Что такое виртуальная машина? | Блог компании Serverspace

Закончились времена, когда компании повсеместно строили серверные комнаты с собственным оборудованием. С появлением виртуальных машин освободились миллионы квадратных метров пространства, а сотни тысяч устаревших серверов превратились в груду ненужного металла. И началась вторая жизнь без головной боли, без провальных бюджетов, без сонных ночей админов, то и дело меняющих вышедшее из строя оборудование.

Нашлось удобное решение, без которого сегодня не обходится практически ни одна организация. Как вы поняли, речь сегодня пойдет о виртуальных машинах, их возможностях и примерах использования.

Не потрогать, не пощупать

Виртуальная машина – это точная копия обычного компьютера или сервера, с любой желаемой ОС и набором установленных программ. Ее действительно нельзя потрогать, но зато вполне реально ощутить. С ВМ (так сокращенно называют виртуальную машину) можно работать также, как с физическим сервером или стационарным компьютером. Для этого достаточно выполнить подключение, причем для доступа к ВМ используются специальные службы, либо консоль, которую предоставляет провайдер облачных услуг. Главное, иметь выход в сеть и учетную запись с соответствующими полномочиями.

С другой стороны, виртуальная машина – это программа, которая эмулирует реально существующий компьютер или сервер, и запускается в отдельном окне. Она состоит из виртуального жесткого диска, процессора, памяти, сетевой и видеокарты, контроллеров устройств и прочих элементов. Прелесть виртуализированного подхода заключается в возможности контролировать ресурсы машины самостоятельно: вы можете увеличивать или уменьшать используемые ресурсы по требованию, причем делать это за считаные секунды. В случае с физическим сервером, если например, требуется нарастить RAM, вам придется покупать дополнительную линейку памяти, тратить на это время и деньги.

Как и любая другая программа, виртуальная машина состоит из набора файлов, которые хранятся на дисках физического сервера, внутри файловой системы гипервизора. На сегодняшний день существует несколько вариантов гипервизоров, представленных различными игроками рынка (VMware, Microsoft, Citrix и пр.). Поэтому у каждого продукта набор и формат файлов отличаются друг от друга. Например, виртуальная машина может быть представлена в виде файла с расширением .vmdk или .vhdx. и хранить в себе ОС, драйвера, связанные данные.

Отличие ВМ от физического сервера

Если проиллюстрировать разницу между обычным сервером и виртуальной машиной, она будет выглядеть так, как показано на картинке. В первом случае, когда мы говорим о физическом сервере, ОС инсталлируется на железо, используя предустановленные физические компоненты, во втором случае на сервере установлен гипервизор – специальная технология, которая создает соответствующую среду для развертывания в ней виртуальных машин. Обратите внимание, что на одном таком сервере может быть развернуто множество виртуальных машин, изолированных и независимых друг от друга. Каждая такая ВМ потребляет столько виртуальных ресурсов (RAM, CPU, процессор), сколько было задано при ее создании или последующей конфигурации.

Как тип гипервизора влияет на работу ВМ

Как упоминалось выше, для развертывания виртуальной машины нужна соответствующая среда, которая обеспечивается гипервизором. Примечательно, что гипервизор может быть остановлен как поверх ОС, так и поверх «чистого железа».

В первом случае гипервизор устанавливается поверх железа и относится к типу bare-metal. Такие гипервизоры используются гораздо чаще, поскольку прямой доступ к базовому оборудованию обеспечивает наилучшую производительность и позволяет разместить наибольшее количество виртуальных машин на физическом уровне.

Гипервизор второго типа устанавливается поверх существующей ОС хоста, где и запускаются гостевые виртуальные машины, а также собственные приложения. Поскольку такой гипервизор не может напрямую обращаться к оборудованию, здесь в качестве посредника выступает хост-ОС. Но это может увеличить ресурсные издержки и отразиться на производительности ВМ. Однако для клиента виртуальные машины, созданные и управляемые обоими типами гипервизоров, практически идентичны.

Примеры использования виртуальных машин

По статистике, виртуальные машины часто используются для тестирования. Допустим разработчику нужно узнать корректно и безопасно ли работает приложение в другой ОС, например, в разных версиях Windows. Покупать или арендовать для этого несколько физических серверов, устанавливать разные ОС, чтобы выполнить проверку – не самый лучший способ. Гораздо проще создать несколько виртуальных машин и выполнить аналогичные действия за гораздо меньшее время.

Еще один частый пример с использованием ВМ – тестирование и анализ вредоносных программ. Делать аналогичную проверку на рабочем компьютере крайне небезопасно, а в изолированной среде, которая гарантирует виртуальная машина, вполне возможно.

Рассмотренные примеры использования ВМ – это лишь частные случаи, поскольку сценариев, в которых они могут быть задействованы – великое множество. Важно понимать, что виртуальная машина может выполнять совершенно разные функции, от самых простых до самых сложных. Сегодня компании чаще разворачивают виртуальные машины в облаке провайдера, виртуализируя как часть ИТ-инфраструктуры, так и целиком.

Основные преимущества

Виртуальные машины, заменяя физические серверы, давно перешли в разряд наиболее часто используемых решений. Этому есть подтверждение, которые мы собрали в виде наглядного списка:

• Быстрый запуск — Одно из преимуществ виртуальных машин заключается в высокой скорости развертывания. В отличие от привычного оборудования, которое еще нужно купить и доставить до места назначения, ВМ позволяет отойти от этих проблем и больше сконцентрироваться на решении конкретной задачи.
• Гибкость переноса данных — Если вам нужно перенести данные или приложения, лучший способ сделать это – воспользоваться виртуальной машиной. Достаточно мигрировать ВМ с одной локации на другую и вместе с ней перенесется все содержимое.
• Установка различных ОС — На виртуальную машину можно устанавливать практически любые ОС, что особенно актуально для разработчиков ПО.
• Мобильность рабочих нагрузок — Поскольку вычислительные ресурсы ВМ не зависят от базового оборудования, это позволяет перемещать виртуальные машины между физическими системами. Единственным требованием к миграции являются совместимый гипервизор и достаточное количество вычислительных ресурсов на конечном сервере.
• Легкость дублирования — Поскольку содержимое виртуальной машины инкапсулируется в файл на диске, его можно с легкостью дублировать. Это позволяет в короткие сроки развернуть нужное количество ВМ с идентичными характеристиками.

Заключение

В этой статье мы познакомились с понятием виртуальной машины, которая является важным элементом любой виртуальной инфраструктуры. В зависимости от потребностей, ВМ может выполнять различные задачи, беря на себя нагрузку любого формата. Представляя собой замену физическому серверу, ВМ все чаще находит применение в повседневной жизни.

Что такое виртуальная машина?

Опубликовано в Компьютерная грамотность

Виртуальная машина — это компьютерная программа, которая представляет имитацию оборудования для операционной системы, работающей как внутрисистемный процесс.

Виртуальные машины полезны для тестирования или развёртывания нескольких независимых операционных систем на одном физическом компьютере. Статья не только поможет разобраться с тем, что такое виртуальная машина, но приведёт наиболее популярных представителей.

Причины использования виртуальной машины

Так как различные типы ОС можно запускать одновременно, проблемы совместимости, могут быть легко исследованы, данные для миграции могут быть легко перенесены простым копированием. Сами операционные системы находящиеся и работающие на виртуальных машинах, также подходят для резервного копирования и последующего восстановлена в другом месте. Операционная система, работающая на виртуальной машине, даже имеющая вредоносное ПО не сможет нанести вреда домашней ОС (основной операционной системе). К частому применению, можно отнести и эмулирования сети.

Операционная система, хранящаяся в виде образа виртуальной системы может быть скопирована и запущенна совершенно на другом оборудовании очень быстро, тем самым сократив время простоя там, где аппаратный сбой может повлечь за собой тяжёлые последствия. Виртуальные машины используются для тестирования и развёртывания различных типов систем параллельно.

Популярные представители виртуализации компьютера

Наиболее часто используются кроссплатформенные виртуальные машины, к примеру семейство VMware. Бесплатной для личного использования из данной серии является функционально ограниченная VMWare Player, а для корпоративного использования — VMware Server, позволяющие конечному пользователя установить и запустить операционную систему как на Windows, так и на Linux платформах. VMWare Player, как и следует из названия будет только работать с готовыми и конвертированными/перекодированными образами виртуальной машины, но вот создавать не сможет. Для создания виртуальной машины существует VMware Workstation, кроме создания и работы с несколькими виртуальными машинами одновременно, можно вносить изменения в существующий образ. VMWare может использовать не только свои образы, но и конкурирующих продуктов, от Майкрософт, это Virtual PC или Virtual Box от Oracle.

Другим популярным дуэтом виртуальных машин являются Virtual PC и Virtual Server от Майкрософт, различия их в том, что первая предназначена для домашнего использования, а вторая для корпоративного. Данные программы эмуляции компьютера могут работать только под управлением операционных систем Windows и MAC OS.

Что такое виртуальная машина понять совсем не сложно, но какую выбрать?

На самом деле количества программ виртуализации компьютера гораздо больше, а упомянутые, лишь наиболее популярные, да и выбор всегда должен быть по ситуации. Для личного использования лучше подойдёт именно Virtual BOX. Хоть и является бесплатной, в ней заложен достаточный функционал. Осуществлена поддержка и эмуляция всех популярных операционных систем, включая различные архитектуры, доступна возможность использования буфера обмена и интеграция. Собранный образ на Virtual BOX, сможет после конвертации сможет быть запущен на VMWare Player.

Добавить комментарий

PrevNext

• Мой компьютер
• Устройство
• Интернет
• Руководства
• Ликбез
• Общее

Что такое виртуальная машина (ВМ)? | Глоссарий

Обзор

Обзор

Виртуальная машина (ВМ) — это программа, работающая на оборудовании хоста, которая обеспечивает изолированную среду с собственной гостевой операционной системой (ОС) и приложениями, отдельными от ОС хоста или любых других ВМ, работающих на хосте система.

Виртуальные машины работают идентично физическому оборудованию

С точки зрения конечного пользователя, виртуальная машина предоставляет почти те же возможности, что и однокомпьютерная среда. Файлы и приложения можно загружать, хранить, обновлять и работать с ними так же, как на физическом (т. е. «голом железе») компьютере, не затрагивая хост-систему или любые другие виртуальные машины. Физические ресурсы хост-системы, такие как ЦП, ГП, память и хранилище, выделяются виртуальной машине программным уровнем, называемым гипервизором. Виртуальные аппаратные устройства, предоставляемые гипервизором, сопоставляются с физическим оборудованием в хост-системе (например, виртуальный жесткий диск виртуальной машины хранится в виде файла на жестком диске хоста).

Связанные решения, продукты или услуги HPE

Виртуальные машины отделены от оборудования по определенной причине

Виртуальные машины имеют несколько практических применений. Поскольку они отделяют виртуальную операционную среду от физического оборудования, виртуальные машины полезны для тестирования потенциально вредоносных приложений. Перед развертыванием обновления ОС ИТ-специалисты могут протестировать ОС на виртуальной машине, чтобы убедиться, что критически важные бизнес-приложения по-прежнему будут работать с обновлением. Виртуальные машины также могут использоваться командами разработчиков для тестирования новых приложений или обновлений в различных операционных системах и версиях. Если необходимо запустить более старое приложение, для которого требуется устаревшая ОС, для его запуска можно использовать виртуальную машину.

См. также

Вообще говоря, существует два типа виртуальных машин: виртуальные машины процессов и виртуальные машины системы.

Виртуальная машина процесса, также известная как виртуальная машина приложения или управляемая среда выполнения (MRE), представляет собой виртуальную платформу для одного процесса, запускаемого как приложение на хост-компьютере. После завершения процесса виртуальная машина уничтожается.

Системная виртуальная машина представляет собой законченную систему, поэтому она работает так же, как система на «голом железе». Каждая системная виртуальная машина может запускать свою собственную ОС и несколько приложений в этой ОС. Этот тип системы требует использования гипервизора для доступа к аппаратным ресурсам хост-машины.

Виртуальные машины имеют следующие преимущества:

• Переносимость: ВМ можно легко перемещать с одного сервера на другой или даже с локального оборудования в облачную среду.
• Меньшая занимаемая площадь:  Поскольку виртуальные машины позволяют более эффективно использовать аппаратные ресурсы, для поддержки тех же рабочих нагрузок может потребоваться меньше хост-компьютеров по сравнению с их запуском в физической среде, что экономит пространство, энергию и затраты.
• Ускоренная подготовка: Существующую виртуальную машину можно легко продублировать, когда потребуется новый экземпляр, вместо того, чтобы настраивать ее с нуля.
• Безопасность. ВМ обеспечивают безопасную изолированную среду, поэтому любые вредоносные программы или другие проблемы, затрагивающие одну конкретную ВМ, не распространяются на хост-систему или другие ВМ.

Однако запуск виртуальных машин сопряжен с некоторыми недостатками. Администрирование и управление средой виртуальных машин требует определенных знаний от ИТ-персонала. И наличие уровня гипервизора и нескольких операционных систем, работающих на одной хост-системе, приводит к снижению производительности. У пользователей со значительными требованиями к производительности проблемы с задержкой или доступностью ресурсов в среде виртуальных машин могут заставить их колебаться при работе с виртуальной машиной.

Существует два основных способа использования виртуализации в организациях. Компании могут иметь сочетание этих двух вариантов в своей сети, в зависимости от своих потребностей.

Первый вариант — виртуальные рабочие столы. Эта технология создает виртуальную рабочую станцию, которая предлагает стандартную совместную работу со всеми виртуальными рабочими столами в центральной сети. Пользователи могут легко получить удаленный доступ к своему виртуальному рабочему столу через Интернет и работать с ним с единообразной работой независимо от устройства, которое они используют для доступа к нему. Интерфейс рабочего стола ограничен, и пользователи имеют доступ только к определенным приложениям. Эти рабочие станции не используют виртуальные аппаратные ресурсы, такие как ЦП, память или хранилище, и они перестают быть активными, когда пользователь выходит из системы.

Виртуальные машины, с другой стороны, предлагают настраиваемый виртуальный ПК, который предоставляет пользователю определенные аппаратные ресурсы. На виртуальных машинах доступен более широкий спектр приложений по сравнению с виртуальными рабочими столами. Кроме того, виртуальные машины изолированы от всех других виртуальных машин в сети и продолжают существовать в системе даже после выхода пользователя из системы. В основном они предлагают те же возможности, что и настольные ПК, но без обслуживания оборудования.

Тестирование ПО, ОС и приложений:  Несмотря на то, что разработчикам программного обеспечения, естественно, необходимо тестировать свои приложения в различных средах, это может потребоваться не только им. Любая организация, которая хочет развернуть критическое обновление, может захотеть протестировать это обновление на экземпляре виртуальной машины и выявить возможные несовместимости, прежде чем развертывать его в своей организации. Выполнение таких тестов на виртуальных машинах проще и экономичнее, чем тестирование на нескольких отдельных физических машинах.

Запуск устаревшего программного обеспечения:  У компаний могут быть пользовательские или специализированные приложения, которые невозможно запустить в современной ОС, но которые все равно должны использоваться в бизнесе. Пользователи, которым необходимо запустить эти приложения, могут запускать их в старой ОС с виртуальной машины.

Запуск программного обеспечения, разработанного для другой ОС:  Некоторые приложения доступны только для определенной платформы. Кроме того, у некоторых пользователей могут быть особые потребности, из-за которых они используют другое оборудование, чем остальная часть организации, но им все равно нужен доступ к стандартным приложениям компании. В этих случаях виртуальную машину можно использовать для запуска программного обеспечения, предназначенного для другой ОС, чем исходная для хост-компьютера.

Запуск приложений SaaS:  Программное обеспечение как услуга (SaaS) означает предоставление программного обеспечения пользователям через облако. Пользователи SaaS подписываются на приложение и получают к нему доступ через Интернет, а не покупают его один раз и устанавливают на свои компьютеры. Виртуальные машины в облаке обычно используются как для вычислений для приложений SaaS, так и для их доставки пользователям.

Хранение и резервное копирование данных:  Облачные службы виртуальных машин очень популярны для хранения файлов, поскольку доступ к данным возможен из любого места через Интернет. Кроме того, облачные виртуальные машины обычно предлагают улучшенную избыточность, требуют меньше обслуживания и легче масштабируются, чем локальные серверы.

Услуги хостинга:  Услуги хостинга, такие как управление доступом и электронная почта, на облачных виртуальных машинах, как правило, быстрее и дешевле, чем в локальном центре обработки данных. Запуск этих служб на облачных виртуальных машинах также помогает переложить бремя обслуживания и проблемы безопасности на поставщика облачных услуг.

Мы разрабатываем наши серверы для глубокой интеграции с партнерскими операционными системами и программным обеспечением для виртуализации. Мы также тесно сотрудничаем с нашими партнерами для оптимизации, сертификации и поддержки их продуктов в различных серверных средах HPE. Наш портфель программного обеспечения для партнеров включает в себя широкий спектр привлекательных программных продуктов и решений для виртуализации для гибридных и мультиоблачных сред, созданных в сотрудничестве с партнерами по программному обеспечению, включая Microsoft, VMware, Red Hat и SUSE.

HPE Infosight  обеспечивает автономные операции на основе ИИ, которые гарантируют, что ваша среда виртуальных машин всегда включена, всегда быстра и всегда гибка. Он собирает данные из более чем 100 000 систем по всему миру, использует облачное машинное обучение для диагностики основных причин проблем и рекомендует правильные способы устранения с помощью моделирования, ориентированного на приложения и ресурсы. Эта автономная работа на основе ИИ помогает обеспечить глубокую видимость и устраняет догадки с помощью аналитики, ориентированной на виртуальные машины и данные.

Виртуализируйте больше критически важных для бизнеса рабочих нагрузок и обеспечьте необходимую производительность, доступность и экономию с помощью решений HPE для хранения данных для виртуальных машин. HPE Nimble Storage     — это гибкая, всегда активная и всегда быстрая платформа для хранения данных, которая может поддерживать виртуальные машины и расширяться в гибридном облаке. Прогностическая аналитика HPE InfoSight гарантирует, что ваши приложения будут всегда активны и всегда быстры, с видимостью от хранилища до виртуальных машин и действенными рекомендациями по оптимизации в режиме реального времени.

HPE GreenLake  предлагает основанное на потреблении решение для локальной инфраструктуры виртуальных машин. HPE владеет оборудованием и устанавливает его в вашем локальном или совмещенном центре обработки данных, в удаленном офисе/филиале (ROBO) или на периферии — без каких-либо предварительных капиталовложений. Независимо от того, выбираете ли вы среду Nutanix с выбором гипервизоров или решение на базе HPE SimpliVity , встроенная буферная емкость означает, что вы всегда готовы к росту бизнеса и новым возможностям для бизнеса.

Свернуть наложение — обратная ссылка

Что такое виртуальные машины? | IBM

Виртуальные машины Windows

Большинство гипервизоров поддерживают виртуальные машины, работающие под управлением ОС Windows в качестве гостя. Гипервизор Microsoft Hyper-V входит в состав операционной системы Windows. При установке он создает родительский раздел, содержащий как саму себя, так и основную ОС Windows, каждая из которых получает привилегированный доступ к оборудованию. Другие операционные системы, в том числе гостевые Windows, работают в дочерних разделах, которые взаимодействуют с оборудованием через родительский раздел.

Виртуальные машины Android

Операционная система Android с открытым исходным кодом от Google широко распространена на мобильных устройствах и подключенных домашних устройствах, таких как домашние развлекательные устройства. ОС Android работает только на архитектуре процессора ARM, которая является общей для этих устройств, но энтузиасты, геймеры Android или разработчики программного обеспечения могут захотеть запустить ее на ПК.

Это проблематично, потому что ПК работают на совершенно другой архитектуре процессора x86, а гипервизор аппаратной виртуализации только передает инструкции между виртуальной машиной и ЦП. Он не транслирует их для процессоров с разными наборами инструкций. Существуют различные проекты, направленные на решение этой проблемы.

Некоторые проекты, такие как Shashlik или Genymotion, используют эмулятор, воссоздающий архитектуру ARM в программном обеспечении. Одна альтернатива, проект Android-x86, вместо этого переносит Android на архитектуру x86. Для его запуска необходимо установить программу Android-x86 в качестве виртуальной машины с использованием гипервизора VirtualBox type 2. Другая альтернатива, Anbox, запускает операционную систему Android на ядре основной ОС Linux.

Виртуальные машины Mac

Apple позволяет своей системе macOS работать только на оборудовании Apple, запрещая людям запускать ее на оборудовании, отличном от Apple, в качестве виртуальной машины или иным образом в соответствии с лицензионным соглашением с конечным пользователем. Вы можете использовать гипервизоры типа 2 на оборудовании Mac для создания виртуальных машин с гостевой ОС macOS.

Виртуальные машины iOS

Сегодня невозможно запустить iOS на виртуальной машине, потому что Apple строго контролирует свою ОС iOS и не позволяет ей работать ни на чем, кроме устройств iOS.

Наиболее близким к виртуальной машине iOS является симулятор iPhone, который поставляется с интегрированной средой разработки Xcode, которая имитирует всю систему iPhone в программном обеспечении.

Виртуальные машины Java

Платформа Java — это среда выполнения программ, написанных на языке разработки программного обеспечения Java. Обещание Java заключалось в функциональности «написал один раз, работает где угодно». Это означало, что любая Java-программа могла работать на любом оборудовании, работающем на платформе Java. Для этого платформа Java включает в себя виртуальную машину Java (JVM).

Программы Java содержат байт-код, представляющий собой инструкции, предназначенные для JVM. JVM компилирует этот байт-код в машинный код, который является языком самого низкого уровня, используемым хост-компьютером. JVM на платформе Java одной вычислительной платформы создаст набор инструкций машинного кода, отличный от JVM на другой, на основе машинного кода, который ожидает процессор.

Таким образом, JVM не запускает всю ОС и не использует гипервизор, как это делают другие виртуальные машины. Вместо этого он переводит программы прикладного уровня для работы на конкретном оборудовании.

Дополнительные сведения о Java см. в документе «Java: полное руководство».

Виртуальные машины Python

Как и JVM, виртуальная машина Python не работает на гипервизоре и не содержит гостевой ОС. Это инструмент, который позволяет программам, написанным на языке программирования Python, работать на различных процессорах.

Подобно Java, Python переводит свои программы в промежуточный формат, называемый байт-кодом, сохраняя их в файле, готовом к выполнению. Когда программа запускается, виртуальная машина Python переводит байт-код в машинный код для быстрого выполнения.

Виртуальные машины Linux

Linux — это распространенная гостевая ОС, используемая во многих виртуальных машинах. Это также обычная хост-ОС, используемая для запуска виртуальных машин, и даже имеет собственный гипервизор, называемый виртуальной машиной на основе ядра (KVM). Основное ядро ​​Linux включает KVM с 2007 года. Хотя это проект с открытым исходным кодом, Red Hat теперь владеет оригинальной компанией, разработавшей KVM.

Виртуальные машины VMware

Компания VMware была одним из первых поставщиков программного обеспечения для виртуализации, а теперь является популярным поставщиком гипервизоров типа 1 и типа 2 и программного обеспечения для виртуальных машин для корпоративных клиентов.