Поскольку технологии развиваются с экспоненциальной скоростью, кажется, что аппаратное обеспечение, связанное с ними, становится все меньше и меньше, потому что мы теперь можем упаковать больше мощности в более компактные пакеты. И с этим приходит снижение стоимости, по крайней мере, когда речь идет об оборудовании в современных центрах обработки данных. Еще не так давно, заходя в серверную комнату, вы видели стойки с серверами, каждый из которых имел единственное назначение или работал под управлением отдельной операционной системы.
В настоящее время благодаря технологии виртуализации те же самые серверы могут работать с несколькими серверами на одном аппаратном обеспечении, и каждый из них может иметь свою собственную операционную систему, жесткие диски, процессор, память и так далее. Конечно, чтобы все это осуществить, реальный физический сервер должен иметь достаточно "лошадиных сил", исходя из того, сколько виртуальных серверов вы хотите запустить на нем, и вы ограничены своими аппаратными ресурсами, когда речь идет о количестве виртуальных серверов и их "виртуальных" аппаратных спецификациях.
Для того чтобы использовать технологию виртуализации, вам необходимо программное обеспечение, которое позволит вам виртуализировать серверы, чтобы они могли работать с другими серверами на одном и том же аппаратном обеспечении (физическом сервере) и иметь доступ к физическим устройствам на этом аппаратном обеспечении. В настоящее время есть три основных игрока в игре виртуализации, это VMware, Microsoft и Citrix, причем VMware является наиболее доминирующей и наиболее широко используемой.
Для того чтобы это было возможно, производители оборудования, а именно производители процессоров, должны иметь процессоры, способные поддерживать несколько серверов с несколькими операционными системами одновременно. Физический сервер обычно называется хостом, а виртуальные серверы (или ВМ) — гостями. Программное обеспечение, используемое для обеспечения всего этого, называется гипервизором, и этот гипервизор взаимодействует с физическим оборудованием и позволяет использовать это оборудование виртуальными машинами. Гипервизор также контролирует физическое оборудование и позволяет вам видеть, что происходит с назначенными ресурсами, используемыми виртуальными машинами. Как видно на приведенной ниже диаграмме VMware, на физических серверах работает программное обеспечение гипервизора (ESX Software), а поверх программного обеспечения ESX (или ESXi, как оно называется сейчас) работают виртуальные машины (ВМ), на которых установлена операционная система, а затем приложения. На самом верху сервер управления Virtual Center Management Server (или vCenter) управляет гипервизором и виртуальными машинами с помощью собственной программной консоли, которая позволяет вам видеть, что именно происходит с аппаратным и программным обеспечением. Кстати, вы можете смешивать различные операционные системы и версии, такие как Windows и Linux, на одном хосте ESXi.
Что касается хранения данных для хостов и гостей, то оно обычно осуществляется с помощью общего хранилища, такого как SAN (Storage Area Network) или NAS (Network Attached Storage) для гостей и локального хранилища для хостов в виде жесткого диска, USB-накопителя или SD-карты, но хост также может быть настроен на использование общего хранилища. Хранилище обычно представляет собой группу дисковых массивов, расположенных отдельно от хостов и подключенных к хостам через iSCSI или Fiber Channel. Это сетевое хранилище настроено с помощью LUNs (Logical Unit Numbers), которые подобны томам, настроенным для использования в виртуализированной среде. Гипервизор позволяет создавать хранилища данных с этим хранилищем, а затем эти хранилища могут использоваться для гостевых виртуальных машин в качестве локального хранилища для установки операционной системы, а также для дополнительных дисков.
Управляющее программное обеспечение — это то, что администратор использует для управления всеми виртуальными машинами, их виртуальными устройствами и хранилищами. Это также позволяет создавать новые виртуальные машины и перемещать их с хоста на хост во время их работы, что позволяет выполнять такие действия, как обслуживание хоста или балансировка нагрузки. С помощью этого программного обеспечения можно также настраивать виртуальные коммутаторы и виртуальные сетевые карты для вашей сетевой конфигурации, добавлять хранилища в виртуальные машины, создавать кластеры для распределения ресурсов, проверять ошибки и предупреждения, управлять лицензированием и многое другое.
Если у вас есть физические серверы, которые вы хотите виртуализировать без необходимости создавать их с нуля, вы можете выполнить P2V (Physical to Virtual) с помощью отдельного программного обеспечения и преобразовать физический сервер в виртуальную машину с его операционной системой и приложениями. Это может быть трудоемкой процедурой с ограничениями, но обычно все работает хорошо.
В целом, виртуализация — это отличная технология, которая дает вам ряд преимуществ, включая
- Экономия денег на аппаратном обеспечении и стоимости обслуживания
- Освобождение места в стойке
- Больше времени безотказной работы
- Держите вашу серверную комнату в прохладе
- Позволяет легко создавать резервные копии серверов со встроенным или сторонним программным обеспечением
- Экономия на лицензировании Windows (в зависимости от количества виртуальных машин на хосте)
- Позволяет перемещать виртуализированные серверы на разные хосты для обслуживания и при сбоях хоста