Виртуализация и облачные вычисления

Виртуализация и облачные вычисления

В ИТ-технологиях под термином «виртуализация» обычно понимается процесс изоляции компьютерных ресурсов друг от друга, который уменьшает зависимости между ними. При этом серверное и клиентское программное обеспечение не зависит от аппаратной части. Виртуализация дает возможность пользоваться своей рабочей средой со всеми приложениями независимо от используемого рабочего компьютера.

Выделяют две категории, на которые можно разделить понятие виртуализации:

Виртуализация платформ;
Виртуализация ресурсов.
Виртуализация платформ

Под виртуализацией платформ понимается создание программных систем на базе реальных программно-аппаратных комплексов, которые бывают как зависимыми так и независимыми от них.

Система, которая предоставляет программное обеспечение и аппаратные ресурсы, называется хостовой (host), а системы, которые она симулирует, называются гостевыми (guest).

Виртуализацию платформ можно разделить на следующие виды:

Полная эмуляция (симуляция)
В этом случае виртуальная машина виртуализует все аппаратное обеспечение и сохраняет гостевую операционную систему неизменной. Этот подход дает возможность эмулировать аппаратные архитектуры разного вида.

Частичная эмуляция (нативная виртуализация)
В данном случае виртуальная машина виртуализует только необходимое количество аппаратного обеспечения, для того, чтобы она могла запуститься изолированно. Этот подход позволяет запускать те гостевые операционные системы, которые разработаны для архитектуры хоста. И в этом случае могут быть одновременно запущены несколько экземпляров гостевых систем.

Частичная виртуализация (виртуализация адресного пространства)
При использовании такого подхода, виртуальная машина симулирует несколько экземпляров аппаратного окружения, в частности, пространства адресов. Этот вид виртуализации дает возможность совместного использования ресурсов и изолирования процессов, но не дает возможность разделять экземпляры гостевых операционных систем.

Паравиртуализация
Использовании паравиртуализации дает возможность не симулировать аппаратное обеспечение, но вместо этого для взаимодействия с гостевой операционной системой используется специальный программный интерфейс (API).

Виртуализация уровня операционной системы
Этот вид виртуализации используется для создания нескольких защищенных виртуализованных серверов на одном физическом и является виртуализацией физического сервера на уровне операционной. В данном случае гостевая система, разделяет использование одного ядра хостовой операционной системы с другими гостевыми системами. Этот тип виртуализации используется для организации систем хостинга, когда необходимо в рамках одного экземпляра ядра поддерживать несколько виртуальных серверов клиентов.

Виртуализация уровня приложений
Данный вид виртуализации от рассмотренных ранее: в предыдущих случаях создавались виртуальные среды (или виртуальные машины), которые использовались для изоляции приложений. В этом же случае для приложения создается контейнер, содержащий все необходимое для работы приложения (файлы реестра, конфигурационные файлами, пользовательские и системные объекты. В итоге получается приложение, которое не требуется устанавливать на аналогичной платформе.

Виртуализация ресурсов

Виртуализация ресурсов дает возможность концентрировать и упрощать управление группами ресурсов. Например таких как сети и хранилища данных, пространства имен.

Виртуализации ресурсов бывает следующих видов:

Объединение, агрегация и концентрация компонентов
В этом случае виртуализации ресурсов организовывается группа ресурсов (пул) с удобным для пользователя интерфейсом из нескольких физических или логических объектов.

Разделение ресурсов (partitioning)
При разделении ресурсов в процессе виртуализации выполняется разделение какого-то одного большого ресурса на несколько однотипных объектов, удобных в использовании. В сетях хранения данных используется термин «зонирование ресурсов» (zoning).

Инкапсуляция
В случае виртуализации это процесс создания системы, которая предоставляет удобный интерфейс для пользователя и при этом скрывает подробности сложности своей реализации.

На сегодняшний день можно выделить следующие варианты использования виртуализации:

1) Консолидация серверов

Виртуализация дает возможность миграции с физических серверов на виртуальные, при этом размещаться они будут на одном физическом сервере, что увеличит его загрузку до 60-80% и повысит коэффициент использования аппаратуры. Это дает возможность значительно экономить на аппаратуре, электроэнергии и обслуживании.

2) Разработка и тестирование приложений

Виртуализация позволяет одновременно запускать несколько различных операционных систем, что дает возможность разработчикам и тестировщикам программного обеспечения тестировать приложения, используя различные платформы и конфигурации.

3) Использование в бизнесе

К данной группе можно отнести все бизнес-решения, пользующиеся основными преимуществами виртуальных машин. Например, на основе виртуальных машин можно создавать резервные копии серверов и рабочих станций, строить системы, требующие минимального времени восстановления после сбоев, и т.п.

4) Использование виртуальных рабочих станций

С началом использования виртуальных машин отпадает необходимость создавать свою рабочую станцию с привязкой к аппаратуре. Однажды создав виртуальную машину со своей рабочей (домашней) средой, ее можно использовать на любом

другом компьютере. Для определенных задач (например, сервер приложений) можно использовать готовые шаблоны виртуальных машин (Virtual Appliances).

Многочисленные преимущества виртуализации операционных систем дают возможность компаниям экономить на обслуживании, персонале, аппаратном обеспечении, копировании данных и восстановлении после сбоев. На рынке виртуализации появляются мощные средствами управления, миграции и поддержки виртуальных инфраструктур, дающие возможность максимального использования преимуществ виртуализации. На сегодняшний виртуальные инфраструктуры внедрены и успешно функционируют в различных сферах деятельности: в промышленности и финансовом секторе, медицинских и образовательных учреждениях.

Облачные вычисления
Облачные вычисления (Cloud Computing) — это технология обработки данных, которая объединяет ИТ-ресурсы различных аппаратных платформ, доступ к которым предоставляется пользователю через интернет. Эта технология имеет ряд преимуществ: доступность ресурсов в любом месте и в любое время, отказоустойчивость, экономичность, эффективность, простота, гибкость и масштабируемость.

Облачные среды бывают публичными (public cloud), и частными (private cloud).

Доступ к публичному облаку предоставляется через внешнего поставщика услуг. Такие облачные среды могут обеспечить возможность быстрого масштабирования с минимальными начальными инвестициями и предложить необходимую инфраструктуру для быстрого удовлетворения потребности конечного пользователя. Они также позволяют конечным пользователям получать доступ к компьютерным ресурсам (приложениям, хранилищам данных, вычислительным мощностям) именно тогда, когда эти ресурсы необходимы, и до тех пор, пока они необходимы, при этом пользователь оплачивает только фактически потребленные ресурсы.

Частное облако — реализация «облачной концепции» внутри организации. Эта технология обладает многими преимуществами компьютерной среды на базе публичных облаков, но при этом исключаются значительные недостатки и риски, как, например, ограничение пропускной способности сети, угрозы безопасности. Также сервисы на базе частных облаков способны предложить конечному пользователю более высокую степень контроля, в т.ч. доступа пользователей к сети, что существенно повышает устойчивость и безопасность.

Компания LINCAS предлагает заказчикам решения в области виртуализации и облачных вычислений от признанных лидеров в этой области: Citrix, Microsoft, VMware.

Компания Citrix предлагает облачные технологии для мобильного стиля работы. С их помощью у вас будет возможность работать и участвовать в совместных проектах независимо от вашего местоположения. Решения Citrix обеспечивают легкий и безопасный доступ к приложениям и данным с любых современных устройств, помогают создавать облачные системы, используя виртуализацию и сетевые технологии для обеспечения высокой производительности, гибкости и экономической эффективности облачных сервисов. Такие решения как XenApp, XenDesktop, XenClient, AppDNA, CloudPlatform, CloudPortal Business Manager, XenServer являются одними из лидеров на рынке решений для мобильных устройств, виртуализации десктопов, облачных сетевых технологий, облачных платформ, организации сотрудничества и совместного использования данных. Используя эти решения Citrix, организации любого размера могут обрести скорость и гибкость, необходимые для достижения успеха в быстро меняющихся условиях современного мира.

В области виртуализации Microsoft предлагает ряд надежных и гибких решений — Windows Server 2008 R2 Hyper-V, MED-V, Remote Desktop Services, Application Virtualization. Эти решения позволяют перевести хост-ориентированную архитектуру на современную, динамическую, эффективную и экономичную с использованием механизмов виртуализации как на уровне ЦОД, так и на уровне рабочих мест. В конечном итоге все это позволит организациям ускорять развертывание новых сервисов и повышать уровень ИТ-обслуживания, а, следовательно, быстрее адаптироваться к быстро изменяющейся деловой конъюнктуре. Также Microsoft имеет комплексную стратегию перехода к облачным средам, важным элементом которой является возможность гибкого взаимодействия ИТ-сервисов, размещенных в различных облачных средах, частных или публичных. Пример такого взаимодействия — использование единых средств аутентификации и авторизации Active Directory для приложений в различных облаках, инфраструктуры управления System Center и возможность перенесения нагрузок из одного облака в другое в зависимости от текущих потребностей бизнеса.

VMware предлагает решения по виртуализации инфраструктуры и управления, виртуализации настольных компьютеров и корпоративных приложений на основе платформы виртуализации VMware vSphere. Эта платформа предоставляет ресурсы, приложения и серверы, когда это необходимо, и там, где это необходимо. Пользователи VMware могут сократить совокупные ИТ-расходы на 50-70% за счет консолидации пулов ресурсов и предоставления высокодоступных виртуальных машин с помощью VMware vSphere.

Облачные решения VMware повышают эффективность и надежность ИТ-инфраструктуры и при этом способствуют внедрению инноваций. Решение VMware предоставляет все необходимое для создания, эксплуатации и администрирования облака, а также подбора необходимого персонала и при этом выполняет постоянную количественную оценку воздействия внедрения.