Гипервизор серверов

Многие забывают о значимости технологии гипервизоров. Нельзя полностью ощутить преимущества виртуализации без понимания сути гипервизора серверов и его роли в компьютерной системе.
 

Что такое гипервизор простыми словами

Гипервизор - это важное программное обеспечение, которое обеспечивает надежное отделение операционной системы компьютера и приложений от физического оборудования. Это решающее звено в архитектуре компьютерной системы, выполняющее роль посредника между аппаратным и программным обеспечением. Главная задача server hypervisor - обеспечение эффективного использования ресурсов и предоставление изолированной среды для работы операционных систем и приложений.
 

Для чего нужны гипервизоры

Гипервизор позволяет физическому хост-компьютеру в качестве гостевых ОС управлять несколькими виртуальными машинами VPS, что в свою очередь позволяет эффективно использовать вычислительные ресурсы.
 

Преимущества гипервизора

Гипервизор абстрагирует операционную программную среду хоста от его аппаратной составляющей. ИТ-специалисты могут свободно настраивать, устанавливать и управлять программными приложениями, не ограничиваясь аппаратной конфигурацией.
Эффективность. Вместо трудоемкого и времязатратного процесса ручной установки можно быстро настроить гипервизор для мгновенного создания виртуальной среды.
Безопасность. Мощные механизмы для изоляции виртуальных машин и обеспечения их безопасности. Каждая виртуальная среда работает в собственном контейнере. Это гарантирует, что проблемы типа отказа в работе или атаки на виртуальную машину не повлияют на работу других.
Масштабируемость. Необходимость в дополнительных ресурсах может быть удовлетворена путем простой настройки нескольких виртуальных машин, без необходимости приобретать и настраивать новое оборудование. Когда приложению требуется дополнительная вычислительная мощность, гипервизор обеспечивает беспрепятственный доступ к свободным физическим ресурсам.
 

Что делает гипервизор

Программное обеспечение устанавливается на физические серверы. Терминология, которая используется для описания процесса, включает в себя термины "хост" - физическая машина, и "гости" - виртуальные операционные системы.
Главная задача гипервизора заключается в создании нескольких виртуальных копий физического компьютера. Каждая из них имеет свои аппаратные ресурсы и воспринимается пользователем как отдельное устройство. Гипервизор позволяет установить на каждую виртуальную машину изолированую гостевую операционную систему, независимую от "железа" хост-машины.
 

Виды гипервизоров

Гипервизоры первого типа - самостоятельные программы, которые устанавливаются непосредственно на серверное оборудование. Имеют прямой доступ к аппаратным ресурсам и не нуждаются в операционной системе хоста. Работают непосредственно с физическим оборудованием и могут управлять вычислительными ресурсами для нескольких виртуальных машин. Обеспечивают высокую производительность и безопасность, так как отсутствие операционной системы хоста уменьшает риски возникновения сбоев или уязвимостей. Примеры - Hyper-V, KVM, ESXi.
Гипервизоры второго типа устанавливаются поверх уже существующей операционной системы на хост-машине. Примеры - Oracle Virtual Box, VMware Workstation, OpenVZ. Предоставляют виртуальные ресурсы для гостевых операционных систем и управляют ими. Они более гибкие и простые в установке, но из-за необходимости обращения к операционной системе хоста производительность у них ниже. Также встречаются гибридные гипервизоры.
 

Можно ли обойтись без гипервизора

Можно создавать виртуальные контейнеры с помощью контейнеризации. Основное различие заключается в том, что для каждой виртуальной машины необходима собственная операционная система, в то время как контейнеры напрямую используют одно ядро ОС. Требуется меньше системных ресурсов по сравнению с виртуальными машинами. Они быстрее запускаются, легко перемещаются между различными средами и занимают меньше места. Но у контейнеризации имеется большой недостаток - невозможность качественного разграничения ресурсов между контейнерами, т.е. создаваемая нагрузка внутри одного контейнера всегда влияет на остальные.
 

Какой гипервизор выбрать для сервера

 

VMware vSphere

Программа поддерживает различные операционные системы, включая Linux, macOS, Windows и FreeBSD. Для установки на сервер необходимо загрузить дистрибутив с флеш-карты или диска. В течение 60 дней можно бесплатно использовать программу, после чего необходимо приобрести лицензионный вариант или остаться на демо-версии с ограниченными возможностями. Хотя бесплатная версия не имеет ограничений по физическому оборудованию в отношении памяти и процессоров, есть другие моменты. Например, невозможно использовать программу совместно с Veeam для создания резервных копий или ограничение количества ядер на виртуальном устройстве до 8. Также нельзя подключаться к серверу vCenter и доступен режим только для чтения через API. Доступны инструменты для автоматизации процессов загрузки, настройки сети и подключения к серверу.
Важным преимуществом программы является встроенная интеграция с Microsoft Active Directory, которая позволяет распознавать клиентов в частном и гибридном облаке. Благодаря равномерному распределению ресурсов можно менять размер жесткого диска без перезагрузки компьютера.
Одной из особенностей гипервизора является его требовательность к аппаратному обеспечению.
 

Hyper-V

Разработанный в 2008 году представляет собой эффективное решение для создания и дополнения облачного хранилища.

• Поддерживает работу с постоянной памятью, что позволяет достичь устойчивой производительности виртуальных машин.
• Простая настройка и управление.
• Предоставляет возможность использования скрытых подсетей, что обеспечивает безопасное взаимодействие между виртуальными машинами.

 

Xen

Разработанный в 2003 году в Кембридже представляет собой серьезное инновационное решение в области виртуализации. В 2007 году была выпущена версия Citrix, расширяющая возможности платформы.
Одним из ключевых преимуществ Xen является способность поддерживать аппаратную виртуализацию и пара-виртуализацию, что позволяет использовать ресурсы системы более эффективно и создавать изолированные виртуальные окружения для различных задач.
Еще одно важное преимущество Xen заключается в компактности. Большая часть кода находится за пределами гипервизора, что значительно снижает его объем.
Xen также является программой с открытым кодом. Это дает возможность постоянного совершенствования и поддержки платформы, что делает ее гибкой и адаптивной.
 

KVM

Мощный и универсальный программный инструмент для виртуализации, разработанный на базе ядра Linux. Необходимо загрузить программу и установить библиотеку виртуализации Libvirt. Затем выполнить детальную настройку в зависимости от операционной системы, установленной на физическом оборудовании. Неоспоримое достоинство гипервизора - он работает на любом сервере и непридирчив к ресурсам.

• Обладает встроенными механизмами восстановления после неполадок.
• Поддерживает использование контейнеров, что обеспечивает изоляцию и безопасность виртуальных окружений.
• Это основа для системы виртуализации Proxmox.
• Использование KVM обходится недорого, что делает его доступным для широкой аудитории.

Администрирование KVM требует определенных навыков и может быть сложным. В программе отсутствуют графические инструменты управления виртуальным оборудованием. Однако существует пакет Virt-Manager, который можно установить для более удобного управления.
Также стоит учесть, что KVM не обладает встроенными инструментами, аналогичными Fault Tolerate в VMware. Но можно создать кластер повышенной доступности с использованием сетевой репликации через DRBD и обеспечить безопасность с помощью VPN-соединения.
Внимание! У программы отсутствует служба поддержки.
 

VMware

Принадлежит к первому типу, поэтому использование ПО требует тщательного подбора соответствующего оборудования. В официальном руководстве к программе указан его детальный перечень, с которым гарантируется совместимость.
Несоблюдение требуемых параметров в сочетании с неподходящим оборудованием может привести к непредсказуемому поведению системы, ухудшению производительности и возникновению ошибок.
 

Рекомендации по выбору гипервизора

Выбор гипервизора - это важный шаг и правильное соблюдение рекомендаций поможет вам сделать осознанный выбор. Необходимо учитывать физические возможности сервера, наличие необходимой лицензионной версии программного обеспечения, технической поддержки и другие факторы.

• Тщательно изучите доступную информацию на официальном портале производителя программного обеспечения.
• Убедитесь, что характеристики вашей физической машины соответствуют минимальным требованиям гипервизора.
• Исследуйте другие характеристики выбранного программного обеспечения, чтобы быть уверенным, что оно полностью соответствует вашим потребностям.

 

Резюме

Не существует однозначного ответа на вопрос о предпочтительности конкретного гипервизора, так как выбор зависит от множества факторов. Если ваши планы включают использование виртуальных машин с ОС Linux, рекомендуется обратить внимание на XenServer или KVM. Эти гипервизоры обеспечивают широкую поддержку Linux-среды и позволяют эффективно управлять виртуальными машинами.