what is virtualization
Какво представлява технологията за виртуализация в управлението на инфраструктурата:
В това Поредица от учебни уроци по А до Я на работата в мрежа , научихме всичко за Отстраняване на неизправности в мрежата в предишния ни урок.
В този урок ще изследваме концепцията за управление на инфраструктурата заедно с необходимостта от процеса на виртуализация за управление на инфраструктурата по по-ефективен начин.
Той също така набляга на различните видове виртуализация, предимства и други концепции, свързани с виртуализацията с използването й в управлението на инфраструктурата.
За професионалисти по софтуер , виртуализацията е много полезен инструмент, който предлага много подходяща платформа за тестерите за разработване и тестване на софтуера и проверка на тяхното въздействие, върху което работят.
шаблон за план за тестване на автоматизация за селен
Какво ще научите:
- Управление на инфраструктурата в софтуерната индустрия
- Необходимост от виртуализация в управлението на инфраструктурата
- Какво е виртуализация?
- Видове виртуализация
- Видове хипервизори
- Предимства на виртуализацията
- Виртуализиране на настолни компютри
- Примери за виртуализация
- Концепция за виртуален хардуер
Управление на инфраструктурата в софтуерната индустрия
За ИТ организация управлението на инфраструктурата се състои от управлението на всички нейни важни активи и ресурси като оборудване, данни и работна ръка, заедно с политиките и процесите, които те следват, за да осигурят гладкото функциониране на услугите за изграждане на ефективна мрежа.
Най-общо казано, управлението на инфраструктурата включва различни видове управление като управление на приложен софтуер, управление на бази данни, управление на сървъри и операционни системи, управление на мрежата и управление на съхранението.
Нека разберем това с помощта на Пример на живо:
Вземаме за пример софтуерно приложение за Android за онлайн пазаруване - AMAZON.
Когато сърфираме в сайта за онлайн пазаруване в Amazon. налични са различни страници, които показват продуктите в различна категория с цена, оферти, рецензии и др.
Когато поръчаме някакъв продукт и го закупим, всички данни за плащането и доставката се запазват във такъв формат, който се разбира от софтуера и същият ще се покаже на крайния потребител във формата, разбираем за клиента. Това се прави от процеса на управление на базата данни.
Размерът и съдържанието на данните изискват платформа, където те могат да се съхраняват. Това не може да бъде обработено само от физически хардуер, тъй като трябва да се съхранява огромно количество данни, поради което в такива случаи се използват виртуални машини, които са известни като сървъри. Следователно операционната система е конфигурирана според изискванията в машините.
Всички виртуални машини ще комуникират чрез мрежово управление помежду си.
Чрез процеса на управление на съхранението всички виртуални данни ще се съхраняват физически на някакъв твърд диск или устройство за съхранение редовно, така че в случай на загуба на данни, всички данни могат да бъдат възстановени чрез архивиране.
Всички тези процеси като цяло ще бъдат известни като управление на инфраструктурата.
Необходимост от виртуализация в управлението на инфраструктурата
За да управляваме цялостната инфраструктура на организация като ИТ компания, чиито активи са разпределени в различни региони на страната и в чужбина, ние се нуждаем от много софтуер и за управлението им също ще са необходими ИТ администратори, работна ръка, енергия и т.н.
Тези изисквания общо ще повлияят на бизнес оборота, като увеличат разходите и отнемат много време за изпълнение. За да се минимизират бизнес разходите и за оптимално използване на времето и парите, се въвежда концепцията за виртуализация.
С прости думи, с помощта на виртуални машини, пространството, което се използва за инсталиране на огромен брой физически сървъри, може да бъде намалено наполовина, а това от своя страна спестява енергия, изразходвана за управлението на тези сървъри и за охлаждането им.
Замяната на физически сървъри с виртуални машини ще спести разходите за участие в придобиването и поддържането на работната сила. Освен това най-голямото предимство е, че е много лесно и бързо да се внедрят виртуални машини, за да се отговори на спешните бизнес изисквания и в резултат това ще спести както време, така и пари.
По този начин за гладкото и ефективно функциониране на мрежовата система е полезно да се внедри виртуализация.
Какво е виртуализация?
Формирането на виртуални изчислителни ресурси като хранилище, компютърна мрежова система, операционни системи и т.н. е известно като виртуализация. Основният градивен елемент на виртуализацията е хардуерна единица като сървър, който има група ресурси.
Виртуализацията включва определен физически ресурс като сървър, който се появява, за да се държи като съставна част от виртуалните ресурси и обратно.
Виртуализацията може да бъде:
- Формирането на множество виртуални ресурси от един физически ресурс.
- Формирането на един виртуален ресурс от единични или много физически ресурси.
Видове виртуализация
Различните видове виртуализация включват:
- Виртуализация на съхранение
- Виртуализация на мрежата
- Виртуализация на приложения
- Виртуализация на клиенти и сървъри
- Виртуализация на данни
# 1) Виртуализация на хранилището
Този тип виртуализация се използва най-често в мрежови операционни центрове, известни като NOC или центрове за данни на организациите, където има огромно изискване за съхраняване на голямо количество данни. Тук улеснява създаването, изтриването и модификацията на данни на различен хардуер.
Това се постига чрез свързване на различни хардуерни единици на една и съща платформа с помощта на мрежова връзка като свързване чрез влакното.
Подробностите са описани с помощта на фигурата по-долу.
# 2) Виртуализация на мрежата
Той е разположен в инфраструктурата, където е необходимо да се предвидят сървърите, разположени далеч един от друг на различни места в организацията. По този начин улеснява изграждането на VLAN мрежи и NAT и т.н.
Фигурата по-долу описва как можем да визуализираме нашата настройка, като приемем схема на VMware:
# 3) Виртуализация на приложения
Това е подразделение на приложението, инсталирано от хост компютъра, което го използва. От гледна точка на потребителя, потребителят има достъп до приложението, както преди го е използвал, и може също да прави промени в него.
За виртуализация на приложенията ще използваме базирана на сървъра архитектура, при която приложението е инсталирано на един от централизираните сървъри в NOC и потребителският работен плот може да има достъп до него от отдалечения край само с ограничени права.
За да се приложи това, се използват различни софтуери като VMware thin app, Microsoft App-V и др.
# 4) Виртуализация на клиенти и сървъри
При този тип виртуализация услугите ще се изпълняват на централно управлявания сървър, докато извършват в края на клиента, който се намира локално.
Образът на диска на операционната система обаче ще направи резервно копие и ще актуализира системата през редовен интервал от време, за да поддържа клиент и сървър в синхронизация. Няма нужда от постоянна връзка на мрежата между виртуалната машина и сървъра.
Клиентската виртуална машина може да работи без операционната система, като използва хипервизор.
# 5) Виртуализация на данни
Това е процесът на комбиниране на данни от различни източници на данни, за да се изгради самостоятелен, виртуален и логически източник на информация, така че да може да бъде извлечен и лесно достъпен от потребителски приложения, табла, портали и т.н., без да се знае произхода на местоположението на данните.
Бизнес организациите са възприели виртуализацията на данни в голям мащаб и в наши дни тя се използва най-вече заедно с технологиите за изчислителни облаци.
Феноменът на виртуализация на данни се състои от следните процеси и софтуерът за виртуализация трябва да изпълнява всички стъпки по-долу:
- Абстракция: Това означава абстракция на данни от различни източници и местоположение и абстракция на езика на източника на данни и неговия интерфейс за програмиране.
- Трансформиране: В зависимост от необходимостта от бизнес решение, интегриране и трансформация на данните в подходяща форма.
- Федерация: Той извършва операцията по обединяване на резултатите от горните два процеса от няколко източника.
- Доставка: Софтуерът трябва да може да доставя данните според изискванията на крайния потребител или източника на приложението.
По този начин виртуализацията на данните намалява шансовете за грешки в данните при управлението на инфраструктурата и също така ускорява скоростта на достъп до данните в сценарий в реално време.
Видове хипервизори
Той е известен също като монитор на виртуална машина (VMM) и създава виртуална платформа за хост компютъра за осигуряване на няколко посетителски ОС за изпълнение на различни програми на него.
Има два класа хипервизори:
- Роден хипервайзор
- Хостван хипервизор
# 1) Родни хипервизори
Те включват софтуер като Oracle VM система, която се предава чрез хардуера на хост системата, за да я управлява и да контролира работата на гостуващата операционна система.
ОС за гости ще плава на ниво над хипервизора и всяка от тях има VMM.
# 2) Хоствани хипервизори
Те се предават в типична операционна система, точно както другият софтуер. Гост ОС се предава като ход на действие върху хоста.
Примери: VMware сървър и работна станция, VirtualBox, KVM и QEMU и др.
Научете повече = >> VMWare срещу VirtualBox
Предимства на виртуализацията
По-долу са изброени различните предимства на виртуализацията:
# 1) Ефективно използване на хардуера : Виртуалните машини се държат като хардуер, като по този начин чрез виртуализацията се намаляват разходите и поддръжката, необходими за физическия хардуер и по този начин се използва подходящо хардуера.
# 2) Възстановяване след бедствие : В случай на срив на данните в системата или друга сериозна неизправност, чрез процеса на виртуализация е лесно да възстановим нашите виртуални машини и да ги накараме да работят, като ги преместите в друга подобна облачна система.
Също така управлението и възстановяването ще бъдат по-лесни, като се използва концепцията за виртуализация за загуба на данни.
# 3) Спестете енергия : Преобразуването на физическия хардуер във виртуалната машина в центъра на NOC и в отдалечения край ще намали консумацията на енергия, необходима за тяхното зареждане и продължаване на работата. По този начин се спестява цялостна енергия.
# 4) Ефективно използване на пространството в NOC: Да предположим, че за да управлява мрежа, една организация изисква 20 стелажи с рутери и 10 стелажи с ключове и 30 компютъра. За разполагането на целия този хардуер ще е необходимо голямо пространство и еквивалентни ресурси като работна сила, енергия, променлив ток и др. За поддържането му.
Но с концепцията за виртуализация, за да стартирате тази мрежа, ще са необходими само по-малко от половината от това пространство, като по този начин ще спестите място, пари и време.
# 5) Лесно внедряване на сървър : Докато работи мрежа, ако изведнъж някой от нашите сървъри изглежда прекалено използван, тогава можем много бързо да създадем клониращ образ на сървъра и да развием друг сървър, който ще работи в съответствие със съществуващия.
По този начин чрез виртуализацията можем да подготвим заместител и да го накараме да работи много лесно. Докато ако физически инсталираме сървър, ще са необходими дни или дори седмица, за да го направим работещ.
# 6) Поддръжка на операционна система за гости : Различните видове операционни системи се държат по различен начин и имат многобройни хардуерни изисквания. Софтуерът за виртуализация ще обедини цялото изискване на една и съща платформа и ще ги изпълни.
Виртуалните машини също поддържат 32-битов и 64-битов процесор за работа.
# 7) Инструменти и драйвери за добавки за гости: Софтуерът за виртуализация предоставя набор от инструменти за добавяне и драйвери за виртуалните машини. Това подобрява мрежовата работа на мрежовата система и вътре в машината чрез увеличаване на скоростта на обработка.
Той също така предоставя инструмент за 3D дисплей, който се използва за игри и забавления в света на развлеченията.
Виртуализиране на настолни компютри
В този процес на виртуализация цялостната работа на работния плот ще се извършва в рамките на централизирано сървърно устройство.
Клиентите за настолни компютри са основно тънките клиенти, които се държат като крайно устройство за осъществяване на връзка с близките устройства като клавиатура, мишка или USB портове чрез LAN връзка.
Софтуерът на тези тънки клиенти съдържа графичен потребителски интерфейс (GUI), агенти за достъп в облак, собствен уеб браузър и колекция от основни активи на помощни програми. Най-често срещаният софтуер, който се използва за виртуализация на настолни компютри, включва XenApp и XenDesktop.
Примери за виртуализация
а) Предоставяне на удобна за потребителя среда за тестване и разработка на софтуер:
Да предположим, че имаме идея за разработване на софтуер и ако искате да тествате дали това ще работи или не, тогава, използвайки процеса на виртуализация, можем да създадем лабораторията и средата за тестване на софтуера.
Виртуализацията предлага междуплатформена помощна програма на разработчика за тестване и използва избрания от разработчика език за кодиране, за да я изфабрикува. Той предлага да тествате вашия софтуер на избраната от вас платформа като Android, Windows и др.
б) Стартиране на множество приложения едновременно на смартфони:
С помощта на виртуализацията можем да стартираме множество приложения като отчитане на времето в реално време, броя на изминатите километри на ден, компаса и т.н. на нашите смартфони, без да претоварваме паметта на телефона, тъй като данните се съхраняват на някой друг сървър и изчисленията се извършват от софтуера, който е инсталиран на самия сървър.
Само организацията, която притежава собствеността върху софтуера, позволява на софтуера да работи на някой друг сървър. Следователно дори мобилните телефони с малък капацитет RAM като 100 MB или 1 GB само с едноядрен процесор ще могат да изпълняват тези тежки приложения.
в) Виртуализация и изчисления в облак:
Виртуализацията е основният градивен елемент на изчислителните облаци.
Виртуализацията е концепцията, която ни позволява да изградим няколко ресурси от самостоятелна физическа хардуерна система. Софтуерът на хипервизора е свързан директно с физическия хардуер и също така разделя един хардуерен блок на няколко виртуални машини.
Докато от друга страна, облачните изчисления са комбинацията от метод и теория, които се използват за предоставяне на мрежи, инфраструктура за съхранение, услуги и приложения при поискване на крайния потребител във всяка мрежа.
Следователно можем да кажем, че облачните изчисления са пощальонът на виртуални ресурси, който доставя софтуер, данни и т.н. чрез Интернет.
Тези инфраструктурни приложения и услуги, които се доставят от облаците, са комбинация от няколко вида виртуални източници и виртуални машини, които са организирани по такъв начин от софтуера и управлението, така че да могат да бъдат използвани от всяко място при поискване от крайния потребител .
Също така се поддържа от сървърите и приложенията за динамично разпределение на ресурси. Следователно облачната инфраструктура съдържа няколко виртуални инфраструктури за предоставяне на услугите на крайния клиент.
Концепция за виртуален хардуер
Виртуален процесор
Хипервизорът разделя всеки от физическите CPU единици на много виртуални CPU. Той разпределя едно работно натоварване на виртуално ядро.
За да го разберем по-добре, нека разгледаме примера по-долу:
Физическият сървър има два процесора, именуващи CPU1 и CPU2, всеки от които има две физически ядра.
Имаме 2 * 2 = 4 физически ядра.
Ако хипервизорът осигурява 5 vCPU за всяко физическо ядро, тогава обобщаването на 5 * 4 = 20 vCPU може да бъде разпределено на машините.
Виртуална памет
Физическата хардуерна памет на системата може да бъде виртуално разпределена в две или повече виртуални машини. Но размерът на разпределената памет не може да надвишава общия размер на хардуерната памет.
В зависимост от типа приложение, в което се използва, можем да добавяме, променяме и подреждаме ресурсите на виртуалната памет, за да направим цялостната производителност на системата по-ефективна.
Параметрите на разпределението на виртуалната памет се конфигурират във виртуалната машина по време на тяхното създаване. Но той може да бъде модифициран и след инсталирането на операционната система за гости.
Фигурата по-долу показва примера за разпределение на физическа памет в две виртуални машини.
Виртуално съхранение
Основната концепция на този тип виртуализация е комбинирането на физически съхраняваните данни от различните физически устройства за съхранение до централно разположена единица за данни, която ще изглежда като единична единица за съхранение. Централизираният сървър не може да предложи място за съхранение повече от това, което може да присъства на физическите места и на физическия хардуер.
Но обединяването на данните в един център ще бъде по-сигурно и може лесно да бъде възстановено в случай на криза. Файловете с данни, които на практика се съхраняват в сървъра, имат разширения като VDI, VHDX и VMDK и т.н.
Фигурата по-долу показва как 12TB от данните се съхраняват на практика чрез разделяне на четири виртуални машини.
Виртуална мрежа
Във виртуалната мрежа виртуалните машини комуникират с физическите устройства като сървър или комутатор, като използват виртуална мрежова интерфейсна карта, известна като vNIC, която от своя страна е свързана виртуално с виртуален комутатор за по-нататъшния комуникационен процес.
Всички тези виртуални карти и комутатори са създадени от софтуера на хипервизора.
Виртуалният превключвател е свързан с физическия превключвател чрез носителя на физическата карта. Задачата, извършена от различни интерфейси на комутатора или сървъра, може да бъде разделена на две или повече виртуални машини и всяка от тях ще изпълнява възложената им работа.
Сценарият ще бъде по-ясен с помощта на фигурата по-долу.
Виртуализация на процесора
Това е хардуерната характеристика на всички най-нови версии на процесорите на Intel и други компании, които позволяват на самостоятелен процесор да се държи като няколко отделни процесора. По този начин по този начин мощността на процесора може да се използва по по-ефективен и ефективен начин.
Заключение
От този урок разбрахме, че управлението на инфраструктурата е много важно за управлението и гладкото функциониране на организацията. Той включва не само управлението на хардуерната част на компанията, но и политиките, ресурсите, данните, енергията и парите, похарчени в бизнеса за операции.
Виртуализацията е една от ключовите технологии, която дава възможност за цялостното представяне на мрежовата система на организацията, като използва различните й аспекти. Това спестява време, както и енергия.
Също така, услугите ще работят по-бързо и виртуализацията заедно с предоставянето на облачни изчисления могат и различни доставки на потребителски приложения при поискване.
Препоръчително четене
- Какво е IP Security (IPSec), TACACS и AAA протоколи за сигурност
- Урок за превод на мрежови адреси (NAT) с примери
- Модем срещу рутера: Знайте точната разлика
- Ръководство за оценка и уязвимост на мрежата
- Какво представлява ключът за мрежова сигурност: Как да го намерите за рутер, Windows или Android
- Основни стъпки и инструменти за отстраняване на неизправности в мрежата
- Какво е мрежова сигурност: нейните видове и управление
- IEEE 802.11 и 802.11i Wireless LAN и 802.1x стандарти за удостоверяване