Виртуализация. 
Разработка информационной системы управления инфраструктурой компании Unitel на базе-технологии

Виртуализация в вычислениях — процесс представления набора вычислительных ресурсов, или их логического объединения, который дает какие-либо преимущества перед оригинальной конфигурацией. Это новый виртуальный взгляд на ресурсы, не ограниченных реализацией, географическим положением или физической конфигурацией составных частей. Обычно виртуализированные ресурсы включают в себя вычислительные мощности и хранилище данных.

Примером виртуализации являются симметричные мультипроцессорные компьютерные архитектуры, которые используют более одного процессора. Операционные системы обычно конфигурируются таким образом, чтобы несколько процессоров представлялись как единый процессорный модуль. Вот почему программные приложения могут быть написаны для одного логического (виртуального) вычислительного модуля, что значительно проще, чем работать с большим количеством различных процессорных конфигураций.

Виртуализация делится на три типа:

• — виртуализация представлений;
• — виртуализация приложений;
• — виртуализация серверов.

Самый яркий пример виртуализации представлений — это терминальные службы Windows Server. Терминальный сервер предоставляет свои вычислительные ресурсы клиентам, и клиентское приложение выполняется на сервере, клиент же получает только «картинку», то бишь представление. Такая модель доступа позволяет, во-первых — снизить требования к программно-аппаратному обеспечению на стороне клиента, во-вторых — снижает требования к пропускной способности сети, в-третьих — позволяет повысить безопасность. Что касается оборудования — то в качестве терминальных клиентов могут использоваться даже смартфоны или старые компьютеры вплоть до Pentium 166, не говоря уже о специализированных тонких клиентах. Существуют тонкие клиенты в форм-факторе розетки Legrand, монтируемые в короб. На клиентских рабочих местах достаточно установить только монитор, клавиатуру и мышь — и можно работать. Для работы с терминальным сервером не обязательно иметь высокоскоростное подключение к локальной сети, вполне достаточно даже низкоскоростного подключения с пропускной способностью 15−20 кбит/с, поэтому терминальные решения очень подходят фирмам, имеющим сильно распределенную структуру (к примеру — сети небольших магазинов, как в случае с компаний «Авантрейд»). Кроме того, при использовании тонких клиентов значительно повышается безопасность, потому что пользователям можно разрешить запускать только ограниченный набор приложений, и запретить устанавливать свои собственные приложения. В принципе, то же самое можно сделать и с полноценными клиентскими рабочими станциями, но с использованием терминальных служб это будет сделать гораздо проще, особенно — не предоставляя доступ целиком к рабочему столу, а лишь публикуя отдельные приложения (возможно в Citrix Metaframe/PS, а так же в Windows Server 2008 и выше). Более того, никакую информацию нельзя будет скопировать на и с внешнего носителя, если это явно не разрешено в настройках терминальных служб. То есть проблема «вирусов на флэшках» отпадает автоматически. Еще одно неоспоримое достоинство — снижение сложности администрирования: упрощается обновление приложений (достаточно обновить их на сервере), и упрощается работа служб поддержки: к терминальной сессии любого пользователя можно подключиться удаленно без установки дополнительного ПО. Недостатков у таких систем два: во-первых — необходимость покупки более мощных серверов (хотя это может быть дешевле, чем множество клиентских рабочих станций, достаточными для запуска приложений локально), во-вторых — появление единой точки отказа в виде терминального сервера. Эта проблема решается за счет использования кластеров, или ферм серверов, но это приводит к еще большему удорожанию системы.

Виртуализация приложений — процесс использования приложения преобразованного из требующего установки в ОС в не требующий. Для виртуализации приложений программное обеспечение виртуализатора определяет при установке виртуализуемого приложения, какие требуются компоненты ОС и их эмулирует, таким образом, создается необходимая специализированная среда для конкретно этого виртуализируемого приложения и, тем самым, обеспечивается изолированность работы этого приложения. Для создания виртуального приложения виртуализируемое помещается в контейнер, оформленный, как правило, в виде папки. При запуске виртуального приложения запускается виртуализируемое приложение и контейнер, являющийся для него рабочей средой. Рабочая среда запускается и предоставляет локальные ранее созданные ресурсы, которое включает в себя ключи реестра, файлы и другие компоненты, необходимые для запуска и работы приложения. Такая виртуальная среда работает как прослойка между приложением и операционной системой, что позволяет избежать конфликтов между приложениями.

Виртуализация серверов — это программная имитация с помощью специального ПО аппаратного обеспечения компьютера: процессор, память, жесткий диск, и т. д. Далее, на такой виртуальный компьютер можно установить операционную систему, и она будет на нем работать точно так же, как и на простом, «железном» компьютере.

Виртуализация позволяет сократить количество серверов благодаря консолидации, то есть там, где раньше требовалось несколько серверов — теперь можно поставить один сервер, и запустить нужное число гостевых ОС в виртуальной среде (рисунок 2.1). Это позволит сэкономить на стоимости приобретения оборудования, а так же снизить энергопотребление, а значит и тепловыделение системы — и, следовательно, можно использовать менее мощные, и, соответственно — более дешевые системы охлаждения.

Рисунок 2.1 Виртуализация северов Виртуализация северов позволяет до предела упростить администрирование инфраструктуры. Главное преимущество, которое оценят все ИТ специалисты — это возможность удаленного доступа к консоли виртуальных серверов на «аппаратном», точнее — «вирутально-аппаратном» уровне, независимо от установленной гостевой ОС и ее состояния. Так, чтобы перезагрузить «зависший» сервер, теперь не нужно бежать в серверную, или покупать дорогостоящее оборудование типа IP-KVM-переключателей, достаточно просто зайти в консоль виртуального сервера и нажать кнопку «Reset». Помимо этого, виртуальные сервера поддерживают технологию моментальных снимков, а так же бэкап и восстановление виртуальных систем намного легче.

Операционная система, запущенная внутри виртуальной машины понятия не имеет, какое оборудование установлено на физическом сервере, внутри которого она работает. Поэтому, при замене аппаратной части, или даже переезде на новый сервер необходимо обновить драйверы только на ОС самого хоста. Гостевые ОС по будут работать как и раньше, поскольку «видят» только виртуальные устройства.

Подводя итог, можно выделить неоспоримые плюсы виртуализации для компании Unitel:

• — экономия места в стойках;
• — снижение энергопотребления и тепловыделения (рисунок 2.2);
• — упрощение администрирования;
• — широкие возможности по автоматизации развертывания и управления серверами;
• — позволяет (при использовании ОС Microsoft Windows Server) сэкономить на лицензиях на гостевые ОС.

Рисунок 2.2 — Оптимизация энергопотребления при виртуализации Таким образом, объединение нескольких физических серверов в один логический для решения задач предприятия позволит не только получить материальную выгоду, но и будет являться элементом GRID и шагом на пути к GRID технологиям.