования ресурсов. Это позволяет организациям экономить затраты, оплачивая только те ресурсы, которые они фактически используют.
• Масштабируемость и гибкость. Облачные вычисления предоставляют гибкость в масштабировании ресурсов в соответствии с текущими потребностями. Пользователи могут масштабировать ресурсы вверх или вниз в зависимости от требований.
• Доступность по требованию. Ресурсы доступны по запросу через интернет, что позволяет пользователям получать доступ к ним из любой точки сети.
• Самообслуживание и автоматизация. Пользователи могут самостоятельно управлять и настраивать свои вычислительные ресурсы через веб-интерфейс или API, а также автоматизировать процессы виртуализации и управления.

Облачные вычисления могут предоставлять разные уровни услуг, включая инфраструктуру (IaaS), платформу (PaaS) и программное обеспечение (SaaS), и они широко используются организациями для улучшения эффективности, экономии затрат и увеличения гибкости при работе с IT-ресурсами.