Что такое виртуализация серверов?

Что такое виртуализация серверов? Полное руководство.

Виртуализация серверов — это процесс, который создает и абстрагирует несколько виртуальных экземпляров на одном сервере. Виртуализация серверов также маскирует ресурсы сервера, включая количество и идентификационные данные отдельных физических серверов, процессоров и операционных систем.

Традиционные конструкции компьютерного оборудования и программного обеспечения обычно поддерживали отдельные приложения. Часто это вынуждало серверы запускать одну рабочую нагрузку, по существу тратя впустую неиспользуемые процессоры, объем памяти и другие аппаратные ресурсы. Количество серверного оборудования росло по спирали по мере того, как организации развертывали больше приложений и служб по всему предприятию. Соответствующие расходы и растущие требования к пространству, мощности, охлаждению и подключению довели центры обработки данных до предела своих возможностей.

Все изменилось с появлением виртуализации серверов. Виртуализация добавляет к компьютеру уровень программного обеспечения, называемый гипервизором , который абстрагирует базовое оборудование от всего программного обеспечения, работающего над ним. Гипервизор организует виртуализированные ресурсы компьютера и управляет ими, выделяя эти виртуализированные ресурсы в логические экземпляры, называемые виртуальными машинами (ВМ), каждая из которых способна функционировать как отдельный и независимый сервер. Виртуализация позволяет одному компьютеру выполнять работу нескольких компьютеров, используя до 100 % доступного оборудования сервера для одновременной обработки нескольких рабочих нагрузок. Это сокращает количество серверов, снижает нагрузку на центр обработки данных, повышает гибкость ИТ и снижает стоимость ИТ для предприятия.

Виртуализация изменила облик корпоративных вычислений, но многие ее преимущества иногда сдерживаются такими факторами, как сложность лицензирования и управления, а также потенциальными проблемами доступности. Организации должны понимать, что такое виртуализация, как она работает, ее недостатки и варианты использования. Только в этом случае организация сможет эффективно внедрять и развертывать виртуализацию в центре обработки данных.

Почему важна виртуализация серверов?

Чтобы оценить роль виртуализации в современном предприятии, обратимся к истории ИТ.

Виртуализация — не новая идея. Эта технология впервые появилась в 1960-х годах, в раннюю эру компьютерных мейнфреймов, как средство поддержки разделения времени мэйнфреймов, которое разделяет значительные аппаратные ресурсы мэйнфрейма для одновременного выполнения нескольких рабочих нагрузок. Виртуализация идеально подходила для мэйнфреймов, потому что существенная стоимость и сложность мэйнфреймов ограничивали их развертыванием только одной системы — организации должны были получить максимальную отдачу от инвестиций.

Появление вычислительных архитектур x86 принесло в 1980-е легкодоступные, относительно простые и недорогие вычислительные устройства. Организации отказались от мейнфреймов и стали использовать отдельные компьютерные системы для размещения или обслуживания каждого корпоративного приложения на растущем количестве пользовательских или клиентских конечных компьютеров. Поскольку отдельные компьютеры типа x86 были относительно простыми и ограниченными в обработке, памяти и емкости хранилища, компьютер x86 и его операционные системы (ОС) обычно были способны поддерживать только одно приложение. Один большой общий компьютер был заменен множеством маленьких дешевых компьютеров. В виртуализации больше не было необходимости, и ее использование ушло в историю вместе с мэйнфреймами.

Но возникли два фактора, которые привели к возвращению технологии виртуализации на современное предприятие. Во-первых, компьютерное оборудование развивалось быстро и резко. К началу 2000-х годов типичные серверы корпоративного класса обычно имели несколько процессоров и гораздо больше памяти и хранилища, чем могли реально использовать большинство корпоративных приложений. Это привело к напрасной трате ресурсов и капиталовложений, поскольку избыточные вычислительные мощности на каждом сервере оставались неиспользованными. Обычно корпоративный сервер использует только от 15% до 25% доступных ресурсов.

Вторым фактором было жесткое ограничение на объекты. Организации просто приобретали и развертывали дополнительные серверы по мере того, как к репертуару корпоративных приложений добавлялось больше рабочих нагрузок. Со временем огромное количество работающих серверов может привести к перегрузке физического пространства центра обработки данных, мощности охлаждения и доступности электроэнергии. В начале 2000-х возникли серьезные проблемы с доступностью, распределением и стоимостью энергии. Тенденция к увеличению количества серверов и бесполезной трате ресурсов была неустойчивой.

Виртуализация серверов возродилась в конце 1990-х годов с несколькими базовыми продуктами и услугами, но только с выпуском продукта VMware ESX 1.0 Server в 2001 году организации, наконец, получили доступ к готовой к работе платформе виртуализации. В последующие годы были представлены дополнительные продукты виртуализации из Xen Project, Microsoft Hyper-V с Windows Server 2008 и другие. Виртуализация стала более стабильной и производительной, а появление Docker в 2013 году открыло эру виртуализированных контейнеров, предлагающих более высокую скорость и масштабируемость для архитектур приложений микросервисов по сравнению с традиционными виртуальными машинами.

Сегодняшние продукты виртуализации включают в себя те же функциональные идеи, что и их ранние аналоги для мейнфреймов. Виртуализация абстрагирует программное обеспечение от базового оборудования, позволяя виртуализации выделять виртуализированные ресурсы и управлять ими как изолированными логическими экземплярами, эффективно превращая один физический сервер в несколько логических серверов, каждый из которых может работать независимо для поддержки нескольких приложений, работающих на одном физическом компьютере в одно и то же время. время.

Важность виртуализации серверов огромна, поскольку она решает две проблемы, которые преследовали корпоративные вычисления в 21 веке. Виртуализация уменьшает количество физических серверов, позволяя организации уменьшить количество физических серверов в центре обработки данных или выполнять гораздо больше рабочих нагрузок без добавления серверов. Это метод, называемый консолидацией серверов . Меньшее количество серверов также экономит место в центре обработки данных, электроэнергию и охлаждение; это часто может предотвратить или даже устранить необходимость строительства новых центров обработки данных. Кроме того, платформы виртуализации обычно предоставляют мощные возможности, такие как централизованное управление виртуальными машинами, миграция виртуальных машин (позволяющая виртуальным машинам легко перемещаться из одной системы в другую) и защита рабочей нагрузки/данных (посредством резервного копирования и моментальных снимков).

Как работает виртуализация серверов?

Виртуализация серверов работает путем абстрагирования или изоляции аппаратного обеспечения компьютера от всего программного обеспечения, которое может работать на этом оборудовании. Эта абстракция осуществляется гипервизором, специализированным программным продуктом. В корпоративной среде существует множество гипервизоров, включая Microsoft Hyper-V и VMware vSphere.

Абстракция по существу распознает физические ресурсы компьютера, включая процессоры, память, тома хранения и сетевые интерфейсы, и создает логические псевдонимы для этих ресурсов. Например, физический процессор можно абстрагировать в логическое представление, называемое виртуальным ЦП или виртуальным ЦП. Гипервизор отвечает за управление всеми виртуальными ресурсами, которые он абстрагирует, и обрабатывает все обмены данными между виртуальными ресурсами и их физическими аналогами.

Настоящая сила гипервизора не в абстракции, а в том, что можно сделать с этими абстрагированными ресурсами. Гипервизор использует виртуализированные ресурсы для создания логических представлений компьютеров или виртуальных машин. Виртуальной машине назначаются виртуализированные процессоры, память, хранилище, сетевые адаптеры и другие виртуализированные элементы, такие как графические процессоры, которыми управляет гипервизор. Когда гипервизор выделяет виртуальную машину, результирующий логический экземпляр полностью изолирован от базового оборудования и всех других виртуальных машин, установленных гипервизором. Это означает, что виртуальная машина ничего не знает о базовом физическом компьютере или любых других виртуальных машинах, которые могут совместно использовать ресурсы физического компьютера.

Эта логическая изоляция в сочетании с тщательным управлением ресурсами позволяет гипервизору одновременно создавать и контролировать несколько виртуальных машин на одном физическом компьютере, при этом каждая виртуальная машина может действовать как законченный, полнофункциональный компьютер. Виртуализация позволяет организации выделить несколько виртуальных серверов из одного физического сервера . После установки виртуальной машины требуется установка полного набора программного обеспечения, включая ОС, драйверы, библиотеки и, в конечном счете, желаемое корпоративное приложение. Это позволяет организации использовать несколько операционных систем для поддержки широкого спектра рабочих нагрузок на одном физическом компьютере.

Абстракция, обеспечиваемая виртуализацией, дает виртуальным машинам исключительную гибкость, которая невозможна с традиционными физическими компьютерами и физическими установками программного обеспечения. Все виртуальные машины существуют и работают в физической памяти компьютера, поэтому виртуальные машины можно легко сохранить как обычные файлы образов памяти. Эти сохраненные файлы можно использовать для быстрого создания дубликатов или клонов виртуальных машин на том же или других компьютерах предприятия или для сохранения виртуальной машины в данный момент времени. Точно так же виртуальную машину можно легко переместить с одного виртуализированного компьютера на другой, просто скопировав нужную виртуальную машину из пространства памяти исходного компьютера в пространство памяти целевого компьютера, а затем удалив исходную виртуальную машину с исходного компьютера. В большинстве случаев миграция может выполняться без нарушения работы виртуальной машины или взаимодействия с пользователем.

Хотя виртуализация позволяет создавать несколько логических компьютеров из одного физического компьютера, фактическое количество виртуальных машин, которые можно создать, ограничено физическими ресурсами, присутствующими на главном компьютере, и вычислительными требованиями, предъявляемыми корпоративными приложениями, работающими на этих виртуальных машинах. . Например, на компьютере с четырьмя ЦП и 64 ГБ памяти может быть размещено до четырех виртуальных машин, каждая с одним виртуальным ЦП и 16 ГБ виртуализированной памяти. После создания виртуальной машины можно изменить назначенные ей абстрактные ресурсы, чтобы оптимизировать производительность виртуальной машины и максимально увеличить количество виртуальных машин, размещенных в системе.

Как правило, на более новых и ресурсоемких компьютерах может размещаться большее количество виртуальных машин, в то время как на старых системах или системах с интенсивными вычислительными нагрузками может размещаться меньшее количество виртуальных машин. Гипервизор может назначать ресурсы более чем одной виртуальной машине — практика, называемая чрезмерным выделением ресурсов, — но это не рекомендуется из-за возникающих потерь производительности вычислений, поскольку система должна распределять по времени любые избыточно выделенные ресурсы.

Каковы преимущества виртуализации серверов?

Виртуализация приносит организации широкий спектр технологических и бизнес-преимуществ . Рассмотрим несколько наиболее важных и распространенных преимуществ виртуализации:

Объединение серверов. Поскольку виртуализация позволяет одному физическому серверу выполнять работу нескольких серверов, общее количество серверов на предприятии может быть уменьшено. Это процесс, называемый консолидацией серверов . Например, предположим, что в настоящее время имеется 12 физических серверов, на каждом из которых запущено одно приложение. С внедрением виртуализации каждый физический сервер может содержать три виртуальные машины, каждая из которых запускает приложение. Тогда организации потребуется всего четыре физических сервера для выполнения тех же 12 рабочих нагрузок.
Упрощенная физическая инфраструктура. При меньшем количестве серверов количество стоек и кабелей в центре обработки данных резко сокращается. Это упрощает развертывание и устранение неполадок. Организация может достичь тех же вычислительных целей, используя лишь часть пространства, мощности и охлаждения, необходимых для дополнения физического сервера.
Снижение затрат на оборудование и оборудование. Консолидация серверов снижает стоимость оборудования центра обработки данных, а также средств — помните, меньше энергии и охлаждения. Консолидация серверов с помощью виртуализации является важной тактикой экономии для организаций с большим количеством серверов.
Большая универсальность сервера. Поскольку каждая виртуальная машина существует как отдельный независимый экземпляр, на каждой виртуальной машине должна работать независимая ОС. Однако операционная система может различаться между виртуальными машинами, что позволяет организации развертывать любое желаемое сочетание Windows, Linux и других операционных систем на одном и том же физическом оборудовании. Такая гибкость не имеет себе равных при развертывании традиционных физических серверов.
Улучшенное управление. Виртуализация централизует управление ресурсами и создание экземпляров виртуальных машин. Современная виртуализация добавляет множество инструментов и функций, которые позволяют ИТ-администраторам контролировать и контролировать виртуализированную среду. Например, функции динамической миграции позволяют перемещать виртуальную машину между двумя физическими серверами без остановки рабочей нагрузки. Функции защиты данных, такие как моментальные снимки, могут фиксировать состояние виртуальной машины в любой момент времени, позволяя быстро и легко восстанавливать виртуальную машину после непредвиденных сбоев или аварий. Виртуализация хорошо подходит для централизованного управления, позволяя администраторам видеть все виртуальные машины в среде и развертывать исправления или обновления с меньшей вероятностью ошибок.

Каковы недостатки виртуализации серверов?

Хотя виртуализация серверов приносит организации множество потенциальных преимуществ, дополнительное программное обеспечение и последствия для управления, связанные с программным обеспечением виртуализации, влекут за собой множество возможных недостатков , которые организации следует учитывать:

Риск и доступность. Выполнение нескольких рабочих нагрузок на одном физическом компьютере несет в себе риски для организации. До появления виртуализации сбой сервера влиял только на соответствующую рабочую нагрузку. При виртуализации сбой сервера может повлиять на несколько рабочих нагрузок, что потенциально может привести к еще большему нарушению работы организации, ее сотрудников, партнеров и клиентов. ИТ-руководители должны учитывать такие вопросы, как распределение рабочей нагрузки — какие виртуальные машины должны располагаться на каких физических серверах — и внедрять методы восстановления и обеспечения отказоустойчивости, чтобы обеспечить доступность критически важных виртуальных машин после сбоев серверов или других физических инфраструктур.
Разрастание ВМ. ИТ-ресурсы зависят от тщательного управления для отслеживания доступности, использования, работоспособности и производительности ресурсов. Знание того, что имеется, как оно используется и как оно работает, является ключом к эффективности центра обработки данных. Постоянной проблемой с виртуализацией и виртуальными машинами является создание и, в конечном итоге, — хотя и непреднамеренный — отказ от виртуальных машин. Неиспользуемые или ненужные виртуальные машины продолжают потреблять ценные ресурсы сервера, но выполняют лишь небольшую часть полезной работы; в то же время эти ресурсы недоступны другим виртуальным машинам. Со временем виртуальные машины разрастаются, и организации не хватает ресурсов, что вынуждает ее делать незапланированные инвестиции в дополнительные мощности. Это явление называется разрастанием виртуальных машин или разрастанием виртуальных серверов.. Ненужные виртуальные машины должны быть идентифицированы и выведены из эксплуатации, чтобы освободить ресурсы для повторного использования.
Нехватка ресурсов. Виртуализация позволяет превысить обычное использование ресурсов сервера, в первую очередь памяти и сети. Например, виртуальные машины могут совместно использовать одно и то же пространство физической памяти, полагаясь на обычную подкачку страниц — временное перемещение страниц памяти на жесткий диск, чтобы пространство памяти могло использоваться другим приложением. Виртуализация может выделить больше памяти, чем есть на сервере; это называется чрезмерным выделением памяти . Чрезмерное выделение нежелательно, поскольку дополнительная задержка доступа к диску может снизить производительность виртуальной машины. Пропускная способность сети также может стать узким местом, поскольку несколько виртуальных машин на одном сервере конкурируют за доступ к сети. Обе проблемы можно решить , обновив хост-сервер или перераспределив виртуальные машины между серверами.
Лицензирование. Гипервизоры и связанные с ними средства управления с поддержкой виртуализации влекут за собой дополнительные расходы для организации, а лицензирование гипервизоров необходимо тщательно контролировать для соблюдения условий лицензионных соглашений на программное обеспечение. Нарушения лицензии могут повлечь за собой судебные разбирательства и значительные финансовые санкции для организации-нарушителя. Кроме того, для виртуальных машин без операционной системы требуются независимые ОС, для которых требуются лицензии для каждого развертывания ОС.
Опыт. Успешное внедрение и управление виртуализированной средой зависит от опыта ИТ-персонала. Образование и опыт необходимы для обеспечения эффективного и безопасного предоставления ресурсов, своевременного мониторинга и восстановления, а также надлежащей защиты для обеспечения постоянной доступности каждой рабочей нагрузки. Бизнес-политики играют важную роль в использовании ресурсов, помогая определить, как новые виртуальные машины запрашиваются, утверждаются, выделяются и управляются на протяжении всего жизненного цикла виртуальной машины.

Варианты использования и приложения

Виртуализация зарекомендовала себя как надежная и универсальная технология, которая за последние два десятилетия проникла в большую часть центров обработки данных. Тем не менее организации могут по-прежнему сталкиваться с важными вопросами о подходящих вариантах использования и приложениях для развертывания виртуализации. Сегодня виртуализация серверов может применяться в широком спектре корпоративных сценариев использования, проектов и бизнес-целей:

Объединение серверов. Консолидация является типичным вариантом использования серверной виртуализации — это то, что вывело виртуализацию на карту. Консолидация — это процесс преобразования физических рабочих нагрузок в виртуальные машины с последующим переносом этих виртуальных машин на меньшее количество физических серверов. Это сокращает количество серверов, снижает затраты на покупку и обслуживание серверов, высвобождает место в центре обработки данных и снижает потребность в электроэнергии и охлаждении для ИТ. Виртуализация позволяет ИТ-специалистам делать больше с меньшими затратами и при этом экономить деньги. Сегодня консолидация может быть просто предполагаемым вариантом использования, но она по-прежнему является основным драйвером виртуализации.
Разработка и тестирование. Хотя виртуализация серверов поддерживает производственные среды и рабочие нагрузки, гибкость и простота, которые виртуализация обеспечивает при подготовке и развертывании виртуальных машин, делают ее полезной для инициатив по разработке и тестированию . Подготовить виртуальную машину для тестирования новой сборки программного обеспечения очень просто; поэкспериментируйте с конфигурациями, оптимизациями и интеграциями виртуальных машин — заставьте несколько виртуальных машин взаимодействовать — и проверьте восстановление рабочей нагрузки в рамках тестирования аварийного восстановления. Эти виртуальные машины часто являются временными и могут быть удалены после завершения тестирования.
Улучшить доступность.Программное обеспечение для виртуализации обычно включает набор функций и функций, которые могут повысить надежность и доступность рабочих нагрузок, выполняемых на виртуальных машинах. Например, динамическая миграция позволяет перемещать виртуальную машину между физическими серверами без остановки рабочей нагрузки. ВМ можно перемещать с проблемных машин или систем, запланированных для обслуживания, без каких-либо заметных сбоев. Такие функции, как приоритетный перезапуск ВМ, гарантируют, что самые важные ВМ (с критически важными рабочими нагрузками и службами) будут перезапущены раньше других ВМ, что упростит перезапуск после сбоев. Такие функции, как моментальные снимки, могут поддерживать последние копии ВМ, существенно защищая ВМ и обеспечивая быстрый перезапуск с минимальной потерей данных. Другие функции доступности помогают нескольким экземплярам одной и той же рабочей нагрузки совместно использовать трафик и нагрузку по обработке. поддержание доступности рабочей нагрузки в случае отказа одной виртуальной машины. Виртуализация стала центральным элементом планов технического обслуживания и аварийного реагирования.
Централизация. До виртуализации серверов ответственность за отслеживание приложений и связанных серверов лежала на ИТ-специалистах. Виртуализация предоставляет мощные инструменты, которые могут обнаруживать, организовывать, отслеживать и управлять всеми виртуальными машинами, работающими в среде, через единую панель управления, чтобы предоставить ИТ-администраторам всестороннее представление ландшафта виртуальных машин, а также любые оповещения или проблемы, которые могут потребовать внимания. Кроме того, инструменты виртуализации отлично подходят для технологий автоматизации и оркестрации, позволяя создавать и управлять виртуальными машинами автономно.
Многоплатформенная поддержка. Каждая виртуальная машина работает под управлением своей уникальной ОС. Виртуализация стала удобным средством поддержки нескольких операционных систем на одном физическом сервере, а также серверов во всей среде центра обработки данных. Организации могут запускать нужные сочетания Windows, Linux и других операционных систем на одном и том же серверном оборудовании x86, которое полностью абстрагируется гипервизором виртуализации.

Существует очень мало корпоративных рабочих нагрузок, которые не могут нормально работать на виртуальной машине. К ним относятся устаревшие приложения, работа которых зависит от прямого доступа к определенным аппаратным устройствам сервера. Такие опасения возникают редко и должны исчезнуть, поскольку устаревшие приложения неизбежно пересматриваются и обновляются с течением времени.

Какие существуют типы виртуализации серверов?

Виртуализация осуществляется с помощью нескольких проверенных методов : использование виртуальных машин, использование паравиртуализации и реализация виртуализации, размещенной в ОС.

Модель ВМ. Модель VM — это наиболее популярный и широко применяемый подход к виртуализации, используемый VMware и Microsoft. В этом подходе используется гипервизор на основе монитора виртуальной машины (VMM), который обычно применяется непосредственно к оборудованию компьютера. Такие гипервизоры обычно называют типом 1 , полной виртуализацией или виртуализацией на «голом железе» , и для них не требуется выделенная ОС на хост-компьютере. Фактически, гипервизор на «голом железе» часто рассматривается как самостоятельная операционная система виртуализации.

Гипервизор отвечает за абстрагирование и управление ресурсами хост-компьютера, такими как процессоры и память, а затем за предоставление этих абстрагированных ресурсов одному или нескольким экземплярам ВМ. Каждая виртуальная машина существует как гость поверх гипервизора. Гостевые ВМ полностью логически изолированы от гипервизора и других ВМ. Для каждой виртуальной машины требуется собственная ОС, что позволяет организациям использовать различные версии ОС на одном физическом компьютере.

Паравиртуализация. Ранние гипервизоры на «голом железе» сталкивались с ограничениями производительности. Паравиртуализация появилась для решения этих ранних проблем с производительностью путем изменения хост-ОС для распознавания и взаимодействия с гипервизором с помощью команд, называемых гипервызовами . После успешного изменения виртуализированный компьютер может создавать гостевые виртуальные машины и управлять ими. Операционные системы, установленные на гостевых ВМ, могут использовать различные и немодифицированные ОС и немодифицированные приложения.

Основной проблемой паравиртуализации является потребность в хост-ОС и необходимость модификации этой хост-ОС для поддержки виртуализации. Немодифицированные проприетарные операционные системы, такие как Microsoft Windows, не будут поддерживать паравиртуализированную среду, а паравиртуализированный гипервизор, такой как Xen, требует поддержки и драйверов, встроенных в ядро Linux. Это представляет значительный риск для обновлений и изменений ОС. Организация, переходящая с одной ОС на другую, может потерять поддержку паравиртуализации. Популярность паравиртуализации быстро пошла на убыль, поскольку компьютерное оборудование эволюционировало для прямой поддержки виртуализации на основе VMM, например, с введением расширений виртуализации в набор команд процессоров.

Хостинговая виртуализация. Хотя чаще всего гипервизор размещают непосредственно на аппаратном обеспечении компьютера, минуя необходимость в хост-ОС, гипервизор также можно установить поверх существующей хост-ОС для предоставления услуг виртуализации для одной или нескольких виртуальных машин. Это называется типом 2 или размещенной виртуализацией и используется в таких продуктах, как Virtuozzo и Solaris Zones. Гипервизор типа 2 позволяет каждой виртуальной машине совместно использовать базовое ядро ОС хоста вместе с общими двоичными файлами и библиотеками, тогда как гипервизоры типа 1 не допускают такого совместного использования.

Размещенная виртуализация потенциально делает гостевые виртуальные машины гораздо более эффективными с точки зрения ресурсов, поскольку виртуальные машины используют общую ОС — нет необходимости дублировать ОС для каждой виртуальной машины. Следовательно, размещенная виртуализация потенциально может поддерживать сотни и даже тысячи экземпляров виртуальных машин в одной системе. Однако обычная ОС предлагает единый вектор для сбоя или атаки: если ОС хоста скомпрометирована, все виртуальные машины, работающие поверх гипервизора, также могут быть скомпрометированы.

Эффективность размещенных виртуальных машин привела к разработке контейнеров. Основная концепция контейнеров идентична размещенной виртуализации, когда гипервизор устанавливается поверх хост-ОС, а все виртуальные экземпляры используют одну и ту же ОС. Но уровень гипервизора — например, Docker — предназначен специально для больших объемов небольших эффективных виртуальных машин, предназначенных для совместного использования общих компонентов, таких как двоичные файлы и библиотеки. Контейнеры получили значительный рост благодаря развертыванию программного обеспечения на основе микросервисов, когда гибкие, масштабируемые компоненты быстро развертываются и удаляются из среды.

Управление виртуализацией серверов

Управление виртуализацией на предприятии требует сочетания четких политик, добросовестного планирования и эффективных инструментов. Управление виртуализацией обычно можно прояснить с помощью ряда общих рекомендаций , в которых подчеркивается роль как инфраструктуры, так и бизнеса:

Имейте план. Не внедряйте виртуализацию ради нее самой. Виртуализация серверов дает ряд существенных преимуществ, но также требует учета затрат и сложностей. Организация, планирующая впервые внедрить виртуализацию, должна иметь четкое представление о том, почему и какое место эта технология занимает в бизнес-плане. Точно так же организации, которые уже виртуализируют части среды, должны понимать, почему и как расширение роли виртуализации принесет пользу бизнесу. Ответ может быть таким же очевидным, как проект консолидации серверов для экономии денег или средство для поддержки активных проектов разработки программного обеспечения за пределами производственной среды. Независимо от драйверов, составьте план, прежде чем приступать к виртуализации.
Оцените оборудование. Почувствуйте масштаб. Программное обеспечение для виртуализации, как гипервизоры, так и инструменты управления, необходимо приобретать и поддерживать. Определите количество систем и приложений, которые необходимо виртуализировать, и изучите инфраструктуру, чтобы убедиться, что оборудование должно поддерживать виртуализацию. Почти все аппаратное обеспечение подходит для виртуализации, но следует заранее провести комплексную проверку, чтобы избежать обнаружения несовместимости или неподходящего аппаратного обеспечения во время установки.
Тестируйте и учитесь. Любому новому внедрению виртуализации обычно предшествует период тестирования и экспериментов, особенно если технология является новой для организации и ИТ-отдела. ИТ-команды должны хорошо разбираться в платформе виртуализации до ее развертывания и использования в производственных условиях. Даже если виртуализация уже существует, переход к виртуализации новых рабочих нагрузок, особенно критически важных, должен включать в себя подробные проекты проверки работоспособности для изучения инструментов и проверки процесса. Небольшие организации могут при необходимости обратиться за помощью к поставщикам услуг и консультантам.
Сосредоточьтесь на бизнесе. Виртуализацию следует развертывать и использовать в соответствии с потребностями бизнеса, включая тщательное рассмотрение безопасности, соответствия нормативным требованиям, непрерывности бизнеса, аварийного восстановления и жизненных циклов виртуальных машин — предоставление и последующее восстановление ресурсов. Инструменты управления ИТ должны поддерживать виртуализацию и должным образом соответствовать всем этим бизнес-соображениям.
Начните с малого и развивайтесь. Организациям, плохо знакомым с виртуализацией серверов, следует пройти период тестирования и экспериментов с небольшими, некритическими развертываниями виртуализации, такими как серверы для тестирования и разработки. Стремитесь к небольшим и быстрым победам, чтобы набраться опыта, научиться устранению неполадок и продемонстрировать ценность виртуализации при минимальных рисках. Как только будет доступна совокупность экспертных знаний, организация сможет планировать и выполнять более сложные проекты виртуализации.
Примите руководящие принципы. По мере того, как организация внедряет виртуализацию серверов, целесообразно разработать и принять рекомендации по подготовке, мониторингу и жизненным циклам виртуальных машин. Вычислительные ресурсы стоят денег, а рекомендации могут помочь систематизировать процессы и методы, позволяющие организации управлять этими затратами, избегать нерационального использования ресурсов за счет предотвращения избыточного выделения ресурсов и разрастания виртуальных машин, а также поддерживать согласованное поведение, связанное с вопросами безопасности и соответствия требованиям. Руководящие принципы должны периодически пересматриваться и обновляться с течением времени.
Выберите инструмент. Инструменты управления виртуализацией обычно не являются приоритетом в стратегии виртуализации организации. Платформы виртуализации обычно включают базовые инструменты, и рекомендуется освоить эти инструменты на ранних этапах внедрения виртуализации. Со временем организации могут найти преимущества в использовании более комплексных и мощных инструментов, поддерживающих большие и сложные среды виртуализации. К тому времени организация и ИТ-персонал будут иметь четкое представление о функциях и возможностях, требуемых от инструмента, зачем нужны эти функции и какую пользу они принесут организации. Средства управления виртуализацией серверов выбираются на основеширокий спектр критериев, включая стоимость лицензирования, кросс-платформенную совместимость, поддержку нескольких гипервизоров от разных поставщиков, поддержку шаблонов и автоматизации, прямой контроль над виртуальными машинами и хранилищем и даже возможность самообслуживания и возвратных платежей, что позволяет другим отделам или пользователи могут предоставлять виртуальные машины и получать счета, если это необходимо. Организации могут выбирать из множества инструментов мониторинга виртуализации серверов, которые различаются по функциям, сложности, совместимости и стоимости. Поставщики виртуализации обычно предоставляют инструменты, предназначенные для конкретных гипервизоров поставщика. Например, Microsoft System Center поддерживает Hyper-V, а vCenter Server подходит для гипервизоров VMware. Но организации также могут выбрать сторонние инструменты., в том числе ManageEngine Applications Manager, SolarWinds Virtualization Manager и Veeam One.
Поддержка автоматизации. В конечном счете, виртуализация позволяет использовать методы автоматизации и оркестровки, которые могут ускорить выполнение общих задач подготовки и управления, обеспечивая при этом согласованное выполнение, минимизируя ошибки, снижая риски безопасности и поддерживая соответствие требованиям. Как правило, инструменты поддерживают автоматизацию, но требуется человеческий опыт и понимание, чтобы преобразовать установленные практики и процессы в подходящую автоматизацию.

Продавцы и продукты

На современном рынке существует множество предложений по виртуализации, но выбор поставщиков и продуктов часто сильно зависит от целей виртуализации и сложившейся ИТ-инфраструктуры. Организации, которым требуются гипервизоры без операционной системы (тип 1) для производственных рабочих нагрузок, обычно могут выбирать из VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, Citrix Hypervisor, IBM Red Hat Enterprise Virtualization (RHEV) и Oracle VM Server для x86. VMware доминирует в текущей среде виртуализации благодаря своему богатому набору функций и универсальности. Microsoft Hyper-V — распространенный выбор для организаций, которые уже стандартизировали платформы Microsoft Windows Server. RHEV обычно используется в средах Linux.

Размещенные (тип 2) гипервизоры также широко используются в средах тестирования и разработки, а также в многоплатформенных конечных точках, таких как ПК, на которых необходимо запускать приложения Windows и Mac. Популярные предложения включают VMware Workstation, VMware Fusion, VMware Horizon 7, Oracle VM VirtualBox и Parallels Desktop. Многочисленные предложения VMware обеспечивают виртуализацию общего назначения, поддержку операционных систем и приложений Windows и Linux на оборудовании Mac, а также развертывание инфраструктуры виртуальных рабочих столов по всему предприятию. Продукт Oracle также является универсальным и поддерживает несколько операционных систем в одной настольной системе. Гипервизоры Parallels поддерживают операционные системы, отличные от Mac, на оборудовании Mac.

Гипервизоры могут сильно различаться по функциям и возможностям. Например, сравнивая vSphere и Hyper-V , лица, принимающие решения, обычно рассматривают такие вопросы, как то, как оба гипервизора управляют масштабируемостью — общее количество процессоров и кластеров, поддерживаемых гипервизором, — управление динамической памятью, стоимость и вопросы лицензирования, а также доступность и разнообразие инструментов управления виртуализацией.

Но некоторые продукты также предназначены для сложных задач, специфичных для конкретной миссии. Сравнивая vSphere ESXi с Nutanix , Nutanix AHV предлагает гиперконвергентную инфраструктуру (HCI), программно-определяемое хранилище и платформу управления Prism для виртуализации предприятия. Однако AHV предназначен только для HCI; организации, которым требуется более универсальная виртуализация и инструменты, могут вместо этого обратиться к более зрелой платформе VMware.

Организации также могут выбирать между гипервизорами Xen (коммерческое название Citrix Hypervisor) и гипервизорами Linux KVM . Оба могут запускать несколько операционных систем одновременно, обеспечивая гибкость сети, но решение часто зависит от базовой инфраструктуры и любых интересов облака. Сегодня Amazon сокращает поддержку Xen и делает выбор в пользу KVM, и это может повлиять на выбор гипервизора для организаций, обеспокоенных интеграцией программного обеспечения для виртуализации с любым потенциальным облачным провайдером.

В конечном счете, выбор любого гипервизора следует делать только после продолжительного периода оценки, тестирования и экспериментов. ИТ-руководители и бизнес-лидеры должны иметь четкое представление о совместимости, производительности и технических нюансах предпочитаемого гипервизора, а также полное представление о затратах и последствиях лицензирования гипервизора и инструментов управления.

Каково будущее виртуализации серверов?

Виртуализация серверов прошла долгий путь за последние два десятилетия. Сегодня виртуализация серверов рассматривается в основном как товар. Это столовые ставки — часто используемый, почти обязательный элемент современной корпоративной ИТ-инфраструктуры. Гипервизоры также стали массовыми продуктами с небольшими новыми или инновационными функциями, позволяющими выделить конкурентов на рынке. Будущее виртуализации серверов зависит не от гипервизоров, а от того, как виртуализация серверов может поддерживать жизненно важные бизнес-инициативы.

Во-первых, виртуализация серверов не является взаимоисключающей технологией. Один тип гипервизора может не подходить для каждой задачи, и гипервизоры на «голом железе», размещенные на хостинге и на основе контейнеров могут сосуществовать в одном центре обработки данных для выполнения ряда конкретных ролей. Организации, которые стандартизировали один тип виртуализации, могут найти причины для развертывания дополнительных типов гипервизора и управления ими в будущем.

Во-вторых, продолжающееся влияние и эволюция таких технологий, как гиперконвергентная инфраструктура, станет проверкой пределов возможностей управления виртуализацией. Например, последние тенденции к дезагрегации или HCI 2.0 работают за счет разделения вычислительных ресурсов и ресурсов хранения, а инструменты виртуализации должны эффективно организовывать эти дезагрегированные ресурсы в пулы и уровни, выделять эти ресурсы для рабочих нагрузок и точно отслеживать эти распределенные ресурсы.

Сохраняющиеся угрозы нарушений безопасности и злонамеренных атак будут усиливать потребность в ведении журналов, аналитике и отчетности, управлении изменениями и автоматизации. Эти факторы будут способствовать развитию инструментов управления виртуализацией серверов (но не самого гипервизора) и улучшат видимость среды для бизнес-аналитики.

Наконец, традиционная виртуализация серверов будет постоянно интегрироваться с облаками и облачными платформами, что обеспечит более простую и плавную миграцию между центрами обработки данных и облаками. Примеры таких интеграций включают VMware Cloud on AWS и Microsoft Azure Stack.