| Virtuelizacija |
| 03. jun 2009. | |||||
Kada se pomene riječ virtuelizacija prva analogija se odnosi na virtuelizaciju servera tj. mogućnost izvršavanje više serverskih operativnih sistema na jednoj hardverskoj konfiguraciji.autor: Dragoslav Kenjić VIRTUELIZACIJA je softverska tehnologija koja je korjenito mjenja dosadašnja načela i percepciju u informacionim tehnologijama. Iako je virtuelizacija "stara" tehnologija, razvijena u IBM-u još 60-tih godina prošlog vijeka u mainframe klasi računara, trebalo je skoro 40-ak godina da se ova tehnologija počne koristiti u x86 arhitekturi, te da proizvođači hardvera (prvenstveno Intel i AMD) omoguće hardversku podršku za virtualizaciju. Aktuelna ekonomska situacija u svijetu, uzimajući u vidu sve prednosti virtuelizacije, svrstav virtuelizaciju u jednu od najvažnijih tema u IT-u. Kada se pomene riječ virtuelizacija prva analogija se odnosi na virtuelizaciju servera tj. mogućnost izvršavanje više serverskih operativnih sistema na jednoj hardverskoj konfiguraciji. Iako će virtuelizacija servera biti osnovna tema i ovog članka važno je napomenuti da je virtuelizacija daleko širi pojam.
Kalkulacija uštede na hipotetičkom primjeru Data centra: 30 servera za
fizičku vs. 6 servera za virtuelnu infrastrukturu Po osnovnim karakteristikama virtuelizacija se može podijeliti na: - Virtuelizaciju servera - konsolidaciju više fizičkih servera u virtuelne servere i njihovo izvršavanje na jednom ili daleko manjem broju fizičkih servera. - Virtuelizaciju aplikacija - tehnologiju koja omogućava izvršavanje aplikacje bez potrebe za njenu instalaciju na računaru sa koga se koristi na tradicionalan način. - Virtuelizaciju prezentacije - izvršavanje aplikacije na drugom računaru i isporuka slike i kontrolnih funkcija na korisnički računar. - Virtuelizacija desktopa - sisteme koji omogućava razdvajanje korisničkog desktopa od fizičke konfiguracije te isporuku korisniku na bilo koji računar u biznis okruženju ili van njega (npr. dostupnost sa Interneta) - Virtuelizacija mreže - funkcionalnost koja omogućava ugnježdavanje virtuelnih mreža u postojeću infrastrukturu i njihovo korišćenje za razne namjene npr. testiranje. - Virtuelizacija Storage-a - opisuje se razdvajanjem logičkog storage-a od fizičkog storage-a, omogućava korišćenje disk resursa od strane servera bez obzira gdje se oni fizički nalaze.
Ubrzan tehnološki razvoj IT industrije je doveo do činjenice da se današnje serverske hardverske konfiguracije standardno koriste za izvršavanje jednog operativnog sistema i relativno malog broja servisa i aplikacija. Većina aktuelnih analiza ukazuje da je standardna iskoristivost serverskih hardverskih resursa (prvenstveno procesora i radne memorije) manja od 10%. Virtuelizacija upravo omogućava da se pokrene više virtuelnih mašina na jednoj hardverskoj - fizičkoj konfiguraciji čime se u značajnoj mjeri povećava iskoristivost raspoloživih hardverskih resursa. Kada govorimo o virtuelizacije servera neke od najznačajnih prednosti ove tehnologije su: - Smanjenje broja fizičkih servera potrebnih za razvoj odgovarajuće serverske infrastrukture (moguće je postići sažimanje u omjeru od 1:8 do čak 1:20 u zavisnosti od performansi raspoloživog hardvera). - Infrastrukturne uštede (ušteda na potrošnji električne energije serverskog hardvera, ušteda na potrošnji električne energije sistema za hlađenje, ušteda na potrebnom kapacitetu i performansama sistema za neprekidno napajanje, ušteda na broju potrebnih aktivnih mrežnih komponenti, ušteda na prostoru za postavlajnje serverske infrastrukture). - Uprošćavanje modela administracije sistema - servere je moguće administrirati sa jedne konzole za upravljanje. - Vrijeme za pripremu novog servera je svedeno sa perioda od par dana ili i dužeg (proces nabavke, instalacije) na svega par minuta potrebnih za pripremu virtuelnog servera iz veće postojećih templejta. - Nazavisnost virtuelnih servera od hardvera na kome se izvršavaju, u slučaju otkaza serverskog hardvera virtuelni server se prosto prebaci na funkcionalan hardver. - Značajno smanjenje: cijene bekap sistema, kompleksnosti izrade bekap zadataka i vremena i kompleksnosti oporavka elemenata sistema. Virtuelizacija Tip-2 Na postojeći hardver se prvo instalira Host operativni sistem - osnovni operativni sistem koji je zadužen za prihvatanje i izvršavanje softvera za virtuelizaciju. Na njega se instalira hipervizor, softver koji omogućava podizanje virtuelnih mašina (VM ili gest system), dodjelu resursa virtuelnim mašinama, izolaciju virtuelnih mašina. Osnovna karakteristika ovog tipa virtuelizacije je da je sistem zavistan od Host sistema te da virtuelne mašine imaju manji prioritet pristupa hardveru. Ovakvi sistemi su korisni za testna i laboratorijska okruženja, posebno imajući u vidu da su skoro sva aktuelna rješenja besplatna. Primjeri ovakvih sistema su Microsoft Virtual PC 2007,VMware Virtual Server. Virtuelizacija Tip-1 Hipervizor u virtuelizaciji Tip-1 se direktno pozicionira na hardver, on je prvi softver koji se instalira. Njegova osnovna funkcija je da obezbijedi izvršavanje u izolovanom okruženju (tzv. particiji) virtuelnih mašina. Svaka particija (virtuelna mašina) ima sopstveni set hardverskih resursa poput radne memorije, procesora pa je u skladu s tim funkcija hipervizora kontrola pristupa hardveru. Ovaj tip virtuelizacije ima najveći potencijal iskorišćenja performansi i najčešći je predmet razmatranja opcije virtuelizacije servera u produkcionim okruženjima. Najpopularniji hipervizori su: - VMware ESX Server - www.vmware.com - Citrix Xen Server - www.citrix.com - Microsoft Hyper-V Server - www.microsoft.com Važno je napomenuti da većina proizvođača hardvera u značajnoj mjeri svoje razvojne i proizvodne potencijale okreće ka virtuelizacionim tehnologijama. Već na tržištu postoji niz hardverskih sistema koji su dizajnirani i optimizovani za primjenu u virtuelnim okruženjima kao što su: - Intel VT-x procesori iAMD AMD-V procesori - HP BL495C serija servera - EMC CLARiiON storage sistemi Prelazak na virtuelnu infrastrukturu zahtjeva realizaciju niza aktivnosti po odovarajućoj metodologiji u cilju analize postojećeg sistema, izbora elemenata kandidata za virtuelizaciju, nabavke neophodnih resursa, izrade planova implementacije, implementacije sistema i testiranja i verifikacije funkcionalnosti sistema u virtuelnom okruženju. U svakom slučaju postoji nekoliko osnovnih scenarija za implementaciju virtuelne infrastrukture, bez obzira na izbor virtuelizacione platforme i to: 1. Jedan Host Server Ovaj scenario podrazumjeva implementaciju hipervizora na jednoj fizičkoj konfiguraciji konfiguraciji a potom podizanje potrebnog broja virtuelnih mašina. Ovim scenariom se postiže konsolidacija servera ali je nemoguće postići otpornost na greške hardvera. U slučaju potrebe za planskim održavanjem hardvera sve virtuelne mašine moraju biti ugašene do završetka aktivnosti. U slučaju otkaza neke od hardverskih komponenti sve virtuelne mašine će biti nedostupne do otklanjanja kvara. Ovakav scenario se preporučuje za sisteme koji ne zahtjevaju visoku dostupnost. 2. Dvonodni ili višenodni klaster Ovakav scenario zahtjeva pored dva ili više servera za hostovanje hipervizora i virtuelnih mašina i dijeljeni storage sistem (iSCSI ili Fibre Channel SAN). Osnovna prednost ovakvog sistema je visoka dostupnost i visoka otpornost na ispade elemenata sistema. Ispadanje nekog od nodova povlači, u dobro dizajniranim sistemima, automatsko prebacivanje vrirtuelnih mašina koje su se izvršavale na spornom nodu na neki od preostalih - funkcionalnih nodova. Ova funkcionalnost je komparativna prednost virtuelne inrastrukture koju je izuzetno teško postići na fizičkoj infrastrukturi.
Primjer virtuelne infrastrukture spojene na jednom fizičkom serveru za laboratorijsko korišćenje |