Виртуализация

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное бюджетное государственное  образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Уральский государственный университет путей сообщения»

(ФБГОУ ВПО УрГУПС)

 

Кафедра «Информационные технологии

 и защита информации»

 

 

Реферат

По дисциплине: «Информационные технологии»

Тема: «Виртуализация»

 

 

 

 

 

Выполнил:	Проверил:
ст. группы УП-419	Лузина Е.С.
Борзых У.А.

 

 

Екатеринбург

2013

Содержание

 

Введение 3

1. Виртуализация  это - … 4

2. Виды  виртуализации 4

3. Виртуализация  платформ 5

4. Виртуализация  ресурсов 6

5. Где  применяется виртуализация 6

6. Как  работает виртуализация сегодня 10

Заключение 12

Список  используемой литературы 13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Информационные технологии принесли в жизнь современного общества множество полезных и интересных вещей. Каждый день изобретательные  и талантливые люди придумывают  все новые и новые применения компьютерам как эффективным  инструментам производства, развлечения  и сотрудничества. Множество различных  программных и аппаратных средств, технологий и сервисов позволяют  нам ежедневно повышать удобство и скорость работы с информацией. Все сложнее и сложнее выделить из обрушивающегося на нас потока технологий действительно полезные и научиться применять их с  максимальной пользой. Я хочу рассказать о еще одной невероятно перспективной  и по-настоящему эффективной технологии, стремительно врывающейся в мир  компьютеров – технологии виртуализации.

 

 

1. Виртуализация это - …

 

В широком смысле, понятие  виртуализации представляет собой  сокрытие настоящей реализации какого-либо процесса или объекта от истинного  его представления для того, кто  им пользуется. Продуктом виртуализации  является нечто удобное для использования, на самом деле, имеющее более сложную  или совсем иную структуру, отличную от той, которая воспринимается при  работе с объектом. Иными словами, происходит отделение представления  от реализации чего-либо. В компьютерных технологиях под термином «виртуализация»  обычно понимается абстракция вычислительных ресурсов и предоставление пользователю системы, которая «инкапсулирует» (скрывает в себе) собственную реализацию. Проще говоря, пользователь работает с удобным для себя представлением объекта, и для него не имеет значения, как объект устроен в действительности.

Классически под "виртуализацией" имеют в виду виртуализацию ИТ-инфраструктуры. Это модель, которая предполагает независимость серверного и клиентского программного обеспечения от аппаратной части. Виртуализация позволяет получить в пользование свою рабочую среду со всеми приложениями не зависимо от компьютера, за который вы сели. Кроме того, виртуализация позволяет легко отдать на аутсорсинг все серверные системы и сделать их независимыми от географического расположения офиса.

2. Виды виртуализации

 

Понятие виртуализации условно  можно разделить на две фундаментально различающиеся категории:

• виртуализация платформ
Продуктом этого вида виртуализации являются виртуальные машины - некие программные абстракции, запускаемые на платформе реальных аппаратно-программных систем.
• виртуализация ресурсов
Данный вид виртуализации преследует своей целью комбинирование или упрощение представления аппаратных ресурсов для пользователя и получение неких пользовательских абстракций оборудования, пространств имен, сетей и т.п.

3. Виртуализация  платформ

 

Под виртуализацией платформ понимают создание программных систем на основе существующих аппаратно-программных  комплексов, зависящих или независящих  от них. Система, предоставляющая аппаратные ресурсы и программное обеспечение, называется хостовой (host), а симулируемые ей системы – гостевыми (guest). Чтобы гостевые системы могли стабильно функционировать на платформе хостовой системы, необходимо, чтобы программное и аппаратное обеспечение хоста было достаточно надежным и предоставляло необходимый набор интерфейсов для доступа к его ресурсам. Есть несколько видов виртуализации платформ, в каждом из которых осуществляется свой подход к понятию «виртуализация». Виды виртуализации платформ зависят от того, насколько полно осуществляется симуляция аппаратного обеспечения. До сих пор нет единого соглашения о терминах в сфере виртуализации, поэтому некоторые из приведенных далее видов виртуализации могут отличаться от тех, что предоставят другие источники.

 

 

 

4. Виртуализация  ресурсов

 

При описании виртуализации  платформ мы рассматривали понятие  виртуализации в узком смысле, преимущественно применяя его к  процессу создания виртуальных машин. Однако если рассматривать виртуализацию в широком смысле, можно прийти к понятию виртуализации ресурсов, обобщающим в себе подходы к созданию виртуальных систем.

Виртуализация ресурсов позволяет  концентрировать, абстрагировать и  упрощать управление группами ресурсов, таких как сети, хранилища данных и пространства имен.

5. Где применяется  виртуализация

 

Виртуализация операционных систем за последние три-четыре года очень хорошо продвинулась вперед, как в технологическом, так и  в маркетинговом смысле. С одной  стороны, пользоваться продуктами виртуализации  стало намного проще, они стали  более надежными и функциональными, а с другой – нашлось немало новых интересных применений виртуальным  машинам. Сферу применения виртуализации  можно определить, как «место, где  есть компьютеры», однако на данный момент можно обозначить следующие варианты использования продуктов виртуализации:

• Консолидация серверов. В данный момент приложения, работающие на серверах в IT-инфраструктуре компаний, создают небольшую нагрузку на аппаратные ресурсы серверов (в среднем 5-15 процентов). Виртуализация позволяет мигрировать с этих физических серверов на виртуальные и разместить их все на одном физическом сервере, увеличив его загрузку до 60-80 процентов и, повысив тем самым коэффициент использования аппаратуры, что позволяет существенно сэкономить на аппаратуре, обслуживании и электроэнергии.
• Разработка и тестирование приложений. Множество продуктов виртуализации позволяют запускать несколько различных операционных систем одновременно, позволяя тем самым разработчикам и тестерам программного обеспечения тестировать их приложения на различных платформах и конфигурациях. Также удобные средства по созданию «снимков» текущего состояния системы одним кликом мыши и такого же простого восстановления из этого состояния, позволяют создавать тестовые окружения для различных конфигураций, что существенно повышает скорость и качество разработки.
• Использование в бизнесе. Этот вариант использования виртуальных машин является наиболее обширным и творческим. К нему относится все, что может понадобиться при повседневном обращении с IT-ресурсами в бизнесе. Например, на основе виртуальных машин можно легко создавать резервные копии рабочих станций и серверов (просто скопировав папку), строить системы, обеспечивающие минимальное время восстановления после сбоев, и т.п. К данной группе вариантов использования относятся все те бизнес-решения, которые используют основные преимущества виртуальных машин.
• Использование виртуальных рабочих станций. С приходом эры виртуальных машин будет бессмысленно делать себе рабочую станцию с ее привязкой к аппаратуре. Теперь создав однажды виртуальную машину со своей рабочей или домашней средой, можно будет использовать её на любом другом компьютере. Также можно использовать готовые шаблоны виртуальных машин (Virtual Appliances), которые решают определенную задачу (например, сервер приложений). Концепция такого использования виртуальных рабочих станций может быть реализована на основе хост-серверов для запуска на них перемещаемых десктопов пользователей (нечто подобное мэйнфреймам). В дальнейшем эти десктопы пользователь может забрать с собой, не синхронизируя данные с ноутбуком. Этот вариант использования также предоставляет возможность создания защищенных пользовательских рабочих станций, которые могут быть использованы, например, для демонстрации возможностей программы заказчику. Можно ограничить время использования виртуальной машины – и по прошествии этого времени виртуальная машина перестанет запускаться. В этом варианте использования заложены большие возможности.

Все перечисленные варианты использования виртуальных машин  фактически являются лишь сферами их применения в данный момент, со временем, несомненно, появятся новые способы  заставить виртуальные машины работать в различных отраслях IT. Но давайте посмотрим, как сейчас обстоят дела с виртуализацией.

 

10 причин использовать  виртуальные машины

 

1. Экономия на аппаратном  обеспечении при консолидации  серверов.

Существенная экономия на приобретении аппаратного обеспечения  происходит при размещении нескольких виртуальных продакшен-серверов на одном физическом сервере. В зависимости, от вендора платформы виртуализации, доступны возможности по балансировке рабочей нагрузки, контролю выделяемых ресурсов, миграции между физическими хостами и бэкапу. Все это влечет за собой реальную экономию денежных средств на обслуживании, управлении и администрировании инфраструктуры серверов.

2. Возможность поддержания  старых операционных систем в  целях обеспечения совместимости.

При выходе новой версии операционной системы, старую версию можно  поддерживать на виртуальной машине, пока не будет полностью обкатана новая ОС. И наоборот, можно «поднять»  новую ОС на виртуальной машине и  опробовать ее без ущерба для основной системы.

3. Возможность изолировать  потенциально опасные окружения.

Если какое-то приложение или компонент вызывает сомнения в его надежности и защищенности, можно использовать его на виртуальной  машине без опасности повредить  жизненно важные компоненты системы. Такую  изолированную среду называют также  «песочницей» (sandbox). Помимо этого, можно создавать виртуальные машины, ограниченные политиками безопасности (к примеру, машина перестанет запускаться через две недели).

4. Возможность создания  требуемых аппаратных конфигураций. Иногда требуется использовать заданную аппаратную конфигурацию (процессорное время, количество выделяемой оперативной и дисковой памяти) при проверке работоспособности приложений в определенных условиях. Довольно сложно без виртуальной машины «загнать» физическую машину в такие условия. В виртуальных машинах – это пара кликов мыши.

5. Виртуальные машины  могут создавать представления  устройств, которых у вас нет.

К примеру, многие системы  виртуализации позволяют создавать  виртуальные SCSI диски, виртуальные  многоядерные процессоры и т.п. Это  может пригодиться для создания различного рода симуляций.

6. На одном хосте может  быть запущено одновременно несколько  виртуальных машин, объединенных  в виртуальную сеть.

Такая особенность предоставляет  безграничные возможности по созданию моделей виртуальной сети между  несколькими системами на одном  физическом компьютере. Особенно это  необходимо, когда требуется смоделировать  некую распределенную систему, состоящую  из нескольких машин. Также можно  создать несколько изолированных  пользовательских окружений (для работы, развлечений, работы в Интернет), запустить  их и переключаться между ними по мере необходимости выполнения тех  или иных задач.

7. Виртуальные машины  предоставляют великолепные возможности  по обучению работе с операционными  системами.

Можно создать репозиторий готовых к использованию виртуальных машин с различными гостевыми операционными системами и запускать их по мере необходимости в целях обучения. Их можно безнаказанно подвергать всяческим экспериментам – ведь их так легко восстановить!

8. Виртуальные машины  повышают мобильность.

Папка с виртуальной машиной  может быть перемещена на другой компьютер, и там виртуальная машина может  быть сразу же запущена. Не требуется  создавать никаких образов для  миграции, и, к тому же, виртуальная  машина отвязана от конкретной аппаратуры.

9. Виртуальные машины  могут быть организованы в  «пакеты приложений».

Вы можете создать виртуальной  окружение для конкретного варианта использования (например, дизайнерскую машину, машину менеджера и т.п.), установив в ней все требуемое  программное обеспечение, и разворачивать  десктопы по мере необходимости.

10. Виртуальные машины  более управляемы.

При использовании виртуальных  машин существенно повышается управляемость  в отношении создания резервных  копий, создания снимков состояний  виртуальных машин («снапшотов») и восстановлений после сбоев.

 

виртуализация платформа 

6. Как работает  виртуализация сегодня

 

На сегодняшний день проекты  по виртуализации IT-инфраструктуры активно внедряются многими ведущими компаниями, занимающимися системной интеграцией и являющимися авторизованными партнерами провайдеров систем виртуализации. В процессе виртуализации IT-инфраструктуры создается виртуальная инфраструктура – комплекс систем на основе виртуальных машин, обеспечивающих функционирование всей IT-инфраструктуры, обладающий многими новыми возможностями при сохранении существующей схемы деятельности IT-ресурсов. Вендоры различных платформ виртуализации готовы предоставить информацию об успешных проектах по внедрению виртуальной инфраструктуры в крупных банках, промышленных компаниях, больницах, образовательных учреждениях. Множество достоинств виртуализации операционных систем позволяют компаниям экономить на обслуживании, персонале, аппаратном обеспечении, обеспечении бесперебойной работы, репликации данных и восстановлении после сбоев. Также рынок виртуализации начинает наполняться мощными средствами управления, миграции и поддержки виртуальных инфраструктур, позволяющими использовать преимущества виртуализации наиболее полно. Давайте посмотрим, как именно виртуализация позволяет компаниям, внедряющим у себя виртуальную инфраструктуру, экономить деньги.