Не будем вдаваться в подробности: когда вам нужна виртуализация серверов

Появление технологии виртуализации не только упростило управление рабочими нагрузками в компаниях, но и упростило выполнение удаленных задач, даже если они находятся в разных географических регионах.

В таких случаях обслуживание различных компьютеров усложняет организационную структуру, а также увеличивает эксплуатационные расходы. Пустая трата денег не имеет большого значения, если вы правительство США, потому что оно может просто печатать свои собственные деньги. Но вы, скорее всего, не правительство США, поэтому у вас возникнут проблемы с огромными долгами и риском для всех.

Именно здесь в игру вступает виртуализация серверов, позволяющая запускать различные независимые виртуальные ОС на одной физической серверной системе. Давайте подробнее рассмотрим, что на самом деле представляет собой эта техника и как она влияет на вас.

Объяснение виртуализации серверов

Метод, используемый для запуска множества независимых виртуальных ОС на одной физической машине, известен как виртуализация серверов. По сути, это метод, который максимизирует ваши физические ресурсы для максимизации инвестиций в оборудование. Применяя технологию виртуализации, вы получаете большую плотность серверов.

Однако, вопреки распространенному мнению, общая вычислительная мощность не изменилась; минимальное снижение, которое он испытывает, связано с накладными расходами. Нет, это не имеет никакого отношения к слишком большому количеству офисных помощников в платежной ведомости или слишком большому количеству денег, потраченных на чернила и картриджи!

Вы можете раскрыть весь потенциал этого оборудования (что чуть не произошло в конце «Трансформеров II» с солнечным комбайном, что было бы ужасно для планеты и человечества!) за счет увеличения количества размещаемых логических ОС. Это значительно снижает затраты на техническое обслуживание и приобретение оборудования, что приводит к значительной экономии средств для вашего бизнеса.

Что влечет за собой виртуализация серверов?

Виртуализация серверов может осуществляться одним из трех способов:

• Полная виртуализация
• Виртуализация на уровне ОС
• Система паравиртуальных машин

Понимание виртуализации означает знание каждого из этих процессов. Итак, начнем:

• Полная виртуализация: эта модель виртуализации позволяет каждому гостю работать в соответствии с виртуальными ограничениями, установленными аппаратным уровнем. Это позволяет виртуальной гостевой ОС работать без каких-либо модификаций. Это полная симуляция настоящего оборудования, позволяющая функционировать гостевому программному обеспечению. Гость не будет иметь ни малейшего представления о владельце ОС. Гипервизор координирует все инструкции для ЦП и проверяет каждую инструкцию, отправленную ЦП. Он также обрабатывает исполняемый код, нуждающийся в дополнительных привилегиях.
• Виртуализация на уровне ОС: здесь все виртуализированные среды остаются изолированными от других гостей, что означает, что любое нарушение или сбой в одном разделе не может повлиять на другие разделы. В таких серверных виртуализациях хост, как правило, запускает ядро одной ОС и экспортирует ОС, назначая ее каждой гостевой ОС. Виртуальные гостевые машины могут использовать ту же ОС, что и хост. Это способствует увеличению нагрузки на ЦП, поскольку архитектура распределения избавляет от системных вызовов между различными уровнями.
• Паравиртуальная машина: все гостевые модели в модели паравиртуальной машины были изменены с единственной целью — работать в такой виртуальной среде. Это обычно называется «переносом» и помогает пользователям использовать привилегированную систему, которая иногда вызывается и требуется.

Когда наступит время для виртуализации серверов?

Любое приложение, которое может использоваться в малых и средних масштабах, может значительно выиграть от виртуализации серверов. Плохая идея использовать виртуализацию в случае высокопроизводительных приложений, когда один или несколько серверов должны быть объединены в кластер для удовлетворения минимальных потребностей в производительности конкретного приложения.

Есть много пользователей, которые считают, что высокие цифры, связанные с использованием вашего ЦП, указывают на хорошее использование оборудования. Однако вы никогда не должны доводить этот совет до крайности, когда скорость отклика приложения становится чрезмерной.

• Рекомендации: Если возможно, не допускайте, чтобы ваш сервер использовал загрузку ЦП более чем на 50 процентов во время пиковых нагрузок. Кроме того, вы никогда не должны допускать, чтобы время отклика приложения превышало разумное соглашение об уровне обслуживания. Большинство современных серверов, предназначенных для внутренних серверных задач, используют от 1 до 5 процентов мощности ЦП. Хотя запуск восьми разных ОС на одном физическом сервере увеличил бы пиковую загрузку ЦП почти до 50 процентов, среднее значение будет намного меньше, поскольку спады и пики виртуальной ОС иногда компенсируют друг друга.

Несмотря на то, что накладные расходы ЦП в большинстве процессов виртуализации минимальны, накладные расходы на ввод или вывод (I/O) для пропускной способности сети и хранилища представляют собой другую игру. Для серверов с аппаратным вводом-выводом или большим объемом памяти лучше запускать их на металле, даже если виртуальная среда способна удовлетворить их требования к ЦП.

Проблемы

Виртуализация сервера действительно дает множество преимуществ, но идея разместить все критически важные серверы на одном физическом сервере может оказаться не слишком удачной. Решение состоит в том, чтобы гарантировать, что одна служба не отвечает только за один сервер. Вы же не хотите складывать все яйца в одну корзину, верно?

Один сервер может работать на двух физических серверах и быть полностью избыточным. Некоторые сервисы относительно просто кластеризовать, так как их можно легко отключить в случае сбоя одного сервера. В случае сбоя одного физического сервера другой виртуальный сервер, присутствующий на том же физическом сервере, может автоматически взять на себя остальную часть нагрузки. Благодаря интеграции различных физических серверов такие важные услуги никогда не прекращаются из-за единственной неисправности оборудования.

Что происходит с более сложными серверами?

Вы можете использовать службы кластеризации для синхронизации двух отдельных логических серверов, размещенных на двух физических серверах. Такой метод может привести к небольшому простою во время перехода, но виртуализация не виновата; вместо этого это результат сложности кластеризации, которая требует достаточного времени для перехода.

Вы также можете справиться с этими сложными службами, переместив виртуальный сервер с основного физического сервера на дополнительный физический сервер. Однако для того, чтобы это работало, должна происходить постоянная синхронизация памяти от одного физического сервера к другому, что оставляет дверь открытой для аварийного переключения в течение миллисекунд, в то время как каждая служба остается функциональной.

Виртуализация серверов определенно требует тщательного рассмотрения наряду с хорошо сформулированным планом. Тем не менее, при правильном внедрении ваш бизнес будет пожинать плоды во многих отношениях в долгосрочной перспективе. Выясняя, как вы можете виртуализировать свой бизнес, вы должны иметь представление о том, сколько денег и времени тратится на аппаратное и программное обеспечение, энергию, обслуживание и так далее.

В конце концов, есть множество причин, по которым вам следует приложить усилия, чтобы понять и внедрить виртуализацию серверов в свой бизнес. Как и большинство бизнес-решений, все сводится к компромиссу между деньгами и практичностью.