order

Виртуализация серверов


Для начала обратим внимание на то, как построены большинство современных ИТ систем. Кирпичиком, очень часто, является отдельный сервер, на который установлена операционная система и соответствующий набор драйверов, а уже внутри ОС установлено приложение, например, файловый сервер.
 


В серверах есть индивидуальный набор комплектующих, из которых основными являются процессор, оперативная память, жесткие диски, различные карты расширения. Все эти ресурсы принадлежат установленной на сервере операционной системе. Она управляет запуском процессов, задействует или отключает доступное оборудование, распределяет всю доступную память между процессами, отправляет и принимает информацию через сетевые интерфейсы.

 
 

Серверы предприятия взаимодействуют между собой через локальную сеть, в то же время, являясь отдельными ее компонентами. Таким образом, вся информация компании разнесена между серверами, как кусочки паззла.

 

В редких случаях используется архитектура, включающая в себя системы хранения данных. На картинке представлены самые популярные типы СХД на данный момент:
♦ iSCSI – подключение происходит через локальную сеть, через стек TCP/IP, скорость 1Gbit/s или 10Gbit/s
♦ SAS – сервер соединяется с системой хранения данных по SAS кабелю, скорость 6 Gbit/s
♦ FC – это оптическая сеть, скорость 4 Gbit/s или 8 Gbit/s
Для таких инфраструктур переход к виртуализации наиболее простой и мало затратный, т.к. докупить нужно будет только лицензии.

 
 

Плюсы и минусы полностью физических инфраструктур будут описаны в конце статьи в сводной таблице, а сейчас давайте перейдем к основам виртуализации на примере VMware.

Как можно увидеть на картинке, разница межу двумя подходами заключается в том, что на чистый физический сервер устанавливается ПО VMware ESXi, на котором уже создаются виртуальные машины. Таким образом, создается новый уровень взаимодействия (virtualization layer) между физическим сервером и операционными системами, которые установлены внутри виртуальных машин. VMware ESXi распределяет все ресурсы физического сервера на нужды виртуальных машин, а точнее, на нужды их гостевых операционных систем.

 


В виртуальную машину устанавливается стандартный набор драйверов производства VMware, который встроен в ESXi. После этого ВМ будет совместима с любым сервером, на котором установлен VMware ESXi. И если вы обычным копированием перенесете виртуальную машину на совершенно другой по характеристикам и набору комплектующих сервер, она запустится и будет работать без каких либо конфликтов. Такого рода совместимость ВМ и любого физического сервера открывает ценные возможности, которые будут полезны для любой ИТ инфраструктуры без исключения. Прочесть о них вы сможете на страницах, посвященных продуктам виртуализации : VMware vSphere 5.5 и Microsoft Hyper-V.
 

 
В итоге мы можем составить таблицу проблем возникающих в полностью физической инфраструктуре, которые можно решить с помощью технологий виртуализации.

 

Проблемы без виртуализации Решение с виртуализацией
1.Большое количество серверов, выделяемое по принципу «каждому приложению отдельный сервер». Это ведет к нехватке места в серверной комнате, покупке дополнительных источников бесперебойного питания, сетевого оборудования, более мощных систем охлаждения. БЕСПЛАТНО Консолидация серверов. Запуск приложений внутри изолированных друг от друга виртуальных машин. Виртуальные машины могут работать на одном физическом сервере не вызывая конфликтов между собой. Средний показатель консолидации это 5:1, то есть пять физических серверов могут быть конвертированы в пять виртуальных машин и запущены на одном физическом сервере.
2. Низкая средняя загрузка физических серверов 5-10%. Современные приложения не способны сильно нагрузить мощные серверы, на которых они установлены. Получается, что большинство серверов работают в холостую. БЕСПЛАТНО Возможность запустить много разных виртуальных машин на одном физическом сервере, позволит вам контролировать потребление ресурсов серверов в вашей ИТ инфраструктуре.
3. Крайне низкая скорость настройки и запуска  новых ИТ сервисов. Если под каждую новую бизнес задачу нужно покупать новое оборудование, то внедрение может затянуться на долгие месяцы, которые уйдут на бюрократические проволочки. БЕСПЛАТНО В виртуальной инфраструктуре почти всегда существует запас ресурсов, которые можно использовать для быстрого запуска новых сервисов.
4. Операционная система привязана к серверу, на который была установлена. Определенный набор драйверов и специфические настройки не дают возможности перенести ОС на другой сервер без трудозатрат и простоев в работе сервисов. А в случае аварии такая «привязка» может оказаться фатальной. Виртуальная машина может свободно перемещаться между серверами, т.к. она не привязана к какому-то конкретному "железу". Функция БЕСПЛАТНА в случае копирования выключенной виртуальной машины. Если требуется технология "живой миграции" без выключения виртуальной машины, придется купить лицензию.
5. Каждый сервер управляется отдельно и требует персонального внимания администратора. Даже такое, казалось бы, рутинное занятие, как обновление драйверов, требует постоянного контроля со стороны технического специалиста. Все виртуальные машины управляются централизованно, через специальную программу.
6. Низкий уровень отказоустойчивости. Долгое восстановление в случае аварии. Если ОС установлена на локальные диски сервера, и он выходит из строя, то велика вероятность потери данных и совершенно точно будет простой в работе сервиса. Его продолжительность будет зависеть от подготовленности персонала к такого вида ситуациям.  Технология высокой доступности перезапускает виртуальную машину на работоспособном сервере в случае аварии, пользователи могут вообще не заметить простоя сервиса, т.к. время простое будет равно времени перезагрузки виртуальной машины. Для работы технологии нужна внешняя система хранения данных.
7. Неудобное резервное копирование гетерогенных сред (Windows, Linux) долгое восстановление из резервных копий.  Виртуальные машины резервируются не на уровне операционных систем, а на уровне файлов ВМ. Поэтому разницы между бэкапом Windows и Linux нет никакой. При использовании дополнительных средств резервного копирования (например, Veeam Backup and Replication) восстановление из резервной копии равно времени запуска виртуальной машины. Также может быть использована функция репликации ВМ, которая создает в выбранном месте реплику (полный клон) виртуальной машины готовый к запуску в любой момент.