Przegląd techniczny technologii wirtualizacji

Co to jest wirtualizacja?

W najszerszej definicji wirtualizacja to proces wykorzystywania zasobów fizycznych do tworzenia środowiska wirtualnego. Składa się z trzech elementów: systemów operacyjnych, sieci i nośników pamięci. Zasadniczo wirtualizacja służy do tworzenia środowiska wirtualnego składającego się z kilku obiektów z określonej bazy z szeregu zasobów sprzętowych. Dzięki wirtualizacji użytkownik końcowy może mieć wirtualny przegląd sprzętu.

Jakie są różne typy wirtualizacji?

(1) Wirtualizacja sprzętowa

Wirtualizacja sprzętu lub wirtualizacja serwera to jedna z najczęstszych form wirtualizacji. Wirtualizacja sprzętu to proces, w którym buduje maszyny wirtualne, dzieląc zasoby fizycznego serwera, takie jak pamięć masowa, pamięć RAM i procesor. Serwer fizyczny może być również znany jako Host. Oprogramowanie używane w wirtualizacji sprzętu o nazwie Hypervisor.

(2) Wirtualizacja oprogramowania

W tego typu wirtualizacji zarządzasz systemami wirtualizacji ze środowiska oprogramowania. Na jednej platformie można uruchomić kilka środowisk. Z jednej platformy możemy zarządzać systemem operacyjnym, aplikacjami i wszystkimi usługami wymaganymi w środowisku wirtualnym. Na przykład VMWare i Virtual Box.

(3) Wirtualizacja pamięci

Wirtualizacja pamięci to koncepcja agregowania pamięci fizycznej z poszczególnych systemów do pojedynczej puli pamięci zwirtualizowanej. Systemy operacyjne lub aplikacje będą korzystać z tej puli pamięci. Aplikacja uzyska dostęp do tej puli pamięci za pośrednictwem interfejsu API. Może być dystrybuowany i używany jako szybka pamięć podręczna lub jako zasób pamięci współdzielonej dla Twojej aplikacji. W przypadku systemu operacyjnego pamięć podręczna stron może korzystać z puli pamięci. Pula pamięci będzie dużym zasobem pamięci.

(4) Wirtualizacja pamięci masowej

Wirtualizacja pamięci masowej dzieli fizyczną pamięć masową na małą sieć pamięci masowej dla środowisk zwirtualizowanych. Dostęp do wszystkich małych schowków można uzyskać z centralnej konsoli. Wirtualizacja pamięci masowej ma wiele zalet, takich jak tworzenie kopii zapasowych, archiwizacja i odzyskiwanie danych. Powinieneś wiedzieć o sieci SAN (Storage Area Network). Tworzenie kopii zapasowych i przywracanie danych zajmuje znacznie mniej czasu niż SAN.

(5) Wirtualizacja sieci

Wirtualizacja sieci zarządza siecią w celu połączenia zwirtualizowanych sieci lub sieci VLAN z siecią fizyczną. Ponadto można tutaj również zarządzać sieciami firewall i równoważeniem obciążenia. Zapewnia również SDN – sieci definiowane programowo i NFV – wirtualizację funkcji sieciowych. Dzięki temu staje się bardziej wydajny i skalowalny.

(6) Wirtualizacja pulpitu

Nazywa się to również Wirtualizacja Klienta. Wirtualizacja pulpitu to technologia służąca do zapewnienia oddzielnego środowiska pulpitu dla użytkownika końcowego. Zapewnia środowisko graficzne dla użytkownika do interakcji z systemami maszyn wirtualnych. Może być utrzymywany przez system zdalnego pulpitu.

Co to są technologie wirtualizacji?

Połączenie internetowe może być czasami niestabilne. Z tego powodu nierealne jest utrzymywanie wszelkiego rodzaju sprzętu komputerowego przez Internet w sposób ciągły przez 24 godziny. Oprócz tej nieprzewidywalności system sprzętowy okazuje się również kosztowny pod względem energii elektrycznej, konserwacji, zakupu i szeregu innych wydatków.

W dzisiejszych czasach wiele firm chce mieć nieprzerwaną i bezpieczną obecność w Internecie oraz niskie koszty działania. Na szczęście istnieje odpowiednia technologia wirtualizacji dla prawie każdej możliwej do wyobrażenia potrzeby. W ten sposób mieszają się wyżej wymienione rodzaje wirtualizacji.

W większym obszarze technologii wirtualizacji istnieje szereg technologii opartych na chmurze, które są w stanie zapewnić wirtualizację za pomocą szeregu technologii internetowych, centrów danych, oprogramowania itp.

Jak działają technologie wirtualizacji?

Jak wspomniano wcześniej, proces wirtualizacji polega na stworzeniu środowiska oprogramowania na fizycznym serwerze, do którego dostęp może uzyskać każdy na całym świecie. Nie istnieje tylko jedna technologia wirtualizacji, której można użyć do realizacji wirtualizacji. Jest ich mnóstwo.

Wszystkie role związane z zarządzaniem systemem są realizowane przez hipernadzorcę na poziomie hosta. Na poziomie hosta możesz mieć więcej niż jeden węzły HyperV. Każdy węzeł HyperV może tworzyć maszyny wirtualne.

Zadaniem hipernadzorcy jest utworzenie wielu wielu maszyn wirtualnych poprzez współdzielenie systemów operacyjnych, pamięci masowej i sieci. Aby to osiągnąć, potrzebna jest pomoc oprogramowania układowego. Korzystając z serwera fizycznego, hiperwizor może tworzyć więcej maszyn wirtualnych, określać ich wymagania i instalować szereg systemów operacyjnych zgodnie z wymaganiami. Taki system operacyjny będzie określany jako system operacyjny gościa.

Lista technologii wirtualizacji

(1) HyperV

Technologia wirtualizacji Hyper-V jest dostarczana przez firmę Microsoft dla wirtualizacji systemu Windows Server. Maszynę wirtualną można utworzyć na serwerze Windows przy użyciu technologii wirtualizacji Hyper-V.

Technologia wirtualizacji Hyper – v jest jednym z najbardziej użytecznych produktów firmy Microsoft, znanym jako technologia wirtualizacji klientów i serwerów Microsoft, który służy do budowania środowiska oprogramowania systemu komputerowego.

Za pomocą warstwy hiperwizora technologia ta kontroluje zasoby sprzętowe z hiperwizora i przydziela zasoby do maszyn wirtualnych. Platforma wirtualizacji Hyper-v została wprowadzona w systemie Windows Server 2008. HyperV to hiperwizor typu bare metal lub natywny, znany również jako hiperwizor typu 1. Technologia wirtualizacji Hyper-v obsługuje głównie systemy operacyjne Windows, Linux i freeBase.

Hypervisor zwany menedżerem Hyper-V zajmuje się całym zarządzaniem technologią wirtualizacji HyperV. Korzystając z menedżera Hyper-V, użytkownik może zarządzać szeregiem aspektów, w tym kopiami zapasowymi, stanem serwera, plikami VHD VPS, dodawaniem hosta i sprawdzaniem stanu serwera.

Migracja na żywo w HyperV

Podczas migracji na żywo dwie maszyny wirtualne mogą być przenoszone między dwoma hostami bez przerw lub przestojów usługi. Technologia Hyper-V umożliwia bezbłędne przenoszenie maszyny wirtualnej z pierwotnego hosta na następny. Współużytkowana sieć między dwoma hostami pomaga utrzymać serwer w stanie gotowości do pracy, podczas gdy użytkownik przenosi maszynę wirtualną między hostami.

Czym jest szybka migracja w HyperV?

Szybka migracja jest bardzo podobna do każdej innej migracji sieciowej, z wyjątkiem tego, że powoduje przerwanie usług podczas przenoszenia maszyn wirtualnych między dwoma hostami lub węzłami. To istniało od dłuższego czasu, sięgając czasów, kiedy zaczynała się koncepcja wirtualizacji. Szybka migracja jest nadal opłacalna.

Subskrypcja licencji

Poniżej przedstawiono subskrypcję licencji na technologię wirtualizacji HyperV w wersjach Windows Server 2012 Essential, Datacenter Edition i Standard. Należy pamiętać, że ceny mogą się różnić w zależności od kraju.

Uwaga : firma Microsoft może okresowo zmieniać ceny licencji HyperV. Dlatego zalecamy naszym czytelnikom sprawdzanie aktualnych cen wyłącznie bezpośrednio w witrynie firmy Microsoft.

(2) VMWare

Technologia VMWare Virtulization to technologia wirtualizacji oparta na chmurze, w której można uruchomić wiele instancji maszyn wirtualnych.

Nic tak nie definiuje technologii wirtualizacji VM ware i czyni ją tak sławną, jak jej bogate aplikacje desktopowe (oprogramowanie). Głównym celem oprogramowania VM jest zarządzanie mniejszymi środowiskami zwirtualizowanymi.

Oprogramowanie tworzące oprogramowanie VM jest zaprojektowane w taki sposób, aby mogło tworzyć mniejsze maszyny wirtualne, korzystając z dedykowanych zasobów sprzętowych jako bazy. Użytkownik może zarządzać zasobami sprzętowymi i ustanawiać maszyny wirtualne, dzieląc sieci, pamięć masową, karty sieciowe i procesory.

VM ware wykorzystuje szyfrowanie w rozwiązaniach do zarządzania kluczami, wykorzystuje metody szyfrowania danych w celu zabezpieczenia danych klienta, stosuje przejrzyste szyfrowanie danych dla serwera SQL, aby dane użytkownika mogły być bezpiecznie przesyłane, oraz wykorzystuje różne zestawy programistyczne dla wszystkich platform korporacyjnych VM ware . Obejmuje to niższe koszty operacyjne, krytyczną technologię szyfrowania VM ware. Sprzętem VM ware można zarządzać na następujących platformach. vCenter Server, vSphere Client, vMotion, ESXi, itp… Istnieje wiele rodzajów narzędzi do zarządzania sprzętem dostępnych w technologii VM ware.

Migracja na żywo w VMWare

Użytkownicy mogą swobodnie przenosić maszyny wirtualne między różnymi serwerami fizycznymi bez opóźnień przestojów. Aby zapewnić tę migrację, wykorzystywane są ogromne zasoby pamięci masowej i połączeń. Aby przenieść maszynę wirtualną między serwerami fizycznymi, wymagana jest aktywna pamięć i wysoce skalowalna sieć.

Główną zaletą migracji na żywo jest to, że umożliwia wykonywanie konserwacji sprzętu zgodnie z życzeniem bez niedogodności związanych z przełączaniem awaryjnym i przestojami serwerów. Najczęściej do automatyzacji i planowania ruchu maszyn wirtualnych używany jest szereg programów. Niektóre z tych programów to: vSphere, vMotion itp. Niektóre z tych programów obsługują migrację wielu maszyn wirtualnych jednocześnie w ciągu kilku sekund.

Sprzętem VM ware można zarządzać na następujących platformach. vCenter Server, vSphere Client, vMotion, ESXi, itp… Istnieje wiele rodzajów narzędzi do zarządzania sprzętem dostępnych w technologii VM ware.

Subskrypcja licencji

Poniżej znajdują się informacje licencyjne dotyczące vSphere na rok 2020. Jeśli zamierzasz używać go do wsparcia na żywo, z przyjemnością zdasz sobie sprawę, że obsługuje on konserwację pamięci masowej, migrację na żywo, wysoką dostępność, funkcje przywracania i tworzenia kopii zapasowych, a także program antywirusowy stworzony specjalnie dla aplikacja w środowisku wirtualnym. Należy pamiętać, że ceny tego oprogramowania mogą się różnić w zależności od kraju.

Uwaga : VMWare może okresowo zmieniać ceny, dlatego zalecamy naszym czytelnikom sprawdzanie aktualnych cen wyłącznie bezpośrednio na stronie VMWare.

(3) KVM

Technologia wirtualizacji KVM to oparta na systemie Linux pełna technologia wirtualizacji, która jest bezpłatna i zapewnia wirtualizację Open Source.

Jest to oprogramowanie typu open source do zarządzania wirtualizacją systemu operacyjnego Linux. KVM to skrót od Kernel-based Virtualization Machine. KVM to technologia wirtualizacji używana specjalnie do wirtualizacji systemu operacyjnego Linux. To jest kompletne rozwiązanie wirtualizacji systemu operacyjnego Linux x86. Za pomocą tej technologii wirtualizacji możemy tworzyć zwirtualizowane serwery Linux, które mają oddzielne karty sieciowe, pamięć masową i karty graficzne.

Na hipernadzorcy KVM kilka systemów operacyjnych może być bezbłędnie udostępnianych na jednym hoście sprzętowym. Hiperwizor KVM został zaprojektowany do działania jako hiperwizor typu 2. Jeśli szukasz hipernadzorcy z możliwościami wirtualizacji systemu operacyjnego oraz świetną wydajnością i zarządzaniem , możesz nigdy nie chcieć szukać daleko od tej platformy. Warto wspomnieć, że część KVM z hiperwizorem tworzy maszyny wirtualne obsługujące interakcję między pamięcią masową, zasobami sieciowymi, systemem operacyjnym i dyskiem twardym.

Izolacja sprzętowa: KVM w dużym stopniu wykorzystuje moc interakcji sprzętowej w celu osiągnięcia wirtualizacji i tworzenia granic między maszynami wirtualnymi. Wymusza kontrolę dostępu na wszystkich maszynach wirtualnych. Osiąga to dzięki rygorystycznej implementacji wirtualizacji.

Migracja na żywo w KVM

KVM obsługuje migrację na żywo i offline w celu przenoszenia maszyn wirtualnych z jednego węzła do drugiego bez klastrowania pracy awaryjnej. Tutaj maszyna gościa x64 może być migrowana tylko z maszynami gościa x64, ale bit x32 może być migrowany z bitami x64 i x86.

Subskrypcja licencji

W przeciwieństwie do innych przydatnych programów, które są dostarczane z wysoką ceną, KVM jest dostępny bezpłatnie. Zawiera szereg zaawansowanych funkcji wirtualizacji, w tym wsparcie na żywo. KVM umożliwia zarządzanie wirtualizacją za pomocą szeregu oddzielnie licencjonowanych platform hiperwizorów. Niektórzy z dostawców, którzy dostarczają licencję, to Red Hat i SolusVM.

(4) Wirtualizacja serwerów Citrix (wcześniej XenServer)

Technologia Citrix Virtulization zapewnia wirtualizację pulpitu i aplikacji w oparciu o Xen Hypervisor.

Wirtualizacja serwerów Citrix to jedna z najpopularniejszych technologii wirtualizacji. Pozwala użytkownikowi zarządzać wieloma przestrzeniami pamięci, konfiguracją sieci i szeregiem innych rozszerzonych funkcji. Wirtualizacja serwerów Citrix jest używana przede wszystkim do wirtualizacji pulpitów, aplikacji i serwerów, łącznie określanych jako platforma wirtualizacji dla wielu dzierżawców. To idealna technologia wirtualizacji, której potrzebujesz, jeśli szukasz opcji o większej skalowalności i większej wydajności wdrażania. Ta technologia wirtualizacji działa lepiej na serwerach XEN.

Dzięki hipernadzorcy Citrix możesz uniknąć wyczerpania zasobów podczas nienormalnego czasu ładowania systemu. Pozwala także na unikalne tagowanie i nazywanie maszyn wirtualnych. Co więcej, zawiera funkcje obsługujące migrację na żywo i tworzy bezpieczny szablon.

Migracja na żywo w wirtualizacji serwerów Citrix

Hypervisory Citrix są dostępne we wszystkich wersjach. Zapewnia migrację maszyn wirtualnych na żywo i offline między serwerami. W tej funkcji dysk maszyny wirtualnej jest współdzielony przez serwer źródłowy i docelowy. Ta funkcja umożliwia migrację maszyny wirtualnej bez przestojów. Gdy pamięć masowa jest współdzielona ze sobą, migracja może być łatwa bez narażania się na przestoje.

Subskrypcja licencji

Istnieje kilka wersji serwera Citrix Xen, z których wszystkie są dostępne do licencjonowania. Firma oferuje licencje na gniazdo. Roczna licencja zapewnia wsparcie dla Twoich serwerów XEN. Wiąże się to również z utrzymaniem oprogramowania. Dzięki niemu będziesz mieć dostęp do całodobowego wsparcia technicznego.

Aby uzyskać szczegółowe informacje dotyczące Twojej okolicy, zapoznaj się z oficjalną witryną Citrix.

Uwaga : Citrix może okresowo zmieniać ceny, dlatego zalecamy naszym czytelnikom sprawdzanie aktualnych cen wyłącznie bezpośrednio w witrynie Citrix.

Jakie środki bezpieczeństwa należy podjąć podczas korzystania z technologii wirtualizacji?

Aby zapewnić maksymalne bezpieczeństwo wirtualizacji zarówno na serwerach wirtualnych, jak i hostach, należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:

• Preferuj sieci prywatne, aby uzyskać dostęp do maszyn wirtualnych.
• Skonfiguruj zabezpieczenia, w których możesz przechowywać zwirtualizowane pliki zasobów i ustaw odpowiednie uprawnienia do plików.
• Skonfiguruj zapory zabezpieczające, aby chronić swój serwer przed atakami złośliwego oprogramowania i kradzieżą.
• Zaleca się korzystanie z 64-bitowych procesorów drugiej generacji.

Wniosek

Wirtualizacja może odciążyć firmy i osoby, które mają problemy z konserwacją sprzętu. Wirtualizacja ma wiele zalet, z których trzy najważniejsze przykłady to zmniejszenie zapotrzebowania na sprzęt fizyczny, ułatwienie zakładania i zarządzanie przez centra danych. Istnieje kilka rodzajów wirtualizacji w zależności od sprzętu, oprogramowania, pamięci, a nawet potrzeb sieciowych. W większym obszarze technologii wirtualizacji istnieje szereg technologii opartych na chmurze, które są w stanie zapewnić wirtualizację za pomocą szeregu technologii internetowych, centrów danych, oprogramowania itp.