Знакомство с виртуальными машинами / Хабр

Каждому администратору предприятия приходится иметь дело с настройкой виртуальных машин. Использовать виртуальные машины можно для разработки и тестирования приложения, а также хранения данных. Преимуществами виртуальных машин можно назвать гибкость в выборе операционной системы и возможность дублирования рабочего пространства. Проблемы при работе с ними сложны, поскольку виртуальные машины используют ресурсы иначе, чем физические. Виртуальные машины подвергаются различным рискам и проблемам с производительностью. Must know для IT-специалистов, чтобы поддерживать работоспособную сетевую инфраструктуру.

Виртуальные машины (ВМ) — это такие абстрактные вычислительные экземпляры, созданные программой, работающей на другой машине, и которые физически не существуют, но работают, как настоящий компьютер. ВМ работает на программном обеспечении, а не на оборудовании. Так сказать, программное обеспечение создаёт «воображаемый» компьютер, который ведёт себя как физический.

Другими словами, пользователь создаёт компьютер внутри другого компьютера. Несколько ВМ могут работать параллельно на одном базовом устройстве отдельно друг от друга.

Машина, создающая виртуальную машину, называется хост-машиной, а виртуальная машина называется «гостевой». На одном хост-компьютере может быть множество гостевых ВМ. Также может быть и множество виртуальных серверов, работающих с одной физической машины.

Хотя виртуальная машина создается с помощью ПО, она использует физические ресурсы хост-машины, такие как ЦП, ОЗУ и место в хранилище на жёстком диске. На своём хост-компьютере можно настроить столько виртуальных машин, сколько нужно, но придётся разделить физические аппаратные ресурсы между ними всеми. Количество виртуальных машин, которые можно иметь одновременно, ограничено только ресурсами хост-компьютера; однако большинство ВМ будут работать медленнее, чем физический компьютер, просто из-за дополнительных уровней абстракции, которые они должны пройти для выполнения функции.

Функции, предоставляемые виртуальными машинами, аналогичны функциям физических, но ВМ не работают непосредственно на оборудовании компьютера. Вместо этого между оборудованием и виртуальной машиной существует «гипервизор». Этот средний уровень защищает хост-компьютер, а также создает виртуальную машину и управляет ею. Подробнее о гипервизорах чуть ниже.

Существует множество преимуществ использования виртуальных серверов вместо физического оборудования, и каждое предприятие должно учитывать настройку виртуального сервера по мере своего роста. Если у пользователя есть только один сервер, виртуализация себя не окупит, но вложение имеет смысл, если серверов много.

ВМ можно использовать для смены операционных систем. Например, если у гостевой операционной системы используется Windows, а на хост-компьютере Mac OS. Кроме того, можно тестировать ПО в этой гостевой операционной системе, которую не может использовать хост-компьютер, или одновременно тестировать программы в разных операционных системах, чтобы убедиться, что они работают одинаково на каждой из них.

Виртуальные машины также можно использовать в качестве буферов безопасности и выполнять вредоносный код или проверять подозрительные файлы, не нанося вреда другим частям системы-хоста.

ВМ экономят большие суммы денег. Размещая несколько виртуальных серверов на одной физической машине, пользователь может выделить ресурсы на каждый из них. Это позволяет использовать только те ресурсы, которые нужны только в данный момент. Если одна виртуальная машина использует меньше ресурсов, другая виртуальная машина может использовать освободившиеся. Это позволяет более эффективно и экономно распоряжаться ресурсами машины-хоста. Также, когда используется меньше физических машин, экономятся деньги за счёт уменьшения объёма пространства, необходимого для хранения серверов.

Виртуализация ещё и экономит энергию. По сравнению с традиционными операционными системами виртуальная машина не так сильно зависит от потребляемой электроэнергии, потому что её центральное оборудование не нужно менять или расширять. Таким образом, затраты на виртуализацию всегда ниже, чем на покупку и обслуживание дополнительного оборудования. Ведь вычислительная мощность имеет свою цену. Если для пользователя единственным способом получить больше ресурсов является покупка нового оборудования, то это не самый оптимальный вариант. Слишком часто организации развёртывают серверы, которые потребляют лишь часть доступных ресурсов и не используют весь свой потенциал. Это приводит к тому, что, серверы попросту простаивают.

Казалось бы, очевидные вещи, но при управлении виртуальными машинами важно следовать ряду базовых рекомендаций:

• Производите оценку виртуальной среды. Если вы не знаете, какие виртуальные устройства включены или выключены, или правильно ли работают ваши виртуальные серверы, вы не сможете быстро и эффективно устранять проблемы, когда они возникают. Устранение неполадок, связанных с замедлением, зависит от возможности точно определить проблему, и если вы не наметили полностью свою среду, вы можете даже не знать о замедлении, пока ваши пользователи не начнут жаловаться. Проводите регулярную инвентаризацию своей виртуальной среды, чтобы быть в курсе всего, прежде чем это повлияет на ваших клиентов или бизнес.
• Контролируйте рост виртуализации. Когда в вашей среде слишком много ВМ, то вам трудно будет их отслеживать. Поскольку создавать виртуальные машины несложно (гораздо проще, чем приобретать новое оборудование), можно запросто сделать больше ВМ, чем нужно. В конечном итоге это может свести на нет некоторые преимущества консолидации и повышения эффективности, которые должна обеспечивать виртуализация. Убедитесь, что вы предприняли шаги для контроля разрастания виртуализации, а также отключили или удалили все ненужные виртуальные машины.
• Управляйте рисками безопасности. Риски безопасности для вашей виртуальной среды могут проявляться в разных формах. Если вы не следите за разрастанием, остаётся множество точек, через которые злоумышленник может получить доступ к вашей сети. Несмотря на то, что ВМ изолированы друг от друга, злоумышленники всё же могут получить информацию о структуре или настройках вашей сети. Важно убедиться, что в вашей виртуальной среде установлены соответствующие инструменты безопасности и защиты от вредоносных программ. Не стоит недооценивать возможность внутренних рисков, как злонамеренных, так и случайных. Неосведомлённые пользователи могут изменить конфигурацию виртуальной машины или параметры доступа, случайно удалить что-либо или преднамеренно получить доступ к данным, которые они не должны иметь. Сохраняйте привилегии доступа для вашей виртуальной среды так же, как и для любой физической среды.
• Делайте своевременные обновления. Если вы не обновляете своё программное обеспечение или операционные системы, это также оставляет потенциальные уязвимости открытыми для злоумышленников. Ошибки в ПО, гипервизорах или ОС могут позволить злоумышленникам получить доступ к вашим системам, даже если эти системы являются виртуальными. Убедитесь, что программное обеспечение ВМ всегда обновлено, а приложения и программы, установленные на ваших виртуальных машинах, также регулярно обновляются.
• Быстро реагируйте при возникновении проблем. Убедитесь, что у вас есть план реагирования на случай, если производительность ВМ резко упадёт, или если у вас возникнут проблемы с виртуальной средой. Обязанности в команде должны быть чётко распределены, чтобы вы знали, кто и какими проблемами будет заниматься, особенно проблемами безопасности. Наличие выделенного персонала и групп для каждой потенциальной проблемы, а также чёткий план эскалации и решения помогут вам, если вам нужно быстро исправить что-то в вашей виртуальной среде. И всегда помните о резервном копировании.

Типы виртуальных машин

Существует несколько видов виртуальных машин. Они работают по-разному, и каждый из них имеет свои конкретные цели. Двумя основными типами виртуальных машин являются системные виртуальные машины и виртуальные машины процессов.

Системная виртуальная машина предназначена для имитации всей компьютерной системы, включая запуск полной ОС.

Системные ВМ обычно используются для запуска программ в ОС, которой нет на хост-компьютере, или для запуска нескольких экземпляров ВМ, чтобы эффективно распределить аппаратные ресурсы. Операционная система на системной виртуальной машине изолирована от хост-машины. Например, мы можем установить Windows XP/7/8 или Linux Ubuntu/Kali в операционной системе Windows 10 используя VirtualBox, QEMU или Citrix Xen.

Виртуальные машины процессов, в отличие от системных виртуальных машин, создаются специально для запуска отдельного приложения. Когда этот процесс не используется, виртуальная машина также не используется — она «уничтожается» при завершении процесса или приложения. Примером виртуальной машины процесса является Java Virtual Machine (JVM), которая позволяет любой системе запускать приложения Java, как если бы они были родными для системы.

Как работает виртуальная машина

ВМ настраиваются с использованием гипервизора или аналогичной технологии. Гипервизор — это часть оборудования, микропрограммы или программного обеспечения, которое создаёт виртуальные машины, выделяет им ресурсы, а затем управляет ими. Проще говоря, это слой между физическим компьютером и ВМ. Гипервизоры и управляемые ими виртуальные машины обычно используются для репликации данных, виртуализации рабочих столов и ОС, консолидации серверов и облачных вычислений.

Например, у вас может быть ПК с 8 ГБ оперативной памяти и операционная система Windows. Если вместо этого вы хотите запускать программы, требующие Linux, вы создаёте виртуальную машину с Linux, а затем используете гипервизор для управления её ресурсами, например, выделив ей 2 ГБ ОЗУ. Часть ресурсов хост-машины будет работать под управлением ОС Windows, а часть будет выделена виртуальной машине под управлением Linux.

Гипервизоры также обеспечивают уровень безопасности между виртуальными машинами и операционной системой хост-компьютера, предотвращая заражение хост-компьютера неисправными приложениями или повреждёнными файлами, т. е. неполадки в ВМ не затронут хост-машину. Допустим, если пользователь загрузит повреждённый или заражённый файл на свою виртуальную машину, гипервизор предотвратит попадание файла на хост-компьютер.

Существует два основных типа гипервизора: аппаратный и программный. Аппаратные гипервизоры устанавливаются непосредственно на физическое оборудование, а программные гипервизоры устанавливаются в операционную систему.

Аппаратные гипервизоры обычно эффективнее и быстрее, чем программные. Им не надо конкурировать с операционной системой или другими приложениями, работающими одновременно, что позволяет им получить доступ ко всей вычислительной мощности хост-машины. Эту дополнительную мощность можно выделить виртуальным машинам, которыми управляет гипервизор.

Основным преимуществом программных гипервизоров является простота настройки. Можно использовать их так же, как и любую другую программу в операционной системе, и не обязательно знать, как работает это оборудование, чтобы установить его. В большинстве случаев программные гипервизоры используются для разработки или тестирования приложений.

VMware, Hyper-V и KVM — ключевые примеры гипервизоров: VMware принадлежит Dell, KVM — RedHat, а Hyper-V — Microsoft. Программное обеспечение VMware создано для облачных вычислений и виртуализации, и оно устанавливает гипервизор на физические серверы, чтобы позволить ВМ работать одновременно. Hyper-V делает то же самое, но также виртуализирует серверы. Hyper-V поставляется с предустановленной Windows 10. KVM — это инструмент виртуализации для Linux на оборудовании x86, содержащее расширения виртуализации (Intel VT или AMD-V). Все три являются аппаратными гипервизорами.

Как настроить виртуальную машину

Настроить виртуальную машину не так уж сложно, и для большинства решений для виртуальных машин — при условии, что вы используете программный гипервизор — выполняйте следующие действия:

1. Откройте приложение виртуальной машины и нажмите кнопку, чтобы создать новую виртуальную машину.
2. Следуйте инструкциям мастера по созданию ВМ, при необходимости обязательно измените значения по умолчанию.
3. Убедитесь, что имя и версия вашей виртуальной машины указаны правильно.
4. Если у вас уже есть виртуальный диск, который вы хотите использовать, вы можете пропустить любые шаги, требующие создания виртуальной базы данных. Если у вас нет виртуального диска, создайте базу данных с помощью инструмента. Выберите динамически выделяемый диск или диск фиксированного размера.
5. Выберите размер вашего диска.
6. Нажмите кнопку «Создать».
7. В главном окне приложения для виртуальных машин вы должны увидеть все созданные вами виртуальные машины; выберите тот, который вы хотите запустить через приложение.

После того, как вы настроили виртуальную машину (или несколько), вам может потребоваться оптимизировать производительность, чтобы убедиться, что всё работает эффективно, или для того, чтобы увеличить скорость вашей сети. Следующие советы помогут вам оптимизировать производительность виртуальной машины:

• Используйте фиксированные диски. Они потребляют меньше ресурсов и позволяют лучше и точнее планировать ёмкость. Если вы выделите фиксированный диск для каждой ВМ, у вас будет лучшее представление о том, какие ресурсы у вас есть и какие уже используются. Тем не менее, в большинстве случаев вы не заметите большой разницы между фиксированным и динамическим размещением. Однако при масштабировании или работе с крупной корпоративной инфраструктурой небольшие различия могут складываться. Фиксированные диски также имеют больше смысла, если у вас ограниченный объём физического хранилища. А в производственных средах вы обнаружите, что динамическое выделение дисков со временем снижает производительность, поскольку ВМ занимают больше места.
• Выделите больше памяти. Большинству виртуальных машин будет не хватать памяти, поэтому рассмотрите возможность выделения большего объёма памяти, чем, по вашему мнению, им потребуется, и позвольте ВМ отключать память в зависимости от использования, что поможет максимизировать эффективность.
• Переключитесь на твердотельные накопители. Переход на твердотельные накопители — один из самых быстрых способов повысить производительность. В зависимости от того, какие у вас процессоры, вы можете использовать их для улучшения виртуализации. Например, Intel VT-x и AMD-V — это специализированные процессоры, разработанные для виртуальных машин. Планируйте рабочие нагрузки заранее и убедитесь, что ваше оборудование включено и в порядке.
• Уменьшите количество фоновых приложений. Во многих случаях простое сокращение фоновых приложений и программ, в том числе снижение частоты сканирования каталогов ВМ с помощью антивирусного программного обеспечения, может помочь улучшить производительность ВМ и время отклика. По сути, относитесь к виртуальным машинам как к физическим машинам, поскольку к ним применяются многие из тех же концепций производительности.

Мониторинг ВМ

Часто виртуальные машины, используемые на предприятиях, настраиваются одинаково. Однако одному человеку может потребоваться больше оперативной памяти для своих приложений, чем другому, а кому-то может понадобиться ВМ с другими установленным ПО. Мониторинг производительности и использования виртуальных машин является важной частью обеспечения того, чтобы ВМ вашего предприятия функционировали должным образом. Мониторинг обычно помогает обнаружить области для улучшения, а также возможности для автоматизации и перераспределения ресурсов в режиме реального времени.

Используйте инструмент мониторинга производительности ВМ для сбора данных и метрик для сети и сравнивайте отчёты каждую неделю или месяц, чтобы убедиться, что система работает хорошо, и нет растущих проблем. После того, как наладите сбор данных, вы сможете отслеживать тенденции (например, какие виртуальные машины постоянно достигают лимита ресурсов), более эффективно подходить к планированию ёмкости и отмечать любые виртуальные машины, которые регулярно подвергаются сбоям, задержкам или проблемам с приложениями.

Данные, собранные с помощью инструмента оценки производительности ВМ, показывают, сколько физических ресурсов используют ВМ и какие меры по оптимизации применяются.

Вот некоторые из инструментов мониторинга ВМ:

• Paessler PRTG
• LogicMonitor
• Veeam One
• Quest Foglight
• eG Enterprise
• APTARE IT Analytics
• Ipswitch WhatsUp Gold
• Turbonomic

Мониторинг через Paessler PRTG

Виртуальные машины становятся жизненно важной частью как локальных, так и облачных вычислений, присоединяясь к физическим устройствам в составе корпоративной инфраструктуры. Они позволяют организациям более безопасно и эффективно разрабатывать и тестировать приложения, улучшать свои хранилища, дублировать рабочие области и достигать гибкости в использовании операционных систем.

Как работают виртуальные машины — Журнал «Код»

Недавно мы рассказывали о том, что такое виртуализация и как работают виртуальные машины. В продолжение темы мы нашли четыре виртуальные машины, которые можно запустить и кайфовать оттого, что у вас есть компьютер внутри компьютера. 

А на иллюстрации изображён караван из Tesla Cybertruck — в каком-то смысле это тоже виртуальная машина: за неё уже заплатили, её уже все видели, но никто ещё на ней не ездил.

Встроенная виртуальная машина Windows

Оказывается, в Windows давно встроена своя виртуальная машина, которая позволяет устанавливать практически любые операционные системы. Правда, чтобы эта технология работала, у вас должна быть установлена 64-битная Windows одной из версий: профессиональная, корпоративная или версия для образовательных учреждений.

Для установки виртуальной машины Windows 10 найдите и запустите программу «Диспетчер Hyper-V», а потом выберите в меню «Действие» → «Создать» → «Виртуальная машина». После этого придумайте название машине, подберите ей нужные параметры оперативной памяти и процессорной мощности и выберите место, где будет находиться её виртуальный жёсткий диск.

На последнем шаге нужно выбрать образ установочного диска, откуда будет устанавливаться гостевая система. Обычно это файлы с расширением .iso, но могут попадаться иногда и совсем экзотические форматы. После этого начнётся обычная установка новой операционной системы в виртуальную машину.

Как устроены файлы

👉 Про образы дисков и про то, как с ними работать, у нас есть целая статья — почитайте, если вдруг пропустили.

Размер виртуального диска не может превышать размер настоящего диска, который стоит в основной системеУстановка Windows в виртуальной машине внутри другой Windows

То же самое можно сделать из командной строки Windows Power Shell — результат тот же самый, но тут уже есть работа с кодом и тонкие настройки:

# Имя виртуальной машины
$VMName = 'TESTVM'
# Название нового виртуального свитча, чтобы машина могла тоже выходить в интернет
$Switch = 'External VM Switch'
# Пусть к образу установочного диска
$InstallMedia = 'C:\Users\Administrator\Desktop\en_windows_10_enterprise_x64_dvd_6851151. iso'
# Создаём новую виртуальную машину
New-VM -Name $VMName -MemoryStartupBytes 2147483648 -Generation 2 -NewVHDPath "D:\Virtual Machines\$VMName\$VMName.vhdx" -NewVHDSizeBytes 53687091200 -Path "D:\Virtual Machines\$VMName" -SwitchName $Switch
# Добавляем DVD-привод
Add-VMScsiController -VMName $VMName
Add-VMDvdDrive -VMName $VMName -ControllerNumber 1 -ControllerLocation 0 -Path $InstallMedia
# Подключаем образ диска в виртуальный привод
$DVDDrive = Get-VMDvdDrive -VMName $VMName
# Указываем, что после запуска загрузка будет идти с DVD
Set-VMFirmware -VMName $VMName -FirstBootDevice $DVDDrive

VMware Workstation 

Официальный сайт

Платформы: Windows, Linux, MacOS, UNIX.

Универсальная программа, которая работает везде и позволяет создавать виртуальные машины для любых операционных систем. Можно настроить и запустить одновременно несколько виртуальных машин, связать их в сеть или подобрать свои параметры для каждой машины. Единственный минус этой программы — её цена.

Окно настроек при создании новой виртуальной машины

Parallels Desktop

Официальный сайт

Платформа: MacOS

Раньше компания Parallels делала виртуальные машины и для Windows, но последние 10 лет она сосредоточилась только на версии для MacOS, которая называется Parallels Desktop.

Так как эта машина запускается только в одной операционной системе, то это позволило разработчикам оптимизировать её по максимуму: добавить полную поддержку процессоров Apple M1, DirectX11 и OpenGL, чтобы в виртуальной системе можно было играть в Windows-игры. 

Получается, что если у вас мак и вам нужна виртуальная машина, то проще всего поставить Parallels Desktop и сразу получить максимальную совместимость со своей системой.

VirtualBox

Официальный сайт

Платформы: Windows, Linux и MacOS для процессоров Intel.

Бесплатная виртуальная машина с открытым исходным кодом. Чаще всего её используют в Linux-среде или, наоборот, для установки Linux-дистрибутивов.  

Если нужно получить базовое представление о виртуальных машинах, то VirtualBox вполне подходит. А для задач посложнее лучше выбрать продукты Parallels или VMware.

При желании сюда можно установить даже виртуальный Андроид и ChromeOS

Текст:

Михаил Полянин

Редактор:

Максим Ильяхов

Художник:

Даня Берковский

Корректор:

Ирина Михеева

Вёрстка:

Кирилл Климентьев

Соцсети:

Алина Грызлова

загрузок — Oracle VM VirtualBox

Здесь вы найдете ссылки на исполняемые файлы VirtualBox и его исходный код.

Бинарные файлы VirtualBox

Загружая, вы соглашаетесь с условиями соответствующей лицензии.

Если вы ищете последние пакеты VirtualBox 6.1, см. Сборки VirtualBox 6.1. Версия 6.1 будет поддерживаться до декабря 2023 года.

Пакеты платформы VirtualBox 7.0.4

•  Хосты Windows
• хосты macOS/Intel
• Предварительная версия для разработчиков для хостов macOS / Arm64 (M1/M2)
• дистрибутивы Linux
• Хосты Solaris
• Хосты Solaris 11 IPS

Двоичные файлы выпускаются на условиях GPL версии 3.

Смотрите журнал изменений, чтобы узнать, что изменилось.

Возможно, вы захотите сравнить контрольные суммы, чтобы проверить целостность загруженных пакетов. Следует отдавать предпочтение контрольным суммам SHA256, поскольку алгоритм MD5 следует рассматривать как небезопасный!

• контрольные суммы SHA256, контрольные суммы MD5

Примечание: После обновления VirtualBox рекомендуется также обновить гостевые дополнения.

VirtualBox 7.0.4 Пакет расширений Oracle VM VirtualBox

• Все поддерживаемые платформы

Поддержка VirtualBox RDP, шифрование диска, загрузка NVMe и PXE для карт Intel. См. эту главу в Руководстве пользователя для ознакомления с этим пакетом расширений. Двоичные файлы пакета расширений выпускаются под лицензией VirtualBox Personal Use and Evaluation License (PUEL). Установите тот же пакет расширения версии, что и установленная версия VirtualBox.

VirtualBox 7.0.4 Software Developer Kit (SDK)

• Все платформы

Руководство пользователя

Руководство пользователя VirtualBox включено в указанные выше пакеты VirtualBox. Однако, если вы хотите взглянуть на него, не устанавливая его целиком, вы также можете получить к нему доступ здесь:

•  Руководство пользователя (HTML-версия)

Вы также можете ознакомиться с нашим списком часто задаваемых вопросов.

Старые сборки VirtualBox

Все двоичные файлы в этом разделе для VirtualBox до версии 4.0 выпущены под лицензией VirtualBox для личного использования и оценки (PUEL). Начиная с VirtualBox 4.0, пакет расширений выпускается в соответствии с лицензией на личное использование и оценку VirtualBox, а другие пакеты (включая версию 6.1.x) выпускаются в соответствии с условиями GPL версии 2. Загружая, вы соглашаетесь с условиями. соответствующей лицензии.

• Старые сборки VirtualBox

Источники VirtualBox

Исходные коды VirtualBox доступны бесплатно в соответствии с положениями и условиями Стандартной общественной лицензии GNU, версия 3. Загружая по приведенным ниже ссылкам, вы соглашаетесь с этими положениями и условиями.

• Исходный код

• Просмотрите репозиторий исходного кода
  Это текущий код разработки, который не обязательно является стабильным.

• Просмотр последних изменений исходного кода

• Загрузите логотип VirtualBox OSE с более высоким разрешением: 1024×768, 1600×1200.

После получения исходников одним из способов, перечисленных выше, следует ознакомиться с инструкциями по сборке.

Пожалуйста, также ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами о лицензировании, в частности, в отношении использования названия VirtualBox.

Готовые виртуальные машины VirtualBox

На сайте Oracle Tech Network есть несколько готовых виртуальных машин, предназначенных для разработчиков и любопытных.

Что такое виртуальная машина и как она работает

Пропустить навигацию

Войти

Введение в виртуализацию и преимущества виртуальных машин

Начать бесплатно

Виртуальные машины: виртуальные компьютеры внутри компьютеров

Виртуальная машина, обычно сокращенная до просто ВМ, ничем не отличается от любого другого физического компьютера, такого как ноутбук, смартфон или сервер. Он имеет процессор, память, диски для хранения ваших файлов и при необходимости может подключаться к Интернету. В то время как части, составляющие ваш компьютер (называемые аппаратным обеспечением), являются физическими и осязаемыми, виртуальные машины часто рассматриваются как виртуальные компьютеры или программно-определяемые компьютеры на физических серверах, существующие только как код.

Как работает виртуальная машина?

Виртуализация — это процесс создания программной или «виртуальной» версии компьютера с выделенными объемами ЦП, памяти и хранилища, которые «заимствованы» у физического хост-компьютера, такого как ваш персональный компьютер, и/ или удаленный сервер, например сервер в центре обработки данных облачного провайдера. Виртуальная машина — это компьютерный файл, обычно называемый образом, который ведет себя как настоящий компьютер. Он может работать в окне как отдельная вычислительная среда, часто для запуска другой операционной системы — или даже функционировать как весь компьютер пользователя — как это часто бывает на рабочих компьютерах многих людей. Виртуальная машина отделена от остальной системы, а это означает, что программное обеспечение внутри виртуальной машины не может мешать основной операционной системе хост-компьютера.

Для чего используются виртуальные машины?

Вот несколько способов использования виртуальных машин:

• Создание и развертывание приложений в облаке.
• Проба новой операционной системы (ОС), включая бета-версии.
• Создание новой среды, чтобы разработчики могли проще и быстрее запускать сценарии разработки и тестирования.
• Резервное копирование существующей ОС.
• Доступ к зараженным вирусом данным или запуск старого приложения путем установки более старой ОС.
• Запуск программного обеспечения или приложений в операционных системах, для которых они изначально не предназначались.

Каковы преимущества использования виртуальных машин?

Хотя виртуальные машины работают как отдельные компьютеры с отдельными операционными системами и приложениями, их преимущество заключается в том, что они остаются полностью независимыми друг от друга и от физического хост-компьютера. Программное обеспечение, называемое гипервизором или диспетчером виртуальных машин, позволяет одновременно запускать разные операционные системы на разных виртуальных машинах. Это позволяет запускать виртуальные машины Linux, например, в ОС Windows или запускать более раннюю версию Windows в более современной ОС Windows.

А поскольку виртуальные машины не зависят друг от друга, они также чрезвычайно портативны. Вы можете практически мгновенно переместить виртуальную машину с гипервизора на другой гипервизор на совершенно другой машине.

Благодаря своей гибкости и мобильности виртуальные машины обеспечивают множество преимуществ, таких как:

• Экономия затрат — запуск нескольких виртуальных сред из одной части инфраструктуры означает, что вы можете значительно сократить объем физической инфраструктуры. Это увеличивает вашу прибыль, уменьшая потребность в обслуживании почти такого же количества серверов и экономя на затратах на обслуживание и электроэнергии.
• Гибкость и скорость — Развернуть виртуальную машину относительно легко и быстро, и это намного проще, чем подготовка совершенно новой среды для ваших разработчиков. Виртуализация значительно ускоряет процесс запуска сценариев разработки и тестирования.
• Сокращение времени простоя — ВМ настолько портативны, что их легко перемещать с одного гипервизора на другой на другом компьютере — это означает, что они являются отличным решением для резервного копирования на случай неожиданного сбоя хоста.
• Масштабируемость — виртуальные машины позволяют легко масштабировать приложения, добавляя дополнительные физические или виртуальные серверы для распределения рабочей нагрузки между несколькими виртуальными машинами. В результате вы можете повысить доступность и производительность своих приложений.
• Преимущества безопасности — поскольку виртуальные машины работают в нескольких операционных системах, использование гостевой операционной системы на виртуальной машине позволяет запускать приложения с сомнительной безопасностью и защищает операционную систему хоста. Виртуальные машины также позволяют лучше проводить судебную экспертизу безопасности и часто используются для безопасного изучения компьютерных вирусов, изолируя вирусы, чтобы не подвергать риску их хост-компьютер.

Связанные продукты и услуги для виртуальных машин

Виртуальные машины Azure

Создавайте виртуальные машины Linux и Windows за считанные секунды и сокращайте затраты

Виртуальные машины Windows

Высокомасштабируемая и защищенная виртуализированная инфраструктура по запросу с виртуальными машинами Windows в Azure

Виртуальные машины Linux

Создавайте и развертывайте программное обеспечение корпоративного уровня с открытым исходным кодом и программным обеспечением за считанные секунды и сокращайте расходы

Выделенный хост Azure

Выделенный физический сервер для размещения и запуска виртуальных машин для Windows и Linux в Azure

Сервер машинного обучения на виртуальных машинах

Гибкая платформа машинного обучения для раскрытия информации с помощью R и Python

Инфраструктура Azure как услуга (IaaS)

Воспользуйтесь высокодоступной, масштабируемой и безопасной облачной инфраструктурой Azure и платите только за те ресурсы, которые используете

Масштабируемые наборы виртуальных машин Azure

Ознакомьтесь с документацией по созданию масштабируемых приложений с помощью масштабируемых наборов виртуальных машин

Часто задаваемые вопросы

• Процесс создания программной или «виртуальной» версии чего-либо — будь то вычисления, хранилище, сеть, серверы или приложения — называется виртуализацией. Виртуализация как технология имеет долгую историю, и сегодня она по-прежнему актуальна для построения стратегии облачных вычислений. Итак, виртуализация — это процесс, и машины, созданные с использованием этого процесса, чаще всего называются виртуальными машинами или просто виртуальными машинами.

• Несколько виртуальных машин могут работать одновременно на одном физическом компьютере, и все они управляются гипервизором. Гипервизор — это программное обеспечение, объединяющее физическое оборудование и виртуальное «оборудование» виртуальной машины. Это очень похоже на то, как работает операционная система на типичном компьютере: так же, как школьный охранник помогает нескольким учащимся безопасно перемещаться туда и обратно через оживленный перекресток, гипервизор гарантирует, что каждая виртуальная машина получает необходимые ей ресурсы с физического сервера в упорядоченным и своевременным образом.

• Это основная категория служб облачных вычислений. При использовании IaaS вы арендуете ИТ-инфраструктуру — серверы и виртуальные машины (ВМ), хранилище, сети и операционные системы — с оплатой по мере использования у поставщика облачных услуг, такого как Microsoft Azure.

  Узнайте больше о IaaS

• Да и нет! Виртуальные машины Azure — это инфраструктура Azure как услуга (IaaS), используемая для развертывания постоянных виртуальных машин практически с любой рабочей нагрузкой сервера виртуальных машин, которую вы хотите. Это экземпляры службы изображений, которые предоставляют масштабируемые вычислительные ресурсы по запросу с оплатой на основе использования.

  Таким образом, виртуальные машины Azure — это служба, которая предоставляет виртуальные машины, оптимизированные для общих целей или для рабочих нагрузок с интенсивным хранением, памятью, вычислениями и графикой, и предлагаются в различных типах и размерах, чтобы удовлетворить ваши потребности и контролировать ваш бюджет.

  Дополнительные сведения об Azure IaaS

• Спотовые виртуальные машины

  являются частью услуг, предлагаемых поставщиком облачных услуг, например Microsoft Azure, которые предоставляют масштабируемые вычислительные мощности с большими скидками.

  Спотовые виртуальные машины идеально подходят для рабочих нагрузок, выполнение которых может быть прервано, например:

  • Выбор высокопроизводительных вычислительных сценариев, заданий пакетной обработки или приложений визуального рендеринга.
  • сред разработки/тестирования, включая рабочие нагрузки непрерывной интеграции и непрерывной доставки.
  • Большие данные, аналитика, контейнерные, крупномасштабные приложения без сохранения состояния.

   

  Дополнительные сведения о спотовых виртуальных машинах Azure

• Azure Disk Storage — это служба, предлагающая высокопроизводительное и надежное блочное хранилище, предназначенное для использования с виртуальными машинами Azure. Благодаря непревзойденной отказоустойчивости, беспрепятственной масштабируемости и встроенной системе безопасности Azure Disk Storage обеспечивает оптимальное соотношение цены и качества, необходимое для ваших бизнес-приложений и критически важных приложений.

  Дополнительные сведения о дисковом хранилище Azure

• В целом, гибридные облачные вычисления относятся к облачной среде, которая сочетает в себе общедоступное облако и локальную инфраструктуру, включая частное облако, позволяя обмениваться данными и приложениями между ними. Он расширяет возможности развертывания в облаке, предлагая большую гибкость для масштабирования ресурсов и использования преимуществ облачных технологий, а также обеспечивает взаимодействие с локальными средами.

  Ознакомьтесь с общедоступными, частными и гибридными облаками

• Поставщики облачных услуг иногда называют службы облачных вычислений «стеком», поскольку они построены поверх друг друга. Хотя инфраструктура как услуга (IaaS) представляет собой основополагающий элемент стека, вместе с IaaS часто используются и другие услуги, такие как платформа как услуга (PaaS), программное обеспечение как услуга (SaaS) и бессерверные вычисления.

  Дополнительные сведения об облачных вычислениях

Ресурсы ВМ

5-минутное краткое руководство

Для Linux создайте веб-сервер NGINX на виртуальной машине Ubuntu, используя:

Azure CLI

Портал Azure

Azure PowerShell

Для Windows создайте веб-сервер IIS на виртуальной машине Windows Server 2016, используя:

Azure CLI

Портал Azure

Azure PowerShell

Миграция в облако

Управление расходами данных и приложениями и инфраструктуры с помощью этих бесплатных ресурсов:

Начните свое путешествие в облако в центре миграции Azure

Обнаружение, оценка и перенос локальных приложений, инфраструктуры и данных с помощью Azure Migrate

Учебные модули

Узнайте, как подготовить виртуальные машины в Azure, используя пошаговые инструкции от Microsoft Learn.