what is virtualization
Що таке технологія віртуалізації в управлінні інфраструктурою:
У цьому Серія навчальних посібників з А до Я мереж , ми дізналися все про Усунення несправностей мережі у нашому попередньому уроці.
У цьому підручнику ми дослідимо концепцію управління інфраструктурою разом із необхідністю процесу віртуалізації для більш ефективного управління інфраструктурою.
Він також підкреслює різні типи віртуалізації, переваги та інші концепції, пов'язані з віртуалізацією з використанням її в управлінні інфраструктурою.
Для професіоналів програмного забезпечення , віртуалізація - це дуже корисний інструмент, який пропонує дуже підходящу платформу для тестувальників для розробки та тестування програмного забезпечення та перевірки їх впливу, на якому вони працюють.
безкоштовно витягувати адреси електронної пошти з веб - сайту
Що ви дізнаєтесь:
- Управління інфраструктурою в індустрії програмного забезпечення
- Потреба у віртуалізації в управлінні інфраструктурою
- Що таке віртуалізація?
- Типи віртуалізації
- Типи гіпервізорів
- Переваги віртуалізації
- Віртуалізація настільних комп’ютерів
- Приклади віртуалізації
- Концепція віртуального обладнання
Управління інфраструктурою в індустрії програмного забезпечення
Для ІТ-організації управління інфраструктурою складається з управління всіма її важливими активами та ресурсами, такими як обладнання, дані та робоча сила, а також політика та процеси, які вони дотримуються для забезпечення безперебійного функціонування служб для побудови ефективної мережі.
Загалом, управління інфраструктурою включає різні типи управління, такі як управління прикладним програмним забезпеченням, управління базами даних, управління серверами та ОС, управління мережею та управління сховищами.
Давайте зрозуміємо це за допомогою живого прикладу:
Ми беремо приклад із програмним додатком Android для онлайн-покупок - AMAZON.
Коли ми переглядаємо веб-сайт Інтернет-магазину Amazon. доступні різні сторінки, на яких представлені товари під різною категорією з цінами, пропозиціями, відгуками тощо.
Коли ми замовляємо якийсь товар і купуємо його, тоді всі деталі оплати та доставки зберігаються у такому форматі, який зрозумілий програмному забезпеченню, і те саме відображатиметься кінцевому користувачеві у форматі, зрозумілому замовнику. Це робиться в процесі управління базою даних.
Розмір та зміст даних вимагають платформи, де вони можуть зберігатися. З цим не може впоратися виключно фізичне обладнання, оскільки слід зберігати величезну кількість даних, тому в таких випадках використовуються віртуальні машини, які відомі як сервери. Отже, ОС налаштована відповідно до вимог машин.
Усі віртуальні машини будуть взаємодіяти за допомогою мережевого управління між собою.
Завдяки процесу управління зберіганням, всі віртуальні дані будуть регулярно зберігатися фізично на якомусь жорсткому диску або запам'ятовуючому пристрої, щоб у разі втрати даних всі дані можна було відновити за допомогою резервної копії.
Усі ці процеси загалом називатимуть управлінням інфраструктурою.
Потреба у віртуалізації в управлінні інфраструктурою
Для управління загальною інфраструктурою такої організації, як ІТ-компанія, активи якої розподіляються в різних регіонах країни та за кордоном, нам потрібно багато програмного забезпечення, а для управління ними також знадобляться ІТ-адміністратори, робоча сила, енергія тощо.
Ці вимоги в цілому вплинуть на діловий оборот, збільшивши витрати, і потребує багато часу для реалізації. Для мінімізації витрат бізнесу та оптимального використання часу та грошей введено поняття віртуалізації.
Простими словами, за допомогою віртуальних машин простір, який використовується для встановлення величезної кількості фізичних серверів, можна зменшити до половини, а це, в свою чергу, економить енергію, витрачену на роботу цих серверів та їх охолодження.
Заміна фізичних серверів віртуальними машинами дозволить заощадити витрати на залучення та підтримку робочої сили. Більше того, найбільша перевага полягає в тому, що дуже легко і швидко розгорнути віртуальні машини, щоб задовольнити нагальні вимоги бізнесу, і в результаті це заощадить і час, і гроші.
Таким чином, для безперебійної та ефективної роботи мережевої системи корисно розгорнути віртуалізацію.
Що таке віртуалізація?
Формування віртуальних обчислювальних ресурсів, таких як сховище, комп'ютерна мережева система, операційні системи тощо, відоме як віртуалізація. Основним будівельним блоком віртуалізації є апаратний блок, такий як сервер, який має групу ресурсів.
Віртуалізація включає певний фізичний ресурс, такий як сервер, який виявляється поведінкою як складова віртуальних ресурсів і навпаки.
Віртуалізація може бути:
- Формування численних віртуальних ресурсів з одного фізичного ресурсу.
- Формування одного віртуального ресурсу з одного або багатьох фізичних ресурсів.
Типи віртуалізації
Різні типи віртуалізації включають:
- Віртуалізація сховища
- Віртуалізація мережі
- Віртуалізація додатків
- Віртуалізація клієнта та сервера
- Віртуалізація даних
# 1) Віртуалізація сховища
Цей тип віртуалізації найчастіше використовується в мережевих операційних центрах, відомих як NOC, або центрах обробки даних організацій, де існує величезна потреба зберігати великий обсяг даних. Тут це полегшує створення, видалення та модифікацію даних на різному обладнанні.
Це досягається шляхом підключення різних апаратних блоків на одній платформі за допомогою мережевого з'єднання, такого як підключення через волокно.
Деталі описані за допомогою малюнка нижче.
# 2) Віртуалізація мережі
Він розгортається в інфраструктурі, де є необхідність передбачити сервери, розташовані далеко один від одного в різних місцях організації. Таким чином, це полегшує побудову мереж VLAN, NAT тощо.
На малюнку нижче описано, як ми можемо візуалізувати нашу настройку, прийнявши схему VMware:
# 3) Віртуалізація додатків
Це розділ програми, встановленої з хост-ПК, який її використовує. З точки зору користувача, користувач може отримати доступ до програми, як і раніше, і також може вносити в неї зміни.
Для віртуалізації додатків ми будемо використовувати серверну архітектуру, в якій додаток встановлюється на одному з централізованих серверів у NOC, а робочий стіл користувача може отримати до нього доступ із віддаленого кінця лише з обмеженими правами.
Для реалізації цього використовується різне програмне забезпечення, таке як тонка програма VMware, Microsoft App-V тощо.
# 4) Віртуалізація клієнта та сервера
При цьому типі віртуалізації служби будуть працювати на централізовано керованому сервері, поки вони виконуються в клієнтському кінці, який знаходиться локально.
Однак образ диска ОС буде створювати резервні копії та регулярно оновлювати систему, щоб підтримувати синхронізацію клієнта та сервера. Немає необхідності в постійному з'єднанні мережі між віртуальною машиною та сервером.
Клієнтська віртуальна машина може працювати без ОС за допомогою гіпервізора.
# 5) Віртуалізація даних
Це процес комбінування даних з різних ресурсів даних для створення одиночного, віртуального та логічного джерела інформації, щоб його можна було отримати та легко отримати доступ за допомогою користувацьких програм, інформаційних панелей, порталів тощо, не знаючи походження розташування даних.
Бізнес-організації широко застосовують віртуалізацію даних, і в наші дні вона в основному використовується у поєднанні з технологією хмарних обчислень.
Явище віртуалізації даних складається з наступних процесів, і програмне забезпечення для віртуалізації повинно виконувати всі наступні кроки:
- Абстракція: Це означає абстракцію даних з різних джерел та розташування та абстракцію мови джерела даних та його інтерфейсу програмування.
- Трансформація: Залежно від потреби бізнес-рішення, інтеграції та перетворення даних у відповідній формі.
- Федерація: Він виконує операцію об’єднання результатів вищезазначених двох процесів з кількох джерел.
- Доставка: Програмне забезпечення має забезпечувати передачу даних відповідно до вимог кінцевого користувача або джерела програми.
Таким чином, віртуалізація даних знижує ймовірність помилок даних в управлінні інфраструктурою, а також прискорює швидкість доступу до даних у режимі реального часу.
Типи гіпервізорів
Він також відомий як монітор віртуальної машини (VMM) і створює віртуальну платформу для головного ПК для забезпечення кількох ОС для відвідувачів для запуску на ньому різних програм.
Існує два класи гіпервізорів:
- Рідний гіпервізор
- Розміщений гіпервізор
# 1) Рідні гіпервізори
Сюди входить програмне забезпечення, таке як система Oracle VM, яка передає через апаратне забезпечення головної системи управління ним та нагляд за роботою гостьової операційної системи.
Гостьова ОС буде плавати на рівні над гіпервізором, і кожна з них має VMM.
# 2) Розміщені гіпервізори
Вони передаються в типовій операційній системі, як і інше програмне забезпечення. Гостьова ОС передає потоки як курс дій на хості.
Приклади: Сервер та робоча станція VMware, VirtualBox, KVM та QEMU тощо.
Дізнатися більше = >> VMWare проти VirtualBox
Переваги віртуалізації
Нижче перераховані різні переваги віртуалізації:
# 1) Ефективне використання обладнання : Віртуальні машини поводяться як апаратне забезпечення, отже завдяки використанню віртуалізації зменшуються витрати та обслуговування, необхідні для фізичного обладнання, і тим самим належним чином використовують апаратне забезпечення.
# 2) Відновлення після катастрофи : У разі збою даних у системі або будь-якої іншої серйозної несправності, завдяки процесу віртуалізації, легко відновити наші віртуальні машини та змусити їх працювати, перемістивши їх в іншу подібну хмарну систему.
Крім того, управління та відновлення стануть простішими завдяки використанню концепції віртуалізації для втрати даних.
# 3) Економія енергії : Перетворення фізичного обладнання у віртуальну машину в центрі NOC та на віддаленому кінці зменшить споживання енергії, необхідної для їх завантаження та продовження роботи. Таким чином загальна енергія економиться.
# 4) Ефективне використання простору в NOC: Припустимо, для запуску мережі одній організації потрібно 20 стійок маршрутизаторів і 10 стійок комутаторів і 30 ПК. Для розгортання всього цього обладнання для його обслуговування знадобиться великий простір та еквівалентні ресурси, такі як робоча сила, енергія, змінний струм тощо.
Але з концепцією віртуалізації для запуску цієї мережі буде потрібно лише менше половини цього простору, тим самим заощаджуючи простір, гроші та час.
# 5) Легке розгортання сервера : Під час запуску мережі, якщо раптом один із наших серверів здається надмірно використаним, ми можемо дуже швидко виростити образ клонування сервера та виростити інший сервер, який працюватиме відповідно до існуючого.
Таким чином, завдяки віртуалізації ми можемо підготувати замінник і змусити його працювати дуже легко. Хоча якщо ми фізично встановимо сервер, то для його роботи знадобляться дні або навіть тиждень.
# 6) Підтримка гостьової операційної системи : Різні типи операційних систем поводяться по-різному і мають численні вимоги до обладнання. Програмне забезпечення для віртуалізації об'єднає всі вимоги на одній платформі та виконає їх.
Віртуальні машини також підтримують 32-розрядний та 64-розрядний процесори для роботи.
# 7) Інструменти та драйвери для гостьових додатків: Програмне забезпечення для віртуалізації забезпечує набір додаткових інструментів та драйверів для віртуальних машин. Це покращує мережеву роботу мережевої системи та всередині машини, а також за рахунок збільшення швидкості обробки.
Він також пропонує інструмент 3D-дисплея, який використовується для ігор та розваг у світі розваг.
Віртуалізація настільних комп’ютерів
У цьому процесі віртуалізації загальна робота на робочому столі відбуватиметься в централізованому серверному блоці.
Клієнти настільних комп'ютерів - це в основному тонкі клієнти, які ведуть себе як кінцевий пристрій для встановлення з'єднання з прилеглими пристроями, такими як порти клавіатури, миші або USB, через підключення до локальної мережі.
Програмне забезпечення цього тонкого клієнта містить графічний інтерфейс користувача (GUI), агенти хмарного доступу, власний веб-браузер та набір основних активів утиліт. Найбільш поширене програмне забезпечення, яке використовується для віртуалізації настільних ПК, включає XenApp та XenDesktop.
Приклади віртуалізації
а) Забезпечення зручного середовища для тестування та розробки програмного забезпечення:
Припустимо, у нас є ідея щодо розробки програмного забезпечення, і якщо ми хочемо перевірити, чи це буде працювати, чи ні, тоді, використовуючи процес віртуалізації, ми можемо створити лабораторію та середовище для тестування програмного забезпечення.
Віртуалізація пропонує крос-платформну утиліту розробнику для тестування та використовує вибір мови розробника для кодування для її власного виготовлення. Він пропонує протестувати своє програмне забезпечення на вибраній вами платформі, як Android, Windows тощо.
b) Запуск кількох програм одночасно на смартфонах:
За допомогою віртуалізації ми можемо запускати на своїх смартфонах декілька додатків, таких як показники погоди в режимі реального часу, кількість пройдених за день кілометрів, компас тощо, не перевантажуючи пам’ять телефону, оскільки дані зберігаються на якомусь іншому сервері та обчислення виконуються програмним забезпеченням, яке встановлено на самому сервері.
Тільки організація, що володіє правом власності на програмне забезпечення, дозволяє запускати програмне забезпечення на чужому сервері. Тому навіть мобільні телефони з невеликою ємністю оперативної пам'яті, як 100 МБ або 1 ГБ лише з одноядерним процесором, зможуть запускати ці важкі програми.
в) Віртуалізація та хмарні обчислення:
Віртуалізація є основним будівельним елементом хмарних обчислень.
Віртуалізація - це концепція, яка дозволяє нам створювати декілька ресурсів з одиночної фізичної апаратної системи. Програмне забезпечення гіпервізора підключено безпосередньо до фізичного обладнання, а також ділить один апаратний блок на кілька віртуальних машин.
З іншого боку, хмарні обчислення - це поєднання методу і теорії, що використовується для надання мереж, інфраструктури зберігання, послуг та додатків на вимогу кінцевому користувачеві в будь-якій мережі.
Отже, ми можемо сказати, що хмарні обчислення - це листоноша віртуальних ресурсів, які постачають програмне забезпечення, дані тощо через Інтернет.
Ці інфраструктурні додатки та послуги, що надаються хмарами, являють собою поєднання декількох видів віртуальних джерел та віртуальних машин, які впорядковані таким чином за допомогою програмного забезпечення та управління, щоб їх можна було використовувати з будь-якого місця на вимогу кінцевого користувача .
Це також підтримується серверами та програмами динамічного розподілу ресурсів. Отже, хмарна інфраструктура містить кілька віртуальних інфраструктур для надання послуг кінцевому споживачу.
Концепція віртуального обладнання
Віртуальний процесор
Гіпервізор розділяє кожен з фізичних блоків ЦП на безліч віртуальних ЦП. Він виділяє одне робоче навантаження на віртуальне ядро.
Щоб краще зрозуміти це, давайте розглянемо наведений нижче приклад:
Фізичний сервер має два процесори з іменами CPU1 і CPU2, кожен з яких має два фізичних ядра.
Отже, ми маємо 2 * 2 = 4 фізичні ядра.
Якщо гіпервізор передбачає 5 vCPU для кожного фізичного ядра, то підсумовуючи 5 * 4 = 20 vCPU, можна виділити машинам.
Віртуальна пам’ять
Фізична апаратна пам'ять системи може бути віртуально розподілена на дві або більше віртуальних машин. Але об'єм розподіленої пам'яті не може перевищувати загальний об'єм пам'яті обладнання.
Залежно від типу програми, в якій вона використовується, ми можемо додавати, змінювати та упорядковувати ресурси віртуальної пам'яті, щоб зробити загальну продуктивність системи більш ефективною.
Параметри розподілу віртуальної пам'яті конфігуруються у віртуальній машині під час їх створення. Але його також можна змінити після встановлення гостьової операційної системи.
На малюнку нижче показано приклад розподілу фізичної пам’яті на дві віртуальні машини.
Віртуальне сховище
Основною концепцією цього типу віртуалізації є поєднання фізично збережених даних від різних фізичних пристроїв зберігання даних до централізовано розташованого блоку даних, який буде виглядати як єдиний блок зберігання. Централізований сервер не може запропонувати більше місця для зберігання, ніж у фізичних місцях та на фізичному обладнанні.
Але об’єднання даних в одному центрі буде більш безпечним і може бути легко відновлено у випадку будь-якої кризи. Файли даних, які фактично зберігаються на сервері, мають розширення, такі як VDI, VHDX та VMDK тощо.
На малюнку нижче показано, як 12 ТБ даних фактично зберігається шляхом поділу на чотири віртуальні машини.
Віртуальна мережа
У віртуальних мережах віртуальні машини взаємодіють з фізичними пристроями, такими як сервер або комутатор, використовуючи карту інтерфейсу віртуальної мережі, відому як vNIC, яка, у свою чергу, практично з'єднана з віртуальним комутатором для подальшого комунікаційного процесу.
Всі ці віртуальні картки та комутатори створені програмним забезпеченням гіпервізора.
Віртуальний комутатор підключений до фізичного комутатора через носій фізичної картки. Завдання, яке виконують різні інтерфейси комутатора або сервера, можна розділити на дві або більше віртуальних машин, і кожна з них буде виконувати доручену їм роботу.
Сценарій буде більш зрозумілим за допомогою наведеної нижче фігури.
Віртуалізація процесора
Це апаратна особливість усіх останніх версій процесорів Intel та інших компаній, які дозволяють одиночному процесору поводитися як кілька окремих процесорів. Таким чином, таким чином потужність центрального процесора може бути використана більш ефективно і ефективно.
Висновок
З цього підручника ми зрозуміли, що управління інфраструктурою є дуже важливим для управління та безперебійної роботи організації. Він включає не тільки управління апаратною частиною компанії, але також політику, ресурси, дані, енергію та гроші, витрачені в бізнесі на операції.
Віртуалізація є однією з ключових технологій, яка забезпечує загальну ефективність мережевої системи організації за допомогою різних її аспектів. Це економить час, а також енергію.
Крім того, послуги працюватимуть швидше, а віртуалізація у поєднанні з наданням хмарних обчислень та різноманітними програмами на замовлення.
НАЗАД Підручник | НАСТУПНИЙ підручник
Рекомендована література
- Що таке протоколи безпеки IP (IPSec), TACACS та AAA
- Підручник із перекладу мережевих адрес (NAT) із прикладами
- Модем проти маршрутизатора: знайте точну різницю
- Керівництво з оцінки та вразливості мережі
- Що таке ключ мережевої безпеки: як його знайти для маршрутизатора, Windows або Android
- Основні кроки та інструменти усунення несправностей мережі
- Що таке мережева безпека: її типи та управління
- Бездротова локальна мережа IEEE 802.11 та 802.11i та стандарти автентифікації 802.1x