Виртуализация

Виртуализация затрагивает не только аппаратное, но и программное обеспечение. Лучше всего описать виртуализацию как средство улучшения использования существующих системных ресурсов. Многие знакомы с виртуализацией благодаря таким программам, как VMWare, программному решению виртуализации. VMWare была разработана для запуска клиентской ОС под host-ОС с помощью Virtual Machine Manager (VMM). VMM отвечает за эффективное распределение существующих ресурсов и обеспечивает виртуальное аппаратное обеспечение (которого не существует). В результате под Windows Server можно запустить полноценную систему Linux.

AMD и Intel поддерживают виртуализацию аппаратно, на уровне процессора, то есть последние CPU способны обеспечивать систему виртуальными ресурсами. В результате VMM может запускать несколько операционных систем на одном процессоре. Кстати, повышение интереса к аппаратной поддержке виртуализации связано с увеличением числа ядер. С двумя или четырьмя вычислительными ядрами на процессор мощности уже достаточно, чтобы на одном компьютере работали две или больше операционных систем.

Для виртуализации с аппаратной поддержкой есть несколько моделей использования. В любом случае, вы можете запускать на одной системе несколько ОС, что приводит к новым моделям использования. Что касается клиентских компьютеров, то Intel считает важным добавление сервисной операционной системы, которая дополняет основную ОС. Сервисная ОС может отслеживать весь сетевой трафик, обеспечивая улучшенную безопасность и возможность ИТ-персоналу обслуживать систему удалённо. В мире серверов имеет смысл разделить опорные части приложений на несколько разделов операционных систем.

В следующем примере показана система, у которой работает раздел с сервером баз данных и два дополнительных раздела с web-серверами, причём, последние поддерживают избыточность. В данном примере сервер базы данных отделён от web-серверов, что обеспечивает уровень безопасности, который раньше достигался только с помощью двух физических компьютеров. Да и два web-сервера (для избыточности) гарантируют снижение времени простоя, поскольку если один из них станет недоступен, нагрузку примет на себя второй сервер. Наконец, второй web-сервер можно использовать для тестирования перед тем, как окончательно внести какие-либо изменения в систему.

Ещё один интересный аспект заключается в балансировке нагрузки. Впрочем, здесь мы можем упереться в ограничения остального аппаратного обеспечения. Хотя компоненты ввода/вывода тоже виртуальные, но аппаратной поддержки такой виртуализации пока нет. AMD и Intel сегодня работают над решением этой проблемы и выпустят продукты с расширенной поддержкой виртуализации для устройств ввода/вывода, то есть вскоре мы увидим аппаратную поддержку переназначения DMA и операций ввода/вывода.

Источник: Intel, презентация с idf.

Источник: Intel, презентация с idf.

Консолидация

Существует множество технических причин и поводов, связанных с приложениями, почему виртуализация сегодня столь важна. Но есть одна большая причина, почему виртуализация набирает популярность. Серверы дорого стоят, очень дорого, особенно большие деньги приходится выкладывать за high-end решения. Чем меньше физических серверов вам потребуется, тем больше денег можно сэкономить. Мощные серверы, способные запускать несколько или даже десятки разных разделов с операционными системами/сеансами, могут снизить издержки и на сами серверы, и на окружение.

Даже сегодня один мощный сервер с четырьмя сокетами и четырёхядерными процессорами (16 вычислительных ядер), при наличии достаточных ресурсов, способен справиться с несколькими операционными системами. Хотя, конечно, есть определённые ограничения, связанные с природой одной системы (ограниченные возможности ввода/вывода), подобные решения очень интересны для сфер, где требуется частое и быстрое развёртывание дополнительных серверов. Подумайте о разработчиках программного обеспечения или даже о провайдерах, которые могут в короткий срок внедрить дополнительные услуги хостинга, не закупая сотни физических серверов каждую неделю.

Если ваша программная архитектура мощная и масштабируемая, то high-end кластерное окружение позволяет переводить разделы ОС с одной системы на другую. Виртуальный раздел можно переводить с одного сервера на другой, не затрагивая физическое аппаратное обеспечение.

Добавим к этому приятные опции модернизации. В целом, покупка high-end серверов с поддержкой технологии виртуализации имеет смысл для потребителей, которые хотят минимизировать совокупную стоимость владения (TCO). Решение, если оно будет достаточно гибким для установки будущих процессоров с большим числом ядер, способное переводить разделы с операционными системам и приложениями по инфраструктуре, для корпоративной сферы просто бесценно.