Дата-центры
Дата-центр концентрирует все вычислительные мощности в одном месте.
Основные функции дата-центра
| Функции | Компоненты |
|---|---|
| Обработка данных | Приложения |
| Управление базами данных | СУБД |
| Программно-аппаратная платформа для работы приложений и баз данных | Хосты |
| Хранение данных | Хранилища |
| Обмен данными | Сети |
Основные характеристики дата-центра
- доступность информации
- масштабируемость (незаметно для пользователя)
- безопасность (ограничение доступа)
- производительность
- целостность данных (защита от изменения данных).
Виртуализация
Виртуализация — это технология виртуальных (логических) ресурсов, которые используют ресурсы, объединённых в пулы физических устройств (хостов, хранилищ, сетей).
Примеры виртуальных устройств: виртуальный сервер, виртуальный диск, виртуальная сеть.
Виртуализация оперативной памяти
Диспетчер виртуальной памяти расширяет адресное пространство физической оперативной памяти за счёт дискового хранилища. Таким образом, приложения могут адресовать больше оперативной памяти, чем есть на самом деле.
Виртуализация постоянной памяти
Диспетчер логических томов изменяет объём файловой системы: разбивает диск на несколько разделов, создавая виртуальные тома меньшего объёма объединяет несколько физических дисков, создавая виртуальные тома большего размера.
Виртуализация сервера
Виртуальная машина (ВМ) — это приложение, которое эмулирует работу компьютера.
Виртуальная машина изолирует гостевую операционную систему и запущенные на ней приложения от аппаратного обеспечения физической машины.
Приложение воспринимает виртуальную машину как отдельный компьютер.
На одной физической машине может быть запущено несколько виртуальных машин.
За распределение физических ресурсов между виртуальными машинами отвечает монитор виртуальных машин (гипервизор).
Гипервизор воспринимает виртуальные машины как набор файлов.
Перенести виртуальную машину на другой физический сервер очень просто — необходимо скопировать файлы виртуальной машины.
Восстановить виртуальную машину после сбоя приложения или гостевой операционной системы тоже можно очень просто и быстро — достаточно перезаписать файлы виртуальной машины из резервной копии.
Виртуализация сервера позволяет максимально эффективно использовать физические ресурсы сервера.
Snapshot виртуальной машины — это мгновенный снимок состояния (всех настроек) ВМ в виде одного файла (образа ВМ). Snapshot ВМ — это резервная копия виртуальной машины.
Методы виртуализации серверов
- Полная виртуализация: в качестве хостовой и гостевых операционных систем используются обычные ОС.
- Паравиртуализация: в качестве гостевых ОС используются специальные модифицированные операционные системы, которые имеют прямой доступ к аппаратным ресурсам. А в качестве хостовой операционной системы используется специальная ОС- гипервизор.
- Виртуализация на уровне ядра операционной системы: хостовая ОС обеспечивает (без гипервизора) работу нескольких независимых операционных сред.
| Гостевые ОС | Хостовая ОС | Гипервизор | |
|---|---|---|---|
| Полная виртуализация | Обычные ОС | Обычная ОС | Есть |
| Паравиртуализация | Модифицированные ОС | ОС-гипервизор | |
| Виртуализация на уровне ядра ОС | Нет | Специальная ОС | Нет |
Виртуализация приложений
Виртуализация изолирует приложение от операционной системы, оборудования и других приложений.
На одном компьютере можно бесконфликтно запускать несколько разных версий одного приложения.
Приложение разворачивается внутри виртуализованного контейнера (песочницы) и не вносит изменения в системный реестр и файловую систему.
Примеры ПО для виртуализации приложений: Microsoft Application Virtualization (App-V), Java Virtual Machine.
Виртуализация рабочих столов
С любого ПК пользователь получает доступ к своему рабочему столу и приложениям, работающим на виртуальной машине на удалённом сервере.
Виртуализация сети
Виртуальные сети изолированы от аппаратной сетевой инфраструктуры.
На одном физическом маршрутизаторе, который поддерживает технологию виртуализации, может быть запущено несколько виртуальных маршрутизаторов (аналогия с виртуальной машиной).
На основе инфраструктуры одной физической сети можно построить несколько изолированных друг от друга виртуальных сетей.
Пример
В бизнес-центре, где много разных компаний арендаторов, выгодно построить одну общую физическую сеть, на базе которой развернуто много логических корпоративных сетей.
Виртуализация файловой системы
Технология виртуализации файловой системы обеспечивает приложениям единый интерфейс для обращения к файлам, находящихся в разных файловых системах.