Meni

Što je virtualizacija? Primjeri virtualizacije mreže, podataka, aplikacija i pohrane

  • Glavni
  • Ostalo
  • Što je virtualizacija? Primjeri virtualizacije mreže, podataka, aplikacija i pohrane

what is virtualization

Što je tehnologija virtualizacije u upravljanju infrastrukturom:

U ovome Serija treninga o A do Ž umrežavanja , saznali smo sve o Rješavanje problema s mrežom u našem prethodnom vodiču.

U ovom uputstvu istražit ćemo koncept upravljanja infrastrukturom, zajedno s potrebom za postupkom virtualizacije za učinkovitije upravljanje infrastrukturom.

Također naglašava različite vrste virtualizacije, prednosti i druge koncepte povezane s virtualizacijom uz njezinu upotrebu u upravljanju infrastrukturom.

Za profesionalce softvera , virtualizacija je vrlo koristan alat koji nudi vrlo prikladnu platformu za testere za razvoj i testiranje softvera i provjeru njihovog utjecaja na kojem rade.

Što je virtualizacija

Što ćete naučiti:

Upravljanje infrastrukturom u softverskoj industriji

Za informatičku organizaciju upravljanje infrastrukturom sastoji se od upravljanja svom važnom imovinom i resursima poput opreme, podataka i radne snage, zajedno s politikama i procesima koje slijede kako bi se osiguralo nesmetano funkcioniranje usluga za izgradnju učinkovite mreže.

Široko govoreći, upravljanje infrastrukturom uključuje razne vrste upravljanja poput upravljanja aplikativnim softverom, upravljanje bazama podataka, upravljanje poslužiteljem i OS-om, upravljanje mrežom i upravljanje pohranom.

Shvatimo to uz pomoć primjera uživo:

Uzimamo primjer Android softverske aplikacije za internetsku kupnju - AMAZON.

Kada surfamo Amazon web stranicama za internetsku kupnju. Dostupne su razne stranice koje prikazuju proizvode u različitim kategorijama s cijenom, ponudama, recenzijama itd.

Kada naručimo neki proizvod i kupimo ga, svi detalji o plaćanju i isporuci spremaju se u takvom obliku koji softver razumije i isti će se prikazati krajnjem korisniku u formatu koji razumije kupac. To se radi postupkom upravljanja bazom podataka.

Veličina i sadržaj podataka zahtijeva platformu na kojoj se mogu pohraniti. To ne može riješiti samo fizički hardver jer se treba pohraniti ogromna količina podataka, pa se u takvim slučajevima koriste virtualni strojevi koji su poznati kao poslužitelji. Stoga je OS konfiguriran prema zahtjevima strojeva.

Svi virtualni strojevi međusobno će komunicirati kroz upravljanje mrežom.

Kroz postupak upravljanja pohranom svi virtualni podaci redovito će se fizički pohranjivati ​​na neki tvrdi disk ili uređaj za pohranu, tako da se u slučaju gubitka podataka svi podaci mogu vratiti sigurnosnom kopijom.

Svi će ti procesi biti poznati kao upravljanje infrastrukturom.

Potreba za virtualizacijom u upravljanju infrastrukturom

Za upravljanje cjelokupnom infrastrukturom organizacije poput IT tvrtke čija se imovina distribuira u raznim regijama države i u inozemstvu, potreban nam je puno softvera i za njihovo upravljanje također će biti potrebni IT administratori, radna snaga, energija itd.

Ti će zahtjevi ukupno utjecati na poslovni promet povećanjem izdataka i oduzima puno vremena za provedbu. Da bi se umanjili troškovi poslovanja i za optimalno korištenje vremena i novca, uvodi se koncept virtualizacije.

Jednostavnim riječima, uz pomoć virtualnih strojeva, prostor koji se koristi za instaliranje ogromnog broja fizičkih poslužitelja može se smanjiti na pola, a to zauzvrat štedi energiju koja se trošila na pokretanje tih poslužitelja i njihovo hlađenje.

Zamjena fizičkih poslužitelja virtualnim strojevima uštedjet će troškove za nabavu i održavanje radne snage. Štoviše, najveća prednost je što je vrlo lako i brzo implementirati virtualne strojeve kako bi se udovoljilo hitnim poslovnim zahtjevima, što bi rezultiralo uštedom vremena i novca.

Stoga je za nesmetano i učinkovito funkcioniranje mrežnog sustava korisno razviti virtualizaciju.

Što je virtualizacija?

Stvaranje virtualnih računalnih resursa poput pohrane, računalnog mrežnog sustava, operativnih sustava itd. Poznato je kao virtualizacija. Osnovni gradivni blok virtualizacije je hardverska jedinica poput poslužitelja koji ima skupinu resursa.

Virtualizacija uključuje određeni fizički resurs poput poslužitelja koji se ponaša kao spoj virtualnih resursa i obrnuto.

Virtualizacija može biti:

  • Formiranje brojnih virtualnih resursa iz jednog fizičkog resursa.
  • Formiranje jednog virtualnog resursa iz jednog ili više fizičkih resursa.

Vrste virtualizacije

Različite vrste virtualizacije uključuju:

  • Virtualizacija pohrane
  • Mrežna virtualizacija
  • Virtualizacija aplikacija
  • Klijentska i poslužiteljska virtualizacija
  • Virtualizacija podataka

# 1) Virtualizacija pohrane

Ova vrsta virtualizacije najčešće se koristi u mrežnim operativnim centrima poznatim pod nazivom NOC ili podatkovnim centrima organizacija u kojima postoji ogroman zahtjev za pohranom velike količine podataka. Ovdje olakšava stvaranje, brisanje i izmjenu podataka na različitim hardverima.

To se postiže povezivanjem različitih hardverskih jedinica na istoj platformi pomoću mrežne veze poput povezivanja kroz vlakno.

kako napraviti hrpu u javi

Pojedinosti su opisane uz pomoć donje slike.

Virtualizacija pohrane

# 2) Virtualizacija mreže

Razmješten je u infrastrukturi gdje postoji potreba za predviđanjem poslužitelja koji se nalaze daleko na raznim mjestima organizacije. Stoga olakšava izgradnju VLAN mreža i NAT itd.

Sljedeća slika opisuje kako možemo vizualizirati našu postavku usvajanjem VMware sheme:

Mrežna virtualizacija

# 3) Virtualizacija aplikacije

To je podjela aplikacije instalirane s glavnog računala koje je koristi. S gledišta korisnika, korisnik može pristupiti aplikaciji kao što ju je ranije koristio, a također može unijeti promjene u nju.

Za virtualizaciju aplikacija koristit ćemo se poslužiteljskom arhitekturom, u kojoj je aplikacija instalirana na jednom od centraliziranih poslužitelja u NOC-u, a korisnička radna površina može joj pristupiti s udaljenog kraja s samo ograničenim pravima.

Da bi se to primijenilo, koriste se razni softveri poput VMware tanke aplikacije, Microsoft App-V itd.

Virtualizacija aplikacija

# 4) Virtualizacija klijenta i poslužitelja

U ovoj vrsti virtualizacije, usluge će se izvoditi na centralno upravljanom poslužitelju dok se izvršavaju na kraju klijenta koji se nalazi lokalno.

Međutim, slika diska OS-a napravit će sigurnosnu kopiju i redovito ažurirati sustav kako bi klijent i poslužitelj bili u sinkronizaciji. Nema potrebe za trajnom mrežnom vezom između virtualnog stroja i poslužitelja.

Klijentski virtualni stroj može raditi bez OS-a pomoću hipervizora.

# 5) Virtualizacija podataka

To je postupak kombiniranja podataka iz različitih izvora podataka za izgradnju samostalnog, virtualnog i logičnog izvora podataka, tako da ih mogu dohvatiti i lako im pristupiti korisničke aplikacije, nadzorne ploče, portali itd., Bez znanja o podrijetlu. mjesta podataka.

Poslovne organizacije usvojile su virtualizaciju podataka na velikoj razini, a danas se ona uglavnom koristi zajedno s tehnologijom računalstva u oblaku.

Fenomen virtualizacije podataka sastoji se od sljedećih procesa, a softver za virtualizaciju trebao bi izvršiti sve dolje navedene korake:

  • Apstrakcija: To znači apstrakciju podataka iz različitih izvora i lokacije te apstrakciju jezika izvora podataka i njegovog programskog sučelja.
  • Pretvaranje: Ovisno o potrebi poslovnog rješenja, integracija i transformacija podataka u prikladnom obliku.
  • Federacija: Izvodi operaciju spajanja ishoda gornja dva procesa iz nekoliko izvora.
  • Dostava: Softver bi trebao biti sposoban dostaviti podatke prema zahtjevu krajnjeg korisnika ili izvora aplikacije.

Stoga virtualizacija podataka smanjuje šanse za pogreške podataka u upravljanju infrastrukturom, a također ubrzava brzinu pristupa podacima u scenariju u stvarnom vremenu.

virtualizacija podataka

Vrste hipervizora

Također je poznat kao monitor virtualnog stroja (VMM) i proizvodi virtualnu platformu računala domaćina za omogućavanje nekoliko OS-a posjetitelja za pokretanje različitih programa na njemu.

Postoje dvije klase hipervizora:

  1. Izvorni hipervizor
  2. Hostirani hipervizor

# 1) Nativni hipervizori

To uključuje softver poput Oracle VM sustava koji struji kroz hardver host sistema da bi njime upravljao i nadzirao rad gostujućeg operativnog sustava.

Gostujući OS lebdit će na razini iznad hipervizora i svaki od njih ima VMM.

nativni hipervizor

# 2) Hostirani hipervizori

Oni se premještaju na tipični operativni sustav baš kao i ostali softver. Gostujući OS struji kao tok akcije na hostu.

Primjeri: VMware poslužitelj i radna stanica, VirtualBox, KVM i QEMU itd.

Saznajte više = >> VMWare Vs VirtualBox

hostirani hipervizor

Prednosti virtualizacije

U nastavku su navedene razne prednosti virtualizacije:

# 1) Učinkovito korištenje hardvera : Virtualni se strojevi ponašaju poput hardvera, pa se korištenjem virtualizacije smanjuju troškovi i održavanje potrebni za fizički hardver, a time i odgovarajuća upotreba hardvera.

# 2) Oporavak od katastrofe : U slučaju pada podataka u sustavu ili bilo koje druge veće greške, kroz postupak virtualizacije lako je vratiti naše virtualne strojeve i pokrenuti ih premještanjem u drugi sličan sustav oblaka.

Također, upravljanje i obnova bit će jednostavniji korištenjem koncepta virtualizacije za gubitak podataka.

# 3) Uštedite energiju : Pretvaranje fizičkog hardvera u virtualni stroj u NOC centru i na udaljenom kraju smanjit će potrošnju energije potrebne za njihovo pokretanje i nastavak rada. Tako se štedi ukupna energija.

# 4) Učinkovito korištenje prostora u NOO-u: Pretpostavimo da za pokretanje mreže jednoj organizaciji treba 20 stala usmjerivača i 10 stalka prekidača i 30 računala. Da bi se rasporedio sav ovaj hardver, za njegovo održavanje bit će potreban velik prostor i ekvivalentni resursi poput radne snage, energije, izmjenične struje itd.

Ali s konceptom virtualizacije, za pokretanje ove mreže bit će potrebno samo manje od polovice ovog prostora, čime se štedi prostor, novac i vrijeme.

# 5) Lako postavljanje poslužitelja : Tijekom pokretanja mreže, ako se čini da jedan od naših poslužitelja odjednom izgleda pretjerano iskorišten, tada možemo vrlo brzo razviti klonirajuću sliku poslužitelja i rasti drugi poslužitelj koji će raditi u skladu s postojećim.

Tako putem virtualizacije možemo pripremiti zamjenu i učiniti da se ona izvodi vrlo lako. Iako ako fizički instaliramo poslužitelj, bit će potrebni dani ili čak tjedan dana da ga pokrene.

# 6) Podrška za operativni sustav za goste : Različite vrste operativnih sustava ponašaju se na raznolik način i imaju brojne hardverske zahtjeve. Softver za virtualizaciju okupit će čitav zahtjev na istoj platformi i ispuniti ih.

Virtualni strojevi također podržavaju 32-bitni i 64-bitni procesor za rad.

# 7) Alati i pokretački programi za gostujuće dodatke: Softver za virtualizaciju osigurava skup alata i upravljačkih programa za virtualne strojeve. To poboljšava mrežni rad mrežnog sustava i unutar stroja, povećavajući brzinu obrade.

Također pruža alat za 3D prikaz koji se koristi u igraće i zabavne svrhe u svijetu zabave.

Virtualizacija stolnih računala

U ovom procesu virtualizacije, cjelokupni rad radne površine odvijat će se unutar centralizirane poslužiteljske jedinice.

Klijenti za stolna računala u osnovi su tanki klijenti koji se ponašaju kao krajnji uređaj za povezivanje s obližnjim uređajima poput tipkovnice, miša ili USB priključaka putem LAN veze.

Softver ovog tankog klijenta sadrži grafičko korisničko sučelje (GUI), agente za pristup oblaku, izvorni web preglednik i zbirku osnovnih sredstava uslužnih programa. Najčešći softver koji se koristi za virtualizaciju radne površine uključuje XenApp i XenDesktop.

virtualizacija radne površine

Primjeri virtualizacije

a) Pružanje korisničkog okruženja za testiranje i razvoj softvera:

Pretpostavimo da imamo ideju za razvoj softvera i ako želimo testirati hoće li to uspjeti ili ne, pomoću postupka virtualizacije možemo stvoriti laboratorij i okruženje za testiranje softvera.

Virtualizacija programeru nudi uslužni program na više platformi za testiranje i koristi se jezikom za kodiranje programera kako bi ga izvorno izradio. Nudi testiranje softvera na platformi po vašem izboru kao što su android, Windows itd.

testiranje softvera putem virtualizacije

b) Istodobno pokretanje više aplikacija na pametnim telefonima:

Uz pomoć virtualizacije na svojim pametnim telefonima možemo pokretati više aplikacija poput očitanja vremena u stvarnom vremenu, broja prijeđenih kilometara dnevno, kompasa itd. Bez preopterećenja memorije telefona jer se podaci pohranjuju na neki drugi poslužitelj i izračuni obavlja softver instaliran na samom poslužitelju.

Samo organizacija koja je vlasnik softvera dopušta rad softvera na tuđem poslužitelju. Stoga će čak i mobilni telefoni s malim kapacitetom RAM-a poput 100 MB ili 1 GB samo s jednojezgrenim procesorom moći pokretati ove teške programe.

c) Virtualizacija i računalstvo u oblaku:

Virtualizacija je osnovni gradivni blok računalstva u oblaku.

Virtualizacija je koncept koji nam omogućuje da izgradimo nekoliko resursa iz samostalnog fizičkog hardverskog sustava. Softver hipervizora povezan je izravno na fizički hardver i također dijeli jednu hardversku jedinicu na nekoliko virtualnih strojeva.

Dok je s druge strane, računalstvo u oblaku kombinacija metode i teorije koja se koristi za isporuku umrežavanja, infrastrukture za pohranu, usluga i aplikacija na zahtjev krajnjem korisniku u bilo kojoj mreži.

Stoga možemo reći da je računarstvo u oblaku poštar virtualnih resursa koji isporučuje softver, podatke itd. Putem Interneta.

Ove infrastrukturne aplikacije i usluge koje pružaju oblaci kombinacija su nekoliko vrsta virtualnih izvora i virtualnih strojeva koji su na takav način organizirani od strane softvera i upravljanja tako da ih krajnji korisnik može koristiti s bilo kojeg mjesta na zahtjev .

Podržavaju je i dinamički poslužitelji i aplikacije za dodjelu resursa. Stoga infrastruktura u oblaku sadrži nekoliko virtualnih infrastruktura za pružanje usluga krajnjem kupcu.

Koncept virtualnog hardvera

Virtualni CPU

Hipervizor dijeli svaku fizičku CPU jedinicu na mnogo virtualnih CPU-a. Dodjeljuje jedno radno opterećenje po virtualnoj jezgri.

Da bismo ga bolje razumjeli, razmotrimo donji primjer:

Fizički poslužitelj ima dva procesora koji imenuju CPU1 i CPU2, a svaki ima dvije fizičke jezgre.

Dakle, imamo 2 * 2 = 4 fizičke jezgre.

Ako hipervizor predviđa 5 vCPU za svaku fizičku jezgru, tada zbrajanje 5 * 4 = 20 vCPU može se dodijeliti strojevima.

koncept virtualnog hardvera

Virtualna memorija

Fizička hardverska memorija sustava može se gotovo distribuirati u dva ili više virtualnih strojeva. No, veličina distribuirane memorije ne može premašiti ukupnu veličinu hardverske memorije.

Ovisno o vrsti aplikacije u kojoj se koristi, možemo dodavati, mijenjati i raspoređivati ​​resurse virtualne memorije kako bismo cjelokupnu izvedbu sustava učinili učinkovitijom.

Parametri dodjele virtualne memorije konfiguriraju se u VM-u tijekom njihovog stvaranja. Ali može se i izmijeniti nakon instalacije gostujućeg operativnog sustava.

Sljedeća slika prikazuje primjer raspodjele fizičke memorije u dva virtualna stroja.

virusna memorija

Virtualna pohrana

Glavni koncept ove vrste virtualizacije kombinira fizički pohranjene podatke s različitih fizičkih uređaja za pohranu u centralno smještenu podatkovnu jedinicu koja će izgledati kao jedna jedinica za pohranu. Centralizirani poslužitelj ne može ponuditi prostor za pohranu više od onog koji može biti prisutan na fizičkim lokacijama i na fizičkom hardveru.

No objedinjavanje podataka u jednom centru bit će sigurnije i lako se može vratiti u slučaju bilo kakve krize. Datoteke podataka koje su gotovo pohranjene na poslužitelju imaju nastavke poput VDI, VHDX i VMDK itd.

Sljedeća slika prikazuje kako se 12TB podataka virtualno pohranjuje dijeljenjem u četiri virtualna stroja.

koncept virtualne pohrane

Virtualno umrežavanje

U virtualnom umrežavanju virtualni strojevi komuniciraju s fizičkim uređajima poput poslužitelja ili prekidača pomoću kartice sučelja virtualne mreže poznate kao vNIC koja je za daljnji komunikacijski proces virtualno povezana virtualnim prekidačem.

Sve ove virtualne kartice i prekidače kreira softver hipervizor.

Virtualni prekidač povezan je s fizičkim prekidačem putem medija fizičke kartice. Zadatak koji rade različita sučelja sklopke ili poslužitelja mogu se podijeliti na dva ili više virtualnih strojeva i svaki od njih će izvršiti posao koji im je dodijeljen.

Scenarij će biti jasniji uz pomoć donje slike.

virtualno umrežavanje

CPU virtualizacija

Hardverska je značajka svih najnovijih verzija Intelovih i drugih tvrtki CPU-a koja omogućavaju samostalnom procesoru da se ponaša kao nekoliko pojedinačnih CPU-a. Stoga se na ovaj način snaga procesora može koristiti na učinkovitiji i djelotvorniji način.

Zaključak

Iz ovog uputstva shvatili smo da je upravljanje infrastrukturom vrlo važno za upravljanje i nesmetano vođenje organizacije. Uključuje ne samo upravljanje hardverskim dijelom tvrtke već i politike, resurse, podatke, energiju i novac potrošen u poslu za poslovanje.

Virtualizacija je jedna od ključnih tehnologija koja osnažuje ukupne performanse mrežnog sustava organizacije koristeći njegove različite aspekte. To štedi vrijeme kao i energiju.

Također, usluge će raditi brže i virtualizacija u suradnji s pružanjem računala u oblaku i raznim isporukama korisničkih aplikacija na zahtjev.

PREV Vodič | SLJEDEĆA Vodič

Preporučena literatura

^