Віртуалізація в хмарних обчисленнях: типи, Archiтектура, переваги

Що таке віртуалізація?

Віртуалізацію можна визначити як процес, який дозволяє створити віртуальну версію робочого столу, операційної системи, мережевих ресурсів або сервера. Віртуалізація відіграє ключову та домінуючу роль у хмарних обчисленнях.

Це гарантує, що фізична доставка ресурсу або програми відокремлена від фактичного самого ресурсу. Це допомагає зменшити простір або витрати, пов’язані з ресурсом. Ця техніка дозволяє кінцевому користувачеві запускати кілька настільних операційних систем і додатків одночасно на одному апаратному та програмному забезпеченні.

Процес також забезпечує віртуальну емуляцію продуктів або послуг на одній машині, і це не сповільнює та не впливає на ефективність системи.

Винахід віртуалізації було започатковано в епоху використання мейнфреймів, і з плином часу з прогресом технологій нового віку віртуалізація була досягнута за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення.

Віртуалізація як концепція хмарних обчислень

У хмарних обчисленнях віртуалізація полегшує створення віртуальних машин і забезпечує безперебійне функціонування кількох операційних систем. Він також допомагає створити віртуальну екосистему для серверних операційних систем і кількох пристроїв зберігання даних, а також працює з кількома операційними системами.

Cloud Computing ідентифікується як програма або послуга, що включає віртуальну екосистему. Така екосистема може мати державний або приватний характер. Завдяки віртуалізації потреба у фізичній інфраструктурі зменшується. Терміни хмарні обчислення та віртуалізація тепер використовуються як синоніми, і вони швидко об’єднуються.

Віртуалізація та хмарні обчислення працюють рука об руку, щоб гарантувати, що ви отримаєте розширені та складні рівні обчислень. Це забезпечує спільний доступ до програм у кількох мережевих потоках різних корпоративних і активних користувачів.

Хмарні обчислення забезпечують масштабованість, ефективність і економічну цінність. Він пропонує оптимізовані системи керування робочим навантаженням.

Простіше кажучи, Cloud Computing у співпраці з Virtualization гарантує, що сучасне підприємство отримує більш економічно ефективний спосіб запуску кількох операційних систем за допомогою одного виділеного ресурсу.

Характеристики віртуалізації

Віртуалізація пропонує кілька функцій або характеристик, перерахованих нижче: –

Розподіл ресурсів: Технології віртуалізації та хмарних обчислень забезпечують кінцевим користувачам створення унікального обчислювального середовища. Це досягається шляхом створення однієї хост-машини. Через цю хост-машину кінцевий користувач може обмежити кількість активних користувачів. Таким чином, це полегшує контроль. Їх також можна використовувати для зниження енергоспоживання.
Доступність ресурсів сервера: Віртуалізація надає кілька унікальних функцій, які гарантують відсутність потреби у фізичних серверах. Такі функції забезпечують збільшення часу безвідмовної роботи, а також меншу відмовостійкість і доступність ресурсів.
Ізоляція ресурсів: Віртуалізація забезпечує ізольовані віртуальні машини. Кожна віртуальна машина може мати багато гостьових користувачів, і гостьовими користувачами можуть бути операційні системи, пристрої або програми.
Команда віртуальна машина надає таким гостьовим користувачам ізольоване віртуальне середовище. Це гарантує, що конфіденційна інформація залишається захищеною, і в той же час гостьові користувачі залишаються взаємопов’язаними один з одним.
Безпека та автентичність: Системи віртуалізації забезпечують безперервну безперебійну роботу систем, а також виконують автоматичне балансування навантаження та забезпечують менше збоїв у роботі послуг.
Агрегування: Агрегація у віртуалізації досягається за допомогою програмного забезпечення для керування кластерами. Це програмне забезпечення гарантує, що однорідні набори комп’ютерів або мереж з’єднані та діють як єдиний ресурс.

Типи віртуалізацій

Нижче наведено багато варіантів або типів технології віртуалізації:

Віртуалізація додатків

Це можна визначити як тип віртуалізації, який дозволяє кінцевому користувачеві програми мати віддалений доступ.

Це досягається через сервер. На цьому сервері є вся особиста інформація та інші відповідні характеристики, необхідні для використання програми.

Сервер доступний через Інтернет і працює на локальній робочій станції. Завдяки віртуалізації додатків кінцевий користувач може запускати дві різні версії одного програмного забезпечення або однієї програми.

Віртуалізація програми пропонується за допомогою пакетного програмного забезпечення або розміщеної програми.

Віртуалізація мережі

Цей вид віртуалізації може запускати багато віртуальних мереж, і кожна має окремий план управління та даних. Воно відбувається одночасно у верхній частині фізичної мережі, і ним можуть керувати сторони, які не знають одна про одну.

Віртуалізація мережі створює віртуальні мережі, а також підтримує надання віртуальних мереж.

За допомогою віртуалізації мережі можна створювати логічні комутатори, брандмауери, маршрутизатори, балансувальники навантаження та системи керування безпекою робочого навантаження.

Віртуалізація робочого столу

Це можна визначити як тип віртуалізації, який дозволяє віддалено зберігати операційну систему кінцевих користувачів на сервері або в центрі обробки даних. Це дозволяє користувачам отримувати віддалений доступ до своїх робочих столів, перебуваючи в будь-якому географічному місці. Вони також можуть використовувати різні машини для віртуального доступу до своїх робочих столів.

Завдяки віртуалізації настільного комп’ютера кінцевий користувач може працювати з більш ніж однією операційною системою відповідно до потреб свого бізнесу.

Якщо особа хоче працювати в операційній системі, відмінній від Window Operating System, він може використовувати віртуалізацію робочого столу. Це дає людині можливість працювати на двох різних операційних системах.

Таким чином, віртуалізація настільного комп’ютера забезпечує безліч переваг. Він забезпечує портативність, мобільність користувача, просте керування програмним забезпеченням за допомогою виправлень і оновлень.

Віртуалізація сховищ

Цей тип віртуалізації надає віртуальні системи зберігання, які полегшують керування сховищем.

Це полегшує ефективне керування сховищем через кілька джерел, доступ до яких здійснюється з одного репозиторію. Віртуалізація сховищ забезпечує постійну та плавну роботу.

Він також пропонує постійні оновлення та виправлення розширених функцій. Це також допомагає впоратися зі змінами, які відбуваються в основному обладнанні для зберігання.

Віртуалізація сервера

Цей вид віртуалізації забезпечує маскування серверів. Основний або призначений сервер розділений на безліч віртуальних серверів. Такі сервери постійно змінюють свої ідентифікаційні номери та процесори, щоб полегшити процес маскування. Це гарантує, що кожен сервер може запускати власні операційні системи в повній ізоляції.

Віртуалізація даних

Це можна визначити як тип віртуалізації, при якому дані надходять і збираються з кількох джерел і керуються ними з одного місця. Немає технічних відомостей, звідки такі дані беруться, збираються, зберігаються чи форматуються для таких даних.

Дані впорядковуються логічно, а потім зацікавлені сторони та стейкхолдери отримують доступ до віртуального перегляду таких даних. Ці звіти також доступні кінцевим користувачам на віддаленій основі.

Застосування віртуалізації даних варіюється від інтеграції даних до бізнес-інтеграції. Вони також використовуються для сервісно-орієнтованих служб даних архітектури та допомагають знаходити організаційні дані.

Archiтектура віртуалізації

Архітектура віртуалізації визначається як модель, яка концептуально описує віртуалізацію. Застосування віртуалізації в хмарних обчисленнях має вирішальне значення. У хмарних обчисленнях кінцеві користувачі обмінюються даними в програмах, які називаються хмарами. Однак кінцеві користувачі можуть спільно використовувати всю ІТ-інфраструктуру з самою віртуалізацією.

Ось архітектура віртуалізації:

На наведеному вище зображенні віртуалізація включає віртуальні програми та віртуальні служби інфраструктури.

Служби віртуальних програм допомагають керувати програмами, а служби віртуальної інфраструктури можуть допомогти в управлінні інфраструктурою.

Обидві служби вбудовано у віртуальний центр обробки даних або операційну систему. Віртуальні сервіси можна використовувати на будь-яких платформах і в середовищі програмування. Доступ до послуг можна отримати через локальну або зовнішню хмару.

Послуги віртуалізації надаються користувачам хмари сторонніми особами. Користувачі хмари, натомість, повинні сплачувати стороннім особам відповідну місячну або річну плату.

Ця плата сплачується, щоб компенсувати третім сторонам надання хмарних послуг кінцевим користувачам, і вони також надають різні версії додатків за запитом кінцевих користувачів хмари.

Віртуалізація зазвичай досягається через гіпервізор. Гіпервізор дозволяє відокремити операційні системи від апаратного забезпечення, що лежить в основі. Це дозволяє головній машині запускати багато віртуальних машин одночасно та спільно використовувати ті самі фізичні ресурси комп’ютера. Нижче описано два способи створення архітектури віртуалізації:

Перший тип: перший тип гіпервізора називається терміном голий гіпервізор. Вони проходять безпосередньо поверх апаратного забезпечення хост-системи. Вони забезпечують ефективне управління ресурсами та забезпечують високу доступність ресурсів. Він забезпечує прямий доступ до апаратної системи, забезпечуючи кращу масштабованість, продуктивність і стабільність.
Другий тип: другий тип гіпервізора розміщений гіпервізор. Він встановлюється на головній операційній системі, а віртуальна операційна система працює безпосередньо над гіпервізором. Це тип системи, який полегшує та спрощує налаштування системи.

Це додатково спрощує завдання управління. Наявність хост-операційної системи часом обмежує продуктивність системи з підтримкою віртуалізації та навіть створює недоліки безпеки або ризики.

Переваги віртуалізації

Ось деякі плюси/переваги віртуалізації:

Віртуалізація пропонує кілька переваг, наприклад, допомагає зменшити витрати та підвищити продуктивність у процесі розробки.
Це усуває необхідність мати дуже складну ІТ-інфраструктуру.
Це полегшує віддалений доступ до ресурсів і забезпечує швидшу масштабованість.
Він дуже гнучкий і дозволяє користувачам запускати декілька операційних систем настільних ПК на одній стандартній машині.
Це усуває ризики, пов’язані з системними збоями, а також покращує гнучку передачу даних між різними віртуальними серверами.
Робочий процес у віртуалізації є дуже оптимізованим і гнучким, що гарантує, що користувачі працюють і працюють найбільш економно.

Недоліки віртуалізації

Недоліки віртуалізації дуже обмежені за своєю природою. Ось мінуси/недоліки віртуалізації:

Перехід існуючого апаратного забезпечення до віртуалізованого вимагає значних витрат часу, тому це можна розглядати як трудомісткий процес.
Не вистачає кваліфікованих ресурсів, які б допомогли з точки зору переходу існуючих або фактичних налаштувань до віртуальних налаштувань.
Оскільки існує обмеження щодо наявності менш кваліфікованих ресурсів, реалізація віртуалізації вимагає високовартісного впровадження.
Якщо процес переходу не виконується ретельно, це також створює ризик для безпеки конфіденційних даних.

Роль віртуалізації в хмарних обчисленнях

У віртуалізації розумне або власне ім’я узгоджується з фізичним сервером. Тоді вказівники спрямовуються на цей фізичний сервер, що виконується на вимогу. Віртуалізація полегшує виконання однорідних програм.

Він також забезпечує віртуальне та ізольоване мережеве середовище, сховище та область пам’яті. Віртуалізація досягається через хост-машину та гостьову машину. Хост-машину можна визначити як машину, на якій розроблено віртуальну машину, а розроблену таким чином віртуальну машину називають гостьовою машиною.

Апаратна віртуалізація відіграє вирішальну роль, надаючи інфраструктуру як сервісне рішення найбільш ефективно та результативно в процесі хмарних обчислень.

Цей тип віртуалізації забезпечує мобільність. Гостьова машина запакована як віртуальний екземпляр образу, і такі віртуальні зображення можна легко видалити за потреби.

Важливі термінології віртуалізації

У віртуалізації є кілька основних технологій, які визначаються таким чином: –

Віртуальна машина: Віртуальну машину можна визначити як комп’ютер віртуального типу, який працює під гіпервізором.
Гіпервізор: Це можна визначити як операційну систему, яка працює на фактичному обладнанні. Віртуальний аналог операційної системи — це підчастина, яка виконує або емулює віртуальний процес. Вони визначаються як домен 0 або Dom0.
Контейнер: Їх можна визначити як полегшені віртуальні машини, які є підмножиною одного екземпляра операційної системи або гіпервізора. Вони являють собою набір процесів, які виконуються разом із відповідним простором імен або ідентифікаторами процесу.
Віртуальна мережа: Це визначається як мережа, яка логічно розділена та присутня всередині серверів. Такі мережі можна розширювати на кількох серверах.
Програмне забезпечення віртуалізації: Цей тип програмного забезпечення допомагає розгортати віртуалізацію на пристрої комп’ютера.

Підсумки

Віртуалізація допомагає створювати віртуальні версії робочих столів, серверів, операційних систем і програм.
Віртуалізація складається з хост-машини та віртуальної машини.
Кожна система віртуалізації складається з гіпервізора, контейнера та віртуальної мережі.
Віртуалізація забезпечує ефективність масштабування та допомагає в ефективному управлінні ресурсами.