Висока надійність і гарантоване обслуговування

У багатьох областях обслуговування абонентів критично важливо забезпечувати постійну роботу сервісу, мінімізувати простої через неполадки або управлятися з великим потоком запитів, щоб вони не приводили до порушення роботи сервісу. Системи, що володіють технічними характеристиками для виконання цих умов, називають системами високої надійності (high availability systems). Приміщення сервісу у віртуальний контейнер можна використовувати для підвищення надійності його роботи.

Обмеження ресурсів

Апаратні ресурси, доступні віртуальним контейнерів, повинні бути завжди менше апаратних ресурсів всієї системи. Бувають ситуації, особливо при роботі під великим навантаженням, коли витребувані сервісом ресурси настільки великі, що можуть призвести до неработопособності самої операційної системи. Засобами віртуального оточення можна обмежити верхню межу ресурсів системи, що виділяються сервісу в рамках віртуального контейнера. Технологія віртуалізації застосовується в даному випадку як засіб контролю ресурсів, споживаних окремим завданням, і забезпечує неперевищення цих ресурсів (оскільки задача не має прямого доступу до обладнання). Це завдання більшість засобів віртуалізації вирішує досить надійно. Такий підхід підвищує надійність системи, оскільки гарантує операційну систему від непрацездатності з причини перевищення ресурсів з боку сервісу. Однак цей метод, природно, не може гарантувати від збоїв самого сервісу, викликаних, наприклад, великим потоком запитів. Поміщення сервісу у віртуальний контейнер дозволяє мінімізувати час простою навіть у ситуації збою віртуального контейнера через перевищення ресурсів, оскільки буде потрібно тільки відновити віртуальний контекст, що в середньому швидше, ніж перезавантаження всього сервера. Таким чином, навіть у разі розміщення на сервері тільки одного сервісу, виправдано його приміщення у віртуальний контейнер.

Гарантовані ресурси

Апаратні ресурси, доступні віртуальному контейнеру, повинні бути гарантовано більше деякого мінімального значення. У ряді випадків необхідно надати клієнтам сервісу деякі гарантії якості обслужіваніяш (QoS, quality of service). Прикладом такої ситуації може служити телефонна розмова: після з'єднання клієнт отримує гарантію, що під час розмови не закінчаться ресурси каналу зв'язку і розмова не перерветься. Інший приклад, вже з області системного адміністрування: дуже бажано гарантувати, що навіть при максимальному навантаженні на сервері (у тому числі в ситуації DoS-атак), у сервісу SSH буде достатньо ресурсів, щоб забезпечити віддалений вхід на сервер системного адміністратора, який міг би вжити термінових заходів. Щоб забезпечити якість обслуговування для сервісу, адміністраторові необхідно гарантувати достатній обсяг апаратних ресурсів для цього сервісу, тобто виключити ситуації збою сервісу через фізичний брак ресурсів у системі. І тут можна використовувати віртуалізацію сервісів. Якщо сервіс працює у віртуальному контейнері, то гарантія мінімального рівня ресурсів зводиться до того, що процеси, що їх поза даного контейнера, в сумі не зажадають більше ресурсів, ніж різниця між обсягом ресурсів системи і ресурсами даного контейнера. Так, якщо в системі паралельно виконується кілька сервісів, кожен з яких поміщений в окремому віртуальному контейнері, то завдання адміністратора - обмежити ресурси кожного контейнера таким чином, щоб сума виділених їм ресурсів не перевищувала всіх ресурсів системи, і при цьому виділені кожному сервісу ресурси були достатні для його нормальної роботи. У разі, якщо програми не поміщені у віртуальні контейнери, домогтися гарантованої нижньої межі доступних ресурсів можна тільки в тому випадку, якщо на одному фізичному сервері виконується тільки один сервіс. В іншому випадку працює правило «хто перший встав, того і тапки», тобто будь-який з сервісів може в якийсь момент зайняти великий обсяг вільних ресурсів, так що залишився не вистачить іншому сервісу для нормальної роботи. Інакше кажучи, в розділяється середовищі неможливо гарантувати окремому сервісу нижню межу доступних ресурсів, і, отже, неможливо дати гарантії клієнтам щодо якості обслуговування.