ArchiTektsioonide virtualiseerimine pilvandmetöötluses ja tüübid

Mis on virtualiseerimine?

Virtualiseerimist võib defineerida kui protsessi, mis võimaldab luua töölaua, operatsioonisüsteemi, võrguressursside või serveri virtuaalse versiooni. Virtualiseerimine mängib pilvandmetöötluses võtmerolli ja domineerivat rolli.

See tagab, et ressursi või rakenduse füüsiline edastamine on tegelikust ressursist endast eraldatud. See aitab vähendada ressursiga seotud ruumi või kulusid. See tehnika võimaldab lõppkasutajal käitada mitut töölaua operatsioonisüsteemi ja rakendust samaaegselt samal riist- ja tarkvaral.

Protsess tagab ka toodete või teenuste virtuaalse emuleerimise samas masinas ning see ei aeglusta ega mõjuta süsteemi tõhusust.

Virtualiseerimise leiutamine algas suurarvutite kasutamise ajastul ja aja jooksul koos uue ajastu tehnoloogiate arenguga saavutati virtualiseerimine spetsiaalse tarkvara abil.

Virtualiseerimine kui pilvandmetöötluse kontseptsioon

Pilvandmetöötluses hõlbustab virtualiseerimine virtuaalsete masinate loomist ja tagab mitme operatsioonisüsteemi sujuva toimimise. See aitab luua ka virtuaalse ökosüsteemi serveri operatsioonisüsteemidele ja mitmele salvestusseadmele.

Cloud Computing on identifitseeritud kui rakendus või teenus, mis hõlmab virtuaalset ökosüsteemi. Selline ökosüsteem võib olla avalik või privaatne. Virtualiseerimisega väheneb vajadus füüsilise infrastruktuuri järele. Mõisteid pilvandmetöötlus ja virtualiseerimine kasutatakse nüüd vaheldumisi ja neid ühtlustatakse kiiresti.

Virtualiseerimine ja pilvandmetöötlus töötavad käsikäes, et tagada teile täiustatud ja täiustatud andmetöötluse tase. See tagab, et rakendusi saab jagada erinevate ettevõtete ja aktiivsete kasutajate mitme võrgulõime vahel.

Pilvandmetöötlus pakub mastaapsust, tõhusust ja majanduslikku väärtust. See pakub sujuvamaid töökoormuse haldussüsteeme.

Lihtsamalt öeldes tagab pilvandmetöötlus koostöös virtualiseerimisega, et tänapäeva ettevõte saab kuluefektiivsema viisi mitme operatsioonisüsteemi käitamiseks, kasutades ühte spetsiaalset ressurssi.

Virtualiseerimise omadused

Virtualiseerimine pakub mitmeid allpool loetletud funktsioone või omadusi:

• Ressursside jaotus: virtualiseerimis- ja pilvandmetöötluse tehnoloogia tagavad lõppkasutajatele ainulaadse arvutuskeskkonna. See saavutatakse ühe hostmasina loomise kaudu. Selle hostmasina kaudu saab lõppkasutaja piirata aktiivsete kasutajate arvu. See hõlbustab juhtimist. Neid saab kasutada ka energiatarbimise vähendamiseks.
• Serveriressursside ligipääsetavus: virtualiseerimine pakub mitmeid unikaalseid funktsioone, mis tagavad füüsiliste serverite vajaduse puudumise. Sellised funktsioonid tagavad tööaja pikenemise ning väiksema rikketaluvuse ja ressursside kättesaadavuse.
• Ressursside isoleerimine: virtualiseerimine pakub isoleeritud virtuaalsed masinadIgal virtuaalmasinal võib olla palju külaliskasutajaid ja külaliskasutajad võivad olla kas operatsioonisüsteemid, seadmed või rakendused. Virtuaalmasin pakub sellistele külaliskasutajatele isoleeritud virtuaalset keskkonda. See tagab tundliku teabe kaitse ja samal ajal jäävad külaliskasutajad omavahel ühendatuks.
• Turvalisus ja autentsus: virtualiseerimissüsteemid tagavad süsteemide pideva tööaja, teostavad automaatset koormuse tasakaalustamist ja vähendavad teenuste katkestusi.
• Koondamine: Virtualiseerimises saavutatakse koondamine klastri haldustarkvara abil. See tarkvara tagab, et homogeensed arvutite või võrkude komplektid on ühendatud ja toimivad ühe ühtse ressursina.

Virtualiseerimise tüübid

Virtualiseerimistehnoloogias on saadaval palju variante või tüüpe, mis on loetletud allpool:

Rakenduste virtualiseerimine

Seda saab määratleda kui virtualiseerimise tüüpi, mis võimaldab rakenduse lõppkasutajal kaugjuurdepääsu.

See saavutatakse serveri kaudu. Sellel serveril on kogu isikuandmed ja muud rakenduse kasutamiseks vajalikud omadused.

Serverile pääseb juurde Interneti kaudu ja see töötab kohalikus tööjaamas. Rakenduse virtualiseerimisega saab lõppkasutaja käitada sama tarkvara või sama rakenduse kahte erinevat versiooni.

Rakenduste virtualiseerimist pakutakse pakitud tarkvara või hostitud rakenduse kaudu.

Võrgu virtualiseerimine

Selline virtualiseerimine suudab käivitada palju virtuaalseid võrke ja igal neist on eraldi juhtimis- ja andmetasandik. See toimub koos füüsilise võrgu peal ja seda saavad käitada osapooled, kes pole teineteisest teadlikud.

Võrgu virtualiseerimine loob virtuaalseid võrke ja säilitab ka virtuaalsete võrkude pakkumise.

Võrgu virtualiseerimise kaudu saab luua loogilisi lüliteid, tulemüüre, ruutereid, koormuse tasakaalustajaid ja töökoormuse turvahaldussüsteeme.

Töölaua virtualiseerimine

Seda saab määratleda kui virtualiseerimise tüüpi, mis võimaldab lõppkasutajate operatsioonisüsteemi serverisse või andmekeskusesse kaugsalvestada. See võimaldab kasutajatel pääseda oma töölaudadele kaugjuurdepääsuga ja teha seda mis tahes geograafilises kohas istudes. Samuti saavad nad kasutada erinevaid masinaid, et oma lauaarvutitele virtuaalselt juurde pääseda.

Töölaua virtualiseerimise abil saab lõppkasutaja töötada mitme operatsioonisüsteemiga, lähtudes selle isiku ärivajadustest.

Kui inimene soovib töötada mõne muu operatsioonisüsteemiga peale selle, Windows operatsioonisüsteemi, saab ta kasutada töölaua virtualiseerimist. See annab inimesele võimaluse töötada kahe erineva operatsioonisüsteemiga.

Seega pakub töölaua virtualiseerimine hulgaliselt eeliseid. See tagab kaasaskantavuse, kasutajate mobiilsuse ja lihtsa tarkvarahalduse koos paranduste ja värskendustega.

Salvestusruumi virtualiseerimine

Seda tüüpi virtualiseerimine pakub virtuaalseid salvestussüsteeme, mis hõlbustavad salvestusruumi haldamist.

See hõlbustab salvestusruumi tõhusat haldamist ja mitme allika kaudu, millele pääseb ligi ühest hoidlast. Salvestusruumi virtualiseerimine tagab järjepideva ja sujuva jõudluse.

Samuti pakub see pidevaid värskendusi ja täiustatud funktsioonide plaastreid. Samuti aitab see toime tulla muudatustega, mis tekivad aluseks olevates salvestusseadmetes.

Serveri virtualiseerimine

Selline virtualiseerimine tagab serverite maskeerimise. Põhi- ehk kavandatav server on jagatud paljudeks virtuaalserveriteks. Sellised serverid muudavad maskeerimisprotsessi hõlbustamiseks pidevalt oma identifitseerimisnumbreid ja protsessoreid. See tagab, et iga server saab käitada oma operatsioonisüsteeme täielikus isolatsioonis.

Andmete virtualiseerimine

Seda võib defineerida kui virtualiseerimise tüüpi, kus andmeid hangitakse ja kogutakse mitmest allikast ning hallatakse ühest kohast. Puuduvad tehnilised teadmised selle kohta, kust selliseid andmeid hangitakse, kogutakse, salvestatakse või vormindatakse.

Andmed on loogiliselt korraldatud ning huvitatud osapooled ja sidusrühmad pääsevad seejärel nende andmete virtuaalsele vaatele ligi. Lõppkasutajad pääsevad neile aruannetele ligi ka eemalt.

Andmete virtualiseerimise rakendusalad ulatuvad andmete integreerimisest äriintegratsioonini. Neid kasutatakse ka teenustele orienteeritud arhitektuuriandmete teenuste jaoks ja need aitavad leida organisatsiooniandmeid.

Archivirtualiseerimise struktuur

Virtualiseerimise arhitektuur on määratletud kui mudel, mis kirjeldab virtualiseerimist kontseptuaalselt. Pilvandmetöötluse virtualiseerimisrakendus on kriitiline. Pilvandmetöötluses jagavad lõppkasutajad andmeid rakenduste kohta, mida nimetatakse pilvedeks. Lõppkasutajad saavad aga jagada kogu IT-taristut virtualiseerimise endaga.

Siin on virtualiseerimise arhitektuur:

Ülaltoodud pildil hõlmab virtualiseerimine virtuaalseid rakendusi ja infrastruktuuri virtuaalteenuseid.

Virtuaalsete rakenduste teenused aitavad rakenduste haldamisel ja virtuaalsed infrastruktuuri teenused infrastruktuuri haldamisel.

Mõlemad teenused on integreeritud virtuaalsesse andmekeskusesse või operatsioonisüsteemi. Virtuaalseid teenuseid saab kasutada mis tahes platvormil ja programmeerimiskeskkonnas. Teenustele pääseb ligi nii kohapealse pilve kui ka väljaspool kohapealset pilve kaudu.

Virtualiseerimisteenuseid pakuvad pilve kasutajatele kolmandad isikud. Pilvekasutajad peavad tasuma kolmandatele isikutele kehtiva kuu- või aastamaksuga.

Seda tasu makstakse selleks, et hüvitada kolmandatele isikutele lõppkasutajatele pilveteenuste osutamine, samuti pakuvad nad pilve lõppkasutajate soovil erinevaid rakenduste versioone.

Virtualiseerimine saavutatakse üldiselt hüperviisori abil. Hüperviisor võimaldab operatsioonisüsteemide eraldamist alusriistvarast. See võimaldab hostmasinal käitada samaaegselt paljusid virtuaalmasinaid ja jagada samu füüsilisi arvutiressursse. Virtualiseerimisarhitektuuri saavutamiseks on kaks meetodit, mida on kirjeldatud allpool:

• Esimene tüüp: Esimest hüperviisori tüüpi nimetatakse paljasmetalli hüperviisoriks. Need töötavad otse hostsüsteemi riistvara peal. Need pakuvad tõhusat ressursihaldust ja tagavad ressursside kõrge käideldavuse. See annab otsese juurdepääsu riistvarasüsteemile, tagades parema skaleeritavuse, jõudluse ja stabiilsuse.
• Teine tüüp: Teist tüüpi hüperviisor on hostitud hüperviisor. See installitakse host-operatsioonisüsteemi ja virtuaalne operatsioonisüsteem töötab otse hüperviisori kohal. See on süsteem, mis lihtsustab ja lihtsustab süsteemi konfigureerimist.

Lisaks lihtsustab see juhtimisülesandeid. Hostioperatsioonisüsteemi olemasolu piirab kohati virtualiseerimisega süsteemi jõudlust ja tekitab isegi turvavigu või -riske.

Virtualiseerimise eelised

Siin on mõned virtualiseerimise plussid ja eelised:

• Virtualiseerimine pakub mitmeid eeliseid, näiteks aitab vähendada kulusid ja tõsta tootlikkust arendusprotsessi suunas.
• See kaotab vajaduse väga keeruka IT-infrastruktuuri järele.
• See hõlbustab kaugjuurdepääsu ressurssidele ja tagab kiirema skaleeritavuse.
• See on väga paindlik ja võimaldab kasutajatel käivitada mitu töölaua operatsioonisüsteemi ühel standardsel masinal.
• See eemaldab süsteemitõrgetega kaasnevad riskid ja suurendab ka paindlikku andmeedastust erinevate virtuaalserverite vahel.
• Virtualiseerimise tööprotsess on väga sujuvalt ja paindlikult, mis tagab, et kasutajad töötavad ja toimivad kõige säästlikumalt.

Virtualiseerimise miinused

Virtualiseerimise puudused on oma olemuselt väga piiratud. Siin on virtualiseerimise miinused ja puudused:

• Olemasoleva riistvaraseadistuse üleminek virtualiseeritud seadistusele nõuab ulatuslikku ajainvesteeringut ja seetõttu võib seda pidada aeganõudvaks protsessiks.
• Puuduvad oskuslikud vahendid, mis aitaksid olemasoleva või tegeliku seadistuse üleminekul virtuaalsele seadistusele.
• Kuna vähem kvalifitseeritud ressursside olemasolu on piiratud, nõuab virtualiseerimise rakendamine kulukaid rakendusi.
• Kui üleminekuprotsessi hoolikalt ei käsitleta, kujutab see endast turvariski ka tundlikele andmetele.

Virtualiseerimise roll pilvandmetöötluses

Virtualiseerimisel seotakse füüsilise serveriga mõistlik või pärisnimi. Seejärel suunatakse kursorid sellele füüsilisele serverile, mida tehakse nõudmisel. Virtualiseerimine hõlbustab homogeensete rakenduste käivitamist.

See pakub ka virtuaalset ja isoleeritud võrgu-, salvestus- ja mäluala keskkonda. Virtualiseerimine saavutatakse host- ja külalismasina kaudu. Hostmasinat võib määratleda kui masinat, millel virtuaalmasin on arendatud, ja selliselt arendatud virtuaalmasinat nimetatakse külalismasinaks.

Riistvara virtualiseerimine mängib kriitilist rolli, pakkudes infrastruktuuri teenusena kõige tõhusamalt ja tulemuslikumalt pilvandmetöötluse protsessis.

Seda tüüpi virtualiseerimine tagab kaasaskantavuse. Külalismasin on pakitud pildi virtuaalseks eksemplariks ja selliseid virtuaalseid pilte saab vajaduse korral hõlpsalt eemaldada.

Virtualiseerimise olulised terminoloogiad

Virtualiseerimises on mõned olulised tehnoloogiad, mis on määratletud järgmiselt:

• Virtuaalmasin: Virtuaalmasinat võib defineerida kui virtuaalset tüüpi arvutit, mis töötab hüperviisori all.
• Hüperviisor: seda võib defineerida kui operatsioonisüsteemi, mis töötab tegelikul riistvaral. Operatsioonisüsteemi virtuaalne vaste on alamosa, mis käivitab või emuleerib virtuaalset protsessi. Neid defineeritakse kui domeen 0 või Dom0. Lisateavet leiate siit. Hüpervisjon ja kuidas see toimib.
• Konteiner: Neid võib defineerida kui kergekaalulisi virtuaalmasinaid, mis on sama operatsioonisüsteemi eksemplari või hüperviisori alamhulk. Need on protsesside kogum, mis käivitatakse koos vastava nimeruumi või protsessi identifikaatoritega.
• Virtuaalne võrk: see on defineeritud kui loogiliselt eraldatud võrk, mis asub serverite sees. Selliseid võrke saab laiendada mitme serveri kaudu.
• Virtualiseerimistarkvara: seda tüüpi tarkvara aitab virtualiseerimist arvutiseadmesse juurutada.

KKK