Технологии виртуализации операционных сред для архитектуры X86
Термин “виртуализация” за последние год-полтора стал одним из самых модных в публикациях компьютерных СМИ. На эту тему говорят эксперты, проводятся исследования в сегменте “виртуализационных технологий”, а главное - ширится число компаний, предлагающих свои решения в этой области. И, как это часто бывает в новейшей истории ИТ-отрасли, суть вопроса (что это такое, зачем нужно, что реально дает пользователям) порой отходит куда-то на второй план, и потому довольно сложно отследить, где действительно имеют место инновации, а где - тривиальная смена названий уже известных продуктов в соответствии с веяниями моды.
И тем не менее, несмотря на определенную долю “маркетинга и моды”, повышение внимания к виртуализации отражает серьезную тенденцию в развитии корпоративных информационных систем в соответствии с требованиями рынка.
Начнем с того, что термин “виртуализация” имеет довольно широкое толкование и в общем случае означает отделение логического процесса от физического способа его реализации. Отсюда понятно, что виртуализация - это одна их ключевых изначальных концептуальных идей информационных технологий. В упрощенном виде она подразумевает, что пользователь отделен от реальных вычислительных процессов и имеет дело с ними в удобном для себя виде, а не в том, в каком они происходят в действительности*1.
_____
*1 Простой пример первого направления - модель виртуальной памяти, когда человек может работать с данными так, как будто они хранятся в устройстве, имеющем быстродействие сверхскорого электронного ОЗУ и объем, доступный только довольно медленным, но гигантским магнитным накопителям. И при этом пользователю нет дела до того, что в реальности перед ним находится очень сложная иерархическая система хранения информации, “умные” механизмы управления которой создают эту иллюзию, предоставляя в то же время вполне существенные выгоды от своего применения.
Учитывая, что с логической точки зрения вычислительная система состоит из двух основных компонентов - данных и обрабатывающих их программ, - в узком понимании сразу можно выделить два различных (но взаимосвязанных!) направления виртуализации. В этом обзоре мы будем рассматривать вопросы виртуализации ПО, более конкретно - операционных сред. Хотя сразу обратим внимание, что виртуализация ОС - это почти “масло масленое”: ведь ОС уже сама по себе является виртуализационным слоем, который отделяет прикладные программы от физического способа их исполнения на конкретной аппаратуре...
Мэйнфреймы - ПК - серверы
Концепция виртуальных машин (ВМ) впервые была реализована еще в начале 70-х годов прошлого столетия корпорацией IBM на мэйнфреймах System 360/370. Ее появление тогда в основном было связано с необходимостью поддержки работы различных версий ОС (в том числе устаревших на тот момент) в системах коллективного пользования. Казалось бы, прогресс в области аппаратных средств сделал эту проблему неактуальной: гораздо проще пользоваться подходом “каждому экземпляру OC - по выделенному компьютеру”. Однако на рубеже веков по воле сложившихся обстоятельств к необходимости применения тех же идей подошла и доминирующая на компьютерном рынке платформа x86.
| Интерес к виртуализации со стороны предприятий будет только возрастать, причем постепенно он сместится с покупки программного обеспечения виртуализации в сторону комплексных проектов по построению инфраструктур с применением платформ виртуальных машин и консолидации серверов и данных. |
Спрос на использование ВМ-технологий для ПК проявился еще в начале 90-х. Дело в том, что одновременно с увеличением числа версий клиентских ОС постоянно росло и количество людей (разработчиков ПО, тестеров, специалистов по технической поддержке, экспертов по софту), которым в силу специфики их профессии нужно иметь на своей рабочей станции сразу несколько копий различных ОС. Ориентируясь именно на этот круг задач, целый ряд небольших компаний приступил к созданию виртуальных систем для персональных ПК. Лидером довольно быстро стала VMware (www.vmware.com) со своим популярным продуктом VMware Workstation.
Но с наступлением нового века началось активное освоение ВМ-технологиями серверных платформ. Это связано с необходимостью решения ряда важных задач:
- обеспечения работоспособности унаследованных приложений;
- поддержки неоднородных вычислительных сред;
- оптимизации используемого оборудования (программная консолидация и виртуализация серверов);
- снижения затрат на внедрение и сопровождение информационных систем.
Имея в виду эти цели, VMware еще в 2001 г. представила свои серверные продукты GSX Server и ESX Server и фактически приступила к формированию полномасштабной виртуальной софтверной платформы.
Виртуализация на уровне платформ
Однако присутствие всего одного-двух предложений на рынке на самом деле означает скорее неготовность потребителей к применению этих технологий. И, напротив, показателем решающего перелома в рыночной судьбе является то, что в борьбу между специализированными инновационными компаниями вмешиваются ведущие ИТ-поставщики. Именно это мы наблюдаем в последние два-три года.
Первый звонок прозвенел в марте 2003-го, когда на рынок виртуализационного ПО вышла Microsoft. Корпорация пошла в этом направлении по традиционному пути, купив технологию ВМ у компании Connectix (она занимала в этой области вторую позицию после VMware). В конце года Microsoft выпустила продукт MS Virtual PC 2004 для персональных ПК, а осенью 2004-го представила на рынок серверное решение MS Virtual Server 2005.
Вторым знаковым событием стало то, что в декабре 2003 г. VMware была куплена производителем систем хранения корпорацией EMC, одним из крупнейших мировых ИТ-поставщиков, в первую очередь на рынке аппаратных средств. Примечательно и то, что VMware, став собственностью EMC, продолжает работать под своей старой торговой маркой.
| Виртуализация операционных систем: взгляд из России Чтобы прояснить ситуацию с реальным состоянием дел в области внедрения технологий виртуализации в нашей стране, мы обратились с рядом вопросов к ведущим системным интеграторам. На наш призыв откликнулись три компании: “АйТи” (www.it.ru), КРОК (www.croc.ru) и IBS (www.ibs.ru). Какова общая ситуация с применением технологий виртуализации в России? Есть ли на них спрос сегодня и чего можно ожидать в ближайшем будущем? (Все ответы на этот вопрос начинались со стандартной фразы: “Рынок средств виртуализации на подъеме”. Однако из последующих пояснений, а также мнений, высказанных в частных беседах, становится понятно - речь пока идет лишь о “повышении интереса” со стороны заказчиков. Клиенты, да и сами интеграторы, причем ведущие, лишь присматриваются к этим технологиям, изучают их возможности. Тем более что проекты по переходу к виртуализационным технологиям в масштабах предприятий весьма непросты, так как они затрагивают и организацию ИТ-служб клиентов.)
Владимир Ливинский, заместитель начальника отдела бизнес-серверов компании “АйТи” - Компании хотят уйти от устаревшей и неэффективной системы построения ИТ-инфраструктуры, когда для каждого нового приложения и сервиса приобретался отдельный сервер (и через несколько лет в серверной был полный “зоопарк” из моделей разных поколений и производителей). Наши заказчики ставят перед собой задачу утилизации существующего оборудования, перехода на новые аппаратные платформы с сохранением работы унаследованных ОС и приложений и снижения сопутствующих расходов, таких, как амортизация оборудования, сервисная поддержка, оплата электричества, работы технических специалистов, места в серверной и т. д. (КРОК) - Рост спроса на технологии виртуализации обусловлен в первую очередь тем, что все больше компаний рассматривают эти решения в качестве инструмента, позволяющего повысить эффективность использования вычислительных ресурсов. (IBS) - В ближайшее время мы ожидаем превращения имеющегося интереса к технологиям виртуализации в конкретные проекты. (“АйТи”) У клиентов какой категории есть потребность в виртуализации? - В настоящее время наибольший интерес к технологиям виртуализации наблюдается со стороны хостинг-провайдеров, основу бизнеса которых составляет сдача в аренду серверных ресурсов. Среди потенциальных пользователей можно назвать также компании, работающие с большими центрами обработки данных, но имеющие ограничения в потреблении электропитания или размерах серверных помещений. Кроме того, решения виртуализации открывают новые возможности и разработчикам программного обеспечения, которые с их помощью могут ускорить процедуры тестирования приложений в различных операционных средах. Еще одна целевая группа - компании, несущие серьезные внутренние издержки при отказе вычислительного центра. И наконец, для крупных предприятий и организаций, чьи бэк-офисы работают со множеством прикладных информационных систем, внедрение средств виртуализации является одним из способов снижения издержек на закупку оборудования и обслуживание серверной фермы. (“АйТи”) - Применение технологий виртуализации возможно в компании любого масштаба. При этом если для небольших предприятий экономия от применения виртуальных платформ будет небольшой, но заметной для бюджета, то для средних и крупных годовая экономия может достигать шестизначных цифр! Кроме того, использование платформы виртуальных машин позволяет повысить надежность программно-аппаратных комплексов при минимальных затратах. В связи с этим интерес к виртуализации со стороны предприятий будет только возрастать, причем постепенно он сместится с покупки программного обеспечения виртуализации в сторону комплексных проектов по построению инфраструктур с применением платформ виртуальных машин и консолидации серверов и данных. (КРОК) - Спрос наблюдается со стороны самых разных клиентов, начиная от небольших компаний SMB-сектора и заканчивая крупными промышленными предприятиями и государственными корпорациями. (IBS) Есть ли у вашей компании реальный опыт проектов с использованием технологий виртуализации? Сколько таких проектов? Технологии каких именно поставщиков применялись? - Мы работаем на рынке средств виртуализации с 2004 г. Использовать платформу виртуальных машин наша компания начала в рамках разработки проектных решений для заказчиков, когда стало понятно, что держать в лаборатории большое количество серверов под стенды дорого и неэффективно. Со временем платформа разрасталась, и на текущий момент в компании КРОК используется пять серверов ВМ, а количество самих машин давно перевалило за две сотни. При этом на платформе функционируют такие критичные для бизнеса приложения, как бухгалтерское ПО и система документооборота. Все это потребовало применения решений для обеспечения необходимого уровня отказоустойчивости, включая резервное копирование, а также решений по мониторингу состояния и платформы, и виртуальных машин. Функционирование платформы круглосуточно обеспечивает служба технической поддержки, у которой за это время накопилась обширная база по решению возможных инцидентов. Для построения платформы виртуальных машин мы применяем два продукта: VMware ESX + VirtualCenter и Microsoft Virtual Server 2005; для построения системы резервного копирования виртуальных машин используется программное обеспечение Veritas BackupExec. (КРОК) - В силу специфики бизнеса у IBS накоплен большой опыт внедрения технологий виртуализации в крупных компаниях в рамках сложных проектов с большим количеством серверов, функционирующих в среде гетерогенных операционных систем. И именно в таких компаниях в первую очередь возникает необходимость в технологиях виртуализации. В рамках этих проектов мы применяем технологии компаний VMWare, IBM, Sun Microsystems. (IBS)
Дмитрий Смирнов, руководитель центра компетенции компании КРОК - В настоящее время нашей компанией реализуются два проекта, в рамках которых планируется виртуализация операционных сред. На текущем этапе осуществляется тестирование программных средств виртуализации VMWare и SWSoft под прикладные задачи заказчиков. (“АйТи”) Каково ваше мнение о перспективах применения технологий различных поставщиков? - В сегменте RISC- и Itanium-серверов наиболее перспективными технологиями являются IBM Dynamic LPARs для виртуализации ресурсов серверов IBM System p5, а также HP Virtual Partitions и Integrity Virtual Machines для серверов семейств HP9000 и Integrity (на базе процессоров Itanium 2) соответственно. На серверах Intel-архитектуры используется ПО компаний VMware и Microsoft. Остальные игроки на рынке либо занимают небольшую долю, либо их ПО имеет функциональные ограничения. Исторически первой на рынке виртуализации появилась VMware, и сейчас она располагает практически полным набором продуктов. Microsoft выступает в роли догоняющей и быстро наращивает свою продуктовую линейку. У обеих компаний есть наборы утилит, предназначенные для переноса приложений и ОС с физического сервера или рабочей станции в виртуальную машину. Оба поставщика имеют средства для построения платформы виртуальных машин уровня департамента, которые также можно использовать для отладки программных разработок. ПO уровня предприятия сейчас есть только у VMware. Корпорация Microsoft планирует выпустить виртуальные серверы уровня предприятия в следующем году, а для расширения своего присутствия на рынке она все свои продукты сделала бесплатными. Таким образом, на ближайший год при построении ВМ-платформ будет следующая расстановка игроков: для решения задач уровня департамента или в компаниях - разработчиках ПО будут применяться решения Microsoft как имеющие наиболее сбалансированное соотношение цена/функциональность. Если возникнет необходимость в платформе виртуальных машин уровня предприятия, будут использоваться средства VMware. (КРОК) - Целесообразность использования того или иного продукта по виртуализации сред определяется требованиями конкретного заказчика к функциональности решения, его совместимости с действующим оборудованием и системами и срокам окупаемости. Наша компания работает с продуктами VMWare, SWSoft и Microsoft, что позволяет нам подбирать для заказчиков оптимальные варианты решения с учетом ценовых и технических характеристик. (“АйТи”)
Александр Палкин, ведущий эксперт отдела вычислительных платформ департамента системных решений IBS - Многие ведущие компании - производители ПО активно развивают это направление, причем каждая из них имеет свое, отличное от других видение перспектив и будущего виртуализации. Например, настоящим прорывом являются разработки IBM по динамическому перераспределению ресурсов между разделами, которое возможно даже в RISC-серверах начального уровня. (IBS) Мы хорошо знаем о “плюсах” технологий виртуализации. Что же сегодня мешает их внедрению? - Можно назвать три основных фактора, сдерживающих массовое распространение средств виртуализации. Во-первых, стоимость ПО виртуализации довольно высока и часто сопоставима с уровнем затрат на более традиционные варианты решения с установкой множества серверов. При этом далеко не для каждого потенциального заказчика очевидны экономические выгоды от использования таких технологий. Во-вторых, тестирование средств виртуализации на совместимость с прикладными информационными системами, которое проводят ИT-администраторы, не имеющие достаточного опыта, может привести к неудачам. Принимая во внимание ошибочные результаты тестирования, заказчик отказывается от идеи использования технологий виртуализации. В-третьих, листы совместимости продуктов для виртуализации с аппаратными средствами отстают от анонсов новых аппаратных решений и платформ. Поэтому следует признать: риск несовместимости ПО виртуализации с приложениями и оборудованием заказчика остается основной проблемой при реализации проектов по его внедрению. (“АйТи”) - Во-первых, мешает еще недостаточная осведомленность о возможностях и преимуществах виртуализации. Во-вторых, играет свою роль некоторая настороженность по отношению к чему-то новому, непривычному. В-третьих, существенно и то, что сейчас в России всего один-два системных интегратора предлагают решения с применением технологий виртуализации. (КРОК) - Основным тормозом при внедрении технологий виртуализации операционных сред, как и любой новой технологии, является инертность и консервативность людей, принимающих решение: их трудно убедить, что в конечном счете с учетом совокупной стоимости владения получается значительная экономия средств. (IBS) |
В 2004 г. о намерении вплотную заняться поддержкой виртуальных технологий объявила и Intel, а на проходившей в марте 2005-го в США конференции Intel Developers Forum корпорация представила прототип своей Virtualization Technology (ранее имевшей кодовое название Vanderpool Technology) на примере продуктов VMware, оптимизированных для работы на этой платформе. Приблизительно тогда же о начале работ в данном направлении объявила AMD (проект Pacifica).
Интерес к этой области со стороны производителей микропроцессоров определяется тем, что при работе в рамках традиционных процессорных архитектур в режиме виртуализации выполнение ряда операций вызывает некоторые проблемы на уровне микроядра из-за конфликтов при использовании конкурентных ресурсов. Эти проблемы решаются на уровне ПО в режиме эмуляции, что снижает производительность компьютера в целом. Новые процессорные технологии Intel и AMD нацелены на поддержку виртуализации в рамках микрочипа.
В апреле 2004 г. о своем “виртуальном” прошлом вспомнила и корпорация IBM, которая представила предварительную версию новой технологии Virtualization Engine для виртуального представления ИТ-ресурсов серверных продуктов и систем хранения на уровне отдельных серверов, хранилищ и дополнительных служб с целью их объединения. Спустя год Голубой гигант заключил также партнерский договор с VMware, предусматривающий поставки ознакомительных версий виртуализационной софтверной инфраструктуры в составе серверов eServer BladeCenter.
Начали быстро набирать силу и проекты Open Source по созданию виртуализационных сред, в первую очередь Xen фирмы XenSource (www.xensource. com) и OpenVZ (www.openVZ.org). А в марте нынешнего года о намерении широко использовать виртуализационные технологии на уровне ОС (на базе Xen 3.0) заявили ведущие поставщики Linux - компании Red Hat и Novell. Эти средства появятся в ближайших выпусках новых версий ОС Red Hat Fedora 5.0 и SUSE Linux Enterprise10.
Разумеется, не стоит на месте и Microsoft, которая еще прошлогодней весной объявила виртуализационное направление одним из главных в развитии своей серверной платформы. При этом корпорация рассматривает его в контексте общей проблематики повышения эффективности управления ИТ-ресурсами в рамках своей концепции Dynamic Systems Initiative.
Здесь нужно вернуться к вопросу взаимосвязи виртуализации ПО и данных. Решая задачу использования на одном компьютере нескольких разных ОС, нужно также обеспечить возможность их работы с данными, записанными на различных внешних носителях и использующими разные файловые системы и форматы файлов. Пока эти задачи каждый поставщик виртуализационного ПО решает на программном уровне. Например, Microsoft использует для работы с дисками специальный файловый формат Virtual Hard Disk (VHD), спецификации которого доступны для лицензирования другим производителям ПО и оборудования.
Свои шаги в поддержку виртуализации ввода-вывода на аппаратном уровне делает и Intel. Так, недавно компания объявила о расширении своей Virtualization Technology за счет поддержки новых спецификаций Intel Virtualization for Directed I/O (Intel VT-d), обеспечивающих подключение устройств ввода-вывода к виртуальным машинам.
Подходы к виртуализации
Однако в свете расширения числа виртуализационных решений нужно посмотреть, на каких технических принципах они реализуются (подробнее об этом см. статью “Виртуализация сегодня - задачи, проблемы, технологии, решения” в следующем номере). А для этого нужно вернуться к задачам, решаемым с их помощью.
Два подхода к реализации виртуальных технологий
а) Virtual Machine
б) Virtual Environment
Традиционно применение технологий виртуализации ассоциируется с необходимостью использования разнородных операционных сред на одном компьютере, в первую очередь для различных исследовательских задач (разработка ПО, техническая поддержка) и обеспечения работы унаследованных приложений. Однако в последние два-три года из стоящих задач на передний план все чаще выходит повышение эффективности управления ИТ-ресурсами, и технологии виртуализации тут используются применительно к однородным ОС.
Соответственно в реализации этих технологий можно выделить два основных подхода (см. рисунок):
- виртуальные машины (Virtual Machine) - традиционная схема, ориентированная на поддержку параллельной работы ОС разных типов. Обычно она реализуется в виде применения главной, хостовой ОС, под управлением которой работают различные гостевые операционные системы (каждый экземпляр гостевой ОС представляет собой ВМ). Именно на решение таких задач ориентированы решения VMware и Microsoft;
- виртуальные среды (Virtual Environment, VE) - использование выделенных однородных вычислительных пространств на базе одного ядра ОС.
Возникает закономерный вопрос: зачем нужны виртуальные среды, когда ОС сама по себе обеспечивает многозадачность и многопоточность, а различные серверные приложения - многопользовательский режим!? Ответ заключается в том, что современные ОС на самом деле не очень хорошо справляются с обеспечением надежной параллельной работы нескольких приложений, особенно когда они нуждаются в постоянной перенастройке, обновлении и пр. Между тем VE предоставляет существенно более широкие возможности настройки среды под требования конкретного пользователя (т. е. обеспечивает высокую производительность при решении задач) и, что еще важнее, - значительно более высокий уровень безопасности и надежности функционирования.
Для иллюстрации этого положения можно привести много примеров. Но предложим только один: любой системный администратор подтвердит, что для надежной работы каждого критически важного бизнес-приложения лучше всего использовать выделенный сервер. Поэтому если вы желаете снизить затраты на оборудование путем программной консолидации серверов, то лучше, чтобы каждое приложение, исполняющееся на одном компьютере, работало под управлением собственного экземпляра ОС.
В свою очередь, в реализации идей VE также можно выделить два метода: в одном случае виртуальный слой создается вокруг ОС, в другом - вокруг приложения.
Первый из них ориентирован прежде всего на решение задач оптимизации и консолидации серверов. Отрадно отметить, что пионером этого подхода стала российская компания SWsoft (www.swsoft.ru), которая со своей технологией Virtuozzo сегодня является признанным мировым лидером в данной области (см. PC Week/RE, N 17/2006, с. 30). С помощью Virtuozzo на базе одного ядра ОС (Linux или Windows) можно создать огромное количество VE, каждая из которых будет обладать собственным набором уникальных параметров (IP-адреса, порты, правила фильтрации, таблицы маршрутизации и пр.), управляемых без перезагрузки ОС. Пользователи могут инсталлировать приложения или изменять конфигурационные файлы без ущерба для других VE. В то же время администратор имеет возможность выполнять операции над ядром ОС для тысяч VE одновременно, свободно перемещая отдельные виртуальные среды между физическими серверами.
Второй подход в основном применяется для управления прикладным ПО на клиентских ПК, главным образом с целью устранения возможных конфликтов между программами, в том числе в условиях их обновления. Тут в качестве примера можно привести Software Virtualization Solution компании Altiris (www.altiris.com). В этом решении она использует собственную оригинальную технологию Fortress, делая акцент на виртуализацию работы приложения с файловой системой и реестром ОС (см. PC Week/RE, N 15-16/2006, с. 27).
| Средства виртуализации для архитектуры x86 Microsoft (www.microsoft.com) - Microsoft Virtual PC 2004 - предназначен для исполнения на рабочих станциях. Хостовые ОС - Windows 2000 Professional, Windows XP, Windows Server 2003; гостевые - большинство x86-совместимых операционных систем, в том числе IBM OS/2, Linux, Novell Netware, MS-DOS и все версии Windows начиная с 1.0. - Windows Virtual Server 2005 R2 - виртуальное серверное решение Microsoft для работы на Intel-компьютерах (IA-32, x64). Основные ОС - Windows Server 2003, а для целей тестирования - Windows XP Professional; гостевые - практически все x86-совместимые серверные ОС (в том числе Linux), но служба Microsoft Product Support Services распространяет свою поддержку только на Windows Server версий NT 4.0, 2000 и 2003. Возможное количество ВМ - не более 64. Продукт обеспечивает поддержку многопроцессорных систем (Standard - 4-, Enterprise - 32-процессорных), но отдельная BM пока работает только на одном процессоре, многопроцессорный режим обещан в следующих версиях. VMware (www.vmware.com) - VMware Workstation - самая популярная система для ПК, первый вариант которой появился в 1999 г. Сегодня актуальной является версия 5.5. Поддерживает широкий спектр хостовых и гостевых ОС (Windows, Linux, NetWare, Solaris x86), обеспечена поддержка как 32-, так и 64-разрядных аппаратных платформ. Предоставляет возможность объединять виртуальные машины в многоузловую сеть и делать многократные “снимки” текущего состояния ВМ, что позволяет осуществлять откат изменений в масштабах всей системы с гарантированным сохранением работоспособности. Эта функция доступна для большинства продуктов VMware. - VMware Player - бесплатное Windows-приложение, которое обеспечивает запуск готовых виртуальных машин форматов VMware Workstation, GSX и ESX Server, а также Microsoft Virtual PC и Symantec LiveState Recovery. - VMware ACE - решение для управления корпоративными настольными ПК, помогающее ИТ-менеджерам унифицировать процесс создания проектов (виртуальные машины, приложения или наборы политик), которые потом можно передавать конечным пользователям через сеть или на компакт-дисках. - VMware GSX Server - первый серверный продукт компании, реализующий тот же механизм, что и VMware Workstation. Предназначен для создания среды уровня отдела или коллектива разработчиков, занимающихся написанием и тестированием ПО. Весной 2006 г. его заменил VMware Vitrual Server, который распространяется бесплатно. - VMware ESX Server - предназначен для создания центров обработки данных масштаба предприятия. Главное отличие прочих продуктов VMware - отсутствие хостовой ОС; сам ESX Server - это операционная система, которая ставится на “голое железо”. Она создает в аппаратных системах логические вычислительные пулы напрямую, что обеспечивает более высокую производительность, хотя и отрицательно сказывается на гибкости управления. Список поддерживаемых гостевых систем довольно велик и продолжает расти. - VMware Virtual SMP - дополнительный модуль для VMware ESX Server, который позволяет запускать одну виртуальную машину на нескольких физических процессорах. - VMware VirtualCenter - инструмент для управления крупной разнородной виртуальной инфраструктурой. SWsoft (www.swsoft.ru) - Virtuozzo - решение для создания множества изолированных виртуальных выделенных серверов (Virtual Private Server - VPS) на одном физическом сервере (под Linux и Windows). Каждый VPS функционирует в точности как отдельный физический сервер: его можно перезапускать, и у него имеется отдельный доступ для пользователя с правами администратора системы, учетные записи пользователей, файлы, процессы, память, IP-адреса, приложения, системные библиотеки и конфигурационные файлы. Требует минимальных накладных издержкек (до 3%) при размещении VPS в общей операционной системе, тем самым позволяя разместить сотни и тысячи VPS на одном физическом сервере. |
Вполне очевидно, что использование виртуализационных технологий требует дополнительных вычислительных ресурсов - как процессора, так и памяти. Понятно, что вариант ВМ является более ресурсоемким (повышение затрат процессора можно оценить в 5-10 %, потребность в памяти зависит от объема каждой копии ОС). VE-модель требует существенно меньше дополнительных мощностей (до 1% процессорных ресурсов, а памяти - только для формирования уникальных наборов параметров), но она поддерживает работу лишь в однородной среде, и в этом состоит ее недостаток. Одним из методов повышения эффективности ВМ-технологий является использование в них гипервизора (hypervisor) - дополнительного средства для управления не только гостевыми, но и основной ОС.
Борьба за снижение стоимости
Помимо различных предложений на рынке показательным признаком конкуренции является ценовое противоборство продуктов.
Говоря об экономическом эффекте применения виртуализационного ПО, мы должны иметь в виду, что традиционная схема лицензирования BM-решений позволяет сократить расходы на аппаратуру и обслуживание, но не на приобретение самих программ, так как каждая копия устанавливаемой ОС требует отдельной оплаты. Но подход, реализованный в виртуальных средах компанией SWsoft, подрывает эту идею, так как позволяет создавать несколько VE на базе одного ядра OC! То есть на одной Windows Server фактически можно запустить несколько ее экземпляров, заплатив только не очень большие деньги за Virtuozzo.
| Виртуализация обеспечивает высокий уровень безопасности и надежности функционирования системы. |
Можно не сомневаться, что именно конкуренция со стороны VE-разработчиков повлияла на решение Microsoft, которая прошлой осенью сообщила о коррекции своей лицензионной политики для серверных решений. Так, для новой версии Windows Server 2003 R2 Enterprise Edition можно теперь запускать без дополнительной оплаты лицензий до четырех виртуальных экземпляров OC на одном физическом сервере, а для будущей Windows Server Longhorn Datacenter Edition число таких копий будет неограниченным. Характерным фактом стало и то, что VMware решила сделать бесплатным свой Virtual Server (выпущенный нынешней весной взамен GSX Server). А в апреле Microsoft сделала ответный шаг: объявила о возможности свободной загрузки своего Virtual Server 2005 R2, а также о поддержке в нем гостевых Linux-систем.
Востребованность на рынке
Однако при всем обилии разговоров о виртуализационных технологиях вопрос об их реальной востребованности на рынке остается открытым. Характерно, что даже в западных публикациях обсуждения ведутся в основном на общем уровне, без особых ссылок на конкретные проекты или данные маркетинговых исследований. В целом можно сказать, что первый этап индустриального использования виртуализации ОС был открыт всего пять-шесть лет назад провайдерами Web-хостинга и только два-три года назад (в силу естественного консерватизма) реальный интерес к ней стали проявлять корпоративные заказчики. В этом плане весьма показательно, что тот же Virtuozzo был изначально реализован для Linux (популярной среди хостинг-провайдеров) и лишь в 2005-м появилась его Windows-версия.
Что касается российского рынка, то здесь работа по продвижению технологий виртуализации в корпоративный сегмент фактически началась только осенью прошлого года. Косвенным признаком этого может служить активизация деятельности в России VMware и SWsoft, налаживание ими партнерских отношений с местными системными интеграторами и учебными центрами. Примерно тогда же отечественные ИТ-компании приступили к проработке пилотных проектов у заказчиков. (см. PC Week/RE, N 38/2005, с. 32).
