Виртуализация

редактировать
Акт создания виртуальной версии чего-то

В вычислениях, виртуализация (альтернативно пишется виртуализация) относится к действию создания виртуальной (а не фактической) версии чего-либо, включая виртуальное компьютерное оборудование платформы, устройства хранения и ресурсы компьютерной сети.

Виртуализация началась в 1960-х годах как метод логического разделения системных ресурсов, предоставляемых мэйнфреймами между различными приложениями. С тех пор значение этого термина расширилось.

Содержание

  • 1 Аппаратная виртуализация
    • 1.1 Снимки
    • 1.2 Миграция
    • 1.3 Восстановление после отказа
    • 1.4 Эмуляция игровой консоли
    • 1.5 Вложенная виртуализация
    • 1.6 Лицензирование
  • 2 Виртуализация рабочих столов
  • 3 Контейнеризация
  • 4 Другие типы
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Виртуализация оборудования

Виртуализация оборудования или виртуализация платформы - это создание виртуальной машины, которая действует как реальный компьютер с операционной системой. Программное обеспечение, выполняемое на этих виртуальных машинах, отделено от основных аппаратных ресурсов. Например, компьютер под управлением Microsoft Windows может содержать виртуальную машину, которая выглядит как компьютер с операционной системой Ubuntu Linux ; Программное обеспечение на основе Ubuntu можно запускать на виртуальной машине.

В аппаратной виртуализации хост-машина - это машина, которая используется виртуализацией, а гостевая машина - это виртуальная машина. Слова хост и гость используются, чтобы отличить программное обеспечение, работающее на физической машине, от программного обеспечения, которое работает на виртуальной машине. Программное обеспечение или встроенное ПО, которое создает виртуальную машину на аппаратном обеспечении хоста, называется гипервизором или монитором виртуальных машин.

К различным типам виртуализации оборудования относятся:

  • Полная виртуализация - почти полное моделирование реального оборудования, позволяющее программным средам, включая гостевую операционную систему и ее приложения, работать без изменений.
  • Паравиртуализация - гостевые приложения выполняются в своих собственных изолированных доменах, как если бы они выполнялись в отдельной системе, но аппаратная среда не моделируется. Для работы в этой среде гостевые программы необходимо специально модифицировать.

Аппаратная виртуализация - это способ повышения общей эффективности виртуализации. Он включает в себя процессоры, обеспечивающие аппаратную поддержку виртуализации, и другие аппаратные компоненты, которые помогают повысить производительность гостевой среды.

Виртуализацию оборудования можно рассматривать как часть общей тенденции в корпоративной ИТ, которая включает в себя автономные вычисления, сценарий, в котором ИТ-среда сможет управлять собой на основе предполагаемой активности, и служебные вычисления, в которых вычислительная мощность компьютера рассматривается как служебная программа, за которую клиенты могут платить только по мере необходимости. Обычной целью виртуализации является централизация административных задач при одновременном повышении масштабируемости и общего использования аппаратных ресурсов. При виртуализации несколько операционных систем могут работать параллельно на одном центральном процессоре (ЦП). Этот параллелизм имеет тенденцию сокращать накладные расходы и отличается от многозадачности, которая предполагает выполнение нескольких программ в одной ОС. Используя виртуализацию, предприятие может лучше управлять обновлениями и быстрыми изменениями в операционной системе и приложениях, не отвлекая пользователя. «В конечном итоге виртуализация значительно повышает эффективность и доступность ресурсов и приложений в организации. Вместо того, чтобы полагаться на старую модель« один сервер, одно приложение », которая приводит к недоиспользованию ресурсов, виртуальные ресурсы динамически применяются для удовлетворения бизнес-потребностей без каких-либо лишний жир »(ConsonusTech).

Аппаратная виртуализация - это не то же самое, что аппаратная эмуляция. При аппаратной эмуляции часть оборудования имитирует другое, тогда как при виртуализации оборудования гипервизор (часть программного обеспечения) имитирует конкретную часть компьютерного оборудования или весь компьютер. Более того, гипервизор - это не то же самое, что эмулятор ; обе являются компьютерными программами, имитирующими аппаратное обеспечение, но их языковые области применения различаются.

Моментальные снимки

Моментальные снимки - это состояние виртуальной машины и, как правило, ее запоминающих устройств в точный момент времени. Снимок позволяет позже восстановить состояние виртуальной машины на момент создания снимка, эффективно отменяя любые изменения, которые произошли впоследствии. Эта возможность полезна как метод резервного копирования, например, перед выполнением рискованной операции.

Виртуальные машины часто используют виртуальные диски в качестве хранилища; в очень простом примере 10- гигабайтный жесткий диск моделируется с 10-гигабайтным плоским файлом. Любые запросы виртуальной машины о местоположении на ее физическом диске прозрачно транслируются в операцию над соответствующим файлом. Однако, если такой уровень перевода присутствует, можно перехватывать операции и отправлять их в разные файлы в зависимости от различных критериев. Каждый раз, когда делается снимок, создается новый файл, который используется в качестве наложения для своих предшественников. Новые данные записываются в самый верхний оверлей; однако чтение существующих данных требует сканирования иерархии наложений, что приводит к доступу к самой последней версии. Таким образом, вся стопка снимков фактически представляет собой единый когерентный диск; в этом смысле создание моментальных снимков работает аналогично методу инкрементного резервного копирования .

Другие компоненты виртуальной машины также могут быть включены в моментальный снимок, например, содержимое ее оперативной памяти (RAM), настройки BIOS или его параметры конфигурации. Функция «Сохранить состояние » в эмуляторах игровой приставки является примером таких снимков.

Восстановление снимка состоит из отбрасывания или игнорирования всех слоев оверлея, добавленных после этого снимка, и направления всех новых изменений на новый оверлей.

Миграция

Описанные выше моментальные снимки можно переместить на другой хост-компьютер с собственным гипервизором; когда виртуальная машина временно останавливается, создается снимок, перемещается и затем возобновляется на новом хосте, это называется миграцией. Если старые моментальные снимки регулярно синхронизируются, эта операция может быть довольно быстрой и позволяет виртуальной машине обеспечивать бесперебойное обслуживание, в то время как ее предыдущий физический хост, например, отключен для физического обслуживания.

Отработка отказа

Подобно описанному выше механизму миграции, отработка отказа позволяет виртуальной машине продолжать работу в случае сбоя хоста. Обычно это происходит, если миграция перестала работать. Однако в этом случае виртуальная машина продолжает работу из последнего известного когерентного состояния, а не из текущего состояния, в зависимости от материалов, которые были предоставлены серверу резервного копирования в последний раз.

Эмуляция игровой консоли

Эмулятор игровой консоли - это программа, которая позволяет персональному компьютеру или игровой консоли эмулировать другое видео. поведение игровой консоли. Эмуляторы игровой приставки и гипервизоры выполняют виртуализацию оборудования; такие слова, как «виртуализация», «виртуальная машина», «хост» и «гость» не используются вместе с эмуляторами консоли.

Вложенная виртуализация

Вложенная виртуализация относится к способности запускать виртуальную машину внутри другой, с возможностью расширения этой общей концепции до произвольной глубины. Другими словами, вложенная виртуализация означает запуск одного или нескольких гипервизоров внутри другого гипервизора. Природа вложенной гостевой виртуальной машины не обязательно должна быть однородной с ее хост-виртуальной машиной; например, виртуализация приложений может быть развернута на виртуальной машине, созданной с помощью аппаратной виртуализации.

Вложенная виртуализация становится все более необходимой, поскольку широко распространенные операционные системы получают встроенные функции гипервизора, которые в виртуализированной среде может использоваться, только если окружающий гипервизор поддерживает вложенную виртуализацию; например, Windows 7 может запускать приложения Windows XP внутри встроенной виртуальной машины. Кроме того, перенос уже существующих виртуализированных сред в облако в соответствии с подходом Инфраструктура как услуга (IaaS) намного сложнее, если целевая платформа IaaS не поддерживает вложенную виртуализацию.

способ реализации вложенной виртуализации на конкретной компьютерной архитектуре зависит от поддерживаемых возможностей аппаратной виртуализации. Если конкретная архитектура не обеспечивает аппаратной поддержки, необходимой для вложенной виртуализации, для ее реализации используются различные программные методы. Со временем все больше архитектур получают необходимую аппаратную поддержку; например, с момента появления микроархитектуры Haswell (анонсированной в 2013 г.) Intel начала включать теневое копирование VMCS как технологию, ускоряющую вложенную виртуализацию.

Лицензирование

Виртуальные машины под управлением проприетарных операционных систем требуют лицензирования, независимо от операционной системы хост-машины. Например, установка Microsoft Windows на гостевую виртуальную машину требует выполнения требований лицензирования.

Виртуализация рабочего стола

Виртуализация рабочего стола - это концепция разделения логических элементов . рабочий стол с физического компьютера.

Одну из форм виртуализации рабочих столов, инфраструктуру виртуальных рабочих столов (VDI), можно рассматривать как более продвинутую форму виртуализации оборудования. Вместо того, чтобы взаимодействовать с главным компьютером напрямую через клавиатуру, мышь и монитор, пользователь взаимодействует с главным компьютером с помощью другого настольного компьютера или мобильного устройства посредством сетевого подключения, такого как LAN, Беспроводная локальная сеть или даже Интернет. Кроме того, главный компьютер в этом сценарии становится серверным компьютером, способным одновременно размещать несколько виртуальных машин для нескольких пользователей.

По мере того, как организации продолжают виртуализацию и конвергенцию среды своего центра обработки данных, клиентские архитектуры также продолжают развиваться, чтобы использовать преимущества предсказуемости, непрерывности и качества обслуживания, предоставляемого их конвергентной инфраструктурой. Например, такие компании, как HP и IBM, предоставляют гибридную модель VDI с набором программного обеспечения для виртуализации и моделей доставки, чтобы улучшить ограничения распределенных клиентских вычислений. В выбранных клиентских средах рабочие нагрузки перемещаются с ПК и других устройств на серверы центра обработки данных, создавая хорошо управляемые виртуальные клиенты с приложениями и клиентскими операционными средами, размещенными на серверах, и хранилищем в центре обработки данных. Для пользователей это означает, что они могут получить доступ к своему рабочему столу из любого места, не будучи привязанными к одному клиентскому устройству. Поскольку ресурсы централизованы, пользователи, перемещающиеся между рабочими местами, могут по-прежнему получать доступ к одной и той же клиентской среде со своими приложениями и данными. Для ИТ-администраторов это означает более централизованную и эффективную клиентскую среду, которую легче поддерживать и которая способна более быстро реагировать на меняющиеся потребности пользователей и бизнеса. Другая форма, виртуализация сеанса, позволяет нескольким пользователям подключаться и входить в общий, но мощный компьютер по сети и использовать его одновременно. Каждому предоставляется рабочий стол и личная папка, в которой они хранят свои файлы. Благодаря многопользовательской конфигурации виртуализация сеанса может быть выполнена с использованием одного ПК с несколькими подключенными мониторами, клавиатурами и мышами.

Тонкие клиенты, которые используются в виртуализации настольных компьютеров, представляют собой простые и / или дешевые компьютеры, которые в первую очередь предназначены для подключения к сети. Им может не хватать значительного места на жестком диске, ОЗУ или даже вычислительной мощности, но многие организации начинают рассматривать рентабельность отказа от «толстого клиента» настольные компьютеры, укомплектованные программным обеспечением (и требующие лицензионных отчислений) и делающие более стратегические инвестиции. Виртуализация рабочего стола упрощает управление версиями программного обеспечения и исправлениями, при этом новый образ просто обновляется на сервере, а рабочий стол получает обновленную версию при перезагрузке. Это также обеспечивает централизованный контроль над тем, к каким приложениям пользователю разрешен доступ на рабочей станции.

При перемещении виртуальных рабочих столов в облако создаются размещенные виртуальные рабочие столы (HVD), образы которых централизованно управляются и обслуживаются специализированной хостинговой компанией. Преимущества включают масштабируемость и сокращение капитальных затрат, которые заменяются ежемесячными эксплуатационными расходами.

Контейнерная обработка

Виртуализация на уровне операционной системы, также известная как контейнеризация, относится к функция операционной системы, в которой ядро ​​ допускает существование нескольких изолированных экземпляров пользовательского пространства. Такие экземпляры, называемые контейнерами, разделами, виртуальными средами (VE) или тюрьмами (FreeBSD jail или chroot jail ), могут выглядеть как реальные компьютеры с точки зрения запущенных в них программ.. Компьютерная программа, работающая в обычной операционной системе, может видеть все ресурсы (подключенные устройства, файлы и папки, общие сетевые ресурсы, мощность процессора, поддающиеся количественной оценке возможности оборудования) этого компьютера. Однако программы, работающие внутри контейнера, могут видеть только содержимое контейнера и устройства, назначенные ему.

Контейнеризация стала приобретать известность в 2014 году с появлением Docker.

других типов

программного обеспечения
Память
Хранилище
Данные
  • Виртуализация данных : представление данных в виде абстрактного уровня, независимого от базовых систем, структур и хранилища
  • Виртуализация базы данных : разделение уровня базы данных, который находится между хранилищем и уровнями приложения в стеке приложений по всем
Сеть

См. также

Найдите виртуализацию в Wiktionary, бесплатном словаре.

Ссылки

Внешние ссылки

Wikimedia Commons имеет носители относящиеся к виртуализации.
Последняя правка сделана 2021-06-18 03:37:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте