Apa yang mungkin perlu dilakukan agar komputer mendukung virtualisasi dengan bantuan perangkat keras

Virtualisasi- sebuah konsep yang menggambarkan proses akumulasi dan asosiasi sumber daya komputasi, memberikan keuntungan dibandingkan dengan konfigurasi aslinya. Sumber daya virtual biasanya terdiri dari daya komputasi dan penyimpanan data utama.

Arsitektur multiprosesor simetris dengan lebih dari satu prosesor dapat disebut sebagai contoh khas "virtualisasi". Dalam kasus seperti itu, sistem operasi biasanya dirancang sedemikian rupa sehingga beberapa prosesor digabungkan menjadi satu modul tunggal. Konfigurasi ini memungkinkan aplikasi berjalan lebih cepat dan lebih mudah karena tidak perlu mempertimbangkan beberapa konfigurasi prosesor. Sebagian besar aplikasi perangkat lunak ditulis untuk satu modul komputasi virtual, yang dapat berupa modul yang mencakup beberapa prosesor terpisah.

Istilah "virtualisasi" cukup umum dan abstrak, itulah sebabnya sulit untuk mendefinisikannya secara khusus. Ini mencakup banyak aspek komputasi.

Ada beberapa jenis virtualisasi:

• Virtualisasi perangkat lunak;
• Virtualisasi perangkat keras.

Virtualisasi perangkat lunak juga mencakup beberapa subtipe:

• Terjemahan dinamis (biner)- proses penggantian perintah OC tamu yang bermasalah dengan yang aman.
• Paravirtualisasi Proses dimana sistem operasi tamu memodifikasi kernel mereka agar berfungsi dalam lingkungan virtual. OS berkomunikasi dengan hypervisor, yang menyediakan API tamu. Dengan demikian, penggunaan tabel halaman memori dikecualikan. Paravirtualization memberikan kinerja yang lebih baik daripada terjemahan dinamis, tetapi hanya sesuai ketika OS tamu adalah open source, atau hypervisor dan OS tamu berasal dari vendor yang sama. Istilah ini dibentuk sebagai bagian dari proyek Denali.
• Virtualisasi bawaan- metode baru berdasarkan penggunaan kemampuan virtualisasi yang didukung perangkat keras, yang memungkinkan pengguna untuk menggunakan versi OS apa pun dalam kombinasi dengan berbagai pilihan lingkungan kerja. Pada dasarnya, virtualisasi tertanam adalah virtualisasi penuh yang diimplementasikan pada tingkat perangkat keras. Pendekatan ini diimplementasikan sebagai bagian dari proyek BlueStacks Multi-OS (MOS).

Keuntungan dari virtualisasi perangkat lunak:

• Ketersediaan sumber daya (katalog, printer, dll.) untuk kedua sistem operasi;
• Antarmuka jendela aplikasi yang nyaman;
• Saat menyempurnakan platform perangkat keras, kinerjanya sedikit berbeda dari OS aslinya. Perpindahan antar sistem terjadi dalam waktu kurang dari 1 detik;
• Prosedur sederhana untuk memperbarui OS tamu;
• Virtualisasi dua arah (aplikasi dari satu sistem berjalan di sistem lain, dan sebaliknya).

Virtualisasi perangkat keras

Virtualisasi perangkat keras adalah proses virtualisasi yang didukung oleh dukungan perangkat keras. Ini tidak memiliki perbedaan mendasar dari virtualisasi perangkat lunak. Virtualisasi perangkat keras memberikan kinerja tingkat mesin yang tidak tervirtualisasi, yang membuatnya banyak digunakan dalam praktik.

Keuntungan:

• Kemudahan pengembangan platform perangkat lunak virtualisasi, ketersediaan antarmuka manajemen perangkat keras, dukungan untuk sistem tamu virtual;
• Meningkatkan kinerja platform virtualisasi melalui penggunaan hypervisor;
• Keamanan, kemampuan untuk beralih di antara beberapa platform virtualisasi independen yang berjalan. Setiap mesin virtual beroperasi secara independen di ruang sumber daya perangkat kerasnya sendiri. Isolasi lengkap untuk menghilangkan kerugian kinerja untuk mempertahankan platform host;
• Sistem tamu tidak terikat dengan arsitektur platform host. Dimungkinkan untuk menjalankan OS tamu 64-bit pada sistem host 32-bit.

Teknologi:

• Mode 8086 virtual
• Intel VT (VT-x)
• AMD-V

Platform yang berjalan pada virtualisasi perangkat keras:

Di mana virtualisasi digunakan?

Ada empat area aplikasi dalam virtualisasi:

• Mesin virtual;
• Sumber daya;
• Aplikasi.

Virtualisasi tingkat OS

Memvirtualisasikan server fisik di tingkat OS. Pengguna memiliki kemampuan untuk menjalankan server virtual yang terisolasi dan aman pada satu server fisik. Teknologi ini terbatas hanya pada sistem operasi yang berbagi kernel dengan sistem operasi dasar. Tidak ada lapisan hypervisor terpisah, sistem operasi host bertanggung jawab untuk mendistribusikan sumber daya perangkat keras antara beberapa server virtual.

• Wadah/Zona Solaris
• Penjara BSD Gratis
• Linux-VServer
• GratisVPS (Bahasa Inggris)
• BukaVZ
• Virtuozzo
• Akun Virtual iCore

Mesin virtual

Kita berbicara tentang lingkungan yang disajikan untuk OS tamu. Ini diinisialisasi sebagai perangkat keras, tetapi sebenarnya perangkat lunak dan ditiru oleh perangkat lunak sistem host. Saat menggunakan paravirtualization, mesin virtual tidak meniru perangkat keras, API khusus digunakan. Ini digunakan di laboratorium uji, sebagai alat eksperimental.

Virtualisasi server

Virtualisasi server mempermudah pemulihan sistem yang gagal, apa pun konfigurasinya.

Virtualisasi dalam hal ini digunakan untuk meng-host beberapa server logis berdasarkan satu fisik. Proses ini disebut konsolidasi.

Proses sebaliknya juga dimungkinkan: menggabungkan beberapa server fisik menjadi satu yang logis. Contoh dari proses tersebut adalah Oracle Real Application Cluster. Ada juga sejumlah lainnya:

• Setrika Virtual
• Microsoft (Hyper-V)
• VMware (Server ESX)
• Virtualisasi Perusahaan Red Hat untuk Server
• PowerVM

Virtualisasi sumber daya

Memisahkan satu server fisik menjadi beberapa. Setiap bagian terpisah ditampilkan kepada pengguna sebagai server terpisah. Metode ini diimplementasikan pada tingkat kernel OS.

Server virtual yang beroperasi pada tingkat kernel OS tetap cepat, yang memungkinkan Anda menjalankan ratusan server virtual pada satu server fisik.

Contoh implementasi berbagi sumber daya adalah proyek OpenSolaris Network Virtualization and Resource Control, yang memungkinkan Anda membuat beberapa antarmuka jaringan virtual berdasarkan satu antarmuka fisik.

Juga, proses ini melibatkan agregasi, distribusi dan penyatuan sumber daya. Misalnya, sistem multiprosesor simetris menggabungkan beberapa prosesor; RAID dan manajer disk menggabungkan banyak disk menjadi satu disk logis yang besar. Seringkali, subtipe ini juga mencakup sistem file jaringan yang diabstraksi dari penyimpanan data tempat mereka dibangun (Vmware VMFS, Solaris/OpenSolaris ZFS, NetApp WAFL).

Virtualisasi aplikasi

Hasil dari proses ini adalah konversi dari aplikasi yang membutuhkan instalasi dalam OS ke aplikasi yang berdiri sendiri yang tidak memerlukan instalasi.

Perangkat lunak virtualizer menentukan, saat menginstal aplikasi tervirtualisasi, komponen mana yang diperlukan oleh OS agar aplikasi berfungsi, dan mengemulasinya. Akibatnya, lingkungan khusus dibuat untuk aplikasi virtual tertentu, yang menyediakan isolasi lengkap dari aplikasi yang sedang berjalan.

Untuk membuat aplikasi virtual, virtualized ditempatkan dalam folder khusus. Saat aplikasi virtual diluncurkan, aplikasi virtual dan folder yang merupakan lingkungan kerjanya diluncurkan. Dengan demikian, celah tertentu terbentuk antara aplikasi dan sistem operasi, yang menghindari konflik antara perangkat lunak dan OS. Virtualisasi aplikasi dilakukan oleh program seperti: Citrix XenApp, SoftGrid dan VMWare ThinApp.

Manfaat virtualisasi aplikasi:

• Isolasi aplikasi dan OS;
• Kurangnya ketidakcocokan dan konflik antara perangkat lunak dan OS;
• Registri tidak tersumbat, tidak adanya file konfigurasi;
• Biaya sumber daya rendah dibandingkan dengan emulasi OS penuh.

Soal 56

Sistem virtualisasi OS. Konsep dasar, paravirtualisasi, virtualisasi perangkat keras, hypervisor. Contoh aplikasi.

Virtualisasi adalah teknologi yang mengabstraksikan proses dan representasinya dari sumber daya komputasi. Konsep virtualisasi masih jauh dari baru dan diperkenalkan kembali pada tahun 60-an. perusahaanIBM.

Jenis virtualisasi berikut dapat dibedakan:

Virtualisasi server . Virtualisasi server berarti menjalankan beberapa server virtual pada satu server fisik. Mesin atau server virtual adalah aplikasi yang berjalan pada sistem operasi host yang meniru perangkat server fisik. Setiap mesin virtual dapat memiliki sistem operasi tempat aplikasi dan layanan dapat diinstal. Perwakilan khas adalah produk VMware vSphere Dan Microsoft Hyper-V.

Virtualisasi aplikasi . Virtualisasi aplikasi menyiratkan emulasi sumber daya sistem operasi(registri, file, dll.). Teknologi ini memungkinkan Anda untuk menggunakan di satu komputer, atau lebih tepatnya di sistem operasi yang sama, beberapa aplikasi yang tidak kompatibel secara bersamaan. Virtualisasi aplikasi didasarkan pada produk Microsoft Application Virtualization (AppV). AppV memungkinkan pengguna untuk menjalankan aplikasi pra-konfigurasi atau grup aplikasi yang sama dari server. Dalam hal ini, aplikasi akan bekerja secara independen satu sama lain, tanpa membuat perubahan apa pun pada sistem operasi. Selain itu, semua ini terjadi secara transparan bagi pengguna, seolah-olah ia bekerja dengan aplikasi yang diinstal secara lokal biasa.

Lihat virtualisasi . Lihat virtualisasi melibatkan meniru antarmuka pengguna. Itu. pengguna melihat aplikasi dan bekerja dengannya di terminalnya, meskipun sebenarnya aplikasi berjalan di server jarak jauh, dan hanya gambar aplikasi jarak jauh yang dikirimkan ke pengguna. Tergantung pada mode operasi, pengguna dapat melihat desktop jarak jauh dan aplikasi yang berjalan di atasnya, atau hanya jendela aplikasi itu sendiri. Ini diimplementasikan berdasarkan Microsoft Terminal Services dan berdasarkan solusi Citrix.

Virtualisasi tingkat sistem operasi . Virtualisasi tingkat sistem operasi mengacu pada isolasi layanan dalam satu contoh kernel sistem operasi. Ini diimplementasikan berdasarkan Parallels (SWsoft) Virtuozzo dan paling sering digunakan oleh perusahaan hosting.

Apa yang dapat dilakukan virtualisasi:

Jalankan beberapa sistem operasi secara bersamaan.

Terjaminnya isolasi OS dari satu sama lain.

Kemungkinan berbagi sumber daya yang fleksibel antar mesin.

Manfaat virtualisasi:

Meningkatkan isolasi.

Membatasi satu atau sekelompok layanan yang terkait erat dengan mesin virtualnya sendiri.

Mengurangi kemungkinan kegagalan dari pengaruh timbal balik program.

Keamanan.

Distribusi tugas administratif - kemampuan untuk membatasi hak setiap administrator hanya pada yang paling penting.

Mengurangi potensi efek berbahaya dari peretasan layanan apa pun.

Alokasi sumber daya - setiap mesin menerima sumber daya sebanyak yang dibutuhkan, tetapi tidak lebih.

Prioritas tugas.

Alokasikan memori sesuai permintaan.

Distribusi lalu lintas jaringan yang fleksibel antar mesin.

Distribusi sumber daya disk.

Ketersediaan permanen.

Ada kemungkinan migrasi langsung mesin.

Peningkatan lancar dari server penting.

Meningkatkan kualitas administrasi.

Kemampuan untuk melakukan tes regresi.

Kesempatan untuk bereksperimen dan penelitian.

Prinsip dan jenis virtualisasi:

Interpretasi dan kompilasi ulang dinamis - saat menggunakan kompilasi ulang dinamis, program emulator mengubah fragmen program yang dapat dieksekusi menjadi kode yang dapat dieksekusi di komputer lain, langsung saat sedang berjalan. Kompilator ulang memiliki kompatibilitas yang lebih sedikit daripada penerjemah, tetapi lebih cepat.

Contoh: Bochs, PearPC, QEMU, Microsoft VirtualPC untuk MAC.

Paravirtualisasi dan porting - modifikasi kernel OS tamu dilakukan sedemikian rupa sehingga mencakup set API baru yang melaluinya ia dapat bekerja secara langsung dengan perangkat keras tanpa bertentangan dengan mesin virtual lainnya. Dalam hal ini, tidak perlu menggunakan OS lengkap sebagai perangkat lunak host, yang fungsinya dalam hal ini dilakukan oleh sistem khusus yang disebut hypervisor. Jenis virtualisasi ini adalah perangkat keras.

hypervisor (atau Monitor Mesin Virtual ) - program atau rangkaian perangkat keras yang menyediakan atau memungkinkan eksekusi paralel dan simultan dari beberapa atau bahkan banyak sistem operasi pada komputer host yang sama. Hypervisor juga menyediakan isolasi sistem operasi satu sama lain, perlindungan dan keamanan, berbagi sumber daya antara berbagai OS yang berjalan, dan manajemen sumber daya.

Hypervisor juga dapat (tetapi tidak diharuskan untuk) menyediakan OS yang berjalan di bawahnya pada komputer host yang sama dengan sarana untuk berkomunikasi dan berinteraksi satu sama lain (misalnya, melalui berbagi file atau koneksi jaringan) seolah-olah OS ini berjalan pada sistem yang berbeda. komputer fisik.

Hypervisor itu sendiri dalam beberapa hal merupakan sistem operasi minimal (mikrokernel). atau nanonukleus ). Ini menyediakan sistem operasi yang berjalan di bawah kendalinya dengan layanan mesin virtual, memvirtualisasikan atau meniru perangkat keras (fisik) nyata dari mesin tertentu, dan mengelola mesin virtual ini, alokasi dan pelepasan sumber daya untuk mereka. Hypervisor memungkinkan independen "menghidupkan", me-reboot, "mematikan" salah satu mesin virtual dengan OS tertentu. Dalam hal ini, sistem operasi yang berjalan di mesin virtual yang menjalankan hypervisor mungkin, tetapi tidak diharuskan untuk "mengetahui" bahwa itu berjalan di mesin virtual, dan bukan pada perangkat keras yang sebenarnya.Kata "hypervisor" muncul dengan cara yang menarik: pada suatu waktu, sistem operasi disebut "supervisor", dan perangkat lunak yang "di bawah supervisor" disebut "hypervisor".

Jenis hypervisor:

Otonom hypervisor (Tipe 1)

Ini memiliki driver perangkat, model driver, dan penjadwal bawaannya sendiri dan oleh karena itu tidak bergantung pada OS yang mendasarinya. Karena hypervisor mandiri berjalan langsung di perangkat keras, ini lebih produktif.

Contoh:VMware ESX

Berdasarkan OS yang mendasarinya (Tipe 2, V)

Ini adalah komponen yang bekerja di ring yang sama dengan kernel OS utama (ring 0). Rings of protection - arsitektur keamanan informasi dan toleransi kesalahan fungsional yang menerapkan pemisahan perangkat keras antara sistem dan tingkat hak pengguna.

Kode tamu dapat berjalan langsung pada prosesor fisik, tetapi perangkat I/O komputer diakses dari OS tamu melalui komponen kedua, proses OS host normal, monitor tingkat pengguna.

Contoh: Microsoft Virtual PC, VMware Workstation, QEMU, Paralel,kotak maya .

Hypervisor hybrid terdiri dari dua bagian: hypervisor tipis yang mengontrol prosesor dan memori, serta OS layanan khusus yang berjalan di bawah kendalinya di ring level yang lebih rendah. Melalui OS layanan, OS tamu mendapatkan akses ke perangkat keras fisik.

Contoh: Server Virtual Microsoft, Domain Logika Matahari, Xen, Citrix XenServer, Microsoft Hyper-V

Paravirtualisasi (Bahasa Inggris)Paravirtualisasi) - teknik virtualisasi, di mana tamu Sistem operasi disiapkan untuk dieksekusi dalam lingkungan virtual, yang kernelnya sedikit dimodifikasi. Sistem operasi berinteraksi dengan program Hypervisor yang memberinya tamu API, alih-alih langsung menggunakan sumber daya seperti tabel halaman memori. Kode terkait virtualisasi dilokalkan langsung ke sistem operasi. Oleh karena itu, paravirtualisasi mengharuskan sistem operasi tamu dimodifikasi untuk hypervisor, dan ini adalah kelemahan metode ini, karena perubahan seperti itu hanya mungkin jika OS tamu adalah open source, yang dapat dimodifikasi di bawah lisensi. Namun di sisi lain, paravirtualization menawarkan kinerja hampir seperti sistem non-virtualisasi yang sebenarnya. Seperti halnya virtualisasi penuh, banyak sistem operasi yang berbeda dapat didukung secara bersamaan.

Tujuan dari perubahan antarmuka adalah untuk mengurangi jumlah waktu eksekusi tamu yang dikhususkan untuk operasi yang secara signifikan lebih sulit dijalankan di lingkungan virtual daripada di lingkungan non-virtual. Paravirtualization menyediakan khusus diinstal penangan interupsi untuk memungkinkan tamu dan tuan rumah menerima dan mengenali tugas-tugas ini yang seharusnya dilakukan di domain virtual (di mana kinerjanya kurang). Dengan demikian, platform paravirtualized yang sukses dapat memungkinkan monitor mesin virtual (VMM) menjadi lebih sederhana (dengan memindahkan tugas penting misi dari domain virtual ke host domain) dan/atau mengurangi hilangnya kinerja keseluruhan dari eksekusi mesin dalam tamu virtual.

Istilah ini pertama kali muncul di proyek Denali, dan setelah kata ini digunakan oleh para peneliti dari Laboratorium Komputer Universitas Cambridge dalam proyek tersebut Xen, akhirnya memantapkan dirinya dalam terminologi. Awalan “para” pada kata paravirtualization tidak berarti apa-apa, hanya saja penulis ide ini membutuhkan istilah baru..

Keuntungan: tidak perlu untuk OS host. Mesin virtual diinstal secara virtual pada "bare metal", dan sumber daya perangkat keras digunakan secara efisien.

Kekurangan: kompleksitas penerapan pendekatan dan kebutuhan untuk membuat hypervisor OS khusus.

Contoh: Xen, UML, lguest, Microsoft Hyper-V, KVM, VMware ESX Server.

Virtualisasi tingkat OS - pendekatan ini menggunakan satu inti dari OS host untuk membuat lingkungan operasi paralel yang independen. Kernel menyediakan isolasi container yang lengkap, sehingga program dari container yang berbeda tidak dapat saling mempengaruhi.

• Keuntungan: efisiensi penggunaan sumber daya perangkat keras yang tinggi, biaya teknis overhead yang rendah, pengelolaan yang sangat baik, meminimalkan biaya untuk memperoleh lisensi.

  Kekurangan: Implementasi hanya lingkungan komputasi yang homogen.

Contoh: FreeVPS, Akun Virtual iCore, Linux-VServer, OpenVZ, Parallels VirtuozzoWadah, Zona, FreeBSD, Penjara, sysjail, WPARs, Wadah Solaris.

Virtualisasi penuh - dengan pendekatan ini, contoh sistem operasi tamu yang tidak dimodifikasi digunakan, dan untuk mendukung pengoperasian sistem operasi ini, ada lapisan emulasi umum dari pelaksanaannya di atas OS host, yang merupakan sistem operasi biasa.

• Keuntungan: relatif mudahnya implementasi, keserbagunaan dan keandalan solusi; semua fungsi kontrol diambil alih oleh OS host.

  Kekurangan: biaya overhead tambahan yang tinggi untuk sumber daya perangkat keras yang digunakan, kurangnya pertimbangan untuk fitur OS tamu, kurang dari fleksibilitas yang diperlukan dalam penggunaan perangkat keras.

Contoh: VMware Workstation, VMware Server, Parallels Desktop, Parallels Server, Microsoft VirtualPC, Microsoft Virtual Server, Microsoft Hyper-V, QEMUdari modulkqemu, KVM, Besi Virtual.

Lapisan kompatibilitas dapat dipahami sebagai produk perangkat lunak yang memungkinkan Anda menjalankan program yang tidak ditujukan untuk lingkungan kerja. Sebagai contoh,Anggurmemungkinkan Anda untuk bekerja dengan programjendeladalam sistem operasilinux.

Contoh:Cygwin, Anggur.

Teknologi informasi telah membawa banyak hal yang berguna dan menarik bagi kehidupan masyarakat modern. Setiap hari, orang-orang yang inventif dan berbakat semakin banyak menggunakan komputer sebagai alat yang efisien untuk produksi, hiburan, dan kolaborasi. Banyak perangkat lunak dan perangkat keras, teknologi, dan layanan yang berbeda memungkinkan kami meningkatkan kenyamanan dan kecepatan bekerja dengan informasi setiap hari. Semakin sulit untuk memilih teknologi yang benar-benar berguna dari aliran teknologi yang menimpa kita dan belajar bagaimana menggunakannya dengan manfaat maksimal. Artikel ini akan membahas teknologi lain yang sangat menjanjikan dan benar-benar efektif yang dengan cepat menembus dunia komputer - teknologi virtualisasi.

Dalam arti luas, konsep virtualisasi adalah penyembunyian implementasi nyata dari suatu proses atau objek dari representasi sebenarnya bagi orang yang menggunakannya. Sebuah produk virtualisasi adalah sesuatu yang mudah digunakan, pada kenyataannya, memiliki struktur yang lebih kompleks atau sama sekali berbeda dari yang dirasakan ketika bekerja dengan suatu objek. Dengan kata lain, ada pemisahan representasi dari implementasi sesuatu. DI DALAM teknologi komputer Istilah "virtualisasi" biasanya mengacu pada abstraksi sumber daya komputasi dan penyediaan sistem kepada pengguna yang "mengenkapsulasi" (menyembunyikan sendiri) implementasinya sendiri. Sederhananya, pengguna bekerja dengan representasi objek yang nyaman, dan tidak masalah baginya bagaimana objek itu bekerja.

Istilah "virtualisasi" sendiri dalam teknologi komputer muncul pada tahun enam puluhan abad terakhir, bersama dengan istilah "mesin virtual", yang berarti produk virtualisasi dari platform perangkat lunak dan perangkat keras. Pada saat itu, virtualisasi lebih merupakan penemuan teknis yang menarik daripada teknologi yang menjanjikan. Perkembangan di bidang virtualisasi pada tahun enam puluhan dan tujuh puluhan hanya dilakukan oleh perusahaan. Dengan munculnya sistem paging eksperimental di komputer IBM M44/44X, istilah "mesin virtual" (mesin virtual) pertama kali digunakan, yang menggantikan istilah sebelumnya "mesin semu" (mesin semu). Kemudian, pada mainframe seri System 360/370, mesin virtual dapat digunakan untuk menyimpan versi sistem operasi sebelumnya. Hingga akhir 1990-an, tidak ada orang lain yang berani menggunakan teknologi asli ini secara serius. Namun, pada tahun sembilan puluhan, prospek pendekatan virtualisasi menjadi jelas: dengan pertumbuhan kapasitas perangkat keras, baik komputer pribadi dan solusi server, akan segera dimungkinkan untuk menggunakan beberapa mesin virtual pada satu platform fisik.

Pada tahun 1997, Connectix merilis versi pertama Virtual PC untuk platform Macintosh, dan pada tahun 1998 mematenkan teknik virtualisasinya. Connectix kemudian diakuisisi oleh Microsoft Corporation dan VMware Corporation, dan kedua perusahaan tersebut sekarang menjadi dua pesaing potensial utama di pasar teknologi virtualisasi masa depan. Potensi - karena sekarang pemimpin tak terbantahkan di pasar ini, bagaimanapun, Microsoft, seperti biasa, memiliki trik di lengan bajunya.

Sejak awal, istilah "virtualisasi" dan "mesin virtual" telah memperoleh banyak arti yang berbeda dan telah digunakan dalam konteks yang berbeda. Mari kita coba mencari tahu apa sebenarnya virtualisasi itu.

Jenis virtualisasi

Konsep virtualisasi secara kasar dapat dibagi menjadi dua kategori yang berbeda secara fundamental:

Produk dari jenis virtualisasi ini adalah mesin virtual - beberapa abstraksi perangkat lunak yang berjalan pada platform sistem perangkat keras dan perangkat lunak nyata.

Jenis virtualisasi ini bertujuan untuk menggabungkan atau menyederhanakan representasi sumber daya perangkat keras untuk pengguna dan mendapatkan beberapa abstraksi yang ditentukan pengguna dari peralatan, ruang nama, jaringan, dll.

Jenis virtualisasi

Virtualisasi platform

Virtualisasi platform dipahami sebagai pembuatan sistem perangkat lunak berdasarkan perangkat keras dan sistem perangkat lunak yang ada, bergantung atau tidak bergantung padanya. Sistem yang menyediakan sumber daya perangkat keras dan perangkat lunak disebut sistem host, dan sistem yang disimulasikannya disebut sistem tamu. Agar sistem tamu berfungsi secara stabil pada platform sistem host, perangkat lunak dan perangkat keras host harus cukup andal dan menyediakan rangkaian antarmuka yang diperlukan untuk mengakses sumber dayanya. Ada beberapa jenis virtualisasi platform, yang masing-masing memiliki pendekatan sendiri terhadap konsep "virtualisasi". Jenis virtualisasi platform bergantung pada seberapa baik perangkat keras disimulasikan. Masih belum ada konvensi terminologi virtualisasi yang umum, jadi beberapa jenis virtualisasi berikut mungkin berbeda dari yang disediakan oleh sumber lain.

Jenis virtualisasi platform:

• Emulasi penuh (simulasi).

Dengan virtualisasi semacam ini, mesin virtual sepenuhnya memvirtualisasikan semua perangkat keras sambil menjaga sistem operasi tamu tetap utuh. Pendekatan ini memungkinkan Anda untuk meniru berbagai arsitektur perangkat keras. Misalnya, Anda dapat menjalankan mesin virtual tamu x86 pada platform arsitektur lain (seperti server RISC Sun). Untuk waktu yang lama, virtualisasi semacam ini digunakan untuk mengembangkan perangkat lunak untuk prosesor baru bahkan sebelum mereka tersedia secara fisik. Emulator semacam itu juga digunakan untuk debugging sistem operasi tingkat rendah. Kerugian utama dari pendekatan ini adalah bahwa perangkat keras yang ditiru memperlambat kinerja sistem tamu dengan sangat, sangat signifikan, yang membuat bekerja dengannya sangat tidak nyaman, oleh karena itu, kecuali untuk mengembangkan sistem perangkat lunak, serta tujuan pendidikan, pendekatan ini jarang digunakan.

Contoh produk untuk membuat emulator: Bochs, PearPC, QEMU (tanpa akselerasi), Hercules Emulator.

• Emulasi parsial (virtualisasi asli).

Dalam hal ini, mesin virtual hanya memvirtualisasikan jumlah perangkat keras yang diperlukan sehingga dapat berjalan secara terpisah. Pendekatan ini memungkinkan Anda untuk menjalankan sistem operasi tamu yang dirancang hanya untuk arsitektur yang sama dengan host. Dengan demikian, beberapa instance tamu dapat berjalan secara bersamaan. Jenis virtualisasi ini dapat secara signifikan meningkatkan kinerja sistem tamu dibandingkan dengan emulasi penuh dan saat ini banyak digunakan. Juga, untuk meningkatkan kinerja, platform virtualisasi yang menggunakan pendekatan ini menggunakan "lapisan" khusus antara sistem operasi tamu dan perangkat keras (hypervisor), yang memungkinkan sistem tamu mengakses sumber daya perangkat keras secara langsung. Hypervisor, juga dikenal sebagai Virtual Machine Monitor, adalah salah satu konsep kunci dalam dunia virtualisasi. Penggunaan hypervisor, yang merupakan penghubung antara sistem dan peralatan tamu, secara signifikan meningkatkan kinerja platform, membawanya lebih dekat ke kinerja platform fisik.

Kerugian dari jenis virtualisasi ini termasuk ketergantungan mesin virtual pada arsitektur platform perangkat keras.

Contoh produk untuk virtualisasi asli: VMware Workstation, VMware Server, VMware ESX Server, Virtual Iron, Virtual PC, VirtualBox, Parallels Desktop dan lain-lain.

Virtualisasi parsial, serta "virtualisasi ruang alamat".

Dengan pendekatan ini, mesin virtual mensimulasikan beberapa contoh lingkungan perangkat keras (tetapi tidak semua), khususnya, ruang alamat. Jenis virtualisasi ini memungkinkan Anda untuk berbagi sumber daya dan mengisolasi proses, tetapi tidak memungkinkan Anda untuk memisahkan contoh sistem operasi tamu. Sebenarnya, dengan jenis virtualisasi ini, pengguna tidak membuat mesin virtual, tetapi mengisolasi proses apa pun di tingkat sistem operasi. Saat ini, banyak sistem operasi terkenal menggunakan pendekatan ini. Contohnya adalah penggunaan UML (User-mode Linux), di mana kernel "guest" berjalan di ruang pengguna kernel host (dalam konteksnya).

Saat menerapkan paravirtualization, tidak perlu mensimulasikan perangkat keras, tetapi sebagai gantinya (atau sebagai tambahan), antarmuka program khusus (API) digunakan untuk berinteraksi dengan sistem operasi tamu. Pendekatan ini memerlukan modifikasi kode sistem tamu, yang dari sudut pandang komunitas, Open Source tidak begitu penting. Sistem paravirtualization juga memiliki hypervisor mereka sendiri, dan panggilan API ke sistem tamu disebut "hypercalls" (hypercalls). Banyak yang meragukan prospek pendekatan virtualisasi ini, karena saat ini semua solusi dari produsen perangkat keras mengenai virtualisasi ditujukan untuk sistem dengan virtualisasi asli, dan dukungan untuk paravirtualisasi harus dicari dari produsen sistem operasi yang kurang percaya pada kemampuan alat. mereka menawarkan. Saat ini, penyedia paravirtualization adalah XenSource dan Virtual Iron, yang mengklaim bahwa paravirtualization lebih cepat.

• Virtualisasi tingkat sistem operasi.

Inti dari jenis virtualisasi ini adalah virtualisasi server fisik di tingkat sistem operasi untuk membuat beberapa server virtual yang aman di satu server fisik. Sistem tamu, dalam hal ini, berbagi penggunaan kernel sistem operasi host tunggal dengan sistem tamu lainnya. Mesin virtual adalah lingkungan untuk aplikasi yang berjalan dalam isolasi. Jenis virtualisasi ini digunakan saat mengatur sistem hosting, ketika diperlukan untuk mendukung beberapa server virtual klien dalam satu instance kernel.

Contoh virtualisasi tingkat OS: Linux-VServer, Virtuozzo, OpenVZ, Solaris Containers dan FreeBSD Jails.

• Virtualisasi lapisan aplikasi.

Jenis virtualisasi ini tidak seperti yang lain: jika dalam kasus sebelumnya lingkungan virtual atau mesin virtual dibuat yang digunakan untuk mengisolasi aplikasi, maka dalam hal ini aplikasi itu sendiri ditempatkan dalam wadah dengan elemen yang diperlukan untuk pekerjaannya: registri file, file konfigurasi, objek pengguna dan sistem. Hasilnya adalah aplikasi yang tidak memerlukan instalasi pada platform serupa. Ketika aplikasi tersebut dipindahkan ke komputer lain dan diluncurkan, lingkungan virtual yang dibuat untuk program tersebut menyelesaikan konflik antara itu dan sistem operasi, serta aplikasi lain. Cara virtualisasi ini mirip dengan perilaku interpreter dari berbagai bahasa pemrograman (bukan tanpa alasan bahwa interpreter, Java Virtual Machine (JVM), juga termasuk dalam kategori ini).

Contoh pendekatan ini adalah: Thinstall, Altiris, Trigence, Softricity.

Virtualisasi sumber daya

Saat menjelaskan virtualisasi platform, kami mempertimbangkan konsep virtualisasi dalam arti sempit, terutama menerapkannya pada proses pembuatan mesin virtual. Namun, jika kita mempertimbangkan virtualisasi dalam arti luas, kita dapat sampai pada konsep virtualisasi sumber daya, yang menggeneralisasi pendekatan untuk membuat sistem virtual. Virtualisasi sumber daya memungkinkan Anda untuk berkonsentrasi, abstrak, dan menyederhanakan pengelolaan kelompok sumber daya seperti jaringan, penyimpanan data, dan ruang nama.

Jenis virtualisasi sumber daya:

• Asosiasi, agregasi dan konsentrasi komponen.

Jenis virtualisasi sumber daya ini mengacu pada organisasi beberapa objek fisik atau logis ke dalam kumpulan sumber daya (grup) yang menyediakan antarmuka yang ramah pengguna. Contoh virtualisasi jenis ini:

sistem multiprosesor yang tampak bagi kita sebagai satu sistem yang kuat,

Array RAID dan alat manajemen volume yang menggabungkan beberapa drive fisik menjadi satu drive logis,

virtualisasi sistem penyimpanan yang digunakan dalam pembangunan jaringan penyimpanan SAN (Storage Area Network),

jaringan pribadi virtual (VPN) dan terjemahan alamat jaringan (NAT), yang memungkinkan Anda membuat ruang virtual alamat dan nama jaringan.

• Pengelompokan komputer dan komputasi terdistribusi (grid computing).

Jenis virtualisasi ini mencakup teknik yang digunakan untuk menggabungkan banyak komputer individu ke dalam sistem global (metakomputer) yang bersama-sama memecahkan masalah umum.

Saat memisahkan sumber daya dalam proses virtualisasi, ada pembagian satu sumber daya besar menjadi beberapa objek dengan tipe yang sama yang nyaman untuk digunakan. Di SAN, ini disebut zonasi sumber daya.

Banyak orang tahu kata ini sebagai objek yang menyembunyikan implementasinya di dalam dirinya sendiri. Sehubungan dengan virtualisasi, kita dapat mengatakan bahwa ini adalah proses pembuatan sistem yang menyediakan antarmuka yang nyaman bagi pengguna untuk bekerja dengannya dan menyembunyikan detail kompleksitas implementasinya. Misalnya, penggunaan cache oleh CPU untuk mempercepat perhitungan tidak tercermin dalam antarmuka eksternalnya.

Virtualisasi sumber daya, berbeda dengan virtualisasi platform, memiliki makna yang lebih luas dan lebih kabur dan merupakan kumpulan pendekatan berbeda yang ditujukan untuk meningkatkan pengalaman pengguna dengan sistem secara keseluruhan. Oleh karena itu, selanjutnya kami akan mengandalkan terutama pada konsep virtualisasi platform, karena teknologi yang terkait dengan konsep ini saat ini paling dinamis berkembang dan efisien.

Di mana virtualisasi diterapkan?

Virtualisasi sistem operasi telah berkembang pesat dalam tiga atau empat tahun terakhir, baik secara teknologi maupun pemasaran. Di satu sisi, menjadi lebih mudah untuk menggunakan produk virtualisasi, mereka menjadi lebih andal dan fungsional, dan di sisi lain, ada banyak aplikasi baru yang menarik untuk mesin virtual. Ruang lingkup virtualisasi dapat didefinisikan sebagai "tempat di mana ada komputer", namun, saat ini, opsi berikut untuk menggunakan produk virtualisasi dapat diidentifikasi:

Konsolidasi server.

Saat ini, aplikasi yang berjalan di server di infrastruktur TI perusahaan membuat beban kecil pada sumber daya perangkat keras server (rata-rata 5-15 persen). Virtualisasi memungkinkan Anda untuk bermigrasi dari server fisik ini ke server virtual dan menempatkan semuanya di satu server fisik, meningkatkan bebannya hingga 60-80 persen dan dengan demikian meningkatkan tingkat pemanfaatan peralatan, yang secara signifikan dapat menghemat peralatan, pemeliharaan, dan listrik.

Pengembangan dan pengujian aplikasi.

Banyak produk virtualisasi memungkinkan Anda menjalankan beberapa sistem operasi yang berbeda secara bersamaan, sehingga memungkinkan pengembang dan penguji perangkat lunak untuk menguji aplikasi mereka pada berbagai platform dan konfigurasi. Juga, alat yang mudah digunakan untuk membuat "snapshot" dari keadaan sistem saat ini dengan satu klik mouse dan pemulihan sederhana yang sama dari keadaan ini memungkinkan Anda untuk membuat lingkungan pengujian untuk berbagai konfigurasi, yang secara signifikan meningkatkan kecepatan dan kualitas pengembangan.

Penggunaan bisnis.

Kasus penggunaan untuk mesin virtual ini adalah yang paling luas dan kreatif. Ini mencakup segala sesuatu yang mungkin diperlukan dalam penanganan sehari-hari sumber daya TI dalam bisnis. Misalnya, berdasarkan mesin virtual, Anda dapat dengan mudah mencadangkan workstation dan server (hanya dengan menyalin folder), membangun sistem yang menyediakan waktu pemulihan minimal setelah kegagalan, dan sebagainya. Kelompok kasus penggunaan ini mencakup semua solusi bisnis yang memanfaatkan keunggulan utama mesin virtual.

Penggunaan virtual workstation.

Dengan munculnya era mesin virtual, tidak ada gunanya menjadikan diri Anda sebagai workstation dengan pengikatannya ke perangkat keras. Sekarang, setelah Anda membuat mesin virtual dengan lingkungan kerja atau rumah Anda, Anda dapat menggunakannya di komputer lain mana pun. Anda juga dapat menggunakan templat mesin virtual siap pakai (Peralatan Virtual) yang menyelesaikan tugas tertentu (misalnya, server aplikasi). Konsep penggunaan workstation virtual ini dapat diimplementasikan berdasarkan server host untuk menjalankan desktop pengguna roaming (sesuatu seperti mainframe) di atasnya. Di masa mendatang, pengguna dapat membawa desktop ini bersamanya tanpa menyinkronkan data dengan laptop. Kasus penggunaan ini juga menyediakan kemampuan untuk membuat workstation pengguna yang aman yang dapat digunakan, misalnya, untuk mendemonstrasikan kemampuan program kepada pelanggan. Anda dapat membatasi waktu penggunaan mesin virtual - dan setelah waktu ini mesin virtual akan berhenti menyala. Kasus penggunaan ini memiliki banyak potensi.

Semua opsi di atas untuk menggunakan mesin virtual sebenarnya hanya area aplikasi mereka saat ini, seiring waktu, tidak diragukan lagi, akan ada cara baru untuk membuat mesin virtual bekerja di berbagai industri TI. Tapi mari kita lihat bagaimana keadaannya sekarang dengan virtualisasi.

Cara kerja virtualisasi hari ini

Saat ini, proyek virtualisasi infrastruktur TI secara aktif diimplementasikan oleh banyak perusahaan integrasi sistem terkemuka dan merupakan mitra resmi penyedia sistem virtualisasi. Dalam proses virtualisasi infrastruktur TI, infrastruktur virtual dibuat - kompleks sistem berdasarkan mesin virtual yang memastikan berfungsinya seluruh infrastruktur TI, yang memiliki banyak fitur baru sambil mempertahankan skema sumber daya TI yang ada. Vendor dari berbagai platform virtualisasi siap memberikan informasi tentang proyek yang sukses untuk implementasi infrastruktur virtual di bank besar, perusahaan industri, rumah sakit, dan institusi pendidikan. Banyaknya manfaat virtualisasi sistem operasi memungkinkan perusahaan menghemat pemeliharaan, personel, perangkat keras, kelangsungan bisnis, replikasi data, dan pemulihan bencana. Selain itu, pasar virtualisasi mulai dipenuhi dengan alat canggih untuk mengelola, memigrasi, dan mendukung infrastruktur virtual, memungkinkan Anda untuk menggunakan manfaat virtualisasi secara maksimal. Mari kita lihat bagaimana virtualisasi memungkinkan perusahaan yang mengimplementasikan infrastruktur virtual untuk menghemat uang.

10 alasan untuk menggunakan mesin virtual

• Penghematan pada perangkat keras saat mengkonsolidasikan server.

Penghematan yang signifikan dalam pembelian perangkat keras berasal dari hosting beberapa server produksi virtual pada satu server fisik. Tergantung pada vendor platform virtualisasi, penyeimbangan beban kerja, kontrol alokasi sumber daya, migrasi antara host fisik, dan pencadangan tersedia. Semua ini memerlukan penghematan biaya nyata dalam pemeliharaan, manajemen, dan administrasi infrastruktur server.

• Kemampuan untuk mendukung sistem operasi yang lebih lama untuk tujuan kompatibilitas.

Ketika versi baru dari sistem operasi dirilis, versi lama dapat dipertahankan di mesin virtual sampai OS baru diluncurkan sepenuhnya. Sebaliknya, Anda dapat "mengangkat" OS baru di mesin virtual dan mencobanya tanpa merusak sistem utama.

• Kemampuan untuk mengisolasi lingkungan yang berpotensi berbahaya.

Jika aplikasi atau komponen meragukan keandalan dan keamanannya, Anda dapat menggunakannya di mesin virtual tanpa bahaya merusak komponen sistem vital. Lingkungan yang terisolasi ini juga disebut "kotak pasir" (sandbox). Selain itu, Anda dapat membuat mesin virtual yang dibatasi oleh kebijakan keamanan (misalnya, mesin akan berhenti bekerja setelah dua minggu).

• Kemampuan untuk membuat konfigurasi perangkat keras yang diperlukan.

Terkadang diperlukan untuk menggunakan konfigurasi perangkat keras tertentu (waktu prosesor, jumlah RAM dan memori disk yang dialokasikan) saat memeriksa pengoperasian aplikasi dalam kondisi tertentu. Cukup sulit untuk "mendorong" mesin fisik ke dalam kondisi seperti itu tanpa mesin virtual. Di mesin virtual, ini adalah beberapa klik mouse.

• Mesin virtual dapat membuat tampilan perangkat yang tidak Anda miliki.

Misalnya, banyak sistem virtualisasi memungkinkan Anda membuat disk SCSI virtual, prosesor multi-core virtual, dan sebagainya. Ini dapat berguna untuk membuat berbagai macam simulasi.

• Pada satu host, beberapa mesin virtual yang terhubung ke jaringan virtual dapat berjalan secara bersamaan.

Fitur ini memberikan kemungkinan tak terbatas untuk membuat model jaringan virtual antara beberapa sistem pada satu komputer fisik. Ini terutama diperlukan ketika diperlukan untuk mensimulasikan sistem terdistribusi tertentu yang terdiri dari beberapa mesin. Anda juga dapat membuat beberapa lingkungan pengguna yang terisolasi (untuk bekerja, hiburan, berselancar di Internet), menjalankannya dan beralih di antara lingkungan tersebut saat Anda perlu melakukan tugas tertentu.

• Mesin virtual memberikan kesempatan belajar yang sangat baik untuk sistem operasi.

Anda dapat membuat repositori mesin virtual siap pakai dengan sistem operasi tamu yang berbeda dan menjalankannya sesuai kebutuhan untuk tujuan pelatihan. Mereka dapat mengalami segala macam eksperimen dengan impunitas, karena jika terjadi kerusakan pada sistem, perlu beberapa menit untuk memulihkannya dari status yang disimpan.

• Mesin virtual meningkatkan mobilitas.

Folder dengan mesin virtual dapat dipindahkan ke komputer lain, dan mesin virtual dapat segera dijalankan di sana. Tidak perlu membuat gambar apa pun untuk migrasi, dan selain itu, mesin virtual dipisahkan dari perangkat keras tertentu.

• Mesin virtual dapat diatur ke dalam "paket aplikasi".

Anda dapat membuat lingkungan virtual untuk kasus penggunaan tertentu (misalnya mesin desainer, mesin manajer, dll.) dengan semua perangkat lunak yang diperlukan terinstal di dalamnya dan menerapkan desktop sesuai kebutuhan.

• Mesin virtual lebih mudah dikelola.

Saat menggunakan mesin virtual, pengelolaan sangat meningkat dalam hal membuat cadangan, membuat snapshot dari keadaan mesin virtual (“snapshot”) dan memulihkan dari kegagalan.

Dalam hal ini, tentu saja, keunggulan mesin virtual tidak habis, ini hanya bahan untuk berpikir dan mempelajari kemampuan mereka. Tentu saja, seperti solusi baru dan menjanjikan lainnya, mesin virtual memiliki kekurangan:

• Ketidakmungkinan meniru semua perangkat.

Saat ini, semua perangkat utama platform perangkat keras didukung oleh vendor virtualisasi, tetapi jika Anda menggunakan, misalnya, pengontrol atau perangkat apa pun yang tidak didukung oleh mereka, Anda harus meninggalkan virtualisasi lingkungan seperti itu.

• Virtualisasi membutuhkan sumber daya perangkat keras tambahan.

Saat ini, penggunaan berbagai teknik virtualisasi telah memungkinkan untuk membawa indikator kinerja mesin virtual lebih dekat ke yang nyata, namun, agar host fisik dapat menjalankan setidaknya beberapa mesin virtual, jumlah yang cukup sumber daya perangkat keras diperlukan untuk mereka.

Beberapa platform virtualisasi menuntut perangkat keras tertentu.

Secara khusus, platform hebat perusahaan, ESX Server, akan sangat bagus jika tidak memaksakan persyaratan perangkat keras yang ketat.

• Platform virtualisasi yang baik membutuhkan banyak uang.

Terkadang, biaya penggelaran satu server virtual sama dengan biaya server fisik lainnya, dalam kondisi tertentu ini mungkin tidak sesuai. Untungnya, ada banyak solusi gratis di luar sana, tetapi sebagian besar ditujukan untuk pengguna rumahan dan usaha kecil.

Terlepas dari kekurangan yang terdaftar dan sepenuhnya diperbaiki, virtualisasi terus mendapatkan momentum, dan pada tahun 2007 diharapkan ekspansi yang signifikan, baik di pasar untuk platform virtualisasi dan alat manajemen infrastruktur virtual.

Namun, karena kerumitan dan tingginya biaya penerapan dan pemeliharaan infrastruktur virtual, serta kesulitan menilai laba atas investasi dengan benar, banyak proyek virtualisasi yang gagal. Menurut sebuah studi yang dilakukan oleh Computer Associates di antara berbagai perusahaan yang telah mencoba virtualisasi, 44 persen tidak dapat menggolongkan hasilnya sebagai sukses. Keadaan ini menahan banyak perusahaan yang merencanakan proyek virtualisasi. Masalahnya juga fakta kurangnya spesialis yang benar-benar kompeten di bidang ini.

Apa yang ada di depan untuk virtualisasi

2006 adalah tahun kunci untuk teknologi virtualisasi: banyak pemain baru memasuki pasar ini, banyak rilis platform virtualisasi dan alat manajemen, serta sejumlah besar kemitraan dan aliansi menyimpulkan, menunjukkan bahwa teknologi akan sangat, sangat diminati di masa depan. Pasar virtualisasi sedang dalam tahap akhir pembentukannya. Banyak produsen perangkat keras telah mengumumkan dukungan untuk teknologi virtualisasi, dan ini adalah jaminan pasti untuk keberhasilan teknologi baru apa pun. Virtualisasi semakin dekat dengan orang: antarmuka untuk menggunakan mesin virtual sedang disederhanakan, kesepakatan tentang penggunaan berbagai alat dan teknik yang belum diformalkan muncul, dan migrasi dari satu platform virtual ke platform virtual lainnya disederhanakan. Tentu saja, virtualisasi akan menggantikannya dalam daftar teknologi dan alat yang diperlukan saat merancang infrastruktur TI perusahaan. Pengguna biasa juga akan menemukan kegunaannya untuk mesin virtual. Seiring dengan peningkatan kinerja platform perangkat keras desktop, dimungkinkan untuk mendukung beberapa lingkungan pengguna pada mesin yang sama dan beralih di antara mereka.

Produsen perangkat keras juga tidak akan tinggal diam: selain teknik virtualisasi perangkat keras yang ada, sistem perangkat keras akan segera muncul yang secara asli mendukung virtualisasi dan menyediakan antarmuka yang nyaman untuk perangkat lunak yang sedang dikembangkan. Ini akan memungkinkan Anda mengembangkan platform virtualisasi yang andal dan efisien dengan cepat. Ada kemungkinan bahwa setiap sistem operasi yang diinstal akan segera divirtualisasikan, dan perangkat lunak tingkat rendah khusus, yang didukung oleh fungsi perangkat keras, akan beralih di antara sistem operasi yang berjalan tanpa mengurangi kinerja.

Ide di balik teknologi virtualisasi membuka kemungkinan luas untuk penggunaannya. Lagi pula, pada akhirnya, semuanya dilakukan untuk kenyamanan pengguna dan penyederhanaan penggunaan hal-hal yang sudah dikenal. Dan apakah mungkin untuk menghemat uang untuk ini, waktu akan memberi tahu.

Dalam organisasi saat ini dari semua ukuran, CEO dan CIO ditantang untuk memanfaatkan sumber daya organisasi yang ada secara efisien dan mengurangi biaya aset fisik pada perangkat keras, daya, dan ruang pusat data. Semua tugas ini dapat diselesaikan dengan bantuan virtualisasi server. Virtualisasi mengacu pada presentasi dari satu set sumber daya komputasi atau asosiasi logis mereka, yang dirancang untuk mengisolasi sumber daya individu, aplikasi atau komputer dari satu sama lain, mengurangi ketergantungan di antara mereka. Alat virtualisasi mencakup banyak metode untuk berbagi berbagai sumber daya secara bersamaan pada satu sistem fisik yang aman. Untuk menyediakan cara virtualisasi yang berbeda, Microsoft menyediakan solusi yang diperlihatkan dalam ilustrasi berikut:

Beras. satu diagram sirkuit Solusi virtualisasi Microsoft

Sebelum penjelasan rinci dan aplikasi praktis dari masing-masing solusi virtualisasi Microsoft, saya ingin mengatakan beberapa kata tentang teknologi virtualisasi itu sendiri. Konsep virtualisasi muncul bahkan sebelum sistem operasi x86 dibuat, yaitu pada pertengahan tahun 60-an oleh IBM melalui penciptaan dua sistem operasi - Virtual Machine (VM) dan Conversational Monitor System (CMS). Pada 1990-an, sistem operasi 32-bit dan 64-bit muncul. Pada tahun 2006, Intel dan AMD mengembangkan instruksi prosesor baru untuk memungkinkan mereka mendukung virtualisasi perangkat keras. Tanpa mempelajari detail instruksinya, teknologi tersebut disebut AMD Virtualization (AMD-V) dan Intel Virtualization Technology (Intel-VT). Dengan bantuan mereka, Anda dapat menerapkan skema perangkat keras yang menyediakan atau memungkinkan eksekusi simultan dari beberapa atau bahkan banyak sistem operasi secara paralel pada komputer host yang sama, yang disebut hypervisor.

Mulai tahun 2007, Microsoft, bersama dengan Citrix, membuat hypervisor tipe 1 mereka sendiri, yang disebut Microsoft Hyper-V Server 2008. Monitor mesin virtual (VMM - Virtual Machine Monitor) memainkan peran besar dalam konsep virtualisasi. Ini adalah lapisan abstraksi perangkat lunak yang membagi platform perangkat keras menjadi beberapa mesin virtual. VMM bertanggung jawab untuk membuat, mengisolasi dan memelihara mesin virtual, serta mengimplementasikan akses ke sumber daya sistem host. Mekanisme ini terkait dengan arsitektur prosesor yang dirancang untuk menjalankan mesin virtual pada sistem yang berjalan langsung di tingkat perangkat keras. Dalam ilustrasi berikut, Anda dapat melihat tiga jenis arsitektur utama yang dirancang untuk mengimplementasikan VMM:

Beras. 2 Jenis utama virtualisasi

Ada tiga jenis utama yang digunakan untuk membuat antarmuka antara mesin virtual dan sistem virtualisasi sumber daya: virtualisasi penuh (emulasi), virtualisasi perangkat keras (asli), dan paravirtualisasi:

• Virtualisasi penuh. Ini adalah teknologi yang digunakan untuk menyediakan lingkungan virtual tertentu yang menyediakan simulasi lengkap dari perangkat keras yang mendasarinya. Virtualisasi penuh tidak sepenuhnya mungkin sampai penambahan teknologi AMD-V dan Intel-VT. Microsoft menggunakan teknologi ini di Virtual Server 2005 R2 dan Virtual PC. Untuk teknologi full virtualization, Microsoft tidak memiliki monopoli. Solusi juga tersedia dengan produk berikut: ADEOS, Mac-on-Linux, Parallels Desktop for Mac, Parallels Workstation, VMware Workstation, VMware Server (sebelumnya GSX Server), VirtualBox, Win4BSD, dan Win4Lin Pro;
• Virtualisasi perangkat keras. Teknologi ini memungkinkan Anda untuk menjalankan beberapa contoh sistem operasi (OS tamu) pada satu komputer fisik (host) untuk memastikan independensinya dari platform perangkat keras dan emulasi beberapa mesin (virtual) pada satu mesin fisik. Virtualisasi perangkat keras mendapat pengakuan dengan munculnya instruksi Intel-VT dan AMD-V. Solusi dari teknologi ini adalah Windows Hyper-V Server 2008/2008 R2 dari Microsoft, serta VMware ESX dan Xen dari Citrix;
• Paravirtualisasi. Paravirtualization adalah teknik virtualisasi di mana sistem operasi tamu disiapkan untuk berjalan di lingkungan virtual, yang kernelnya sedikit dimodifikasi. Sistem operasi berinteraksi dengan program Hypervisor, yang menyediakannya dengan API tamu, alih-alih langsung menggunakan sumber daya seperti tabel halaman memori. Untuk waktu yang lama, istilah paravirtualization telah dikaitkan dengan Citrix, khususnya dengan teknologi XenSource. Pada Juli 2006, Microsoft menandatangani perjanjian dengan Citrix untuk menerapkan pengenalan API ke dalam infrastruktur Hyper-V untuk memungkinkan penggunaan sistem operasi berbasis Linux.

Mari kita lihat lebih dekat setiap solusi virtualisasi Microsoft.

Virtualisasi profil

Solusi virtualisasi pertama dari Microsoft adalah virtualisasi profil. Virtualisasi profil melibatkan pemisahan profil pengguna, data mereka, dan pengaturan aplikasi di komputer pengguna. Virtualisasi profil didasarkan pada beberapa teknologi: pengalihan folder, file offline, dan Direktori Aktif bersama dengan kebijakan kelompok. Pengalihan folder adalah teknologi sisi klien yang memungkinkan Anda secara transparan mengubah lokasi target folder yang terletak di profil pengguna. File Offline memungkinkan pengguna untuk mengakses file yang terletak di jaringan berbagi dan terus bekerja dengan file saat komputer tidak terhubung ke jaringan.

Teknologi Active Directory memungkinkan Anda untuk menyimpan data unit infrastruktur perusahaan, yaitu informasi tentang pengguna, komputer, dan layanan, menggabungkannya ke dalam hutan, domain, dan divisi, dan memungkinkan Anda mengelola semua pengaturan workstation perusahaan. Selain itu, solusi ini memungkinkan Anda melacak perubahan dan aktivitas yang dilakukan dalam identitas perusahaan dan mengakses infrastruktur menggunakan mekanisme manajemen audit.

Struktur Active Directory mencakup lima komponen berikut:

Layanan Domain Direktori Aktif (AD DS). Layanan Domain AD DS menyediakan repositori terpusat untuk mengelola identitas organisasi atau virtualisasi profil. Tugas utamanya adalah mengotentikasi dan mengotorisasi unit infrastruktur di jaringan, serta mengelola objek menggunakan kebijakan grup;

Layanan Direktori Ringan (AD LDS). Peran server ini menyediakan dukungan untuk aplikasi direktori dan merupakan bagian dari AD DS karena didasarkan pada inti yang sama. AD LDS memungkinkan Anda untuk menyebarkan skema kustom untuk mendukung aplikasi tanpa memodifikasi seluruh skema AD DS;

Layanan Sertifikat Direktori Aktif (AD CS). Peran server ini digunakan untuk mengeluarkan sertifikat digital yang mengikat pengguna, komputer, atau identitas layanan atau objek dukungan otentikasi ke kunci pribadi yang sesuai;

Layanan Manajemen Hak Direktori Aktif (AD RDS). Peran server ini menyediakan keamanan informasi yang dapat digunakan untuk menentukan penggunaan yang diizinkan dan tidak sah di jaringan dan di dalam dan di luar cakupan firewall. Ini memastikan integritas data yang dihasilkan dan melindungi kekayaan intelektual organisasi;

Layanan Federasi Direktori Aktif (AD FS). Peran server ini mendukung kemitraan, menghilangkan kebutuhan untuk membuat banyak objek identitas terpisah untuk satu prinsip keamanan.

Dalam praktiknya, terlihat seperti ini. Katakanlah organisasi Anda memiliki 500 orang di 15 departemen berbeda di tiga kantor. Tentu saja, setiap kantor memiliki sejumlah departemen tertentu, dan setiap departemen di semua kantor Anda memiliki kepala sendiri. Anda, sebagai administrator perusahaan ini, perlu mengelola semua kantor secara terpusat, serta akun pengguna, komputer mereka, dan grup tempat mereka berada. Anda perlu menyesuaikan pekerjaan mereka sambil mencegah pengguna mengubah beberapa pengaturan keamanan. Misalnya, untuk mencegah pengguna departemen penjualan di semua kantor membuka baris perintah dan editor registri. Juga, pada komputer yang dimaksudkan untuk menampilkan konferensi, hanya tampilkan wallpaper dengan logo perusahaan di desktop. Selain itu, Anda perlu segera menanggapi pengguna yang bergerak di sekitar organisasi, mengubah pengaturan mereka, mengubah nama keluarga sehubungan dengan pernikahan / perceraian, dan sebagainya.

Dengan menyiapkan pengontrol domain di kantor pusat dan pengontrol domain hanya-baca di kantor cabang, Anda akan memecahkan banyak masalah yang terkait dengan keamanan, integritas layanan direktori, dan administrasi infrastruktur perusahaan Anda.

Organisasi Anda mungkin menggunakan server email Microsoft Exchange Server yang memperluas skema Active Directory saat diinstal. Seiring waktu, skema AD setidaknya dapat berukuran dua kali lipat. Selain server email, Anda mungkin juga perlu mengintegrasikan ke dalam skema AD DS saat menginstal aplikasi pihak ketiga. Untuk menghindari banyak masalah, Anda juga perlu menginstal Layanan Direktori Ringan (AD LDS).

Saat Anda memperluas pengaruh organisasi di luar jaringan, selain layanan domain, Anda juga perlu menerapkan layanan sertifikat. Contoh paling sederhana adalah menerbitkan Outlook Web Access Services untuk menyediakan kemampuan untuk menggunakan server Surel di luar jaringan organisasi.

Contoh implementasi infrastruktur tersebut dapat dilihat pada ilustrasi berikut:

Beras. 3 Topologi infrastruktur domain perusahaan

Lihat virtualisasi

Virtualisasi tampilan memungkinkan Anda untuk memisahkan pemrosesan informasi dari antarmuka grafis aplikasi dan sistem input keyboard dan mouse. Dengan kata lain, virtualisasi presentasi memisahkan antarmuka pengguna aplikasi dari mesin fisik tempat aplikasi berjalan. Dengan cara ini, tampilan memungkinkan Anda menjalankan aplikasi pada satu sumber daya (komputer pengguna atau perangkat seluler) yang sebenarnya dipasang di lokasi berbeda (misalnya, di pusat data). Dengan demikian, virtualisasi presentasi cocok dengan konsep umum virtualisasi sebagai teknologi yang mengisolasi beberapa lapisan sumber daya komputer dari yang lain.

Layanan Desktop Jarak Jauh Windows Server 2008/2008 R2 (atau Layanan Terminal) memungkinkan pengguna untuk bekerja dengan Program Windows diinstal di server, atau dengan seluruh desktop Windows. Menerapkan solusi virtualisasi tampilan cukup mudah. Setelah perencanaan selesai, administrator mengkonfigurasi Windows Server 2008/2008 R2 sebagai server terminal dengan menginstal satu atau lebih Terminal Services pada server terpisah. Setelah itu, administrator perlu menginstal di server terminal aplikasi yang sesuai yang dibutuhkan pengguna untuk bekerja.

Terminal Services juga dapat digunakan untuk memberikan pengguna akses jarak jauh ke stasiun kerja, serta akses aman ke aplikasi dan desktop menggunakan akses web, diimplementasikan ke desktop jarak jauh dan kemampuan untuk mencetak secara lokal dari aplikasi jarak jauh. RD Virtualization Host dapat dikonfigurasi untuk menetapkan setiap pengguna dalam organisasi desktop individu, atau untuk mengarahkan pengguna ke kumpulan bersama dengan tugas desktop virtual dinamis.

Virtualisasi server

Virtualisasi server melibatkan pembuatan mesin virtual pada server host untuk menampung beban server. Khusus untuk tujuan ini, Microsoft telah mengembangkan alat untuk virtualisasi di tingkat perangkat keras, yang disebut Hyper-V dan diimplementasikan di semua edisi Windows Server 2008/2008 R2 x64 kecuali Windows Web Server 2008/2008 R2. Hyper-V adalah platform virtualisasi berbasis hypervisor yang memungkinkan Anda untuk menerapkan sistem operasi server. Virtualisasi server biasanya memenuhi persyaratan berikut:

• Antarmuka manajemen. Untuk virtualisasi server, ada antarmuka manajemen di mana administrator dapat membuat, mengkonfigurasi, dan memantau mesin virtual yang berjalan di komputer. Selain itu, Anda dapat mengelola semua mesin virtual dari jarak jauh.
• Manajemen memori. Untuk virtualisasi server, manajer memori juga digunakan, yang mendistribusikan sumber daya RAM dari mesin host di antara semua mesin virtual tamu yang terisolasi.
• Perencanaan manajemen. Virtualisasi server juga menggunakan perencanaan untuk mengelola akses ke sumber daya fisik untuk mesin virtual yang berbeda. Penjadwal dikonfigurasi oleh administrator sehingga mesin virtual yang berbeda dapat mengalokasikan sumber daya perangkat keras sesuai kebutuhan.
• Hard drive dan manajemen jaringan. Virtualisasi server menggunakan penyimpanan abstrak dan sistem manajemen sumber daya jaringan sehingga setiap mesin virtual dapat membuat hard drive sendiri dan mengonfigurasi antarmuka jaringan.
• Virtualisasi perangkat. Memastikan bahwa perangkat yang ada digunakan di mesin virtual.

Untuk memvirtualisasikan sistem operasi server, Microsoft telah mengembangkan teknologi untuk virtualisasi penuh dan perangkat keras.

Alat virtualisasi perangkat keras termasuk Microsoft Hyper-V Server 2008/2008 R2, yang dirilis pada 1 Oktober 2008 dan merupakan solusi gratis dari Microsoft. Versi "Core" 64-bit gratis dari Hyper-V terbatas pada antarmuka garis komando(CLI), di mana konfigurasi sistem operasi saat ini, perangkat keras fisik dan perangkat lunak dilakukan dengan menggunakan perintah shell. Administrasi dan konfigurasi server dilakukan menggunakan RSAT yang diinstal pada komputer yang menjalankan Windows Vista atau Windows Server 2008/2008 R2 dengan add-on administrasi Hyper-V yang diinstal dari MMC.

Alat virtualisasi lengkap Microsoft termasuk Microsoft Virtual Server, serta peran Hyper-V di Windows Server 2008/2008 R2. Peran Hyper-V memungkinkan Anda membuat dan mengelola lingkungan server komputasi tervirtualisasi menggunakan teknologi Windows Server 2008 R2 asli. Peran ini tersedia di Windows Server 2008 Standard, Enterprise, dan Datacanter edisi 64-bit dalam mode penuh dan mode kernel.

Dalam praktiknya, terlihat seperti ini. Tugas Anda adalah untuk menyebarkan pengontrol domain, server email Microsoft Exchange Server, server Layanan Sertifikat, dan Layanan Desktop Jarak Jauh. Dengan membeli empat server terpisah, Anda akan menghabiskan banyak uang untuk sistem pendingin dan menyewa kamar untuk lokasinya. Menginstal semua peran ini pada satu mesin fisik tidak praktis. Peran Hyper-V dari sistem operasi server Windows Server 2008/2008 R2 akan membantu Anda mengatasi masalah ini.

Setelah menginstal sistem operasi 64-bit server host dari edisi apa pun selain Windows Web Server 2008/2008 R2, instal peran pengontrol domain, DNS dan Hyper-V. Di hypervisor, buat mesin virtual sebanyak yang Anda butuhkan untuk memenuhi semua peran Anda. Misalnya, setelah membuat mesin virtual pertama, Anda dapat menginstal Microsoft Exchange Server di dalamnya dengan peran server kotak surat, server transportasi, dan server akses klien. Anda perlu mengalokasikan sumber daya yang cukup untuk mesin ini, karena server email ini akan digunakan oleh semua pengguna di organisasi Anda. Pada mesin virtual kedua, Anda dapat menerapkan Layanan Sertifikat dan peran Desktop Jarak Jauh, sehingga membuat tiga server terpisah pada mesin fisik yang sama.

virtualisasi PC

Ada juga solusi untuk membuat sistem operasi virtual terisolasi untuk komputer yang dilengkapi dengan sistem operasi klien. Tidak seperti teknologi sebelumnya, teknologi virtualisasi PC meluas ke sistem operasi server dan klien Microsoft Windows. Teknologi virtualisasi PC masih terus berkembang, hanya ada dua teknologi virtualisasi PC: Microsoft Enterprise Desktop Virtualization (MED-V) dan Microsoft Virtual Desktop Infrastructure (Microsoft VDI).

Saling melengkapi, kedua teknologi virtualisasi PC ini, yang dihosting di sistem operasi klien dan server, bersama-sama memberikan solusi lengkap. Microsoft menyediakan MED-V untuk virtualisasi desktop dan Microsoft VDI untuk virtualisasi desktop server.

MED-V adalah teknologi virtualisasi workstation yang dibangun di atas Microsoft Virtual PC yang user-friendly dan mudah digunakan. MED-V meningkatkan penerapan dan pengelolaan PC Virtual pada sistem klien Windows, memungkinkan pengguna untuk bertransisi secara mulus ke lingkungan virtual dengan inovasi Mode Windows XP. Ini mengurangi kompatibilitas aplikasi sistem operasi ke minimum dan mempercepat migrasi sistem operasi. MED-V menyediakan alat administratif untuk menjalankan aplikasi di lingkungan virtual. Teknologi MED-V hanya dapat digunakan pada sistem operasi 32-bit.

Microsoft Virtual Desktop Infrastructure adalah model arsitektur baru untuk virtualisasi desktop yang memungkinkan sistem operasi klien untuk menjalankan mesin virtual pada sistem server. Microsoft VDI dimaksudkan untuk menjadi solusi virtualisasi PC yang dapat menyediakan alat khusus yang kaya untuk menyimpan data secara terpusat dan mengelola semua komputer di pusat data.

Dalam praktiknya, terlihat seperti ini. Organisasi Anda mungkin perlu menjalankan beberapa sistem operasi di komputer klien secara bersamaan. Misalnya, penguji perangkat lunak harus menguji kinerja produk perangkat lunak pada berbagai sistem operasi. Dengan menginstal operasi Sistem Windows 7, mereka perlu menguji program di bawah sistem operasi sebelumnya juga, seperti Windows Vista dan Windows XP. Setelah menginstal Windows Virtual PC, mereka dapat membuat sistem virtual tamu terisolasi dan menguji produk perangkat lunak langsung di bawah data OS.

Virtualisasi aplikasi

Virtualisasi aplikasi memungkinkan Anda membuat lingkungan yang terisolasi agar aplikasi berfungsi, termasuk pustaka khusus aplikasi, registri, dan elemen sistem lainnya. Dengan Microsoft Application Virtualization (App-V), aplikasi dapat dibuat tersedia untuk komputer pengguna tanpa harus menginstalnya langsung di komputer tersebut. Ini dimungkinkan melalui proses yang disebut virtualisasi aplikasi, yang memungkinkan setiap aplikasi berjalan di lingkungan virtual mandirinya sendiri di komputer klien. Aplikasi virtual terisolasi satu sama lain. Ini menghindari konflik antar aplikasi, tetapi mereka masih dapat berinteraksi dengan komputer klien.

App-V Client adalah komponen yang memungkinkan pengguna untuk berinteraksi dengan aplikasi setelah mereka dipublikasikan ke komputer. Klien mengelola lingkungan virtual di mana aplikasi virtual berjalan di setiap komputer. Setelah klien diinstal pada komputer, aplikasi harus tersedia untuk komputer itu melalui proses yang disebut penerbitan, yang memungkinkan pengguna untuk menjalankan aplikasi virtual.

Kesimpulan

Di artikel ini, Anda mempelajari tentang solusi virtualisasi yang disediakan oleh Microsoft. Metode virtualisasi dibagi menjadi beberapa kelompok berikut: virtualisasi profil, virtualisasi presentasi, virtualisasi server, virtualisasi PC, dan virtualisasi aplikasi. Artikel ini juga memberikan beberapa contoh penerapan teknologi virtualisasi di lingkungan produksi.

Hanya malas belum mendengar virtualisasi hari ini. Dapat dikatakan tanpa berlebihan bahwa saat ini menjadi salah satu trend utama dalam perkembangan IT. Namun, banyak administrator masih memiliki pengetahuan yang sangat terfragmentasi dan terfragmentasi tentang subjek, secara keliru percaya bahwa virtualisasi hanya tersedia untuk perusahaan besar. Mengingat relevansi topik, kami memutuskan untuk membuat bagian baru dan memulai serangkaian artikel tentang virtualisasi.

Apa itu virtualisasi?

Virtualisasi hari ini adalah konsep yang sangat luas dan beragam, tetapi kami tidak akan mempertimbangkan semua aspeknya hari ini, ini jauh di luar cakupan artikel ini. Bagi mereka yang baru mengenal teknologi ini, model yang disederhanakan akan cukup, jadi kami mencoba menyederhanakan dan menggeneralisasi materi ini sebanyak mungkin, tanpa merinci implementasi pada platform tertentu.

Jadi apa itu virtualisasi? Ini adalah kesempatan untuk menjalankan beberapa mesin virtual yang terisolasi satu sama lain pada satu komputer fisik, yang masing-masing akan "berpikir" bahwa itu berjalan pada PC fisik yang terpisah. Perhatikan diagram berikut:

Di atas perangkat keras nyata, perangkat lunak khusus diluncurkan - hypervisor(atau monitor mesin virtual), yang menyediakan emulasi perangkat keras virtual dan interaksi mesin virtual dengan perangkat keras nyata. Itu juga bertanggung jawab untuk mengomunikasikan PC virtual dengan lingkungan nyata melalui jaringan, folder bersama, papan klip bersama, dll.

Hypervisor dapat berjalan langsung di atas perangkat keras dan di tingkat sistem operasi, ada juga implementasi hybrid yang berjalan di atas OS yang dikonfigurasi secara khusus dalam konfigurasi minimal.

Dengan bantuan hypervisor, mesin virtual dibuat untuk meniru set minimum perangkat keras virtual yang diperlukan dan akses diberikan ke sumber daya bersama dari PC utama, yang disebut " tuan rumah". Setiap mesin virtual, seperti PC biasa, berisi salinan OS dan perangkat lunak aplikasinya sendiri, dan interaksi selanjutnya dengan mereka tidak berbeda dengan bekerja dengan PC atau server biasa.

Bagaimana mesin virtual diatur?

Terlepas dari kerumitan yang tampak, mesin virtual (VM) hanyalah folder dengan file, tergantung pada implementasi spesifiknya, set dan jumlahnya dapat bervariasi, tetapi VM apa pun didasarkan pada set file minimum yang sama, keberadaan sisanya adalah tidak kritis.

Yang paling penting adalah virtual perangkat keras, kerugiannya setara dengan kegagalan hard drive PC konvensional. Yang paling penting kedua adalah file konfigurasi VM, yang berisi deskripsi perangkat keras mesin virtual dan sumber daya host bersama yang dialokasikan untuknya. Sumber daya tersebut termasuk, misalnya, memori virtual, yang merupakan area khusus dari memori bersama host.

Pada prinsipnya, hilangnya file konfigurasi tidak penting, karena hanya memiliki satu file HDD virtual yang tersedia, Anda dapat memulai mesin virtual dengan membuat konfigurasinya lagi. Sama seperti hanya memiliki satu hard drive, Anda dapat menghubungkannya ke PC lain dengan konfigurasi yang sama dan mendapatkan mesin yang berfungsi penuh.

Selain itu, folder di mesin virtual mungkin berisi file lain, tetapi tidak penting, meskipun kehilangannya mungkin juga tidak diinginkan (misalnya, snapshot yang memungkinkan Anda mengembalikan status PC virtual).

Manfaat Virtualisasi

Tergantung pada tujuannya, virtualisasi desktop dan server dibagi. Yang pertama digunakan terutama untuk tujuan pendidikan dan ujian. Sekarang, untuk mempelajari beberapa teknologi atau menguji implementasi beberapa layanan di jaringan perusahaan Yang Anda butuhkan hanyalah PC yang cukup kuat dan alat virtualisasi desktop. Jumlah mesin virtual yang dapat Anda miliki di lab virtual Anda hanya dibatasi oleh ukuran disk, jumlah mesin yang berjalan secara bersamaan dibatasi terutama oleh jumlah RAM yang tersedia.

Pada gambar di bawah, jendela alat virtualisasi desktop dari lab pengujian kami menjalankan Windows 8.

Visualisasi server banyak digunakan dalam infrastruktur TI di tingkat mana pun dan memungkinkan penggunaan satu server fisik untuk menjalankan beberapa server virtual. Keuntungan dari teknologi ini jelas:

Penggunaan sumber daya komputasi secara optimal

Bukan rahasia lagi bahwa kekuatan komputasi bahkan server tingkat pemula dan hanya PC menengah untuk banyak tugas dan peran server berlebihan dan tidak sepenuhnya digunakan. Ini biasanya diselesaikan dengan menambahkan peran server tambahan, tetapi pendekatan ini sangat memperumit administrasi server dan meningkatkan kemungkinan kegagalan. Virtualisasi memungkinkan Anda menggunakan sumber daya komputasi gratis dengan aman dengan mengalokasikan server untuk setiap peran penting. Sekarang, untuk melakukan pemeliharaan, katakanlah, server web, Anda tidak perlu menghentikan server basis data

Menghemat sumber daya fisik

Menggunakan satu server fisik alih-alih beberapa memungkinkan Anda menghemat energi, ruang di ruang server, dan biaya infrastruktur terkait secara efektif. Ini sangat penting bagi perusahaan kecil, yang dapat secara signifikan mengurangi biaya sewa karena pengurangan ukuran fisik peralatan, misalnya, tidak perlu memiliki ruang server yang berventilasi baik dengan AC.

Meningkatkan skalabilitas dan ekstensibilitas infrastruktur

Seiring pertumbuhan perusahaan, kemampuan untuk meningkatkan daya komputasi perusahaan dengan cepat dan hemat biaya menjadi semakin penting. Biasanya, situasi ini melibatkan penggantian server dengan yang lebih kuat, diikuti dengan migrasi peran dan layanan dari server lama ke yang baru. Hampir tidak mungkin untuk melakukan transisi seperti itu tanpa kegagalan, waktu henti (termasuk yang direncanakan) dan berbagai jenis "periode transisi", yang membuat setiap ekspansi semacam itu menjadi keadaan darurat kecil bagi perusahaan dan administrator, yang sering dipaksa untuk bekerja di malam hari. dan pada akhir pekan.

Virtualisasi memungkinkan Anda untuk memecahkan masalah ini dengan lebih efisien. Jika Anda memiliki sumber daya komputasi host gratis, Anda dapat dengan mudah menambahkannya ke mesin virtual yang diinginkan, misalnya, menambah jumlah memori yang tersedia atau menambahkan inti prosesor. Jika perlu untuk meningkatkan kinerja secara lebih signifikan, host baru dibuat di server yang lebih kuat, di mana mesin virtual yang membutuhkan sumber daya ditransfer.

Waktu henti dalam situasi ini sangat kecil dan bergantung pada waktu yang diperlukan untuk menyalin file VM dari satu server ke server lainnya. Selain itu, banyak hypervisor modern menyertakan fitur "migrasi langsung" yang memungkinkan Anda memindahkan mesin virtual antar host tanpa mematikannya.

Meningkatkan toleransi kesalahan

Mungkin kegagalan fisik server adalah salah satu momen paling tidak menyenangkan dalam pekerjaan administrator sistem. Yang memperumit situasi adalah kenyataan bahwa instance fisik OS hampir selalu bergantung pada perangkat keras, yang membuatnya tidak mungkin untuk menjalankan sistem dengan cepat pada perangkat keras lain. Mesin virtual tidak memiliki kelemahan seperti itu; jika server host gagal, semua mesin virtual dengan cepat dan tanpa masalah ditransfer ke server lain yang dapat diservis.

Namun, perbedaan dalam perangkat keras server tidak memainkan peran apa pun, Anda dapat mengambil mesin virtual dari server berbasis Intel dan berhasil meluncurkannya beberapa menit kemudian pada host baru yang berjalan pada platform AMD.

Keadaan yang sama memungkinkan Anda untuk sementara mengeluarkan server untuk pemeliharaan atau mengubah perangkat kerasnya tanpa menghentikan mesin virtual yang berjalan di dalamnya, cukup untuk sementara memindahkannya ke host lain.

Kemampuan untuk mendukung sistem operasi lama

Meskipun kemajuan konstan dan rilis versi perangkat lunak baru, sektor korporasi sering terus menggunakan versi perangkat lunak usang, contoh yang baik adalah 1C:Enterprise 7.7. Virtualisasi memungkinkan Anda untuk memasukkan perangkat lunak tersebut ke dalam infrastruktur modern tanpa biaya tambahan, dan juga dapat berguna ketika PC lama yang menjalankan OS usang rusak, dan tidak mungkin untuk menjalankannya pada perangkat keras modern. Hypervisor memungkinkan Anda untuk meniru satu set perangkat keras usang untuk memastikan kompatibilitas dengan sistem operasi lama, dan utilitas khusus memungkinkan Anda untuk mentransfer sistem fisik ke lingkungan virtual tanpa kehilangan data.

Jaringan virtual

Sulit membayangkan PC modern tanpa terhubung ke jaringan apa pun. Oleh karena itu, teknologi virtualisasi modern memungkinkan Anda untuk memvirtualisasikan tidak hanya komputer tetapi juga jaringan. Seperti komputer biasa, mesin virtual dapat memiliki satu atau lebih adapter jaringan yang dapat dihubungkan baik ke jaringan eksternal, melalui salah satu antarmuka jaringan fisik host, atau ke salah satu jaringan virtual. Jaringan virtual adalah sakelar jaringan virtual tempat adaptor jaringan mesin virtual terhubung. Jika perlu, dalam jaringan seperti itu, dengan menggunakan hypervisor, layanan DHCP dan NAT dapat diimplementasikan untuk mengakses Internet melalui koneksi Internet host.

Kemampuan jaringan virtual memungkinkan Anda untuk membuat konfigurasi jaringan yang cukup kompleks bahkan di dalam host yang sama, misalnya, mari kita lihat diagram berikut:

Tuan rumah terhubung ke jaringan eksternal melalui adaptor jaringan fisik LAN 0, mesin virtual VM5 terhubung ke jaringan eksternal melalui antarmuka fisik yang sama, melalui adaptor jaringan VM LAN 0. Untuk sisa mesin di jaringan eksternal, host dan VM5 adalah dua PC yang berbeda, masing-masing memiliki alamat jaringannya sendiri, kartu jaringannya sendiri dengan alamat MAC-nya sendiri. NIC VM5 kedua terhubung ke sakelar virtual jaringan virtual VMNET 1, adapter jaringan mesin virtual VM1-VM4 juga terhubung dengannya. Jadi, kami telah mengatur jaringan internal yang aman dalam satu host fisik, yang memiliki akses ke jaringan eksternal hanya melalui router VM5.

Dalam praktiknya, jaringan virtual memudahkan untuk mengatur beberapa jaringan dengan tingkat keamanan yang berbeda dalam satu server fisik, misalnya, untuk memindahkan host yang berpotensi tidak aman ke DMZ tanpa biaya tambahan untuk peralatan jaringan.

Snapshot

Fitur virtualisasi lain, yang kegunaannya sulit ditaksir terlalu tinggi. Esensinya bermuara pada fakta bahwa kapan saja, tanpa menghentikan pengoperasian mesin virtual, Anda dapat menyimpan snapshot dari statusnya saat ini, dan lebih dari satu. Untuk administrator yang belum terjamah, ini hanyalah semacam liburan, dapat dengan mudah dan cepat kembali ke keadaan semula jika tiba-tiba terjadi kesalahan. Tidak seperti membuat gambar hard drive dan kemudian memulihkan sistem dengan itu, yang dapat memakan banyak waktu, beralih di antara snapshot terjadi dalam beberapa menit.

Penggunaan lain untuk snapshot adalah untuk tujuan pelatihan dan pengujian, mereka dapat digunakan untuk membuat seluruh pohon status mesin virtual, dapat dengan cepat beralih di antara opsi konfigurasi yang berbeda. Gambar di bawah ini menunjukkan pohon gambar router dari lab pengujian kami yang sangat Anda kenal dari materi kami:

Kesimpulan

Terlepas dari kenyataan bahwa kami hanya mencoba memberikan gambaran singkat, artikel itu ternyata cukup banyak. Pada saat yang sama, kami berharap berkat materi ini Anda dapat benar-benar menghargai semua peluang yang disediakan oleh teknologi virtualisasi dan secara bermakna, menghadirkan manfaat yang dapat diperoleh infrastruktur TI Anda, mulai mempelajari materi baru kami, dan secara praktis memperkenalkan virtualisasi ke dalam kehidupan sehari-hari. latihan. .