what is virtualization
Čo je to virtualizačná technológia v správe infraštruktúry:
V tomto Séria výcvikových tutoriálov o sieťach od A po Z , dozvedeli sme sa všetko o Riešenie problémov so sieťou v našom predchádzajúcom návode.
V tomto tutoriáli sa budeme zaoberať koncepciou riadenia infraštruktúry spolu s potrebou procesu virtualizácie pre efektívnejšie riadenie infraštruktúry.
Zdôrazňuje tiež rôzne typy virtualizácie, výhody a ďalšie koncepty súvisiace s virtualizáciou, ktoré sa využívajú pri správe infraštruktúry.
Pre softvérových profesionálov , virtualizácia je veľmi užitočný nástroj, ktorý ponúka testerom veľmi vhodnú platformu na vývoj a testovanie softvéru a na kontrolu ich vplyvu, na ktorom pracujú.
Čo sa dozviete:
- Správa infraštruktúry v softvérovom priemysle
- Potreba virtualizácie v správe infraštruktúry
- Čo je to virtualizácia?
- Typy virtualizácie
- Typy hypervízorov
- Výhody virtualizácie
- Virtualizácia stolových počítačov
- Príklady virtualizácie
- Koncept virtuálneho hardvéru
Správa infraštruktúry v softvérovom priemysle
Pre organizáciu IT správa infraštruktúry spočíva v správe všetkých jej dôležitých aktív a zdrojov, ako sú vybavenie, dáta a pracovná sila, spolu s politikami a procesmi, ktoré používajú na zabezpečenie hladkého fungovania služieb na vybudovanie efektívnej siete.
Všeobecne povedané, správa infraštruktúry zahŕňa rôzne typy správy, ako je správa aplikačného softvéru, správa databáz, správa serverov a OS, správa sietí a správa úložiska.
Poďme to pochopiť pomocou živého príkladu:
Berieme si príklad softvérovej aplikácie pre Android pre online nakupovanie - AMAZON.
Keď surfujeme na stránkach online nakupovania na Amazone. K dispozícii sú rôzne stránky, ktoré zobrazujú produkty v inej kategórii s cenou, ponukami a recenziami atď.
Keď si objednáme nejaký produkt a kúpime ho, všetky platobné a dodacie údaje sa uložia v takom formáte, ktorý softvéru rozumie, a to isté sa zobrazí koncovému používateľovi vo formáte, ktorému rozumie zákazník. To sa deje pomocou procesu správy databázy.
Veľkosť a obsah údajov si vyžaduje platformu, na ktorej je možné ich uložiť. To sa nedá zvládnuť iba fyzickým hardvérom, pretože sa má ukladať obrovské množstvo dát, preto sa v takýchto prípadoch používajú virtuálne stroje známe ako servery. Preto je OS nakonfigurovaný podľa požiadaviek v strojoch.
Všetky virtuálne stroje budú navzájom komunikovať prostredníctvom správy siete.
Prostredníctvom procesu správy úložiska sa všetky virtuálne údaje pravidelne fyzicky ukladajú na pevný disk alebo úložné zariadenie, aby bolo možné v prípade akejkoľvek straty údajov všetky údaje obnoviť pomocou zálohy.
Všetky tieto procesy budú celkovo známe ako správa infraštruktúry.
Potreba virtualizácie v správe infraštruktúry
Na správu celkovej infraštruktúry organizácie, ako je IT spoločnosť, ktorej aktíva sú distribuované v rôznych regiónoch krajiny a v zámorí, potrebujeme veľa softvéru a na správu týchto IT administrátorov bude tiež potrebná pracovná sila, energia atď.
Tieto požiadavky celkovo ovplyvnia obchodný obrat zvýšením výdavkov a ich implementácia si vyžaduje veľa času. Na minimalizáciu obchodných nákladov a na optimálne využitie času a peňazí je zavedený koncept virtualizácie.
Jednoducho povedané, pomocou virtuálnych strojov sa dá priestor, ktorý sa využíva na inštaláciu veľkého počtu fyzických serverov, zredukovať na polovicu, čo následne ušetrí energiu, ktorá sa vynaložila na prevádzku týchto serverov a na ich ochladenie.
Výmena fyzických serverov za virtuálne stroje ušetrí náklady na získanie a údržbu pracovnej sily. Najväčšou výhodou je navyše to, že nasadenie virtuálnych strojov je veľmi ľahké a rýchle, aby vyhoveli naliehavým obchodným požiadavkám, čo by ušetrilo čas i peniaze.
Pre hladký a efektívny chod sieťového systému je teda výhodné nasadiť virtualizáciu.
Čo je to virtualizácia?
Tvorba virtuálnych počítačových zdrojov, ako sú úložiská, počítačové siete, operačné systémy atď., Sa nazýva virtualizácia. Základným stavebným prvkom virtualizácie je hardvérová jednotka ako server, ktorý má skupinu zdrojov.
Virtualizácia obsahuje určitý fyzický zdroj, napríklad server, ktorý sa javí ako zložka virtuálnych zdrojov a naopak.
Virtualizácia môže byť:
- Tvorba mnohých virtuálnych zdrojov z jedného fyzického zdroja.
- Vytvorenie jedného virtuálneho zdroja z jedného alebo viacerých fyzických zdrojov.
Typy virtualizácie
Medzi rôzne typy virtualizácie patria:
- Virtualizácia úložiska
- Virtualizácia siete
- Virtualizácia aplikácií
- Virtualizácia klientov a serverov
- Virtualizácia údajov
# 1) Virtualizácia úložiska
Tento typ virtualizácie sa najbežnejšie používa v sieťových operačných centrách známych ako NOC alebo v dátových centrách organizácií, kde je obrovská požiadavka na ukladanie veľkého množstva údajov. Tu uľahčuje vytváranie, mazanie a modifikáciu údajov na rôznych hardvéroch.
To sa dosiahne pripojením rôznych hardvérových jednotiek na rovnakú platformu pomocou sieťového pripojenia, ako je pripojenie cez vlákno.
vr headset pre xbox one x
Podrobnosti boli opísané pomocou nasledujúceho obrázka.
# 2) Virtualizácia siete
Je nasadený v infraštruktúre, kde je potrebné si predstaviť servery umiestnené ďaleko od seba na rôznych miestach organizácie. Umožňuje tak budovanie sietí VLAN a NAT atď.
Nasledujúci obrázok popisuje, ako si môžeme vizualizovať naše nastavenie prijatím schémy VMware:
# 3) Virtualizácia aplikácií
Je to divízia aplikácie nainštalovanej z hostiteľského počítača, ktorý ju používa. Z pohľadu používateľa má užívateľ prístup k aplikácii tak, ako ju predtým používal, a môže v nej tiež vykonávať zmeny.
Na virtualizáciu aplikácií použijeme serverovú architektúru, v ktorej je aplikácia nainštalovaná na jednom z centralizovaných serverov v NOC a na plochu používateľa má prístup zo vzdialeného konca iba s obmedzenými právami.
Na jeho implementáciu sa používa rôzny softvér, napríklad tenká aplikácia VMware, Microsoft App-V atď.
# 4) Virtualizácia klientov a serverov
V tomto type virtualizácie budú služby bežať na centrálne spravovanom serveri, zatiaľ čo sa budú vykonávať na konci klienta, ktorý je situovaný lokálne.
Obraz disku OS však zaberie zálohu a aktualizuje systém v pravidelnom časovom intervale, aby bol klient a server synchronizovaný. Nie je potrebné trvalé pripojenie siete medzi virtuálnym strojom a serverom.
Klientsky virtuálny stroj môže pracovať bez OS pomocou hypervízora.
# 5) Virtualizácia údajov
Jedná sa o proces kombinovania údajov z rôznych zdrojov údajov s cieľom vytvoriť samostatný, virtuálny a logický zdroj informácií tak, aby ich bolo možné získať a ľahko k nim získať prístup pomocou užívateľských aplikácií, dashboardov, portálov atď., Bez znalosti pôvodu. lokalizácie údajov.
Obchodné organizácie prijali virtualizáciu dát vo veľkom meradle a dnes sa väčšinou používa v spojení s technológiou cloud computingu.
Fenomén virtualizácie dát pozostáva z nasledujúcich procesov a virtualizačný softvér by mal vykonávať všetky nasledujúce kroky:
- Abstrakcia: Znamená to čerpanie údajov z rôznych zdrojov a umiestnenie a čerpanie jazyka zdroja údajov a jeho programovacieho rozhrania.
- Transformácia: V závislosti od potreby obchodného riešenia, integrácie a transformácie údajov vo vhodnej forme.
- Federácia: Vykonáva operáciu spojenia výsledku vyššie uvedených dvoch procesov z niekoľkých zdrojov.
- Dodanie: Softvér by mal byť schopný dodávať údaje podľa požiadaviek koncového používateľa alebo zdroja aplikácie.
Virtualizácia dát tak znižuje pravdepodobnosť chybných údajov v správe infraštruktúry a tiež zvyšuje rýchlosť prístupu k dátam v scenári v reálnom čase.
Typy hypervízorov
Je tiež známy ako monitor virtuálneho stroja (VMM) a produkuje virtuálnu platformu pre hostiteľský počítač na zabezpečenie niekoľkých operačných systémov pre návštevníkov na vykonávanie rôznych programov.
Existujú dve triedy hypervisorov:
- Natívny hypervisor
- Hosťujúci hypervízor
# 1) Natívni hypervízori
Patrí sem softvér ako systém Oracle VM, ktorý prúdi cez hardvér hostiteľského systému, aby ho mohol spravovať a dohliadať na prevádzku hosťovaného operačného systému.
Hosťujúci OS bude plávať na úrovni nad hypervízorom a každý z nich má VMM.
# 2) Hosťujúci hypervízori
Streamujú sa v typickom operačnom systéme rovnako ako iný softvér. Hosťujúci OS sa streamuje ako postup na hostiteľovi.
Príklady: Server a pracovná stanica VMware, VirtualBox, KVM a QEMU atď.
Viac informácií = >> VMWare vs VirtualBox
Výhody virtualizácie
Nižšie sú uvedené rôzne výhody virtualizácie:
# 1) Efektívne využitie hardvéru : Virtuálne stroje sa správajú ako hardvér, takže využitím virtualizácie sa znižujú náklady a údržba vyžadovaná pre fyzický hardvér, a preto sa hardvér primerane využíva.
# 2) Obnova po katastrofe : V prípade zlyhania údajov v systéme alebo akejkoľvek inej závažnej chyby, prostredníctvom procesu virtualizácie, je ľahké obnoviť naše virtuálne stroje a spustiť ich presunutím do iného podobného cloudového systému.
Správa a obnova budú tiež jednoduchšie vďaka využitiu konceptu virtualizácie na stratu údajov.
# 3) Ušetrite energiu : Konverzia fyzického hardvéru na virtuálny stroj v centre NOC a na vzdialenom konci zníži spotrebu energie potrebnej na ich zavedenie a nepretržitý chod. Takto sa šetrí celková energia.
# 4) Efektívne využitie vesmíru v NOC: Predpokladajme, že na fungovanie siete vyžaduje jedna organizácia 20 stojanov smerovačov a 10 stojanov prepínačov a 30 počítačov. Na nasadenie všetkého tohto hardvéru bude na jeho údržbu potrebný veľký priestor a ekvivalentné zdroje ako pracovná sila, energia, striedavý prúd atď.
Ale s konceptom virtualizácie bude na spustenie tejto siete potrebných iba menej ako polovica tohto priestoru, čo šetrí miesto, peniaze a čas.
# 5) Ľahké nasadenie servera : Počas chodu siete, ak zrazu jeden z našich serverov vyzerá byť nadmerne využitý, môžeme veľmi rýchlo vytvoriť klonovací obraz servera a vytvoriť ďalší server, ktorý bude fungovať v súlade s existujúcim.
Vďaka virtualizácii teda môžeme pripraviť náhradu a veľmi ľahko ju spustiť. Aj keď fyzicky nainštalujeme server, jeho uvedenie do prevádzky bude trvať dni alebo dokonca týždeň.
# 6) Podpora operačného systému hosťa : Rôzne druhy operačných systémov sa správajú rozmanitým spôsobom a majú početné hardvérové požiadavky. Virtualizačný softvér spojí všetky požiadavky na rovnakej platforme a splní ich.
Virtuálne stroje tiež pre svoju prácu podporujú 32-bitový a 64-bitový procesor.
# 7) Doplnkové nástroje a ovládače pre hostí: Virtualizačný softvér poskytuje sadu doplnkových nástrojov a ovládačov pre virtuálne stroje. To zvyšuje sieťovú prevádzku sieťového systému a tiež vo vnútri stroja prostredníctvom zvyšovania rýchlosti spracovania.
Poskytuje tiež nástroj na 3D zobrazovanie, ktorý sa používa na hranie hier a zábavu vo svete zábavy.
Virtualizácia stolových počítačov
V tomto procese virtualizácie bude celková prevádzka pracovnej plochy prebiehať v rámci centralizovanej serverovej jednotky.
Stolní klienti sú v podstate tenkí klienti, ktorí sa správajú ako koncové zariadenia na nadviazanie spojenia s okolitými zariadeniami, ako sú klávesnica, myš alebo porty USB, prostredníctvom pripojenia LAN.
Softvér tohto tenkého klienta obsahuje grafické používateľské rozhranie (GUI), agentov prístupu do cloudu, natívny webový prehliadač a zbierku základných aktív obslužných programov. Medzi najbežnejší softvér, ktorý sa používa na virtualizáciu desktopov, patria XenApp a XenDesktop.
Príklady virtualizácie
a) Poskytovanie užívateľsky príjemného prostredia na testovanie a vývoj softvéru:
Predpokladajme, že máme nápad na vývoj softvéru a ak chceme otestovať, či to bude fungovať alebo nie, potom pomocou procesu virtualizácie môžeme vytvoriť laboratórium a prostredie na testovanie softvéru.
Virtualizácia ponúka vývojárovi na testovanie multiplatformový nástroj a natívne ho využíva na výber jazyka vývojára pre kódovanie. Ponúka možnosť otestovať váš softvér na platforme podľa vášho výberu, ako je Android, Windows atď.
b) Súčasné spustenie viacerých aplikácií na smartfónoch:
Pomocou virtualizácie môžeme na smartfónoch bežať s rôznymi aplikáciami, ako sú napríklad údaje o počasí v reálnom čase, počet kilometrov, ktoré prejdeme za deň, kompas atď., Bez preťaženia pamäte telefónu, pretože údaje sa ukladajú na inom serveri a výpočty vykonáva softvér, ktorý je nainštalovaný na serveri samotnom.
Iba organizácia, ktorá je vlastníkom softvéru, povoľuje spustenie softvéru na serveri iného používateľa. Preto aj mobilné telefóny s malou kapacitou RAM, ako je 100 MB alebo 1 GB, iba s jednojadrovým procesorom, budú schopné spustiť tieto náročné aplikácie.
c) Virtualizácia a cloud computing:
Virtualizácia je základným stavebným prvkom cloud computingu.
Virtualizácia je koncept, ktorý nám umožňuje vybudovať niekoľko zdrojov zo samostatného fyzického hardvérového systému. Softvér hypervisora je pripojený priamo k fyzickému hardvéru a tiež rozdeľuje jednu hardvérovú jednotku na niekoľko virtuálnych strojov.
Zatiaľ čo na druhej strane je cloud computing kombináciou metódy a teórie, ktorá sa používa na doručenie sietí, úložnej infraštruktúry, služieb a aplikácií na požiadanie koncovému používateľovi v akejkoľvek sieti.
Môžeme teda povedať, že cloud computing je poštár virtuálnych zdrojov, ktorý dodáva softvér, dáta atď. Cez internet.
Tieto infraštruktúrne aplikácie a služby, ktoré sú dodávané cloudmi, sú kombináciou niekoľkých druhov virtuálnych zdrojov a virtuálnych strojov, ktoré sú softvérom a správou organizované takým spôsobom, aby ich mohol koncový používateľ používať kdekoľvek na požiadanie. .
Podporujú ju aj servery a aplikácie s dynamickým prideľovaním prostriedkov. Preto cloudová infraštruktúra obsahuje niekoľko virtuálnych infraštruktúr na poskytovanie služieb koncovému zákazníkovi.
Koncept virtuálneho hardvéru
Virtuálny procesor
Hypervisor rozdelí každú z fyzických jednotiek CPU na veľa virtuálnych CPU. Každému virtuálnemu jadru prideľuje jedno pracovné zaťaženie.
Aby sme tomu lepšie porozumeli, zvážme nasledujúci príklad:
Fyzický server má dva procesory pomenované CPU1 a CPU2, z ktorých každý má dve fyzické jadrá.
Takže máme 2 * 2 = 4 fyzické jadrá.
Ak hypervisor poskytuje 5 vCPU pre každé fyzické jadro, potom je možné strojom prideliť 5 * 4 = 20 vCPU.
Virtuálna pamäť
Fyzická hardvérová pamäť systému môže byť virtuálne distribuovaná do dvoch alebo viacerých virtuálnych strojov. Veľkosť distribuovanej pamäte však nemôže prekročiť celkovú veľkosť hardvérovej pamäte.
V závislosti od typu aplikácie, v ktorej sa používa, môžeme pridať, zmeniť a usporiadať zdroje virtuálnej pamäte, aby sme zvýšili efektívnosť celkového výkonu systému.
Parametre pridelenia virtuálnej pamäte sa konfigurujú vo VM počas ich vytvárania. Môže sa ale tiež upraviť po inštalácii hosťovaného operačného systému.
Na nasledujúcom obrázku je príklad rozdelenia fyzickej pamäte do dvoch virtuálnych strojov.
Virtuálne úložisko
Hlavným konceptom tohto typu virtualizácie je spojenie fyzicky uložených údajov z rôznych fyzických úložných zariadení do centrálne umiestnenej dátovej jednotky, ktorá bude vyzerať ako jedna úložná jednotka. Centralizovaný server nemôže ponúknuť viac úložného priestoru, ako je možné na fyzických miestach a fyzickom hardvéri.
Avšak zhromažďovanie údajov v jednom stredisku bude bezpečnejšie a bude sa dať ľahko obnoviť v prípade akejkoľvek krízy. Dátové súbory, ktoré sú prakticky uložené na serveri, majú prípony ako VDI, VHDX a VMDK atď.
Na nasledujúcom obrázku je znázornené, ako je 12 TB dát skutočne uložených rozdelením do štyroch virtuálnych strojov.
Virtuálne siete
Vo virtuálnej sieti virtuálne stroje komunikujú s fyzickými zariadeniami, ako je server alebo prepínač, pomocou karty rozhrania virtuálnej siete známej ako vNIC, ktorá je zasa spojená s virtuálnym prepínačom pre ďalší komunikačný proces.
Všetky tieto virtuálne karty a prepínače vytvára softvér hypervisora.
Virtuálny prepínač je pripojený k fyzickému prepínaču prostredníctvom média na fyzickej karte. Úlohu vykonanú rôznymi rozhraniami prepínača alebo servera možno rozdeliť na dva alebo viac virtuálnych strojov a každý z nich bude vykonávať prácu, ktorá im je pridelená.
Scenár bude jasnejší pomocou nižšie uvedeného obrázku.
Virtualizácia CPU
Je to hardvérová vlastnosť všetkých najnovších verzií procesorov Intel a iných spoločností, ktoré umožňujú samostatnému procesoru správať sa ako niekoľko samostatných procesorov. Takto sa dá výkon procesora využiť efektívnejšie a efektívnejšie.
Záver
Z tohto tutoriálu sme pochopili, že správa infraštruktúry je veľmi dôležitá pre riadenie a plynulý chod organizácie. Zahŕňa nielen správu hardvérovej časti spoločnosti, ale aj politiky, zdroje, údaje, energiu a peniaze vynaložené na podnikanie v súvislosti s prevádzkou.
Virtualizácia je jednou z kľúčových technológií, ktorá umožňuje využívať celkový výkon sieťového systému organizácie pomocou rôznych aspektov. Ušetrí to čas aj energiu.
Služby tiež pobežia rýchlejšie a virtualizácia v spojení s cloudovým výpočtom umožňuje a poskytuje rôzne užívateľské aplikácie na požiadanie.
Výukový program PREV | NEXT Tutorial
Odporúčané čítanie
- Čo sú bezpečnostné protokoly IP (IPSec), TACACS a AAA
- Výukový program s prekladom sieťových adries (NAT) s príkladmi
- Modem Vs Router: Poznajte presný rozdiel
- Sprievodca hodnotením a správou zraniteľnosti siete
- Čo je bezpečnostný kľúč siete: Ako ho nájsť pre smerovač, Windows alebo Android
- Základné kroky a nástroje na riešenie problémov so sieťou
- Čo je zabezpečenie siete: jej typy a správa
- Bezdrôtové siete LAN IEEE 802.11 a 802.11i a overovacie štandardy 802.1x