Anotācija: Informācijas tehnoloģijas mūsdienu sabiedrības dzīvē ir ienesušas daudzas noderīgas un interesantas lietas. Katru dienu izgudrojoši un talantīgi cilvēki nāk klajā ar arvien vairāk jaunu lietojumprogrammu datoriem kā efektīvus ražošanas, izklaides un sadarbības rīkus. Daudzas dažādas programmatūras un aparatūras, tehnoloģijas un pakalpojumi ļauj uzlabot ikdienas darba ar informāciju ērtības un ātrumu. Arvien grūtāk ir izcelt patiesi noderīgas tehnoloģijas no mums krītošās tehnoloģiju straumes un iemācīties tās izmantot ar maksimālu labumu. Šajā lekcijā tiks runāts par vēl vienu neticami daudzsološu un patiesi efektīvu tehnoloģiju, kas strauji ielaužas datoru pasaulē – virtualizācijas tehnoloģiju, kas ieņem galveno vietu mākoņdatošanas jēdzienā.
Šīs lekcijas mērķis ir iegūt informāciju par virtualizācijas tehnoloģijām, terminoloģiju, virtualizācijas veidiem un galvenajām priekšrocībām. Iepazīstieties ar vadošo IT pārdevēju galvenajiem risinājumiem. Apsveriet Microsoft virtualizācijas platformas funkcijas.
Saskaņā ar statistiku, vidējais procesora jaudas izmantošanas līmenis serveriem, kuros darbojas Windows, nepārsniedz 10%, Unix sistēmām šis rādītājs ir labāks, bet tomēr vidēji nepārsniedz 20%. Zemā servera izmantošanas efektivitāte tiek skaidrota ar pieeju “viena lietojumprogramma – viens serveris”, kas plaši izmantota jau kopš 90. gadu sākuma, t.i., katru reizi, kad uzņēmums iegādājas jaunu serveri jaunas aplikācijas izvietošanai. Acīmredzot praksē tas nozīmē strauju serveru parka pieaugumu un līdz ar to arī tā izmaksu pieaugumu. administrācija, Enerģijas patēriņš un dzesēšana, kā arī nepieciešamība pēc papildu telpām, lai uzstādītu arvien vairāk serveru un iegādātos servera OS licences.
Fizisko servera resursu virtualizācija ļauj tos elastīgi sadalīt starp lietojumprogrammām, no kurām katra “redz” tikai tai piešķirtos resursus un “uzskata”, ka tai ir piešķirts atsevišķs serveris, t.i., šajā gadījumā “viens serveris - vairāki lietojumprogrammas” pieeja. , taču nesamazinot servera lietojumprogrammu veiktspēju, pieejamību un drošību. Turklāt virtualizācijas risinājumi ļauj starpsienās darbināt dažādas operētājsistēmas, emulējot to sistēmas izsaukumus uz servera aparatūras resursiem.
Rīsi. 2.1.
Virtualizācija balstās uz viena datora spēju veikt vairāku datoru darbu, sadalot savus resursus vairākās vidēs. Izmantojot virtuālos serverus un virtuālos galddatorus, varat mitināt vairākas operētājsistēmas un vairākas lietojumprogrammas vienā vietā. Tādējādi fiziskiem un ģeogrāfiskiem ierobežojumiem vairs nav nozīmes. Papildus enerģijas taupīšanai un izmaksu samazināšanai, efektīvāk izmantojot aparatūras resursus, virtuālā infrastruktūra nodrošina augstu resursu pieejamības līmeni, efektīvāku pārvaldību, uzlabotu drošību un uzlabotu atkopšanu pēc avārijas.
Plašā nozīmē virtualizācijas jēdziens ir procesa vai objekta reālās īstenošanas slēpšana no tā patiesā attēlojuma lietotājam, kurš to izmanto. Virtualizācijas produkts ir kaut kas ērts lietošanai, patiesībā tam ir sarežģītāka vai pilnīgi atšķirīga struktūra, kas atšķiras no tās, kas tiek uztverta, strādājot ar objektu. Citiem vārdiem sakot, reprezentācija ir nošķirta no kaut kā īstenošanas. Virtualizācija ir paredzēta abstrahēšanai programmatūra no aparatūras.
Datortehnoloģijā termins "virtualizācija" parasti attiecas uz skaitļošanas resursu abstrakciju un tādas sistēmas nodrošināšanu lietotājam, kas "iekapsulē" (slēpj) savu ieviešanu.. Vienkārši sakot, lietotājs strādā ar ērtu objekta attēlojumu, un viņam nav svarīgi, kā objekts ir strukturēts patiesībā.
Mūsdienās iespēja darbināt vairākas virtuālās mašīnas vienā fiziskā iekārtā ir ļoti interesanta datoru profesionāļu vidū ne tikai tāpēc, ka tā palielina IT infrastruktūras elastību, bet arī tāpēc, ka virtualizācija faktiski ietaupa naudu.
Virtualizācijas tehnoloģiju attīstības vēsture sniedzas vairāk nekā četrdesmit gadus senā pagātnē. IBM bija pirmais, kas domāja par virtuālo vidi veidošanu dažādiem lietotāju uzdevumiem, tad vēl uz lieldatoriem. Pagājušā gadsimta 60. gados virtualizācija bija tīri zinātniska interese un bija oriģināls risinājums datorsistēmu izolēšanai vienā fiziskā datorā. Pēc personālo datoru parādīšanās interese par virtualizāciju nedaudz vājinājās operētājsistēmu straujās attīstības dēļ, kas izvirzīja adekvātas prasības tā laika aparatūrai. Tomēr straujais datoru aparatūras jaudas pieaugums pagājušā gadsimta deviņdesmito gadu beigās lika IT sabiedrībai vēlreiz atsaukt atmiņā programmatūras platformu virtualizācijas tehnoloģijas.
1999. gadā VMware ieviesa x86 balstītu sistēmu virtualizācijas tehnoloģiju kā efektīvu līdzekli x86 bāzes sistēmu pārveidošanai par vienotu, vispārēji lietojamu, mērķtiecīgu aparatūras infrastruktūru, kas nodrošina pilnīgu izolāciju, pārnesamību un plašu operētājsistēmu izvēli lietošanai. vides. VMware bija viens no pirmajiem, kas izdarīja nopietnas likmes tikai uz virtualizāciju. Kā liecina laiks, tas izrādījās absolūti pamatoti. Mūsdienās WMware piedāvā visaptverošu ceturtās paaudzes virtualizācijas platformu VMware vSphere 4, kas ietver rīkus gan individuālajam personālajam datoram, gan datu centram. Šīs programmatūras pakotnes galvenā sastāvdaļa ir VMware ESX Server hipervizors. Vēlāk tādi uzņēmumi kā Parallels (agrāk SWsoft), Oracle (Sun Microsystems), Citrix Systems (XenSourse) iesaistījās “cīņā” par vietu šajā modernajā informācijas tehnoloģiju attīstības virzienā.
Microsoft ienāca virtualizācijas tirgū 2003. gadā, iegādājoties Connectix, izlaižot savu pirmo produktu Virtual PC, kas paredzēts galddatoriem. Kopš tā laika tas ir konsekventi palielinājis piedāvājumu klāstu šajā jomā un šodien ir gandrīz pabeidzis virtualizācijas platformas izveidi, kas ietver tādus risinājumus kā Windows 2008 Server R2 ar Hyper-V komponentu, Microsoft Application Virtualization (App-v) , Microsoft virtuālās darbvirsmas infrastruktūra (VDI), attālās darbvirsmas pakalpojumi, sistēmas centra virtuālās mašīnas pārvaldnieks.
Mūsdienās virtualizācijas tehnoloģiju nodrošinātāji piedāvā uzticamas un viegli pārvaldāmas platformas, un šo tehnoloģiju tirgus strauji attīstās. Pēc vadošo ekspertu domām, virtualizācija šobrīd ir viena no trim daudzsološākajām datortehnoloģijām. Daudzi eksperti prognozē, ka līdz 2015. gadam aptuveni puse no visām datorsistēmām būs virtuālas.
Šobrīd pieaugošā interese par virtualizācijas tehnoloģijām nav nejauša. Pašreizējo procesoru skaitļošanas jauda strauji pieaug, un jautājums nav pat par to, kam šo jaudu tērēt, bet gan par to, ka mūsdienu divkodolu un daudzkodolu sistēmu “mode”, kas jau ir iekļuvusi personālajos datoros ( klēpjdatori un galddatori), nevar būt labāks, ļauj realizēt ideju bagātāko potenciālu operētājsistēmu un lietojumprogrammu virtualizēšanai, paceļot datora lietošanas ērtumu jaunā kvalitatīvā līmenī. Virtualizācijas tehnoloģijas kļūst par vienu no galvenajām sastāvdaļām (tostarp mārketinga) jaunākajos un topošajos Intel un AMD procesoros, Microsoft un vairāku citu uzņēmumu operētājsistēmās.
Virtualizācijas priekšrocības
Šeit ir galvenās virtualizācijas tehnoloģiju priekšrocības:
Virtuālā iekārta mēs sauksim programmatūras vai aparatūras vidi, kas slēpj procesa vai objekta reālo ieviešanu no tā redzamā attēlojuma.
ir pilnībā izolēts programmatūras konteiners, kurā darbojas sava OS un lietojumprogrammas, tāpat kā fiziskais dators. Virtuālā mašīna darbojas tāpat kā fizisks dators, un tai ir sava virtuālā (t.i., programmatūras) RAM, cietais disks un tīkla adapteris..
OS nevar atšķirt virtuālās un fiziskās mašīnas. To pašu var teikt par lietojumprogrammām un citiem datoriem tīklā. Pat viņa pati virtuālā iekārta uzskata sevi par “īstu” datoru. Pat ja tā, virtuālās mašīnas sastāv tikai no programmatūras komponentiem un neietver aparatūru. Tas tiem sniedz vairākas unikālas priekšrocības salīdzinājumā ar fizisko aparatūru.
Apskatīsim virtuālo mašīnu galvenās funkcijas sīkāk:
Apskatīsim galvenos virtualizācijas veidus, piemēram:
Kosmonova uzņēmuma speciālisti ikdienā strādā ar dažādām virtualizācijas sistēmām gan strādājot ar savu mākoni, gan veicot projektēšanas darbus. Šajā laikā mums izdevās strādāt ar ievērojamu skaitu virtualizācijas sistēmu un pašiem noteikt katras stiprās un vājās puses. Šajā rakstā mēs esam apkopojuši mūsu inženieru viedokļus par visizplatītākajām virtualizācijas sistēmām un to īsajiem raksturlielumiem. Ja domājat par privāta mākoņa izveidi un apsverat dažādas virtualizācijas sistēmas, lai atrisinātu šo problēmu, šis raksts ir paredzēts jums.
Vispirms izdomāsim, kas ir virtualizācijas sistēma un kāpēc tā ir vajadzīga. Fizisko mašīnu (serveru, datoru u.c.) virtualizācija ļauj sadalīt vienas fiziskās ierīces jaudu starp vairākām virtuālajām mašīnām. Tādējādi šīm virtuālajām mašīnām var būt sava operētājsistēma un programmatūra, kas nekādā veidā nav atkarīga no blakus esošajām virtuālajām mašīnām. Mūsdienās ir daudz virtualizācijas sistēmu, katrai no tām ir savas īpašības, tāpēc apskatīsim katru no tām atsevišķi.
VMware vSphere - VMware vadošais produkts, kas ir neapstrīdams virtualizācijas tirgus daļas līderis daudzus gadus pēc kārtas. Tam ir plaša funkcionalitāte un tas ir īpaši radīts datu centriem, kas nodrošina mākoņrisinājumus, un uzņēmumiem, kas veido dažāda lieluma privātos mākoņus. Tam ir pārdomāts interfeiss un liels daudzums tehniskās dokumentācijas. Ja jums ir maz pieredzes ar virtualizāciju, šī sistēma jums būs laba izvēle. Licencēts pēc fizisko procesoru skaita mākonī neatkarīgi no kodolu skaita. Pateicoties plašajai funkcionalitātei un daudzajiem moduļiem, šī sistēma ir diezgan prasīga tās darbībai nepieciešamo resursu ziņā.
WMware Esxi- ir bezmaksas VMware vSphere analogs. Tā kā šis hipervizors ir bezmaksas, tam ir pieticīgāka funkcionalitāte, taču ar to pilnīgi pietiek, lai realizētu tipiskākos virtualizācijas uzdevumus un pārvaldītu privāto mākoņu. Arī diezgan viegli lietojams
Hiper - V- Microsoft produkts, kas izstrādāts kā papildinājums OS Windows serverim, sākot no 2008. gada versijas. Tas pastāv arī kā atsevišķs produkts, bet darbībai izmanto OS Windows serveri. Šo hipervizoru ir diezgan viegli konfigurēt un darbināt, un, protams, tas atbalsta visas OS Windows versijas viesu mašīnām, taču ražotājs negarantē daudzu OS Linux darbību. Lūdzu, ņemiet vērā, ka pats hipervizors tiek izplatīts ar bezmaksas licenci, taču tā darbībai ir nepieciešama maksas operētājsistēma Windows.
OpenVZ- pilnīgi bezmaksas virtualizācijas sistēma, kas ieviesta Linux kodolā. Tāpat kā lielākajai daļai Linux sistēmu, tai ir labi produktivitātes un resursu patēriņa rādītāji, un tā lieliski darbojas ar jebkuru Linux izplatīšanu kā viesu OS. Taču tā neatbalsta OS Windows, kā dēļ šo virtualizācijas sistēmu nevar uzskatīt par universālu.
KVM - Virtualizācijas sistēma ir arī balstīta uz Linux kodolu un tiek izplatīta saskaņā ar bezmaksas licenci. Tam ir ļoti labi efektivitātes rādītāji patērēto resursu apjoma ziņā. Tam ir lieliska funkcionalitāte un tas ir diezgan universāls no viesu operētājsistēmu viedokļa, jo tas atbalsta pilnīgi visas operētājsistēmas. Lai konfigurētu un atbalstītu tīrā veidā, ir nepieciešamas noteiktas zināšanas un prasmes darbā ar Unix sistēmām. Tomēr ir pieejamas daudzas GUI kā hipervizora papildinājumi ar dažādām licencēšanas iespējām, sākot no bezmaksas līdz maksas versijām.
Ksens- Kembridžas Universitātes izstrādāts produkts ar atvērtā pirmkoda kodu. Lielākā daļa komponentu tiek pārvietoti ārpus hipervizora, kas ļauj sasniegt labus efektivitātes rādītājus. Kopā ar aparatūras virtualizāciju tā atbalsta arī paravirtualizācijas režīmu. Xen atbalsta lielāko daļu esošo operētājsistēmu.
LXC- diezgan jauna virtualizācijas sistēma operētājsistēmas līmenī, kas ļauj darbināt vairākus Linux operētājsistēmas gadījumus vienā fiziskā mašīnā. Šīs sistēmas īpatnība ir tāda, ka tā nedarbojas ar virtuālajiem serveriem, bet gan ar aplikācijām, kas izmanto kopīgu OS kodolu, kuras vienlaikus ir izolētas viena no otras, kas dod visaugstāko efektivitāti resursu patēriņā.
|
Virtualizācijas sistēma |
Atbalstītā OS |
Priekšrocības |
Trūkumi |
Licence |
|
VMware vSphere |
Win/Lin |
Viegli izmantot. Plaša funkcionalitāte |
Resursu patēriņš. |
Apmaksāts. Pēc procesoru skaita |
|
WMware Esxi |
Win/Lin |
Viegli izmantot |
Nav tā plašākā funkcionalitāte. |
Bezmaksas |
|
OpenVZ |
Linux |
Efektīvs resursu patēriņš |
Atbalstīts tikai Linux |
Bezmaksas |
|
Win/Lin |
Efektīvs resursu patēriņš. Atbalsta visas OS |
Bezmaksas |
||
|
Hiper-V |
Windows |
Viegli izmantot |
Tiek atbalstīts tikai Windows. Resursu patēriņš |
Bezmaksas. Darbojas apmaksātā operētājsistēmā |
|
Win/Lin |
Augsta efektivitāte. Atvērtais avots. |
Nepieciešamas zināšanas par Unix sistēmām, lai konfigurētu un pārvaldītu |
Bezmaksas |
|
|
Linux |
Augsta efektivitāte |
Neatbalsta Windows |
Bezmaksas |
Atgādināsim arī, ka Kosmonova mākonī ar minimālu laika patēriņu var ieviest jebkuras sarežģītības infrastruktūru, neiedziļinoties virtualizācijas sistēmu un aparatūras darbības sarežģītībā. Kosmonova mākonī ir pieejami gan gatavi risinājumi, gan mākoņserveri, lai atrisinātu Jūsu biznesa problēmas.
Virtualizācijas tēma ir ļoti plaša un uzskaitīto virtualizācijas sistēmu darbībā ir daudz nianšu, kā arī daudzas aparatūras dizaina variācijas. Šajā rakstā mēs nesniedzam priekšrocības konkrētai sistēmai, bet sniedzam to vispārīgos raksturlielumus, lai sākotnējā posmā izvēlētos piemērotu sistēmu.
Virtualizācijas tehnoloģiju vēsture sniedzas vairāk nekā četrdesmit gadus senā pagātnē. Tomēr pēc to triumfējošās izmantošanas perioda pagājušā gadsimta 70. un 80. gados, galvenokārt IBM lieldatoros, šī koncepcija pazuda otrajā plānā, veidojot korporatīvās informācijas sistēmas. Fakts ir tāds, ka pati virtualizācijas koncepcija ir saistīta ar kopīgu skaitļošanas centru izveidi, ar nepieciešamību izmantot vienu aparatūras komplektu, lai izveidotu vairākas dažādas loģiski neatkarīgas sistēmas. Un kopš 80. gadu vidus datoru industrijā sāka dominēt decentralizēts informācijas sistēmu organizēšanas modelis, kura pamatā ir mini datori un pēc tam x86 serveri.
Personālajos datoros, kas parādījās laika gaitā, aparatūras resursu virtualizācijas problēma pēc definīcijas nepastāvēja, jo katra lietotāja rīcībā bija viss dators ar savu OS. Taču, palielinoties datora jaudai un paplašinājoties x86 sistēmu darbības jomai, situācija ātri mainījās. Attīstības “dialektiskā spirāle” uzņēma nākamo apgriezienu, un gadsimtu mijā sākās kārtējais centripetālo spēku stiprināšanas cikls skaitļošanas resursu koncentrēšanai. Šīs desmitgades sākumā, pieaugot uzņēmumu interesei par savu datoru resursu efektivitātes paaugstināšanu, sākās jauns posms virtualizācijas tehnoloģiju attīstībā, kas šobrīd galvenokārt saistās ar x86 arhitektūras izmantošanu.
Uzreiz jāuzsver, ka, lai gan teorētiski x86 virtualizācijas idejās, šķiet, nebija nekā iepriekš nezināma, runa bija par kvalitatīvi jaunu parādību IT nozarei, salīdzinot ar situāciju pirms 20 gadiem. Fakts ir tāds, ka lieldatoru un Unix datoru aparatūras un programmatūras arhitektūrā virtualizācijas problēmas tika nekavējoties atrisinātas pamata līmenī. Sistēma x86 netika veidota ar cerībām strādāt datu centra režīmā, un tās attīstība virtualizācijas virzienā ir diezgan sarežģīts evolūcijas process ar daudzām dažādām problēmas risināšanas iespējām.
Vēl viens un, iespējams, vēl svarīgāks moments ir principiāli atšķirīgie biznesa modeļi lieldatoru un x86 izstrādei. Pirmajā gadījumā mēs faktiski runājam par viena piegādātāja programmatūras un aparatūras kompleksu, lai atbalstītu kopumā diezgan ierobežotu lietojumprogrammatūras klāstu ne pārāk plašam lielu klientu lokam. Otrajā gadījumā mums ir darīšana ar decentralizētu iekārtu ražotāju kopienu, pamata programmatūras nodrošinātājiem un milzīgu lietojumprogrammatūras izstrādātāju armiju.
x86 virtualizācijas rīku izmantošana sākās 90. gadu beigās ar darbstacijām: vienlaikus pieaugot klientu OS versiju skaitam, pieauga to cilvēku (programmatūras izstrādātāju, tehniskā atbalsta speciālistu, programmatūras ekspertu) skaits, kuriem vienā reizē bija jābūt vairākiem. Dators nepārtraukti pieauga.dažādu OS kopijas.
Nākamais x86 virtualizācijas tehnoloģiju dzīves posms sākās 2004.–2006. un bija saistīts ar to masveida izmantošanas sākumu korporatīvajās sistēmās. Attiecīgi, ja agrāk izstrādātāji galvenokārt nodarbojās ar tehnoloģiju radīšanu virtuālo vidi izpildei, tad tagad priekšplānā ir sākuši izvirzīties šo risinājumu pārvaldības un integrācijas kopējā uzņēmuma IT infrastruktūrā uzdevumi. Tajā pašā laikā bija manāms pieprasījuma pieaugums no personīgajiem lietotājiem (bet, ja 90. gados tie bija izstrādātāji un testētāji, tad tagad mēs runājam par gala lietotājiem - gan profesionāliem, gan mājas lietotājiem).
Apkopojot iepriekš minēto, mēs varam izcelt šādus galvenos klientu virtualizācijas tehnoloģiju izmantošanas scenārijus: ·
Jau iepriekš teicām, ka virtualizācijas tehnoloģiju izstrādes problēmas lielā mērā ir saistītas ar x86 programmatūras un aparatūras arhitektūras iedzimto īpašību pārvarēšanu. Un tam ir vairākas pamata metodes.
Pilna virtualizācija (pilna, vietējā virtualizācija). Tiek izmantoti nemodificēti viesu operētājsistēmu gadījumi, un, lai atbalstītu šo operētājsistēmu darbību, virs resursdatora operētājsistēmas, kas ir parasta operētājsistēma, tiek izmantots kopīgs to izpildes emulācijas slānis (1. att.). Šo tehnoloģiju jo īpaši izmanto VMware Workstation, VMware Server (agrāk GSX Server, Parallels Desktop, Parallels Server, MS Virtual PC, MS Virtual Server, Virtual Iron. Šīs pieejas priekšrocības ietver relatīvo ieviešanas vieglumu, daudzpusību un risinājuma uzticamība, visas pārvaldības funkcijas pārņem resursdatora OS.Trūkumi - augstas papildu pieskaitāmās izmaksas par izmantotajiem aparatūras resursiem, viesu OS funkciju neievērošana, mazāka aparatūras izmantošanas elastība nekā nepieciešams.
Paravirtualizācija. Viesu operētājsistēmas kodols ir modificēts tā, ka tajā ir iekļauts jauns API komplekts, caur kuru tas var strādāt tieši ar aparatūru, nekonfliktējot ar citām virtuālajām mašīnām (VM; 2. att.). Šajā gadījumā kā resursdatora programmatūra nav jāizmanto pilnvērtīga OS, kuras funkcijas šajā gadījumā veic īpaša sistēma, ko sauc par hipervizoru. Tieši šī iespēja šodien ir visatbilstošākais virziens serveru virtualizācijas tehnoloģiju attīstībā un tiek izmantots VMware ESX Server, Xen (un citu piegādātāju risinājumos, kuru pamatā ir šī tehnoloģija), Microsoft Hyper-V. Šīs tehnoloģijas priekšrocības ir tādas, ka nav nepieciešama resursdatora OS – virtuālās mašīnas tiek instalētas praktiski uz tukša metāla, un aparatūras resursi tiek izmantoti efektīvi. Trūkumi ir pieejas ieviešanas sarežģītība un nepieciešamība izveidot specializētu OS hipervizoru.
Virtualizācija OS kodola līmenī (operētājsistēmas līmeņa virtualizācija).Šī opcija ietver viena resursdatora OS kodola izmantošanu, lai izveidotu neatkarīgas paralēlas darbības vides (3. att.). Viesu programmatūrai tiek izveidota tikai sava tīkla un aparatūras vide. Šī opcija tiek izmantota Virtuozzo (operētājsistēmai Linux un Windows), OpenVZ (bezmaksas Virtuozzo versija) un Solaris konteineros. Priekšrocības – augsta aparatūras resursu izmantošanas efektivitāte, zemas tehniskās pieskaitāmās izmaksas, lieliska vadāmība, minimizēt licenču iegādes izmaksas. Trūkumi - tikai homogēnu skaitļošanas vidi ieviešana.
Lietojumprogrammu virtualizācija ietver lietojumprogrammu spēcīgas izolācijas modeļa izmantošanu ar kontrolētu mijiedarbību ar OS, kurā tiek virtualizēts katrs lietojumprogrammas gadījums un visi tā galvenie komponenti: faili (ieskaitot sistēmas), reģistrs, fonti, INI faili, COM objekti , pakalpojumi (4. att.). Lietojumprogramma tiek izpildīta bez instalēšanas procedūras tās tradicionālajā izpratnē, un to var palaist tieši no ārējiem datu nesējiem (piemēram, no zibatmiņas kartēm vai tīkla mapēm). No IT nodaļas viedokļa šai pieejai ir acīmredzamas priekšrocības: tā paātrina galddatoru sistēmu izvietošanu un pārvaldību, samazina ne tikai konfliktus starp lietojumprogrammām, bet arī vajadzību pēc lietojumprogrammu saderības pārbaudes. Faktiski šī konkrētā virtualizācijas opcija tiek izmantota Sun Java virtuālajā mašīnā, Microsoft lietojumprogrammu virtualizācijā (iepriekš saukta par Softgrid), Thinstall (kļuva par daļu no VMware 2008. gada sākumā), Symantec/Altiris.
Teikt: “produkts A ir programmatūras virtualizācijas risinājums” nebūt nepietiek, lai saprastu “A” reālās iespējas. Lai to izdarītu, jums ir rūpīgi jāizpēta piedāvāto produktu dažādās īpašības.
Pirmais no tiem ir saistīts ar dažādu operētājsistēmu atbalstu kā resursdatora un viesu sistēmas, kā arī iespēju palaist aplikācijas virtuālajās vidēs. Izvēloties virtualizācijas produktu, klientam jāpatur prātā arī plašs tehnisko raksturlielumu klāsts: lietojumprogrammas veiktspējas zuduma līmenis jauna darbības slāņa parādīšanās rezultātā, nepieciešamība pēc papildu skaitļošanas resursiem virtualizācijas mehānisma darbībai, un atbalstīto perifērijas ierīču klāstu.
Līdztekus virtuālo vidi izpildes mehānismu izveidei šodien priekšplānā izvirzās sistēmu pārvaldības uzdevumi: fizisko vidi pārvēršana virtuālajā un otrādi, sistēmas atjaunošana kļūmes gadījumā, virtuālo vidi pārvietošana no viena datora uz otru, izvietošana un administrēšana. programmatūra, drošības nodrošināšana utt.
Visbeidzot, svarīgi ir izmantotās virtualizācijas infrastruktūras izmaksu rādītāji. Jāpatur prātā, ka šeit izmaksu struktūrā galvenais var būt ne tik daudz pašu virtualizācijas rīku cena, bet gan iespēja ietaupīt uz pamata OS vai biznesa lietojumprogrammu licenču iegādi.
Virtualizācijas rīku tirgus sāka veidoties pirms nepilniem desmit gadiem, un šodien tas ir ieguvis diezgan noteiktu formu.
1998. gadā radītais VMware ir viens no pionieriem virtualizācijas tehnoloģiju izmantošanā x86 datoriem un šobrīd ieņem līderpozīcijas šajā tirgū (pēc dažām aplēsēm tās daļa ir 70-80%). Kopš 2004. gada tas ir ECM Corporation meitasuzņēmums, taču tirgū darbojas neatkarīgi ar savu zīmolu. Saskaņā ar EMC datiem VMware darbinieku skaits šajā laikā pieauga no 300 līdz 3000 cilvēkiem, un pārdošanas apjoms katru gadu dubultojās. Saskaņā ar oficiāli izskanējušo informāciju, uzņēmuma gada ienākumi (no virtualizācijas produktu un saistīto pakalpojumu pārdošanas) šobrīd tuvojas 1,5 miljardiem dolāru.Šie dati labi atspoguļo vispārējo tirgus pieprasījuma pieaugumu pēc virtualizācijas rīkiem.
Mūsdienās WMware piedāvā visaptverošu trešās paaudzes virtualizācijas platformu VMware Virtual Infrastructure 3, kas ietver rīkus gan individuālajam personālajam datoram, gan datu centram. Šīs programmatūras pakotnes galvenā sastāvdaļa ir VMware ESX Server hipervizors. Uzņēmumi var izmantot arī bezmaksas VMware Virtual Server produktu, kas ir pieejams izmēģinājuma projektiem.
Parallels ir jaunais (no 2008. gada janvāra) SWsoft nosaukums, kas ir arī virtualizācijas tehnoloģiju tirgus veterāns. Tās galvenais produkts ir Parallels Virtuozzo Containers, OS līmeņa virtualizācijas risinājums, kas ļauj darbināt vairākus izolētus konteinerus (virtuālos serverus) vienā Windows vai Linux serverī. Lai automatizētu hostinga pakalpojumu sniedzēju biznesa procesus, tiek piedāvāts rīks Parallels Plesk Control Panel. Pēdējos gados uzņēmums aktīvi attīsta darbvirsmas virtualizācijas rīkus - Parallels Workstation (operētājsistēmai Windows un Linux) un Parallels Desktop for Mac (operētājsistēmai Mac OS uz x86 datoriem). 2008. gadā tā paziņoja par jauna produkta izlaišanu - Parallels Server, kas atbalsta dažādu operētājsistēmu (Windows, Linux, Mac OS) virtuālo mašīnu serveru mehānismu.
Microsoft ienāca virtualizācijas tirgū 2003. gadā, iegādājoties Connectix, izlaižot savu pirmo produktu Virtual PC, kas paredzēts galddatoriem. Kopš tā laika tas ir konsekventi palielinājis piedāvājumu klāstu šajā jomā un šodien ir gandrīz pabeidzis virtualizācijas platformas izveidi, kas ietver šādus komponentus. ·
Sun Microsystems piedāvā daudzpakāpju tehnoloģiju komplektu: tradicionālo OS, resursu pārvaldību, OS virtualizāciju, virtuālās mašīnas un cietos nodalījumus. Šī secība ir balstīta uz principu palielināt pielietojuma izolācijas līmeni (bet tajā pašā laikā samazinot risinājuma elastību). Visas Sun virtualizācijas tehnoloģijas ir ieviestas Solaris operētājsistēmā. Aparatūras izteiksmē x64 arhitektūra tiek atbalstīta visur, lai gan UltraSPARC bāzes sistēmas sākotnēji ir labāk piemērotas šīm tehnoloģijām. Citas operētājsistēmas, tostarp Windows un Linux, var izmantot kā virtuālās mašīnas.
Citrix Systems Corporation ir atzīts līderis attālās lietojumprogrammu piekļuves infrastruktūrās. Tā nopietni nostiprināja savas pozīcijas virtualizācijas tehnoloģiju jomā, 2007. gadā par 500 miljoniem ASV dolāru iegādājoties XenSource, vienas no vadošajām operētājsistēmu virtualizācijas tehnoloģijām Xen izstrādātāju. Tieši pirms šī darījuma XenSource ieviesa jaunu sava vadošā produkta XenEnterprise versiju, kuras pamatā ir Xen 4 kodols. Iegāde radīja zināmu apjukumu IT nozarē, jo Xen ir atvērtā pirmkoda projekts un tā tehnoloģijas ir pamatā tādiem pārdevēju komerciāliem produktiem kā, piemēram, , Sun, Red Hat un Novell. Joprojām ir zināma neskaidrība par Citrix pozīciju turpmākajā Xen popularizēšanā, tostarp mārketinga ziņā. Plānots, ka uzņēmuma pirmais produkts, kas balstīts uz Xen tehnoloģiju, Citrix XenDesktop (personālo datoru virtualizācijai), tiks izlaists 2008. gada pirmajā pusē. Paredzams, ka pēc tam tiks ieviesta atjaunināta XenServer versija.
2007. gada novembrī Oracle paziņoja par savu ienākšanu virtualizācijas tirgū, ieviešot programmatūru Oracle VM šīs korporācijas un citu ražotāju serveru lietojumprogrammu virtualizēšanai. Jaunais risinājums ietver atvērtā pirmkoda servera programmatūras komponentu un integrētu pārlūkprogrammas pārvaldības konsoli, lai izveidotu un pārvaldītu serveru virtuālos pūlus, kas darbojas sistēmās, kuru pamatā ir x86 un x86-64 arhitektūra. Eksperti to uzskatīja par Oracle nevēlēšanos atbalstīt lietotājus, kuri izmanto tā produktus citu ražotāju virtuālajā vidē. Ir zināms, ka Oracle VM risinājums ir ieviests, pamatojoties uz Xen hipervizoru. Šī Oracle soļa unikalitāte slēpjas apstāklī, ka šķiet, ka šī ir pirmā reize datoru virtualizācijas vēsturē, kad tehnoloģija faktiski tiek pielāgota nevis darbības videi, bet gan konkrētām lietojumprogrammām.
X86 arhitektūras virtualizācijas tirgus ir straujas attīstības stadijā, un tā struktūra vēl nav izveidota. Tas sarežģī tā absolūto rādītāju novērtēšanu un šeit sniegto produktu salīdzinošo analīzi. Šo tēzi apstiprina pagājušā gada novembrī publicētais IDC ziņojums “Enterprise Virtualization Software: Customer Needs and Strategies”. Vislielākā interese šajā dokumentā ir servera virtualizācijas programmatūras strukturēšanas iespēja, kurā IDC identificē četras galvenās sastāvdaļas (5. att.).
Virtualizācijas platforma. Tā pamatā ir hipervizors, kā arī pamata resursu pārvaldības elementi un lietojumprogrammu saskarne (API). Galvenie raksturlielumi ietver vienas virtuālās mašīnas atbalstīto ligzdu un procesoru skaitu, vienas licences ietvaros pieejamo viesu skaitu un atbalstīto operētājsistēmu klāstu.
Virtuālo mašīnu pārvaldība. Ietver rīkus saimniekdatora programmatūras un virtuālo serveru pārvaldībai. Šodien šeit ir visievērojamākās atšķirības piegādātāju piedāvājumos gan funkciju sastāvā, gan mērogos. Taču IDC ir pārliecināts, ka vadošo pārdevēju rīku iespējas ātri izlīdzināsies, un fiziskie un virtuālie serveri tiks pārvaldīti, izmantojot vienu interfeisu.
Virtuālās mašīnas infrastruktūra. Plašs papildu rīku klāsts, kas veic tādus uzdevumus kā programmatūras migrācija, automātiska restartēšana, virtuālo mašīnu slodzes balansēšana u.c. Pēc IDC domām, tieši šīs programmatūras iespējas izšķirīgi ietekmēs klientu piegādātāju izvēli, un tas ir šo rīku līmenī cīņa notiks starp pārdevējiem.
Virtualizācijas risinājumi. Produktu kopums, kas ļauj iepriekšminētās pamattehnoloģijas saistīt ar noteikta veida lietojumprogrammām un biznesa procesiem.
Vispārējā tirgus situācijas analīzē IDC identificē trīs dalībnieku nometnes. Pirmā šķirtne ir starp tiem, kas virtualizējas augstākā OS līmenī (SWsoft un Sun) un apakšējā OS līmenī (VMware, XenSource, Virtual Iron, Red Hat, Microsoft, Novell). Pirmā iespēja ļauj izveidot visefektīvākos risinājumus veiktspējas un papildu resursu izmaksu ziņā, bet ieviešot tikai homogēnas skaitļošanas vides. Otrais dod iespēju vienā datorā darbināt vairākas dažāda veida operētājsistēmas. Otrajā grupā IDC iezīmē vēl vienu līniju, kas atdala atsevišķu virtualizācijas produktu piegādātājus (VMware, XenSource, Virtual Iron) un to operētājsistēmu ražotājus, kas ietver virtualizācijas rīkus (Microsoft, Red Hat, Novell).
No mūsu viedokļa IDC piedāvātā tirgus strukturēšana nav pārāk precīza. Pirmkārt, IDC kaut kādu iemeslu dēļ neizceļ divu principiāli atšķirīgu virtuālo mašīnu klātbūtni - izmantojot resursdatora OS (VMware, Virtual Iron, Microsoft) un hipervizoru (VMware, XenSource, Red Hat, Microsoft, Novell). Otrkārt, ja runājam par hipervizoru, ir lietderīgi atšķirt tos, kuri izmanto savas pamattehnoloģijas (VMware, XenSource, Virtual Iron, Microsoft) no tiem, kas licencē citus (Red Hat, Novell). Un visbeidzot jāsaka, ka SWsoft un Sun arsenālā ir ne tikai virtualizācijas tehnoloģijas OS līmenī, bet arī rīki virtuālo mašīnu atbalstam.
Informācijas tehnoloģijas mūsdienu sabiedrības dzīvē ir ienesušas daudzas noderīgas un interesantas lietas. Katru dienu izgudrojoši un talantīgi cilvēki nāk klajā ar arvien vairāk jaunu lietojumprogrammu datoriem kā efektīvus ražošanas, izklaides un sadarbības rīkus. Daudzas dažādas programmatūras un aparatūras, tehnoloģijas un pakalpojumi ļauj uzlabot ikdienas darba ar informāciju ērtības un ātrumu. Arvien grūtāk ir izcelt patiesi noderīgas tehnoloģijas no mums krītošās tehnoloģiju straumes un iemācīties tās izmantot ar maksimālu labumu. Šajā rakstā tiks runāts par citu neticami daudzsološu un patiesi efektīvu tehnoloģiju, kas strauji ielaužas datoru pasaulē – virtualizācijas tehnoloģiju.
Plašā nozīmē virtualizācijas jēdziens ir procesa vai objekta reālās īstenošanas slēpšana no tā patiesā attēlojuma lietotājam, kurš to izmanto. Virtualizācijas produkts ir kaut kas ērts lietošanai, patiesībā tam ir sarežģītāka vai pilnīgi atšķirīga struktūra, kas atšķiras no tās, kas tiek uztverta, strādājot ar objektu. Citiem vārdiem sakot, reprezentācija ir nošķirta no kaut kā īstenošanas. Datortehnoloģijā termins "virtualizācija" parasti attiecas uz skaitļošanas resursu abstrakciju un tādas sistēmas nodrošināšanu lietotājam, kas "iekapsulē" (slēpj) savu implementāciju. Vienkārši sakot, lietotājs strādā ar ērtu objekta attēlojumu, un viņam nav svarīgi, kā objekts ir strukturēts patiesībā.
Pats termins “virtualizācija” datortehnoloģijā parādījās pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados kopā ar terminu “virtuālā mašīna”, kas nozīmē programmatūras un aparatūras platformas virtualizācijas produktu. Tajā laikā virtualizācija bija vairāk interesants tehnisks atklājums, nevis daudzsološa tehnoloģija. Attīstību virtualizācijas jomā sešdesmitajos un septiņdesmitajos gados veica tikai IBM. Līdz ar eksperimentālās peidžeru sistēmas parādīšanos IBM M44/44X datorā pirmo reizi tika lietots termins "virtuālā mašīna", aizstājot agrāko terminu "pseido mašīna". Pēc tam IBM System 360/370 sērijas lieldatoros virtuālās mašīnas varēja izmantot, lai saglabātu iepriekšējās operētājsistēmu versijas. Līdz deviņdesmito gadu beigām neviens, izņemot IBM, neuzdrošinājās nopietni izmantot šo oriģinālo tehnoloģiju. Taču deviņdesmitajos gados kļuva acīmredzamas virtualizācijas pieejas perspektīvas: pieaugot aparatūras kapacitātei gan personālajiem datoriem, gan serveru risinājumiem, drīzumā uz vienas fiziskās platformas varēs izmantot vairākas virtuālās mašīnas.
1997. gadā Connectix izlaida pirmo Virtual PC versiju Macintosh platformai, bet 1998. gadā VMware patentēja savas virtualizācijas metodes. Pēc tam Microsoft iegādājās Connectix un EMC iegādājās VMware, un abi uzņēmumi tagad ir divi galvenie potenciālie konkurenti virtualizācijas tehnoloģiju tirgū nākotnē. Potenciāls - jo šobrīd VMware ir neapstrīdams līderis šajā tirgū, bet Microsoft, kā vienmēr, ir dūzis savā piedurknē.
Kopš to pirmsākumiem termini “virtualizācija” un “virtuālā mašīna” ir ieguvuši dažādas nozīmes un tiek lietoti dažādos kontekstos. Mēģināsim saprast, kas īsti ir virtualizācija.
Virtualizācijas jēdzienu var iedalīt divās būtiski atšķirīgās kategorijās:
Platformas virtualizācija attiecas uz programmatūras sistēmu izveidi, pamatojoties uz esošajām aparatūras un programmatūras sistēmām, kas ir atkarīgas vai neatkarīgas no tām. Sistēmu, kas nodrošina aparatūras resursus un programmatūru, sauc par resursdatoru, bet sistēmas, kuras tā simulē, sauc par viesiem. Lai viesu sistēmas stabili funkcionētu uz resursdatora sistēmas platformas, ir nepieciešams, lai resursdatora programmatūra un aparatūra būtu pietiekami uzticama un nodrošinātu nepieciešamo saskarņu komplektu, lai piekļūtu tās resursiem. Ir vairāki platformas virtualizācijas veidi, no kuriem katram ir sava pieeja “virtualizācijas” jēdzienam. Platformas virtualizācijas veidi ir atkarīgi no tā, cik pilnībā tiek simulēta aparatūra. Joprojām nav vienprātības par virtualizācijas noteikumiem, tāpēc daži no tālāk uzskaitītajiem virtualizācijas veidiem var atšķirties no citiem avotiem.
Platformas virtualizācijas veidi:
Izmantojot šāda veida virtualizāciju, virtuālā mašīna pilnībā virtualizē visu aparatūru, vienlaikus saglabājot viesa operētājsistēmu nemainīgu. Šī pieeja ļauj atdarināt dažādas aparatūras arhitektūras. Piemēram, varat darbināt virtuālās mašīnas ar viesiem x86 procesoriem platformās ar citu arhitektūru (piemēram, Sun RISC serveros). Ilgu laiku šāda veida virtualizācija tika izmantota programmatūras izstrādei jauniem procesoriem pat pirms tie bija fiziski pieejami. Šādi emulatori tiek izmantoti arī operētājsistēmu zema līmeņa atkļūdošanai. Šīs pieejas galvenais trūkums ir tas, ka emulētā aparatūra ļoti, ļoti būtiski palēnina viesu sistēmas veiktspēju, kas padara darbu ar to ļoti neērtu, tāpēc, izņemot sistēmas programmatūras izstrādi, kā arī izglītības nolūkos, šī pieeja tiek izmantots reti.
Emulatoru izveides produktu piemēri: Bochs, PearPC, QEMU (bez paātrinājuma), Hercules emulators.
Šajā gadījumā virtuālā mašīna virtualizē tikai nepieciešamo aparatūras daudzumu, lai to varētu palaist atsevišķi. Šī pieeja ļauj palaist viesu operētājsistēmas, kas paredzētas tikai tai pašai arhitektūrai kā resursdatoram. Tādā veidā vienlaikus var darboties vairākas viesu instances. Šāda veida virtualizācija var ievērojami palielināt viesu sistēmu veiktspēju salīdzinājumā ar pilnu emulāciju un tiek plaši izmantota mūsdienās. Turklāt, lai palielinātu veiktspēju, virtualizācijas platformas, kas izmanto šo pieeju, izmanto īpašu “slāni” starp viesa operētājsistēmu un aparatūru (hipervizoru), ļaujot viesu sistēmai tieši piekļūt aparatūras resursiem. Hipervizors, saukts arī par virtuālās mašīnas monitoru, ir viens no galvenajiem jēdzieniem virtualizācijas pasaulē. Hipervizora izmantošana, kas ir saikne starp viesu sistēmām un aparatūru, ievērojami palielina platformas veiktspēju, tuvinot to fiziskās platformas veiktspējai.
Šāda veida virtualizācijas trūkumi ietver virtuālo mašīnu atkarību no aparatūras platformas arhitektūras.
Vietējo virtualizācijas produktu piemēri: VMware Workstation, VMware Server, VMware ESX Server, Virtual Iron, Virtual PC, VirtualBox, Parallels Desktop un citi.
Izmantojot šo pieeju, virtuālā mašīna simulē vairākus aparatūras vides gadījumus (bet ne visus), jo īpaši adrešu telpu. Šis virtualizācijas veids ļauj koplietot resursus un izolēt procesus, bet neļauj atdalīt viesu operētājsistēmu gadījumus. Stingri sakot, ar šāda veida virtualizāciju virtuālās mašīnas nerada lietotājs, bet daži procesi ir izolēti operētājsistēmas līmenī. Pašlaik daudzas no labi zināmajām operētājsistēmām izmanto šo pieeju. Piemērs ir UML (lietotāja režīma Linux) izmantošana, kurā “viesa” kodols darbojas pamata kodola lietotāja telpā (tā kontekstā).
Lietojot paravirtualizāciju, nav nepieciešams simulēt aparatūru, bet tā vietā (vai papildus tam) mijiedarbībai ar viesa operētājsistēmu tiek izmantots īpašs lietojumprogrammu interfeiss (API). Šī pieeja prasa modificēt viesu sistēmas kodu, kas no atvērtā pirmkoda kopienas viedokļa nav tik kritisks. Sistēmām paravirtualizācijai ir arī savs hipervizors, un API izsaukumi viesu sistēmai tiek saukti par “hiperzvaniem”. Daudzi apšauba šīs virtualizācijas pieejas izredzes, jo šobrīd visi aparatūras ražotāju lēmumi attiecībā uz virtualizāciju ir vērsti uz sistēmām ar vietējo virtualizāciju, un para-virtualizācijas atbalsts ir jāmeklē no operētājsistēmu ražotājiem, kuri maz tic šī rīka iespējām. viņi piedāvā. Pašlaik paravirtualizācijas pakalpojumu sniedzēji ietver XenSource un Virtual Iron, kas apgalvo, ka paravirtualizācija ir ātrāka.
Šāda veida virtualizācijas būtība ir fiziska servera virtualizācija operētājsistēmas līmenī, lai uz viena fiziskā izveidotu vairākus drošus virtualizētus serverus. Viesu sistēma šajā gadījumā koplieto viena resursdatora operētājsistēmas kodola lietošanu ar citām viesu sistēmām. Virtuālā mašīna ir vide lietojumprogrammām, kas darbojas atsevišķi. Šis virtualizācijas veids tiek izmantots, organizējot hostinga sistēmas, kad ir nepieciešams atbalstīt vairākus virtuālo klientu serverus vienā kodola instancē.
OS līmeņa virtualizācijas piemēri: Linux-VServer, Virtuozzo, OpenVZ, Solaris Containers un FreeBSD Jails.
Šis virtualizācijas veids nelīdzinās visiem pārējiem: ja iepriekšējos gadījumos ir izveidotas virtuālās vides vai virtuālās mašīnas, kas tiek izmantotas aplikāciju izolēšanai, tad šajā gadījumā pati aplikācija tiek ievietota konteinerā ar tās darbībai nepieciešamajiem elementiem: reģistrs. faili, konfigurācijas faili, lietotāja un sistēmas objekti. Rezultāts ir lietojumprogramma, kurai nav nepieciešama instalēšana līdzīgā platformā. Kad šāda lietojumprogramma tiek pārsūtīta uz citu mašīnu un palaista, programmai izveidotā virtuālā vide atrisina konfliktus starp to un operētājsistēmu, kā arī citām lietojumprogrammām. Šī virtualizācijas metode ir līdzīga dažādu programmēšanas valodu tulku uzvedībai (ne velti šajā kategorijā ietilpst arī tulks Java virtuālā mašīna (JVM).
Šīs pieejas piemēri ir: Thinstall, Altiris, Trigence, Softricity.
Aprakstot platformas virtualizāciju, mēs aplūkojām virtualizācijas jēdzienu šaurā nozīmē, galvenokārt piemērojot to virtuālo mašīnu izveides procesam. Tomēr, ja aplūkojam virtualizāciju plašā nozīmē, mēs varam nonākt pie resursu virtualizācijas jēdziena, kas vispārina pieejas virtuālo sistēmu izveidei. Resursu virtualizācija ļauj koncentrēt, abstrakti un vienkāršot resursu grupu, piemēram, tīklu, datu krātuvju un nosaukumvietu, pārvaldību.
Resursu virtualizācijas veidi:
Šis resursu virtualizācijas veids attiecas uz vairāku fizisku vai loģisku objektu organizēšanu resursu baseinos (grupās), kas nodrošina ērtu saskarni lietotājam. Šāda veida virtualizācijas piemēri:
Šis virtualizācijas veids ietver metodes, ko izmanto, lai apvienotu daudzus atsevišķus datorus globālās sistēmās (metadatoros), kas kopīgi atrisina kopīgu problēmu.
Sadalot resursus virtualizācijas procesā, jebkurš liels resurss tiek sadalīts vairākos viena veida objektos, kas ir ērti lietošanai. Krātuves tīklos to sauc par resursu zonējumu.
Daudzi cilvēki zina šo vārdu kā objektu, kas slēpj sevī tā realizāciju. Runājot par virtualizāciju, mēs varam teikt, ka tas ir sistēmas izveides process, kas nodrošina lietotājam ērtu saskarni darbam ar to un slēpj detaļas par tās ieviešanas sarežģītību. Piemēram, CPU kešatmiņas izmantošana, lai paātrinātu aprēķinus, netiek atspoguļota tā ārējās saskarnēs.
Resursu virtualizācijai, atšķirībā no platformas virtualizācijas, ir plašāka un neskaidra nozīme, un tā pārstāv daudz dažādu pieeju, kuru mērķis ir uzlabot lietotāju pieredzi sistēmā kopumā. Tāpēc turpmāk galvenokārt paļausimies uz platformas virtualizācijas koncepciju, jo ar šo koncepciju saistītās tehnoloģijas šobrīd ir visdinamiskāk attīstošās un efektīvākās.
Operētājsistēmu virtualizācija pēdējo trīs līdz četru gadu laikā ir ļoti labi attīstījusies gan tehnoloģiskā, gan mārketinga ziņā. No vienas puses, ir kļuvis daudz vieglāk izmantot virtualizācijas produktus, tie ir kļuvuši uzticamāki un funkcionālāki, no otras puses, ir atrastas daudzas jaunas interesantas lietojumprogrammas virtuālajām mašīnām. Virtualizācijas pielietojuma jomu var definēt kā “vietu, kur atrodas datori”, taču šobrīd var identificēt šādas virtualizācijas produktu izmantošanas iespējas:
Šobrīd uzņēmumu IT infrastruktūrā uz serveriem strādājošās aplikācijas rada nelielu (vidēji 5-15 procentu) slodzi uz servera aparatūras resursiem. Virtualizācija ļauj migrēt no šiem fiziskajiem serveriem uz virtuālajiem un izvietot tos visus vienā fiziskajā serverī, palielinot tā noslodzi līdz 60-80 procentiem un tādējādi palielinot iekārtu noslogojumu, kas ļauj būtiski ietaupīt uz iekārtu, apkopes un elektrības rēķina.
Daudzi virtualizācijas produkti ļauj vienlaikus darbināt vairākas dažādas operētājsistēmas, ļaujot izstrādātājiem un programmatūras testētājiem pārbaudīt savas lietojumprogrammas dažādās platformās un konfigurācijās. Tāpat ērti rīki sistēmas pašreizējā stāvokļa “momentuzņēmumu” izveidei ar vienu peles klikšķi un tāda pati vienkāršā atjaunošana no šī stāvokļa ļauj izveidot testa vides dažādām konfigurācijām, kas būtiski paaugstina izstrādes ātrumu un kvalitāti.
Šis virtuālo mašīnu lietošanas gadījums ir visplašākais un radošākais. Tas ietver visu, kas var būt nepieciešams ikdienas darbā ar IT resursiem biznesā. Piemēram, pamatojoties uz virtuālajām mašīnām, jūs varat viegli izveidot darbstaciju un serveru rezerves kopijas (vienkārši kopējot mapi), izveidot sistēmas, kas nodrošina minimālu atkopšanas laiku pēc kļūmēm utt. Šajā lietošanas gadījumu grupā ietilpst visi tie biznesa risinājumi, kas izmanto virtuālo mašīnu galvenās priekšrocības.
Līdz ar virtuālo mašīnu laikmeta iestāšanos būs bezjēdzīgi padarīt sevi par darbstaciju ar tās savienojumu ar aparatūru. Tagad, kad esat izveidojis virtuālo mašīnu savā darba vai mājas vidē, varat to izmantot jebkurā citā datorā. Varat arī izmantot gatavas virtuālās mašīnas veidnes (Virtual Appliances), kas atrisina konkrētu problēmu (piemēram, lietojumprogrammu serveris). Virtuālo darbstaciju izmantošanas koncepciju šādā veidā var īstenot, pamatojoties uz serveru mitināšanu, lai uz tiem darbinātu viesabonēšanas lietotāju galddatorus (kaut kas līdzīgs lieldatoriem). Nākotnē lietotājs var paņemt līdzi šos galddatorus, nesinhronizējot datus ar klēpjdatoru. Šis lietošanas gadījums nodrošina arī iespēju izveidot drošas lietotāju darbstacijas, kuras var izmantot, piemēram, lai klientam demonstrētu programmatūras iespējas. Varat ierobežot virtuālās mašīnas lietošanas laiku — un pēc šī laika virtuālā mašīna vairs netiks startēta. Šim lietošanas gadījumam ir liels potenciāls.
Visi uzskaitītie virtuālo mašīnu lietošanas gadījumi patiesībā šobrīd ir tikai to pielietojuma jomas, ar laiku neapšaubāmi parādīsies jauni veidi, kā likt virtuālajām mašīnām darboties dažādās IT nozarēs. Bet paskatīsimies, kā tagad ir ar virtualizāciju.
Šobrīd IT infrastruktūras virtualizācijas projektus aktīvi īsteno daudzi vadošie sistēmu integrācijas uzņēmumi, kas ir virtualizācijas sistēmu piegādātāju pilnvaroti partneri. IT infrastruktūras virtualizācijas procesā tiek izveidota virtuālā infrastruktūra - uz virtuālajām mašīnām balstītu sistēmu kopums, kas nodrošina visas IT infrastruktūras funkcionēšanu, kurā ir daudz jaunu iespēju, saglabājot esošo IT resursu darbības modeli. Dažādu virtualizācijas platformu pārdevēji ir gatavi sniegt informāciju par veiksmīgiem projektiem virtuālās infrastruktūras ieviešanai lielajās bankās, rūpniecības uzņēmumos, slimnīcās, izglītības iestādēs. Daudzās operētājsistēmas virtualizācijas priekšrocības ļauj uzņēmumiem ietaupīt uz uzturēšanas, personāla, aparatūras, darbības nepārtrauktības, datu replikācijas un avārijas atkopšanas izdevumiem. Tāpat virtualizācijas tirgu sāk piepildīt ar jaudīgiem rīkiem virtuālo infrastruktūru pārvaldībai, migrēšanai un atbalstam, kas ļauj pilnībā izmantot virtualizācijas sniegtās priekšrocības. Apskatīsim, kā tieši virtualizācija ļauj uzņēmumiem, kas ievieš virtuālo infrastruktūru, ietaupīt naudu.
Ievērojami ietaupījumi aparatūras iegādei rodas, izvietojot vairākus virtuālos ražošanas serverus vienā fiziskajā serverī. Atkarībā no virtualizācijas platformas pārdevēja ir pieejamas iespējas slodzes līdzsvarošanai, piešķirto resursu kontrolei, migrācijai starp fiziskajiem resursdatoriem un dublēšanai. Tas viss rada reālus ietaupījumus serveru infrastruktūras uzturēšanā, pārvaldībā un administrēšanā.
Kad tiek izlaista jauna operētājsistēmas versija, veco versiju var atbalstīt virtuālajā mašīnā, līdz jaunā OS ir pilnībā pārbaudīta. Un otrādi, jūs varat “pacelt” jaunu OS virtuālajā mašīnā un izmēģināt to, neietekmējot galveno sistēmu.
Ja kāda lietojumprogramma vai komponents rada šaubas par tās uzticamību un drošību, varat to izmantot virtuālajā mašīnā, neriskējot sabojāt svarīgus sistēmas komponentus. Šo izolēto vidi sauc arī par smilšu kasti. Turklāt varat izveidot virtuālās mašīnas, kuras ierobežo drošības politikas (piemēram, mašīna tiks pārtraukta pēc divām nedēļām).
Dažreiz, pārbaudot lietojumprogrammu veiktspēju noteiktos apstākļos, ir jāizmanto noteikta aparatūras konfigurācija (procesora laiks, piešķirtās RAM un diska atmiņas apjoms). Ir diezgan grūti “ievadīt” fizisku mašīnu šādos apstākļos bez virtuālās mašīnas. Virtuālajās mašīnās tas ir pāris peles klikšķi.
Piemēram, daudzas virtualizācijas sistēmas ļauj izveidot virtuālos SCSI diskus, virtuālos daudzkodolu procesorus utt. Tas var būt noderīgi, veidojot dažāda veida simulācijas.
Šī funkcija nodrošina neierobežotas iespējas izveidot virtuālo tīklu modeļus starp vairākām sistēmām vienā fiziskā datorā. Tas ir īpaši nepieciešams, ja nepieciešams simulēt sadalītu sistēmu, kas sastāv no vairākām mašīnām. Varat arī izveidot vairākas izolētas lietotāju vides (darbam, izklaidei, sērfošanai internetā), palaist tās un pārslēgties starp tām, lai veiktu noteiktus uzdevumus.
Varat izveidot lietošanai gatavu virtuālo mašīnu repozitoriju ar dažādām viesu operētājsistēmām un palaist tās pēc vajadzības apmācības nolūkos. Tos var nesodīti pakļaut visdažādākajiem eksperimentiem, jo, ja sistēma ir bojāta, tās atjaunošana no saglabātā stāvokļa prasīs pāris minūtes.
Mapi ar virtuālo mašīnu var pārvietot uz citu datoru, un tur uzreiz var palaist virtuālo mašīnu. Nav nepieciešams izveidot attēlus migrācijai, turklāt virtuālā mašīna ir atsaistīta no noteiktas aparatūras.
Varat izveidot virtuālo vidi konkrētam lietošanas gadījumam (piemēram, dizainera mašīnai, vadītāja mašīnai utt.), instalējot tajā visu nepieciešamo programmatūru un pēc vajadzības izvietot galddatorus.
Virtuālo mašīnu izmantošana ievērojami uzlabo dublējumu, virtuālās mašīnas momentuzņēmumu un avārijas atkopšanas pārvaldību.
Protams, virtuālo mašīnu priekšrocības ar to nebeidzas; šī ir tikai viela pārdomām un to iespēju izpētei. Protams, tāpat kā jebkuram jaunam un daudzsološam risinājumam, arī virtuālajām mašīnām ir savi trūkumi:
Šobrīd visas lielākās aparatūras platformas ierīces atbalsta virtualizācijas sistēmu pārdevēji, taču, ja izmantosiet, piemēram, kādus kontrolierus vai ierīces, kuras tie neatbalsta, nāksies atteikties no šādas vides virtualizācijas.
Šobrīd dažādu virtualizācijas paņēmienu izmantošana ir ļāvusi virtuālo mašīnu veiktspēju pietuvināt reālajām, tomēr, lai fiziskais resursdators varētu darbināt vismaz pāris virtuālās mašīnas, pietiekams daudzums aparatūras tiem nepieciešami resursi.
Jo īpaši VMware lieliskā platforma ESX Server būtu lieliska, ja tai nebūtu stingras aparatūras prasības.
Dažreiz viena virtuālā servera izvietošanas izmaksas ir vienādas ar cita fiziskā servera izmaksām; noteiktos apstākļos tas var nebūt praktiski. Par laimi, ir daudz bezmaksas risinājumu, taču tie galvenokārt ir paredzēti mājas lietotājiem un mazajiem uzņēmumiem.
Neskatoties uz uzskaitītajiem un pilnībā novēršamajiem trūkumiem, virtualizācija turpina uzņemt apgriezienus, un 2007. gadā ir sagaidāma ievērojama paplašināšanās gan virtualizācijas platformu, gan virtuālās infrastruktūras pārvaldības rīku tirgū. Pēdējo dažu gadu laikā interese par virtualizāciju ir ievērojami augusi, kā redzams no Google Trends statistikas: 
Virtualizācijas tendenču statistika
Tomēr virtuālās infrastruktūras izvietošanas un uzturēšanas sarežģītības un augsto izmaksu dēļ, kā arī grūtības pareizi novērtēt ieguldījumu atdevi, daudzi virtualizācijas projekti neizdodas. Saskaņā ar Computer Associates veikto pētījumu starp dažādiem uzņēmumiem, kas ir mēģinājuši virtualizēt, 44 procenti nevarēja raksturot rezultātu kā veiksmīgu. Šis apstāklis aizkavē daudzus uzņēmumus, kas plāno virtualizācijas projektus. Vēl viena problēma ir patiesi kompetentu speciālistu trūkums šajā jomā.
2006. gads bija galvenais virtualizācijas tehnoloģijām: šajā tirgū ienāca daudzi jauni spēlētāji, daudzi virtualizācijas platformu un pārvaldības rīku izlaidumi, kā arī ievērojams skaits noslēgto partnerības līgumu un alianses liecina, ka nākotnē tehnoloģija būs ļoti, ļoti pieprasīts. Virtualizācijas tirgus atrodas pēdējā veidošanās posmā. Daudzi aparatūras ražotāji ir paziņojuši par atbalstu virtualizācijas tehnoloģijām, un tas ir droša garantija jebkuras jaunas tehnoloģijas panākumiem. Virtualizācija kļūst cilvēkiem tuvāka: tiek vienkāršotas saskarnes virtuālo mašīnu lietošanai, parādās līgumi par dažādu rīku un paņēmienu izmantošanu, kas vēl nav oficiāli noslēgti, un tiek vienkāršota migrācija no vienas virtuālās platformas uz otru. Protams, virtualizācija ieņems savu nišu nepieciešamo tehnoloģiju un rīku sarakstā, veidojot uzņēmumu IT infrastruktūru. Regulāri lietotāji varēs izmantot arī virtuālās mašīnas. Palielinoties galddatoru aparatūras platformu veiktspējai, vienā datorā kļūs iespējams atbalstīt vairākas lietotāju vides un pārslēgties starp tām.
Arī aparatūras ražotāji nepaliks statiski: papildus esošajām aparatūras virtualizācijas metodēm drīzumā parādīsies aparatūras sistēmas, kas sākotnēji atbalsta virtualizāciju un nodrošina ērtu saskarni izstrādātajai programmatūrai. Tas ļaus ātri izstrādāt uzticamas un efektīvas virtualizācijas platformas. Iespējams, ka jebkura instalētā operētājsistēma nekavējoties tiks virtualizēta, un īpaša zema līmeņa programmatūra, ko atbalsta aparatūras funkcijas, pārslēgsies starp darbojošām operētājsistēmām, nemazinot veiktspēju.
Pati ideja, kas piemīt virtualizācijas tehnoloģijām, paver plašas iespējas to izmantošanai. Galu galā viss tiek darīts lietotāja ērtībām un vienkāršotu viņam pazīstamo lietu lietošanu. Vai uz to ir iespējams ievērojami ietaupīt naudu, rādīs laiks.
56. jautājums
OS virtualizācijas sistēmas. Pamatjēdzieni, paravirtualizācija, aparatūras virtualizācija, hipervizors. Lietojumprogrammu piemēri.
Virtualizācija ir tehnoloģija, kas abstrahē procesus un to attēlojumu no skaitļošanas resursiem. Virtualizācijas jēdziens nebūt nav jauns, un tas tika ieviests 60. gados uzņēmumsIBM.
Var izšķirt šādus virtualizācijas veidus:
Servera virtualizācija . Servera virtualizācija ietver vairāku virtuālo serveru darbināšanu vienā fiziskajā serverī. Virtuālās mašīnas jeb serveri ir lietojumprogrammas, kas darbojas resursdatora operētājsistēmā un emulē servera fizisko aparatūru. Katrai virtuālajai mašīnai var būt operētājsistēma, kurā var instalēt lietojumprogrammas un pakalpojumus. Tipiski pārstāvji ir produkti VMware vSphere Un Microsoft Hyper-V.
Lietojumprogrammu virtualizācija . Lietojumprogrammu virtualizācija ietver operētājsistēmas resursu (reģistra, failu utt.) emulāciju. Šī tehnoloģija ļauj vienā datorā vai drīzāk vienā operētājsistēmā vienlaikus izmantot vairākas nesaderīgas lietojumprogrammas. Lietojumprogrammu virtualizācija tiek ieviesta, pamatojoties uz Microsoft lietojumprogrammu virtualizācijas (AppV) produktu. AppV ļauj lietotājiem palaist vienu un to pašu iepriekš konfigurētu lietojumprogrammu vai lietojumprogrammu grupu no servera. Šajā gadījumā lietojumprogrammas darbosies neatkarīgi viena no otras, neveicot nekādas izmaiņas operētājsistēmā. Turklāt tas viss lietotājam notiek pārskatāmi, it kā viņš strādātu ar parastu lokāli instalētu lietojumprogrammu.
Skatīt virtualizāciju . Skata virtualizācija ietver lietotāja interfeisa emulāciju. Tie. lietotājs redz lietojumprogrammu un strādā ar to savā terminālī, lai gan faktiski lietojumprogramma darbojas attālajā serverī, un lietotājam tiek pārsūtīts tikai attālās lietojumprogrammas attēls. Atkarībā no darbības režīma lietotājs var redzēt attālo darbvirsmu un tajā strādājošo lietojumprogrammu vai tikai pašu lietojumprogrammas logu. Tas ir ieviests, pamatojoties uz Microsoft Terminal Services un pamatojoties uz Citrix risinājumiem.
Operētājsistēmas līmeņa virtualizācija . Operētājsistēmas līmeņa virtualizācija ietver pakalpojumu izolēšanu vienā operētājsistēmas kodola instancē. Tas ir ieviests Parallels (SWsoft) Virtuozzo, un to visbiežāk izmanto hostinga uzņēmumi.
Ko var darīt virtualizācija:
Vienlaicīgi palaidiet vairākas operētājsistēmas.
Garantēta OS izolācija viena no otras.
Iespēja elastīgi sadalīt resursus starp mašīnām.
Virtualizācijas priekšrocības:
Paaugstināta izolācija.
Ierobežojiet vienu vai cieši saistītu pakalpojumu grupu ar savu virtuālo mašīnu.
Neveiksmju iespējamības samazināšana programmu savstarpējas ietekmes dēļ.
Drošība.
Administrēšanas uzdevumu sadale - iespēja ierobežot katra administratora tiesības tikai uz visnepieciešamākajām.
Iespējamās kaitīgās sekas, ko rada kāda pakalpojuma uzlaušana, samazināšana.
Resursu sadale - katra mašīna saņem tik daudz resursu, cik tai nepieciešams, bet ne vairāk.
Uzdevumu prioritāšu noteikšana.
Atmiņas piešķiršana pēc pieprasījuma.
Elastīga tīkla trafika sadale starp iekārtām.
Diska resursu piešķiršana.
Pastāvīga pieejamība.
Ir iespēja veikt mašīnu tiešo migrāciju.
Vienmērīga kritisko serveru jaunināšana.
Administrēšanas kvalitātes uzlabošana.
Spēja veikt regresijas testus.
Iespēja eksperimentēt un izpētīt.
Virtualizācijas principi un veidi:
Interpretācija un dinamiska pārkompilācija - izmantojot dinamisko pārkompilāciju, emulatora programma izpildāmās programmas fragmentus pārvērš kodā, ko var izpildīt citā datorā tieši tā darbības laikā. Rekompilatoram ir mazāka saderība nekā tulkam, taču tas ir ātrāks.
Piemēri: Bochs, PearPC, QEMU, Microsoft VirtualPC for MAC.
Paravirtualizācija un pārnešana - Viesu operētājsistēmas kodols ir modificēts tā, ka tajā ir iekļauts jauns API komplekts, caur kuru tas var strādāt tieši ar aparatūru, neradot konfliktu ar citām virtuālajām mašīnām. Šajā gadījumā kā resursdatora programmatūra nav jāizmanto pilnvērtīga OS, kuras funkcijas šajā gadījumā veic īpaša sistēma, ko sauc par hipervizoru. Šis virtualizācijas veids ir balstīts uz aparatūru.
Hipervizors (vai Virtuālās mašīnas monitors ) - programma vai aparatūras shēma, kas nodrošina vai ļauj vienlaicīgi, paralēli izpildīt vairākus vai pat daudzus operētājsistēmas tajā pašā resursdatorā. Hipervizors nodrošina arī operētājsistēmu izolāciju viena no otras, aizsardzību un drošību, resursu koplietošanu starp dažādām darbības operētājsistēmām un resursu pārvaldību.
Hipervizors var arī nodrošināt (bet nav pienākuma) nodrošināt operētājsistēmas, kuras tā kontrolē darbojas vienā un tajā pašā resursdatorā, ar līdzekļiem saziņai un savstarpējai mijiedarbībai (piemēram, izmantojot failu koplietošanu vai tīkla savienojumus), it kā šīs operētājsistēmas būtu darbojas dažādos fiziskos datoros.
Pats hipervizors savā ziņā ir minimāla operētājsistēma (mikrokodolu vai nanokodols ). Tas nodrošina pakalpojumus operētājsistēmām, kas darbojas tās kontrolē. virtuālā mašīna, kas virtualizē vai emulē konkrētas mašīnas reālo (fizisko) aparatūru, un pārvalda šīs virtuālās mašīnas, piešķirot un atbrīvojot tām resursus. Hipervizors ļauj neatkarīgi “ieslēgt”, pārstartēt, “izslēgt” jebkuru no virtuālajām mašīnām, kurās darbojas noteikta OS. Tomēr operētājsistēma, kas darbojas virtuālajā mašīnā, kurā darbojas hipervizors, var “zināt”, bet tai nav obligāti, ka tā darbojas virtuālajā mašīnā, nevis reālā aparatūrā.Vārds “hipervizors” parādījās interesantā veidā: kādreiz, ļoti sen, operētājsistēmu sauca par “uzraugu”, bet programmatūru, kas bija “uzraudzībā”, sauca par “hipervizoru”.
Hipervizora veidi:
Autonoms hipervizors (1. tips)
Tam ir savi iebūvēti ierīču draiveri, draiveru modeļi un plānotājs, un tāpēc tas nav atkarīgs no pamatā esošās OS. Tā kā atsevišķs hipervizors darbojas tieši aparatūrā, tas ir produktīvāks.
Piemērs:VMware ESX
Balstīts uz bāzes OS (2. tips, V)
Šis ir komponents, kas darbojas vienā gredzenā ar galveno OS kodolu (gredzens 0). Aizsardzības gredzeni ir informācijas drošības un funkcionālo kļūdu tolerances arhitektūra, kas ievieš sistēmas un lietotāja privilēģiju līmeņu aparatūras atdalīšanu.
Viesa kods var darboties tieši fiziskajā procesorā, taču piekļuve datora I/O ierīcēm no viesa operētājsistēmas tiek nodrošināta, izmantojot otro komponentu — resursdatora OS parasto lietotāja līmeņa pārraudzības procesu.
Piemēri: Microsoft Virtual PC, VMware Workstation, QEMU, Parallels,VirtualBox .
Hibrīds (1. veids+)
Hibrīda hipervizors sastāv no divām daļām: plānas hipervizora, kas kontrolē procesoru un atmiņu, kā arī speciālas servisa operētājsistēmas, kas darbojas tā kontrolē zemāka līmeņa gredzenā. Izmantojot pakalpojumu OS, viesu operētājsistēmas iegūst piekļuvi fiziskajai aparatūrai.
Piemēri: Microsoft Virtual Server, Sun Logical Domains, Xen, Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V
Paravirtualizācija (Angļu)Paravirtualizācija) - tehnika virtualizācija, kurā viesi OS ir sagatavoti izpildei virtualizētā vidē, kurai to kodols ir nedaudz pārveidots. Operētājsistēma mijiedarbojas ar programmu Hipervizors, kas to nodrošina ar viesi API, nevis tieši izmantot resursus, piemēram, atmiņas lapas tabulu. Ar virtualizāciju saistītais kods tiek lokalizēts tieši operētājsistēmā. Tādējādi paravirtualizācijai ir nepieciešams modificēt viesa operētājsistēmu hipervizoram, un tas ir metodes trūkums, jo šādas modifikācijas ir iespējamas tikai tad, ja viesa operētājsistēma ir atvērtā pirmkoda, ko var modificēt saskaņā ar licenci. Bet paravirtualizācija piedāvā veiktspēju gandrīz kā reālai, nevirtualizētai sistēmai. Tāpat kā pilnīgas virtualizācijas gadījumā, vienlaikus var atbalstīt daudzas dažādas operētājsistēmas.
Interfeisa maiņas mērķis ir samazināt viesa izpildes laika procentuālo daļu, kas tiek pavadīts, veicot darbības, kuras ir ievērojami grūtāk palaist virtuālajā vidē salīdzinājumā ar nevirtuālo vidi. Paravirtualizācija nodrošina speciāli uzstādītas pārtrauc apstrādātājus, lai viesis(-i) un saimniekdators varētu pieņemt un atpazīt šos uzdevumus, kas citādi tiktu veikti virtuālajā domēnā (kur veiktspēja ir mazāka). Tādējādi veiksmīga paravirtualizēta platforma var iespējot virtuālās mašīnas monitors (VMM) ir vienkāršāks (izkraujot kritiskos uzdevumus no virtuālā domēna uz domēna resursdatoru) un/vai samazināt kopējo veiktspēju, ko rada mašīnas izpilde virtuālajā viesā.
Šis termins pirmo reizi parādījās projektā Denali, un pēc tam šo vārdu projektā izmantoja Kembridžas Universitātes datoru laboratorijas pētnieki Xen, tas beidzot ir nostiprinājies terminoloģijā. Prefikss “para” vārdā paravirtualizācija neko nenozīmē, šīs idejas autoriem vienkārši vajadzēja jaunu terminu.
Priekšrocības: nav nepieciešama resursdatora OS. Virtuālā mašīna ir uzstādīta praktiski uz tukša metāla, un aparatūras resursi tiek izmantoti efektīvi.
Trūkumi: pieejas ieviešanas sarežģītība un nepieciešamība izveidot specializētu OS hipervizoru.
Piemēri: Xen, UML, lguest, Microsoft Hyper-V, KVM, VMware ESX serveris.
Virtualizācija OS līmenī - šī pieeja izmanto vienu resursdatora OS kodolu, lai izveidotu neatkarīgas paralēlas darbības vides. Kodols nodrošina pilnīgu konteinera izolāciju, tāpēc programmas no dažādiem konteineriem nevar ietekmēt viena otru.
Priekšrocības: augsta aparatūras resursu izmantošanas efektivitāte, zemas tehniskās pieskaitāmās izmaksas, lieliska vadāmība, minimāla licenču iegādes izmaksas.
Trūkumi: tikai homogēnu skaitļošanas vidi ieviešana.
Piemēri: FreeVPS, iCore virtuālie konti, Linux-VServer, OpenVZ, Parallels VirtuozzoKonteineri, zonas, FreeBSD, cietums, sysjail, WPAR, Solaris konteineri.
Pilna virtualizācija - ar šo pieeju tiek izmantotas nemodificētas viesu operētājsistēmu kopijas, un, lai atbalstītu šo operētājsistēmu darbību, virs resursdatora operētājsistēmas, kas ir parasta operētājsistēma, tiek izmantots kopīgs to izpildes emulācijas slānis.
Priekšrocības: relatīvā ieviešanas vieglums, risinājuma daudzpusība un uzticamība; Visas pārvaldības funkcijas pārņem resursdatora OS.
Trūkumi: augstas papildu pieskaitāmās izmaksas par izmantotajiem aparatūras resursiem, viesu OS funkciju neievērošana, mazāka nekā nepieciešamā elastība aparatūras lietošanā.
Piemēri: VMware Workstation, VMware Server, Parallels Desktop, Parallels Server, Microsoft VirtualPC, Microsoft Virtual Server, Microsoft Hyper-V, QEMUAr moduliskqemu, KVM, virtuālais gludeklis.
Saderības slānis
Saderības slāni var saprast kā programmatūras produktu, kas ļauj palaist programmas, kas nav paredzētas darba videi. Piemēram,Vīnsļauj strādāt ar programmāmWindowsoperētājsistēmāLinux.
Piemēri:Cygwin, Vīns.
