Виртуализация серверов может показаться очень сложной задачей, но наши указания помогут вам приподнять над ней завесу тайны и сделать первые шаги на пути к ее решению. - Пол Венеция

Преимущества виртуализации серверов сейчас настолько существенны, что необходимость внедрения соответствующей технологии не вызывает никаких сомнений. Прежде всего виртуализация серверов позволяет гораздо более эффективно, чем физические серверы, использовать вычислительные ресурсы - ведь на одном физическом компьютере в этом случае запускается сразу несколько виртуальных серверов. Вы, наверное, удивитесь, узнав, сколько экземпляров виртуальных серверов общего назначения можно одновременно выполнять всего на одном современном компьютере.
Еще одно серьезное преимущество виртуализации состоит в возможности перемещать работающие виртуальные серверы между физическими хостами, чтобы сбалансировать нагрузку и организовать поддержку. Моментальные снимки виртуальных серверов можно использовать для сохранения текущих копий функционирующих серверов, прежде чем вносить какие-либо изменения в конфигурацию (например, перед обновлением программного обеспечения). Если что-то пошло не так, производится возврат к сохраненному моментальному снимку, после чего сервер продолжает работать, как будто никаких коррективов и не вносилось. Понятно, что подобный подход позволяет сэкономить массу времени и сил.

1. Начните с малого на настольном или портативном компьютере

Как правило, виртуализация охватывает целые серверные комнаты, но применять эту технологию в офисах можно и в гораздо меньших масштабах. Достаточно всего лишь одного настольного или портативного компьютера.
В общем случае современные настольные и портативные ПК располагают огромным количеством ресурсов, которые остаются незадействованными при выполнении простых повседневных задач (чтении электронной почты или просмотре веб-сайтов). Если время от времени у вас возникает потребность в использовании какой-то иной операционной системы (например, для поддержки приложений другой ОС), можно запустить на локальной системе виртуальный настольный компьютер, отказавшись от его физической установки.
Такой вариант оказывается особенно полезен в случае обнаружения несовместимости, возникающей при запуске старых программ в новой операционной среде. Бесплатным решением здесь может стать программное обеспечение VirtualBox для ПК.

2. Организуйте небольшую и, если возможно, бесплатную тестовую лабораторию

Если в вашем распоряжении имеются серверы, недавно выведенные из эксплуатации, их вполне можно использовать в качестве базы для создания тестовой лаборатории виртуализации. Главное, чтобы у них было несколько гигабитных сетевых интерфейсов и как можно больше оперативной памяти. Виртуализация предъявляет значительно более серьезные требования к объему оперативной памяти, чем к процессорным ресурсам, особенно если в применяемом методе виртуализации не используются технологии совместного обращения к ОЗУ в целях оптимизации пространства физической памяти.
Если свободных серверов нет, можно приобрести для тестирования новый дешевый сервер (опять-таки с большим объемом оперативной памяти). При наличии под рукой запчастей попробуйте собрать сервер из имеющихся комплектующих. В лаборатории возможностей этой машины будет вполне достаточно для подтверждения правильности выбранной концепции, но в производственных условиях использовать ее не стоит.
Что же касается выбора программного обеспечения виртуализации, опробуйте сначала возможные варианты на лабораторной системе. Вооружившись несколькими жесткими дисками, установите на каждый VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, CitrixXenServer или Red Hat RHEV и поочередно загружайтесь с них, выясняя, какая из систем в большей степени отвечает вашим потребностям. Все эти пакеты доступны в виде бесплатных или пробных версий с оценочным периодом в 30 и более дней.

3. Создайте собственную совместно используемую систему хранения

Чтобы осознать преимущества среды виртуализации, охватывающей множество физических серверов, вам понадобится совместно используемая система хранения. Если вы хотите, к примеру, иметь возможность переноса виртуальных серверов между физическими хостами, система хранения для этих виртуальных серверов должна располагаться на совместно применяемом устройстве, к которому есть доступ у обоих хостов.
Средства виртуализации поддерживают различные протоколы хранения: NFS, iSCSI, Fibre-Channel. Для проведения лабораторных исследований или тестирования достаточно добавить в систему Windows или Linux несколько жестких дисков, организовать их совместное использование с помощью NFS или iSCSI и привязать лабораторные серверы к этим ресурсам хранения. Если вас интересует более полное решение, которое можно держать под контролем, опробуйте систему хранения с открытым кодом (например, FreeNAS). Это программное обеспечение предлагает простой способ интеграции различных средств хранения, построенных на базе дешевого оборудования, в лабораторную или производственную сеть.

4. Уделите лабораторным исследованиям достаточное количество времени

При наличии совместно используемых ресурсов хранения и, по крайней мере, двух физических серверов вы можете считать, что у вас есть все необходимое для создания полноценной платформы виртуализации. В процессе оценки возможностей разных программных пакетов уделяйте экспериментам с каждым из них не меньше недели. Не забудьте протестировать все важные для вас функции: оперативный перенос виртуальных серверов, моментальные снимки, развертывание и клонирование виртуальных серверов, обеспечение высокого уровня их готовности. Ищите бронирование отелей Москвы расположенных возле садового кольца или Красной площади? Хотите быстро найти гостиницы Москвы по метро на карте? Не знаете какая стоимость гостиниц 4 звезды? Посетите сайт ex-hotel.ru и вы получите исчерпывающую информацию по отелям Москвы.
Возможно, у вас появится шанс оценить в лабораторных условиях производственные режимы, чтобы получить представление о том, как будет работать система в реальном мире. Можно, к примеру, развернуть сервер баз данных (БД) и задействовать резервную копию реального набора данных, чтобы получить какие-либо отчеты, или использовать инструмент эталонного тестирования, чтобы оценить производительность сервера веб-приложений. Это не только познакомит вас с повседневными функциями платформы виртуализации, но и поможет понять, какие ресурсы понадобятся виртуальным серверам при их переводе в производственный режим работы.

5. Поддерживайте лабораторию в рабочем состоянии и после запуска производственной системы

После всего этого необходимо определить параметры производственной среды. Вы получили представление об инструментах управления и о том, как следует вести себя в реальных условиях. Однако демонтировать лабораторию еще рано.
Приступив к закупкам нового оборудования для производственной инфраструктуры, не забывайте обращаться к результатам лабораторных испытаний. Виртуальные серверы, которые вы планируете развернуть, должны справляться со стоящими перед ними задачами.
После создания производственной системы лабораторию можно использовать для тестирования новой функциональности, обновлений и прочих вещей, которые должны гарантировать стабильность и устойчивость работы производственной платформы.

Наша фирма является партнером компании VMware, уровня Professional solution provider

Вы когда-нибудь задумывались над тем, что ваш парк серверов или рабочих станций в офисе или производстве, на которые возложены средней и высокой критичности задачи, вырос до огромных размеров?! Данный комплекс постоянно требует ремонта и модернизации, а также повышает затраты на обслуживающий персонал; чем больше физических серверов, тем сложнее обслуживать парк в целом.

Стоит ли говорить о том, что остановка из-за неисправности хотя бы части оборудования на производстве или офисе неминуемо влечет за собой потерю прибыли и срыв обязательств перед клиентами и партнерами по бизнесу.
Также, возможно, Вам приходила мысль о том, что будет, если после 4-5 лет наработки серверное «железо» откажет и накопленная база данных, представляющая критичную ценность для бизнеса, пусть и не будет утеряна, но будет недоступна в течение долгого времени? «Железо» быстро, морально устаревает, а найти адекватную замену зачастую можно только на заказ, и на это требуется время. Люди, которые строили эту систему, увольняются, болеют! Те, кто приходят им на замену, тратят время на изучение производственных процессов по обслуживанию системы и недокументированных тонкостей в работе имеющегося оборудования.

Длительное время простоя или полная потеря данных весьма вероятна!

Чем дольше работает система, тем больше вероятность ее сбоя или отказа, а вместе с тем потеря прибыли. При этом сбои инфраструктуры могут носить непредсказуемый характер и являться миной замедленного действия.

Есть ли возможность спланировать вычислительную инфраструктуру, потратив денежные средства один раз, не задумываться об этом достаточно продолжительное время?

Ответ есть – система виртуализации!

Система виртуализации способна полностью решить большую долю возникающих проблем и минимизировать возможные потери, так как:

• Система виртуализации не привязана к какому-либо типу «железа».
• В случае использования одного сервера виртуализации без кластера, при необходимости легко способна переносить все виртуальные машины на другой, такой же, с минимальным временем простоя.

Если вы имеете сервисы и приложения, базирующиеся на разрозненных физических серверах и персональных компьютерах, то они могут быть перенесены вместе с операционными системами на виртуальную платформу. Большинство различных операционных систем без проблем переносятся на виртуальную платформу.

В случае особой критичности вычислительных данных виртуализация позволяет делать отказоустойчивые кластеры с большим количеством серверов внутри кластера, что поднимает надежность системы в целом. Кластеризация позволяет масштабировать систему под любые задачи в короткие сроки; как наращивание мощностей, так и сворачивание делается с минимальным временем простоя.

Пример : Вам понадобилось запустить под уже работающий проект еще 50 виртуальных машин. В зависимости от загруженности этих виртуальных машин в кластер добавляется нужное количество серверов виртуализации. Виртуальные машины разворачиваются и проект запускается. Стоимость проекта снижается на 50%, потому что нет необходимости под каждый сервис закупать свой сервер.

Данная система позволяет собирать кластеры с почти неограниченным количеством серверов виртуализации с полным резервированием каждого сервера. При выходе из строя одного из серверов его роль берет следующий (виртуальные машины автоматически перемещаются с вышедшего из строя сервера, не прекращая работы). Конечным пользователям эти действия системы будут прозрачны, они не увидят никаких изменений в работе. При этом стоит отметить, что резервные серверы не простаивают при полностью исправной системе, нагрузка распределяется по ним равномерно. Данная возможность также позволяет увеличить скорость работы системы виртуализации в целом и обеспечить пользователям комфортную и быструю работу в приложениях.

Стоит отметить легкость в управлении виртуализацией. Для управления парком серверов требуется меньшее количество людей, а, следовательно, уменьшаются расходы на персонал.

Процесс конфигурации и обслуживания осуществляется с рабочего места с установленной консолью удаленного управления. Консоль включает в себя разграничение прав доступа к настройкам, а также к виртуальным машинам в отдельности.

VMware

Американская компания VMware, специализирующаяся на производстве решений виртуализации и облачных инфраструктур, является одним из ведущих лидеров в своем сегменте.

Компания была основана в 1998 году пятью разработчиками, среди которых основную роль играла супружеская пара Мендель Розенблюм и Диана Грин. Название VMware произошло от словосочетания «Virtual Machine (VM)» (виртуальная машина) и вторая часть была взята от слова «software» (программное обеспечение).

Первый продукт VMware (VMware Worstation) был продемонстрирован в 1999 году, а в 2001 году серверные приложения. И благодаря данным решениям, к 2003 году компания вышла на первые позиции в данной сфере. В 2004 году VMware была куплена компанией EMC и по настоящее время находится под ее руководством. За 2010 год доход VMware составил 2,9$ миллиардов. На данный момент компания VMware занимает 5 место в рейтинге софтверных ИТ-компаний.

За годы существования клиентами VMware стали свыше 250 000 заказчиков, многие из которых входят в список Fortune 100, а в партнерскую сеть вошли порядка 25 000 компаний, в том числе и технологических партнеров. На российском рынке клиентами VMware являются в основном крупные компании, банки, телекоммуникационные компании.

VMware предлагает решения, позволяющие снизить расходы на ИТ, путем перехода на облачные вычисления. Благодаря продуктам VMware компании могут повысить эффективность ИТ-инфраструктуры за счет более гибкой, адаптивной и надежной модели предоставления услуг, позволяющей решать необходимые бизнес-задачи.

Компания VMware, продукты

Количество продуктов от VMware, которые продаются на российском рынке не ограничивается набором продуктов для первоначальной виртуализации vSphere 5. Большая компания поглощает маленькие, покупает open source разработки (Zimbra) и все это продается под брендом VMware, объединяется в единую инфраструктуру сервисов. Ниже вы сможете найти таблицу продуктов (или семейств продуктов) с кратким описанием.

ПО для создания своей системы виртуализации
VMware vSphere	Семейство продуктов для виртуализации серверов внутри компании. Обычно, состоит из двух продуктов – это гипервизор ESXi и сервер управления vCenter server. Разделяют два вида лицензий vSphere: Для малого бизнеса и филиалов – vSphere Essentials Kits Для среднего и большого бизнеса – vSphere Acceleration Kit
VMware Go	Программный продукт для тех, кто хочет начать пользоваться бесплатной виртуализацией от VMware на базе Free лицензии ESXi. Вы получите возможность автоматизировать некоторые процессы и централизовать управление виртуальной инфраструктурой. Это, конечно, не vCenter server, но для неопытного администратора использование ПО серии Go может оказаться полезным. С полным функционалом можно ознакомиться на странице продукта. Разделяют две версии продукта, бесплатный VMware Go и бесплатный VMware Go Pro.
Семейство продуктов VMware vCloud
VMware vCloud Director	Программная оболочка, надстройка над виртуальной инфраструктурой. Администратор может в ней распределять доступ к виртуальным машинам для обычных пользователей (разработчиков, тестировщиков). Пользователи могут сами создавать виртуальные машины или целые виртуальные инфраструктуры, включать или останавливать их работу. Это решение может подойти провайдерам или крупным компаниям. Для использования вместе с vCloud адаптировано большое количество продуктов компании VMware, такие как, vCenter Chargeback, vCenter vOrchestrator, vApp, vShield. vCloud Director лицензируется по числу виртуальных машин, которые в нем работают единовременно.
VMware vCloud Request Manager	Это дополнение к развернутому vCloud Director, позволяет пользователям создавать заявки на создание новых виртуальных машин для них администратором, выделение свободных лицензий различного ПО на время работы их стенда. После подачи заявки, сотрудник может в графическом интерфейсе отслеживать ее движение. Лицензируется vCloud Request Manager, как и vCloud Director по числу виртуальных машин в инфраструктуре vCloud.
ПО для конечных пользователей и виртуальных рабочих станций
VMware vSphere Hypervisor ESXi	Основой серверной виртуализации в реализации VMware является специально разработанная операционная система VMware ESXi или по-другому гипервизор ESXi. Ее главная задача создавать и запускать виртуальные машины. Подробное описание и инструкция по установке находятся у нас на сайте.
VMware Server	Это программа выпускается, изначально, в двух бесплатных вариантах, для Windows server и для Linux. Позволяет запускать виртуальные машины на серверных платформах. Для Windows server существует свой vCenter server. Его функционал, конечно, не идет не в какое сравнение с vCenter Standard, но для малого бизнеса хорошо подходит по цене
VMware Player	Бесплатный плеер виртуальных машин. Урезанная версия VMware Workstation с открытым исходным кодом.
VMware View	Набор программных компонентов для виртуализации рабочих станций VDI. Пользователь со своего рабочего места (компьютер или тонкий клиент),мобильного устройства (Android, iOS) может подключаться к своим виртуальным машинам по протоколу PCoIP.
VMware ThinApp	ПО для создания portable версий программ. Такие программы запускаются внутри изолированных контейнеров, не нуждаются в установке, поэтому после запуска не оставляют никаких следов в реестре компьютера.
VMware ACE	ACE - assured computing environment. Расширение для VMware Workstation, которое обеспечивает централизованное управление и повышенный уровень безопасности для виртуальных сред конечных пользователей.
VMware Workstation	Самый популярный продукт у VMware – это, безусловно, Workstation. Устанавливается на рабочую станцию (Windows XP, Vista, 7 или Linux) и позволяет создавать и запускать виртуальные машины. Очень удобно создавать тестовые стенды и среды для разработки. Небольшая стоимость и простота в использовании делают применение VMware Workstation повсеместным
VMware Fusion	Это VMware Workstation для MAC, позволяет запускать виртуальные машины Windows и Linux
VMware Zimbra	Инструмент для совместной работы, больше всего похож на MS Exchange server. Корпоративный продукт.
VMware Horizon App Manager VMware Mobile Virtualization Platform (MVP)
ПО для управления виртуальной инфраструктурой и приложениями
Семейство продуктов VMware vCenter VMware vCenter Server VMware vCenter Server Heartbeat VMware vCenter Operations VMware vCenter Orchestrator VMware vCenter CapacityIQ VMware vCenter Site Recovery Manager VMware vCenter Lab Manager VMware vCenter Configuration Manager VMware vCenter Converter VMware vCenter Application Discovery Manager VMware vCenter AppSpeed VMware Studio VMware vCenter Chargeback VMware Service Manager
Продукты для обеспечения безопасности
Семейство продуктов VMware vShield VMware vShield App VMware vShield Edge VMware vShield Endpoint
Платформа приложений
VMware vFabric tc Server VMware vFabric Hyperic VMware vFabric GemFire VMware vFabric Enterprise Ready Server RabbitMQ
Другие
VMware Data Recovery VMware VMmark VMware Capacity Planner Cisco Nexus 1000V VMware Compliance Checker для PCI VMware Compliance Checker для vSphere SUSE Linux Enterprise Server для VMware

Описание продуктов VMware

Весь пакет продуктов компании, так или иначе, связан с технологиями виртуализации и возможностями их применения. Надо отметить, что среди трех основных игроков на рынке коммерческих продуктов для виртуализации (Citrix, Microsoft,VMware) только VMware является узко специализированной компанией на продуктах виртуализации, что позволяет ей идти впереди всех конкурентов по функциональным возможностям продуктов.

Флагманскими продуктами VMware являются VMware ESX/ESXi - гипервизоры, устанавливающиеся на "голое" железо (bare metal). На текущий момент последней версией продукта является 4я версия, выпущенная в середине 2009 года. Гипервизор является основой для виртуализации серверов, он позволяет разделять ресурсы таким образом, чтобы создавать отдельные, независимые среды для множества операционных систем н/pа одном физическом сервере. Однако сам по себе гипервизор имеет весьма ограниченный круг возможностей, для реализации же всех преимуществ требуется решение, которое включает средства не только виртуализации, но и управления инфраструктурой (vCenter) - это комплексное решение называется vSphere.

Анализ эффективности использования серверного оборудования показывает, что большую часть рабочего времени загрузка составляет около 5-8% от максимальной, в нерабочее же время серверы просто простаивают, нагревая воздух. При использовании VMware vSphere мы консолидируем на одном физическом сервере нагрузку с нескольких серверов (переносим на один сервер не только приложения, но и операционные системы). Производительность современных серверов делает крайне неэффективной популярную ранее концепцию "одна задача - один сервер", но благодаря виртуализации теперь можно использовать новую: "одна задача - одна виртуальная машина". Таким образом, решается проблема совместимости различного ПО - далеко не все приложения можно запустить в одном экземпляре операционной системы. Кроме того, часто в инфраструктуре используются старые приложения, которые уже не совместимы с текущими версиями ОС, а установка старых версий не поддерживается на новом оборудовании. Виртуализация решает и эту задачу - в виртуальной машине ESX можно запустить даже Windows NT 4.0 или MS-DOS.

Конечно, технология виртуализации требует дополнительных затрат ресурсов от серверного оборудования, но на текущий момент они составляют 1-3% от доступной мощности, что совсем немного для тех выгод, которые дает эта технология.

Для централизованного управления и мониторинга служит специальный продукт - VMware vCenter. Помимо мониторинга и создания виртуальных серверов, vCenter обеспечивает реализацию таких возможностей как перемещение виртуальных машин между физическими серверами, миграцию дисковых ресурсов, создание мгновенных снимков, развертывание виртуальных машин из шаблонов и прочих дополнительных функций VMware vSphere.

Оба варианта гипервизоров (ESX и ESXi) имеют одинаковый с точки зрения виртуальных машин функционал, однако реализации их различна. В состав ESX входит сервисная консоль для управления гипервизором, а ESXi такой консоли не имеет (за счет этого размер его гораздо меньше, а управление возможно только через vCenter, vSphere Client или скрипты на управляющей машине). Если ESX выглядит для пользователя как операционная система, то ESXi скорее напоминает BIOS материнской платы. Установка и первичная настройка ESXi очень проста, а использование Embedded версии (поставляемой вместе с сервером) позволяет развернуть систему виртуализации за считанные минуты. Для пользователей доступна также бесплатная версия ESXi, которая имеет ряд ограничений - например, нет поддержки централизованного управления, а также "enterprise" возможностей vSphere - vMotion, HA, DRS и др.

Область применения

Продукты виртуализации серверов находят свое применение в самых разных инфраструктурах: от небольших компаний до крупных предприятий.

В небольших компаниях продукт позволяет минимизировать количество серверного оборудования, при необходимости сохраняя возможность использовать различные операционные системы. С помощью технологий виртуализации, мы можем разместить все сервисы на одном-двух полноценных серверах (вместо нескольких обычных ПК, как это нередко бывает) и решить как вопросы качества оборудования, так и его количества.

В средних и крупных предприятиях виртуализация серверов позволяет повысить доступность сервисов с помощью технологий отказоустойчивости и миграции виртуальных серверов между физическими серверами. Возможность переместить виртуальные сервера с одного физического сервера на другой без остановки, позволяет существенно повысить доступность сервиса и облегчить обслуживание всей системы. Значительно сокращается время развертывания новых сервисов - уже не требуется ждать поставки нового сервера, достаточно за несколько минут развернуть новую виртуальную машину и установить необходимое ПО. За счет того, что для виртуальных машин не требуется установка специфических драйверов, обновление прошивок и т.д. задачи администрирования также существенно упрощаются.

VMware vSphere имеет универсальную систему мониторинга состояния элементов всей системы, как на уровне физических серверов, так и на уровне виртуальных серверов предприятия. Если стандартных средств мониторинга по каким-то причинам недостаточно, то существует целый ряд дополнительных приложений третьих фирм (например, Veeam Monitor), обладающих дополнительными возможностями.

Также немаловажно, что система позволяет распределять полномочия межу администраторами использующими систему. Это полезный инструмент для крупных компаний с большими техническими службами.

Существует и технология "прозрачного" перехода от физического сервера к виртуальному, позволяющая без лишних усилий мигрировать существующийсервер в виртуальную среду, при этом пользователь не заметит каких либо изменений и сможет продолжать работать без дополнительных модификаций (миграция Physical to virtual).

Основные функциональные возможности

В состав VMware vSphere входит целый ряд возможностей, позволяющих принципиально повысить надежность и управляемость виртуальной инфраструктуры предприятия. Поддержка этого функионала зависит от используемой редакции VMware vSphere.

Thin Provisioning - предоставление виртуальным серверам дискового пространства в большем объеме, чем есть на самом деле.

VC agent - управление серверами ESX/ESXi через VMware vCenter.

Update Manager - менеджер управления пакетами обновлений для серверов с установленными гипервизорами ESX/ESXi.

VMSafe - возможность установки расширенных настроек безопасности и изоляции используемых ресурсов для виртуальных машин.

vStorage APIs for Data Protection - программный интерфейс, позволяющий сторонним системам резервного копирования работать без оказания существенной нагрузки на сервер (замена системе VCB в VMware VI3). Для реализации используется технология создания мгновенных снимков виртуальных машин.

High Availability - обепечение повышенной доступности виртуальных серверов, путем перезапуска на резервном физическом сервере в случае отказа основного. Также есть возможность вести мониторинг конкретных сервисов, работающих внутри виртуального сервера, и производить перезапуск не только в случае сбоя оборудования, но и в случае остановки этого сервиса.

Data Recovery - встроенная система резервного копирования. Позволяет управлять процессом создания и восстановления резервных копий. Целостность данных и приложений обеспечивается интеграцией с Microsoft VSS. Для гостевых систем под управлением Windows можно восстанавливать даже отдельные файлы, а не только виртуальные диски целиком.

Hot Add - поддержка добавления ресурсов (сетевых интерфейсов, памяти и т.д.) виртуальным серверам "на ходу", без остановки. Данная опция требует поддержки со стороны операционной системы на виртуальном сервере.

FaultTolerance - обеспечение высокой доступности виртуального сервера за счет параллельного выполнения на втором физическом сервере. В случае поломки одного из них, виртуальный сервер без перерыва в обслуживании продолжит работать на втором.

vShield Zones - обеспечивает тонкую настройку безопасности виртуальных Ethernet сетей на 2/3 уровне OSI.

vMotion - позволяет мигрировать виртуальные сервера между физическими серверами без остановки работы.

Storage vMotion - позволяет перемещать диски виртуальных серверов между разными хранилищами, без остановки работы виртуальных серверов.

DRS DPM - две функции которые позволяют распределять виртуальные машины между физическими серверами в целях обеспечения максимальной эффективности использования ресурсов. При возникновении чрезмерной нагрузки на физический сервер, виртуальные машины будут перераспределены (при помощи vMotion) между серверами, имеющими свободные ресурсы. DPM позволяет выключать неиспользуемые физические сервера, а затем включать их тогда, когда в них появляется необходимость, таким образом потребление электроэнергии может быть существенно сокращено во время низкой нагрузки на серверы.

vNetwork Distributed Switch - возможность создания виртуальных коммутаторов распределенных между разными серверами ESX. Также можно приобрести виртуальный коммутатор Cisco Nexus 1000 - он является полнофункциональным программным решением от компании Cisco. Данный продукт управляется привычными для администраторов Cisco инструментами и полностью интегрируется в среду построенную на сетевом оборудовании Cisco.

Hosted Profiles - возможность создания типовых настроек для серверов виртуализации. Позволяет централизованно управлять настройками серверов с ESX.

Third Party Multipathing - использование продуктов для балансировки и отказоустойчивости путей подключения серверов к системам хранения. Примером такого продукта является EMC Power-path.

Виртуализация - это технология, обеспечивающая абстрагирование процессов и их представления от вычислительных ресурсов. Понятие виртуализации далеко не новое и было введено ещё в 60-х годах компанией IBM.

Можно выделить следующие разновидности виртуализации:

Типичными представителями виртуальных машин являются VMware Workstation и Microsoft Virtual PC, которые в основном используются в тестовых целях системными администраторами и разработчиками программного обеспечения. Компания VMware выпустила также бесплатную версию VMware Server, которая позволяет на одном физическом сервере запускать несколько виртуальных серверов, объединять их в сети, использовать их как обычные серверы в компании. Но данные продукты имеют один существенный недостаток – это производительность. Так как все виртуальные машины работают как приложения, им соответственно выделяются ресурсы операционной системы, которая в свою очередь выделяет ресурсы физического сервера. В итоге производительность даже одной виртуальной машины оказывается в несколько раз ниже, чем производительность физического сервера.

Ситуация кардинально изменилась, когда в процессорах появилась аппаратная поддержка виртуализации – Гипервизор. Были выпущены VMware vSphere 5(ESXi) и Microsoft Hyper-V. Эти продукты являются полноценными решениями виртуализации серверов, позволяющие получить производительность виртуальных машин практически аналогичную производительности физического сервера на котором они запущены. Эти решения позволяют использовать виртуализацию в масштабах предприятия. Таким образом, можно на ограниченном количестве высокопроизводительных серверов создать довольно мощную среду, состоящую из сотен виртуальных серверов, на которых будут работать корпоративные приложения, ERP системы, сервера баз данных и т.д. В данный момент ни один ЦОД не обходится без систем виртуализации серверов.

Преимущества виртуализации:

• Снижение затрат на оборудование. Благодаря консолидации нескольких виртуальных серверов на одном физическом сервере, виртуализация позволяет значительно сократить расходы на серверное оборудование. На одном физическом сервере могут одновременно функционировать десятки и даже сотни виртуальных серверов.
• Снижение затрат на программное обеспечение. Некоторые производители программного обеспечения ввели отдельные схемы лицензирования специально для виртуальных сред. Так, например, покупая одну лицензию на Microsoft Windows Server 2008 R2 Enterprise, вы получаете право одновременно её использовать на 1 физическом сервере и 4 виртуальных (в пределах одного сервера), а Windows Server 2008 R2 Datacenter лицензируется только на количество процессоров и может использоваться одновременно на неограниченном количестве виртуальных серверов.
• Снижение затрат на обслуживание. Меньшее количество оборудования легче и дешевле обслуживать.
• Снижение затрат на электроэнергию. В среднем 70% времени сервера работают в пустую, потребляя электроэнергию и выделяя большое количества тепла. Виртуализация позволяет более эффективно использовать процессорное время и увеличить утилизацию до 90%.
• Увеличение гибкости инфраструктуры. Виртуализация позволяет программному обеспечению абстрагироваться от физического оборудования. Таким образом, появляется возможность миграции виртуальных машин между различными физическими серверами. Раньше при выходе сервера из строя приходилось переустанавливать ОС, восстанавливать данные из резервных копий, что занимало часы. Сейчас достаточно мигрировать виртуальную машину с одного сервера на другой, без каких-либо переустановок. Также как VmWare, так и Hyper-V предоставляют средства миграции физических машин на виртуальные.
• Повышение уровня отказоустойчивости. Виртуализация предоставляет средства кластеризации целого сервера, независимо от работающего на нём программного обеспечения. Предоставляется возможность кластеризовать некластеризуемые сервисы. В данном случае получается не кластеризация в чистом виде, т.к. фактически происходит перезапуск виртуальной машины. Но в случае выхода из строя физического сервера, виртуальная машина автоматически запустится на другом сервере без вмешательства системного администратора.

Компания ЛанКей является ведущим российским системным интегратором, а также обладает статусом золотого партнёра Microsoft (Microsoft Gold Certified Partner) и VMware VIP Partner. Мы предлагаем решения виртуализации серверов в масштабах предприятия на базе и Microsoft Hyper-V . Компания ЛанКей предлагает услуги по построению центров обработки данных (ЦОД) с применением технологий виртуализации. Мы успешно завершили ряд проектов по внедрению систем виртуализации на базе данных продуктов, с которыми можно ознакомиться в разделе Выполненные проекты .

Сертифицированные специалисты ЛанКей проконсультируют вас по любым вопросам, связанным с технологиями виртуализации, помогут выбрать оптимальное решение для вашей ИТ-инфраструктуры, а также выполнят внедрение и обеспечат поддержку любых решений виртуализации.

Примеры некоторых проектов по виртуализации VMware и Hyper-V, реализованных компанией ЛанКей:

Заказчик	Описание решения
	В рамках плановой модернизации ИТ-инфраструктуры компания ЛанКей произвела развёртывание кластера виртуальных машин на базе гипервизора Microsoft Hyper-V из состава Windows Server 2012 Datacenter. В качестве серверной платформы использовались Blade-серверы и системы хранения данных HP. В качестве системы резервного копирования данных был развёрнут Microsoft System Center Data Protection Manager (DPM) 2012. А в целях автоматизации управления виртуальной средой был развёрнут Microsoft System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) 2012. По результатам проекта от заказчика получен отзыв .
	В связи с открытием нового производственного комплекса в Московской области, стояла задача построить серверную инфраструктуру для автоматизиции процессов в складских помещениях. Компания ЛанКей построила кластер виртуальных машин на базе гипервизора VMware vSphere 5, а также серверов и систем хранения данных IBM. По результатам выполненных работ от заказчика получен положительных отзыв .
	Построен отказоустойчивый и масштабируемый кластер виртуальных машин на базе Hyper-V из состава Windows Server 2012 Datacenter. Аппаратная платформа кластера была основана на блэйд-серверах HP c7000 и системах хранения данных NetApp FAS2240.
	В рамках проекта по созданию ИТ-инфраструктуры построен кластер виртуальных машин на базе Windows Server 2012 Hyper-V. Для построения кластера использовались сервера и системы хранения данных IBM. В качестве системы резервного копирования был развёрнут Symantec BackUp Exec 2012 V-Ray Edition. Изначально вся инфраструктура была развёрнута на базе облачных сервисов IaaS компании ЛанКей, после чего все виртуальные машины были смигрированы из облачной инфраструктуры в локальный кластер заказчика.
	ООО «РН-Энерго» - крупнейшая независимая энергосбытовая компания, осуществляющая поставки электроэнергии потребителям по всей территории Российской Федерации. В рамках проекта модернизации ЦОД «РН-Энерго», компания ЛанКей построила отказоустойчивый кластер виртуальных машин на базе VMware vSphere 5.1. Была произведена модернизация существующих блэйд-систем, а также установка новых серверов и систем хранения данных. Существующие серверные мощности и критические бизнес-системы были мигрированы на новый кластер виртуальных машин с соблюдением непрерывности бизнес-процессов. Для реализации задач бизнеса по хранению, резервированию и восстановлению информации была внедрена система резервного копирования данных для виртуальной среды на базе Veeam BackUp, что позволило достигнуть необходимых показателей RTO и RPO.
	В рамках проекта по созданию ИТ-инфраструктуры ОАО "Квадра-Р" выполнено построение отказоустойчивого кластера виртуальных машин на базе VMware vSphere 5.1. Использовались сервера и системы хранения данных производства HP. Для обеспечения задач по резервному копированию было выполнено внедрение системы резервного копирования на базе Veeam BackUp & Replication, являющегося одним из лидеров рынка. Резервирование электропитания было реализовано на базе ИБП производства APC. Все сопутствующие сервисы были развёрнуты на базе построенного кластера виртуальных машин.
	В связи с совершением сделки по покупке 100% акций компании ОАО «СИБУР-Минудобрения» (впоследствии переименован в ОАО "СДС-Азот") Холдинговой компаний "Сибирский деловой союз" в декабре 2011 года, возникла необходимость в отделении ИТ-инфраструктуры ОАО «СДС-Азот» от сети Холдинга СИБУР.

В последнее время множество различных компаний, работающих не только в IT-секторе, но и в других областях, стали всерьез присматриваться к технологиям виртуализации. Домашние пользователи также почувствовали надежность и удобство платформ виртуализации, позволяющих запускать несколько операционных систем в виртуальных машинах одновременно. На данный момент технологии виртуализации являются одними из самых перспективных по оценкам различных исследователей рынка информационных технологий. Рынок платформ виртуализации и средств управления в данный момент сильно растет, и на нем периодически появляются новые игроки, а также в самом разгаре процесс поглощения крупными игроками мелких компаний, занимающихся разработкой программного обеспечения для платформ виртуализации и средств для повышения эффективности использования виртуальных инфраструктур.

Между тем, многие компании пока не готовы инвестировать серьезные средства в виртуализацию, поскольку не могут точно оценить экономический эффект от внедрения этой технологии и не имеют персонала достаточной квалификации. Если во многих западных странах уже есть профессиональные консультанты, способные проанализировать ИТ-инфраструктуру, подготовить план по виртуализации физических серверов компании и оценить прибыльность проекта, то в России таких людей очень мало. Безусловно, в ближайшие годы ситуация изменится, и в момент, когда различные компании оценят преимущества виртуализации, найдутся специалисты обладающие достаточными знаниями и опытом для внедрения технологий виртуализации в различных масштабах. На данный же момент множество компаний лишь проводят локальные эксперименты по использованию средств виртуализации, применяя, в основном, бесплатные платформы.

К счастью, многие вендоры, помимо коммерческих систем виртуализации, предлагают также и бесплатные платформы с ограниченной функциональностью, для того, чтобы компании могли частично использовать виртуальные машины в производственной среде предприятия и, вместе с тем, оценивать возможность перехода на серьезные платформы. В секторе настольных компьютеров, пользователи также начинают применять виртуальные машины в повседневной деятельности и не предъявляют больших требований к платформам виртуализации. Поэтому бесплатные средства рассматриваются ими прежде всего.

Лидеры в производстве платформ виртуализации

Развитие средств виртуализации на различных уровнях абстракции систем продолжается уже на протяжении более тридцати лет. Однако, только сравнительно недавно аппаратные мощности серверов и настольных ПК позволили всерьез воспринимать эту технологию относительно виртуализации операционных систем. Так уж сложилось, что многие годы, как различные компании, так и энтузиасты разрабатывали различные средства для виртуализации операционных систем, но не все они в данный момент активно поддерживаются и находятся в приемлемом для эффективного использования состоянии. На сегодняшний день, лидерами в сфере производства средств виртуализации являются компании VMware, Microsoft, SWSoft (вместе с принадлежащей ей компанией Parallels), XenSource, Virtual Iron и InnoTek. Помимо продуктов этих вендоров присутствуют также такие разработки как QEMU, Bosch и прочие, а также средства виртуализации разработчиков операционных систем (например, Solaris Containers), которые не получили широкого распространения и используются узким кругом специалистов.

Компании, добившиеся определенного успеха на рынке серверных платформ виртуализации, распространяют некоторые свои продукты бесплатно, делая при этом ставку не на сами платформы, а на средства управления, без которых сложно использовать виртуальные машины в больших масштабах. Кроме того, коммерческие настольные платформы виртуализации, предназначенные для использования IT-профессионалами и компаниями-разработчиками ПО, обладают существенно большими возможностями, чем их бесплатные аналоги.

Тем не менее, если применять виртуализацию серверов в небольших масштабах, в секторе SMB (Small and Medium Business) бесплатные платформы вполне могут заполнить нишу в производственной среде компании и обеспечить существенную экономию денежных средств.

Когда использовать бесплатные платформы

В случае если вам не требуется массовое развертывание виртуальных серверов в организации, постоянный контроль производительности физических серверов при изменяющейся нагрузке и высокая степень их доступности, вы можете использовать виртуальные машины на основе бесплатных платформ для поддержания внутренних серверов организации. При увеличении числа виртуальных серверов и высокой степени их консолидации на физических платформах требуется применение мощных средств управления и обслуживания виртуальной инфраструктуры. В зависимости от того, необходимо ли вам использовать различные системы и сети хранения данных, например, Storage Area Network (SAN), средства резервного копирования и восстановления после сбоев и «горячую» миграцию запущенных виртуальных машин на другое оборудование, вам может не хватить возможностей бесплатных платформ виртуализации, однако, надо отметить, что и бесплатные платформы постоянно обновляются и приобретают новые функции, что расширяет сферу их использования.

Еще один важный момент - техническая поддержка. Бесплатные платформы виртуализации существуют либо в рамках сообщества Open Source, где множество энтузиастов занимаются доработкой продукта и его поддержкой, либо поддерживаются вендором платформы. Первый вариант предполагает активное участие пользователей в развитии продукта, составление ими отчетов об ошибках и не гарантирует решения ваших проблем при использовании платформы, во втором же случае, чаще всего, техническая поддержка вообще не предоставляется. Поэтому квалификация персонала, разворачивающего бесплатные платформы, должна быть на высоком уровне.

Бесплатные настольные платформы виртуализации наиболее целесообразно применять в целях изоляции пользовательских сред, отвязывания их от конкретного оборудования, образовательных целях для изучения операционных систем и безопасных испытаний различного программного обеспечения. Вряд ли стоит применять бесплатные настольные платформы в больших масштабах для разработки или тестирования программного обеспечения в софтверных компаниях, поскольку они не обладают достаточными для этого функциональными возможностями. Однако для домашнего использования бесплатные продукты виртуализации вполне подходят и можно привести даже примеры, когда виртуальные машины на основе бесплатных настольных систем виртуализации используются в производственной среде.

Бесплатные серверные платформы виртуализации

Практически в любой организации, использующих инфраструктуру серверов, часто возникает необходимость применения как стандартных сетевых сервисов (DNS, DHCP, Active Directory), так и нескольких внутренних серверов (приложений, баз данных, корпоративных порталов), которые не испытывают больших нагрузок и разнесены по разным физическим серверам. Эти сервера могут быть консолидированы в количестве нескольких штук в виртуальных машинах на одном физическом хосте. При этом упрощается процесс миграции серверов с одной аппаратной платформы на другую, уменьшаются затраты на оборудование, упрощается процедура резервного копирования и повышается их управляемость. В зависимости от видов операционных систем, под управлением которых работают сетевые сервисы, и требований к системе виртуализации можно выбрать подходящий бесплатный продукт для корпоративной среды. При выборе серверной платформы виртуализации необходимо учитывать характеристики быстродействия (они зависят как от применяющейся техники виртуализации, так и от качества реализации различных компонентов платформы производителей), простоты развертывания, возможности масштабирования виртуальной инфраструктуры и наличие дополнительных средств управления, обслуживания и мониторинга.

Проект представляет собой платформу виртуализации с открытым исходным кодом, развитие которого осуществляет сообщество независимых разработчиков, поддерживаемое компанией SWSoft. Распространяется продукт под лицензией GNU GPL. Ядро платформы OpenVZ входит в состав продукта Virtuozzo, коммерческого продукта SWSoft, обладающего большими, нежели OpenVZ, возможностями. Оба продукта используют оригинальную технику виртуализации: виртуализацию на уровне экземпляров операционной системы. Такой способ виртуализации обладает меньшей гибкостью по сравнению с полной виртуализацией (можно запускать только ОС семейства Linux, поскольку используется одно ядро для всех виртуальных окружений), однако позволяет достичь минимальных потерь производительности (около 1-3 процентов). Системы под управлением OpenVZ нельзя назвать полноценными виртуальными машинами, это скорее виртуальные среды (Virtual Environments, VE), в которых не происходит эмуляции компонентов аппаратуры. Такой подход позволяет лишь устанавливать различные дистрибутивы Linux в качестве виртуальных сред на одном физическом сервере. При этом каждое из виртуальных окружений имеет свои собственные деревья процессов, системные библиотеки и пользователей и может по-своему использовать сетевые интерфейсы.

Виртуальные окружения представляются для пользователей и приложений, работающих в них, практически полностью изолированными средами, которые могут управляться независимо от других окружений. Благодаря этим факторам и высокой производительности, продукты OpenVZ и SWSoft Virtuozzo получили наибольшее распространение при поддержке виртуальных частных серверов (Virtual Private Servers, VPS) в системах хостинга. На основе OpenVZ можно предоставлять клиентам несколько выделенных виртуальных серверов на основе одной аппаратной платформы, на каждом из которых могут быть установлены различные приложения и которые могут быть перезагружены отдельно от других виртуальных окружений. Архитектура OpenVZ представлена ниже:

Некоторые независимые эксперты проводили сравнительных анализ производительности виртуальных серверов на основе коммерческих платформ SWSoft Virtuozzo и VMware ESX Server для целей хостинга и выносили заключение, что Virtuozzo лучше справляется с этой задачей. Безусловно, платформа OpenVZ, на которой построен Virtuozzo, обладает такой же высокой производительностью, однако ей не хватает расширенных средств управления, которые есть в Virtuozzo.

Среда OpenVZ отлично подходит также для целей обучения, где каждый может экспериментировать со своим изолированным окружением без опасности для других сред этого хоста. Между тем, применение платформы OpenVZ для других целей не является в данный момент целесообразным ввиду очевидной негибкости решения виртуализации на уровне операционной системы.

Компания сравнительно недавно вышла на рынок платформ виртуализации, однако быстро включилась в конкурентную борьбу с такими серьезными вендорами серверных платформ, как VMware, XenSource и SWSoft. Продукты компании Virtual Iron основываются на бесплатном гипервизоре Xen, поддерживаемым Open Source сообществом Xen-community. Virtual Iron представляет собой платформу виртуализации, не требующую хостовой операционной системы (так называемая bare-metal платформа), и направлена на использование в корпоративной среде крупных предприятий. Продукты Virtual Iron обладают всеми необходимыми средствами для создания виртуальных машин, управления ими и их интеграции в производственную информационную среду компании. Virtual Iron поддерживает 32- и 64-битные гостевые и хостовые операционные системы, а также виртуальный SMP (Symmetric Multi Processing), предоставляющий возможность использования нескольких процессоров виртуальными машинами.

Изначально Virtual Iron использовала техники паравиртуализации для запуска гостевых систем в виртуальных машинах, так же как и продукты компании XenSource на основе гипервизора Xen. Использование паравиртуализации предполагает использование в виртуальных машинах специальных версий гостевых систем, исходный код которых модифицирован для запуска их платформами виртуализации. При этом требуется внесение изменений в ядро операционной системы, что для ОС с открытым исходным кодом не является большой проблемой, в то время, как для проприетарных закрытых систем, таких как Windows, это неприемлемо. Большого же прироста производительности в системах паравиртуализации не наблюдается. Как показала практика, производители операционных систем неохотно идут на включение поддержки паравиртуализации в свои продукты, поэтому эта технология не завоевала большой популярности. Вследствие этого, компания Virtual Iron одной из первых стала использовать техники аппаратной виртуализации, позволяющие запускать немодифицированные версии гостевых систем. В данный момент, последняя версия платформы Virtual Iron 3.7 позволяет использовать виртуальные машины на серверных платформах только с поддержкой аппаратной виртуализации. Официально поддерживаются следующие процессоры:

• Intel® Xeon® 3000, 5000, 5100, 5300, 7000, 7100 Series
• Intel® Core™ 2 Duo E6000 Series
• Intel® Pentium® D-930, 940, 950, 960
• AMD Opteron™ 2200 or 8200 Series Processors
• AMD Athlon™ 64 x2 Dual-Core Processor
• AMD Turion™ 64 x2 Dual-Core Processor

К тому же, на сайте Virtual Iron можно найти списки сертифицированного компанией оборудования для своей платформы виртуализации.

Продукты Virtual Iron существуют в трех изданиях:

• Single Server Virtualization and Management
• Multiple Server Virtualization and Management
• Virtual Desktop Infrastructure (VDI) Solution

На данный момент бесплатным решением является решение Single Server, которое позволяет установить Virtual Iron на одном физическом хосте в инфраструктуре организации. При этом поддерживается протокол iSCSI, сети SAN и локальные системы хранения.

Бесплатное издание Single Server имеет следующие минимальные требования к установке:

• 2 ГБ RAM
• Привод CD-ROM
• 36 ГБ места на диске
• Сетевой интерфейс Ethernet
• Сетевой интерфейс Fibre channel (не обязательно)
• Поддержка аппаратной виртуализации в процессоре

Virtual Iron позволяет по достоинству оценить все возможности аппаратной виртуализации и средства управления виртуальными машинами. Бесплатное издание в первую очередь предназначено для того, чтобы оценить эффективность и удобство платформы виртуализации и средств управления. Однако и оно может использоваться в производственной среде предприятия для поддержки внутренних серверов компании. Отсутствие отдельной хостовой платформы позволит, во-первых, не тратится на приобретение лицензии на хостовую ОС, а во-вторых, снижает потери производительности на поддержку гостевых систем. Типичные применения бесплатного издания Virtual Iron - развертывание нескольких виртуальных серверов в инфраструктуре небольшой организации сектора SMB в целях отделения от аппаратуры жизненно важных серверов и повышения их управляемости. В дальнейшем, при покупке коммерческой версии платформы инфраструктура виртуальных серверов может быть расширена, а также могут быть использованы такие возможности, как эффективные средства резервного копирования и «горячей» миграции виртуальных серверов между хостами.

С точки зрения удобства и простоты использования VMware Server является безусловным лидером, а по производительности не отстает от коммерческих платформ (особенно в хостовых системах Linux). К недостаткам можно отнести отсутствие поддержки горячей миграции и отсутствие средств резервного копирования, которые, однако, предоставляются, чаще всего, только коммерческими платформами. Безусловно, VMware Server лучший выбор для быстрого развертывания внутренних серверов организации, включая предустановленные шаблоны виртуальных серверов, которых в избытке можно найти на различных ресурсах (например, ).

Итоги

Подводя итоги обзора бесплатных серверных платформ виртуализации, можно сказать, что каждая из них на данный момент занимает свою нишу в секторе SMB, где за счет использования виртуальных машин можно существенно повысить эффективность ИТ-инфраструктуры, сделать ее более гибкой и уменьшить затраты на приобретение оборудования. Бесплатные платформы, в первую очередь, позволяют оценить возможности виртуализации не на бумаге и ощутить все преимущества этой технологии. В заключение, приведем сводную таблицу характеристик бесплатных платформ виртуализации, которая поможет вам выбрать подходящую серверную платформу для своих целей. Ведь именно через бесплатную виртуализацию лежит путь к дальнейшему вложению денег в проекты по виртуализации на основе коммерческих систем.

Название платформы, разработчик	Хостовая ОС	Официально поддержи- ваемые гостевые ОС	Поддержка нескольких виртуальных процессоров (Virtual SMP)	Техника виртуализации	Типичное использование	Производи- тельность
	Открытый проект сообщества Open Source при поддержке SWSoft Linux	Различные дистрибутивы Linux	Да	Виртуализация уровня операционной системы	Изоляция виртуальных серверов (в том числе для услуг хостинга)	Без потерь
Virtual Iron Software, Inc	Не требуется	Windows, RedHat, SuSE	Да (до 8)		Виртуализация серверов в производственной среде	Близка к нативной
Virtual Server 2005 R2 SP1 Microsoft	Windows	Windows, Linux (Red Hat и SUSE)	Нет	Нативная виртуализация, аппаратная виртуализация	Виртуализация внутренних серверов в корпоративной среде	Близка к нативной (при установленных Virtual Machine Additions)
VMware	Windows, Linux	DOS, Windows, Linux, FreeBSD, Netware, Solaris	Да	Нативная виртуализация, аппаратная виртуализация	Консолидация серверов небольших предприятий, разработка /тестирование	Близка к нативной
Xen Express и Xen XenSource (при поддержке Intel и AMD)	NetBSD, Linux, Solaris	Linux, NetBSD, FreeBSD, OpenBSD, Solaris, Windows, Plan 9	Да	Паравиртуализация, аппаратная виртуализация	Разработчики, тестировщики, IT-профессионалы, консолидация серверов небольших предприятий	Близка к нативной (некоторые потери при работе с сетью и интенсивном использовании дисков)

Сегодня расскажу, что такое виртуализация, для чего она нужно и что она вам даст при ее внедрении. Рассмотрим понятия гипервизор. Разберем как это организованно у компании VMware на примере ее продукта ESXI 5.5. Основная задача любого бизнеса представленного в интернете это доступность ее сервисов. Сервесы как следует работают на железных серверах, представим ситуацию, что на одном мощном физическом сервере живет 5 разных сервисов. Все они имеют доступ к одной файловой систем, к ресурсам, они работают все хорошо. Проходит время и они начинают мешать друг другу, по разным причинам обновления по или самой ос. В итоге вы получаете что у вас из за одной службы перестаю работать нормально или вообще остальные 4. Виртуализация как раз помогает бизнесу консолидировать ресурсы и сделать каждый сервис не зависимым в рамках одного физического сервера.

Запомните золотое правило один сервер, один сервис

Физическая инфраструктура

Рассмотрим как работает приложение на физическом уровне. В современном мире если рассматривать железо на серверах, в 90 процентов случаем, оно не до загружено, в среднем процентов на 50-60, а это означает низкую утилизацию ресурсов. Примеров не рационального использования может служит служба DHCP , которая по определению легкая и может обслуживать хоть 1000 клиентов, будь она на Windows или Linux. В итоге запустив его на мощном сервере вы плохо его используете, недогружая, тратите лишнюю электро энергию, чем больше у вас таких серверов, тем мощнее нужна система охлаждения, мощнее система резервного электро питания, больше физического пространства в Unit. Короче как вы поняли всего больше, но когда пришла технология виртуализации, все поменялось, но об этом позже. Ниже представлена схема как работает приложение на физическом сервере.

Есть physical host, на котором стоит ОС и уже в ней крутится приложение. К physical host можно подключать ISCSI, NFS, FC системы хранения.

Такое шапито не могло долго продолжаться, и бизнесу задолбалось терять деньги на новом оборудовании. И вот тут в их жизнь вошла виртуализация. Такое магическое, не понятное слово, что из будущего. Технология виртуализации, помогла консолидировать ресурсы серверов, позволив запускать в рамках одного физического сервера, множество изолированных операционных систем, искренне считающих себя не зависимыми. на отдельном сервере, имея виртуальное оборудование. Клиенту как потребителю, вообще не интересует вообще до лампочки на чем реализован его сервис, будь то почта будь то база данных, ему главное продукт, но для бизнеса выгоднее когда в рамках одного сервера они могли бы запихнуть на него больше сервисов и продать их клиенту. Бала решена еще одна задача это поддержка старых приложений, которые написаны под какой нибудь Windows 95, а обновиться то хочется, в итоге создаете с ним отдельную виртуальную машину и живете спокойно. Проще стал переход от одного железа к другому, перенос осуществляется на лету без выключения, в большинстве случаев. Так что при поломке физического сервера, у вас будет возможность запустить виртуальную машину на другом, без проблем.

Пример из жизни: Есть сервер HP ему 4 года, ку него закончилась гарантия. В один из прекрасных дней на нем стали крошится диски, замена одного из таких стоила 800 баксов. За эти деньги были куплены 3 SSD Samsung evo 850, чувствуете разницу. В итоге на сервере были установлены все ssd и он был превращен в хост виртуализации, где на него переехали все те же виртуалки с теме же сервисами. А если бы был просто физический сервер, то все накрылось бы медным тазом. Виртуализация спасла нас от большого геморроя.

История виртуализации

История данной задумки и технологии началась еще в далеких 90 годах, первым ее реализовала компания VMware. Она предложила вариант, что ресурсы одного большого монстра, можно поделить на всех и жить по братски, так появилась концепция гипервизора. Гипервизор - это прослойка между ос и железом, которая помогает реализовать виртуализацию. В VMware это VMkernel процесс.

Виртуальная инфраструктура выглядит следующим образом, есть ESXi host , на нем лежит прослойка hepervisor VMware vSphere по верх которого уже лежат виртуальные машины. И все подключения FC, NFS, ISCSI идут только к ESXi host, который отдает все это дело гипервизору, где он уже дальше перераспределяет все ресурсу страждущим.

Ниже представлена картинка как выглядит Physical архитектура и виртуализация vmware. В физической архитектуре, ос функцианирует по верх железного оборудования. Рассматривая виртуализацию vmware, тут уже все немного иначе. Отличие в прослойке гипервизора ESXI (VMware vSphare). VMware vSphare Позволяет запускать экземпляры виртуальных машин, эмулируя для них оборудование. В такой реализации будет другая схема общения с ресурсами. Об этом мы поговорим в будущем.

В мире виртуализации есть одна вещь, которая никогда не виртуализовывается, это друзья процессор CPU. Виртуализация vmware или MS этого делать не умеют. Стартуя виртуальная машина, в зависимости от настроек получает одно или более ядер, виртуалка осознает какой тип CPU, версия и частотность на нем, все команды она на прямую отправляет на него. По этому очень важно, правильное распределение по ядрам CPU, чтобы виртуальные машины не мешали друг другу.

Что касается виртуализации сети, тут дело выглядит следующим образом. Если рассматривать физический сервер, то имея у себя сетевой адаптер, он использует его монопольно, со всей полосой пропускания. Рассматривая virtual архитектуру, то есть виртуальный коммутатор , в который подключенный виртуализованные сетевые адаптеры, а виртуальный коммутатор, общается уже с физическим сетевым адаптером или адаптерами. Вся пропускная способность делится на все виртуальные машины, но можно настроить приоритеты.

Осталось рассмотреть еще дисковую подсистему. Слева классическая ситуация с железным хостом, не важно как ос, использоваться все будет в монопольном режиме. Рассматривая виртуальные жесткие диски, тут иначе. Каждая ос думает, что у нее настоящий жесткий диск, но по факту это файл лежащий на общем хранилище, как и файлы других виртуальных машин. И не важно по какому протоколу соединено с хостом хранилище.