Co to jest Hypervisor?
Definicja hypervisor
Hiperwizor (VMM), nazywany również wirtualnym monitorem maszyny, to kluczowe oprogramowanie umożliwiające tworzenie i uruchamianie wirtualnych maszyn (VM). To prawie jak cyfrowy właściciel domeny, który zarządza fizycznymi zasobami hosta i przydziela je do wielu wirtualnych maszyn.
Każda wirtualna maszyna działa jak niezależny komputer z własnym systemem operacyjnym, aplikacjami i zasobami, współdzieląc ten sam fizyczny sprzęt. Hiperwizor działa jako pośrednik - właściciel - zapewniając, że każda wirtualna maszyna otrzymuje zasoby, których potrzebuje, bez zakłócania innych.
Innym sposobem na sprawdzenie tego jest to, że hiperwizor tworzy warstwę abstrakcji między sprzętem fizycznym a wirtualnymi maszynami, umożliwiając jednoczesne działanie wielu systemów operacyjnych i aplikacji na jednej maszynie fizycznej.
Ta fundamentalna zdolność jest kamieniem węgielnym technologii wirtualizacji, która ma daleko idące konsekwencje dla infrastruktury IT i nowoczesnych obliczeń.
Dlaczego Hypervisor jest ważny?
Hiperwizory to coś więcej niż tylko sprytny sposób na uruchomienie wielu systemów operacyjnych na jednej maszynie. Stały się one fundamentem nowoczesnej infrastruktury IT, zapewniając wydajność, elastyczność i opłacalność. Po pierwsze, hiperwizory są ważne, ponieważ są krytyczne dla uruchomienia wirtualizacji.
Rola w wirtualizacji
Hiperwizory to silniki wirtualizacji. Umożliwiają tworzenie wielu odizolowanych maszyn wirtualnych na jednym serwerze fizycznym. Pozwala to na skonsolidowanie serwerów i zoptymalizowanie wykorzystania sprzętu: zamiast dedykować oddzielne fizyczne serwery dla każdej aplikacji lub obciążenia, możesz uruchomić wiele wirtualnych maszyn na jednym serwerze fizycznym.
W ten sposób drastycznie zmniejsza się liczba wymaganych maszyn fizycznych, co pozwala na lepsze wykorzystanie zasobów i zminimalizowanie strat.
Hiperwizory pozwalają na proste wdrażanie i zarządzanie różnymi systemami operacyjnymi i aplikacjami na tym samym sprzęcie bez obawy o kompatybilność. Taka elastyczność pozwala zespołom IT szybko dostosować się do zmieniających się wymagań biznesowych, szybciej wdrażać nowe aplikacje i obsługiwać różnorodne potrzeby w zakresie oprogramowania.
Pozwala to na lepszą alokację zasobów i zwiększenie wydajności. Pozwala on na dynamiczne przydzielanie zasobów - procesora, pamięci i przestrzeni dyskowej - maszynom wirtualnym w zależności od potrzeb. Dzięki temu każda wirtualna maszyna otrzymuje zasoby niezbędne do optymalnej pracy, co zapobiega rywalizacji o zasoby i maksymalizuje ogólną wydajność systemu.
Wpływ na infrastrukturę IT
Wpływ hiperwizorów na infrastrukturę IT ma charakter transformacyjny, a hiperwizory są prawdopodobnie jednym z podstawowych filarów technologii, która umożliwiła rewolucję chmurową, z którą wszyscy jesteśmy dziś zaznajomieni:
- Mniejsze wymagania dotyczące sprzętu i przestrzeni dyskowej: Konsolidacja serwerów i optymalizacja wykorzystania sprzętu pozwala firmom znacząco zmniejszyć ślad węglowy generowany przez sprzęt. Przekłada się to na niższe nakłady inwestycyjne na serwery, mniejsze zapotrzebowanie na przestrzeń w centrach danych oraz niższe koszty konserwacji.
- Niższe zużycie energii : Mniejsza liczba serwerów fizycznych przekłada się na mniejsze zużycie energii i mniejsze generowanie ciepła. Przyczynia się to do obniżenia rachunków za energię, zmniejszenia śladu węglowego i bardziej zrównoważonej infrastruktury IT.
- Większa wydajność Hiperwizory oferują uproszczone narzędzia do zarządzania i automatyzacji, które upraszczają operacje IT. Obejmują one funkcje, takie jak scentralizowane zarządzanie wirtualnymi maszynami, automatyczne przydzielanie zasobów i łatwy monitoring, które zwiększają wydajność operacyjną i zmniejszają koszty administracyjne.
- Wzmocnione przywracanie usługi: Wirtualne maszyny mogą być w prosty sposób kopiowane, snapshotowane i przenoszone na różne fizyczne serwery, nawet w różnych lokalizacjach. Ułatwia to planowanie przywracania działalności, minimalizuje przerwy w działaniu w przypadku awarii sprzętu i wzmacnia ciągłość działania.
Hiperwizory są podstawą cloud computingu, dzięki któremu dostawcy mogą oferować swoim klientom skalowalne zasoby obliczeniowe na żądanie. Pozwala to firmom skalować swoją infrastrukturę IT w zależności od potrzeb, płacąc tylko za wykorzystane zasoby.
Zalety korzystania z hypervisorów
Hiperwizory oferują niezrównany wachlarz korzyści, które zmieniły sposób zarządzania infrastrukturą informatyczną w firmie. Oferują one większą wydajność, elastyczność i rentowność, stając się kluczowym narzędziem w nowoczesnym krajobrazie IT.
Optymalizacja zasobów
Hypervisory są doskonałe w maksymalnym wykorzystaniu sprzętu. Umożliwiając tworzenie wielu wirtualnych maszyn na jednym serwerze fizycznym, eliminują konieczność dedykowania oddzielnych maszyn fizycznych każdej aplikacji lub obciążeniu.
Konsolidacja ta prowadzi do znacznie lepszego wykorzystania sprzętu, zmniejszenia marnotrawienia wydajności i maksymalizacji zwrotu z inwestycji.
Hiperwizory umożliwiają dynamiczną alokację zasobów i zapewniają, że każda wirtualna maszyna otrzymuje precyzyjnie określoną ilość procesora, pamięci i przestrzeni dyskowej, których potrzebuje do efektywnego działania. Pozwala to zapobiec problemom z zasobami i zoptymalizować ogólną wydajność systemu.
Większy poziom bezpieczeństwa
Hiperwizory odgrywają kluczową rolę w zwiększaniu bezpieczeństwa środowiska IT. Izolacja, jaką zapewniają między wirtualnymi maszynami, tworzy bezpieczne, niezależne przedziały.
W przypadku włamania na jedną wirtualną maszynę, inne pozostają chronione, co pozwala ograniczyć potencjalne szkody spowodowane przez naruszenia bezpieczeństwa. Celem tego odizolowania jest również uproszczenie zarządzania bezpieczeństwem, ponieważ umożliwia administratorom stosowanie polityki bezpieczeństwa i konfiguracji do poszczególnych wirtualnych maszyn w zależności od ich specyficznych wymagań.
Ponadto hiperwizory często zawierają wbudowane funkcje bezpieczeństwa, takie jak kontrola dostępu, szyfrowanie i wykrywanie włamań, co dodatkowo wzmacnia pozycję bezpieczeństwa infrastruktury.
Zwiększona Skalowalność
Hiperwizory są podstawą skalowalnej infrastruktury IT. Pozwalają one na dostosowanie zasobów obliczeniowych do zmieniających się potrzeb. Potrzebujesz większej mocy obliczeniowej dla określonej aplikacji? Wystarczy przypisać więcej zasobów do wybranej maszyny wirtualnej.
Szybki rozwój? Szybkie wdrażanie nowych wirtualnych maszyn bez konieczności zakupu i dostarczenia dodatkowego sprzętu fizycznego. Dzięki tym cechom szybko reagujesz na zmieniające się potrzeby biznesowe i zapewniasz płynne skalowanie infrastruktury IT, co wspiera Twój rozwój.
Redukcja kosztów
Korzyści, jakie oferują hiperwizory, przekładają się bezpośrednio na znaczne oszczędności. Mniejsze wymagania sprzętowe przekładają się na niższe nakłady inwestycyjne na serwery i niższe koszty operacyjne związane z zużyciem energii, chłodzeniem i konserwacją.
Większa wydajność i uproszczone zarządzanie dzięki scentralizowanej administracji i możliwościom automatyzacji dodatkowo przyczyniają się do obniżenia kosztów operacyjnych.
Co więcej, konsolidacja istniejącego sprzętu może wydłużyć jego żywotność, opóźniając kosztowne modernizacje sprzętu i maksymalizując wartość inwestycji IT. Ostatecznie zapewnia istotny zwrot z inwestycji, optymalizując wykorzystanie zasobów, zwiększając wydajność i zmniejszając koszty operacyjne.
Rodzaje hypervisorów
Wyróżniamy dwa główne rodzaje hypervisorów. Jeden to hiperwizor typu bare-metal, który działa bezpośrednio na sprzęcie, bez warstwy systemu operacyjnego ponad nim, podczas gdy drugi - hostowane hiperwizory - działa na istniejącym systemie operacyjnym.
Hypervisory Typu 1 (Bare-Metal)
Hiperwizory typu 1, znane również jako hiperwizory bare-metal, działają bezpośrednio na sprzęcie maszyny hosta. Dzięki temu ma bezpośredni dostęp do zasobów leżących u podstaw rozliczeń, co zapewnia wysoki poziom wydajności i efektywności.
Są one często stosowane w serwerach typu bare metal, które zapewniają niezrównaną moc i elastyczność w przypadku wymagających obciążeń. Można je porównać do fundamentów systemu, które znajdują się na dole, a wirtualne systemy na górze. Popularne przykłady to VMware ESXi, Hyper-V i KVM (Virtual Machine bazujący na Kernelu).
Charakteryzują się wysoką wydajnością dzięki bezpośredniemu dostępowi, co prowadzi do minimalnego narzutu i maksymalizacji wydajności. Architektura ta pozwala również na zwiększenie bezpieczeństwa poprzez odizolowanie wirtualnych maszyn od systemu hosta, zmniejszając tym samym powierzchnię potencjalnego ataku.
Hiperwizory typu 1 nie bazują na systemie operacyjnym hosta, dzięki czemu zapewniają większą stabilność i niezawodność. Ich konfiguracja i konfiguracja mogą być jednak bardziej skomplikowane niż w przypadku modeli typu 2. Mogą również mieć specyficzne wymagania dotyczące kompatybilności, a zarządzanie nimi często wymaga dedykowanych narzędzi zarządzania i wiedzy specjalistycznej.
Hypervisory Typu 2 (Hostowane)
Hypervisory typu 2 lub hostowane hypervisory działają na istniejącym systemie operacyjnym. Działają jako aplikacje w ramach systemu operacyjnego hosta i współdzielą się z innymi aplikacjami.
Wyobraź sobie je jako inny program działający na Twoim komputerze, taki jak przeglądarka internetowa lub edytor tekstu, ale z możliwością tworzenia wirtualnych maszyn i zarządzania nimi. Typowe przykłady to Oracle VirtualBox, VMware Workstation i Parallels Desktop.
Są one zazwyczaj bardziej przyjazne dla użytkownika, ponieważ często wyposażone są w intuicyjne interfejsy graficzne. Podstawowy system operacyjny hosta może jednak wpływać na ich wydajność, prowadząc do potencjalnych kosztów ogólnych. Współdzielenie z systemem operacyjnym hosta może również powodować luki w zabezpieczeniach.
Ponadto, ich stabilność i niezawodność nieodłącznie zależą od systemu operacyjnego hosta.
Porównanie: Hypervisory typu 1 vs typu 2
Wybór między hypervisorem typu 1 i 2 zależy od konkretnych potrzeb i priorytetów. Hypervisory typu 1 są zazwyczaj preferowane w przypadku wirtualizacji klasy Enterprise, centrów danych i środowisk cloud computing, w których wydajność, bezpieczeństwo i stabilność mają kluczowe znaczenie.
Typ 2 jest często dostosowany do użytku osobistego, do środowisk testowych i sytuacji, w których łatwość użytkowania i szersza kompatybilność sprzętu są ważniejsze.
Jak działa hypervisor?
Rdzeniem hiperwizora jest utworzenie warstwy abstrakcji między fizycznym sprzętem maszyny hosta a i działającą na nim wirtualną maszyną. Ta abstrakcja pozwala kilku wirtualnym maszynom, z których każda ma własny system operacyjny i aplikacje, na współdzielenie fizycznych zasobów (procesor, pamięć, przestrzeń dyskowa i sieć) bez zakłócania innych zasobów.
Pomyśl o hypervisorze jak o kontrolerze ruchu, ostrożnie zarządzając i kierując strumień zestawu do każdej VM.
Gdy wirtualna maszyna potrzebuje dostępu do elementu sprzętowego, wysyła zapytanie do hiperwizora. Hiperwizor przechwytuje to żądanie, przekształca je w instrukcje zrozumiałe dla sprzętu fizycznego, a następnie wykonuje operację w imieniu maszyny wirtualnej.
Proces ten jest transparentny dla wirtualnej maszyny, która działa tak, jakby miała do niej bezpośredni dostęp.
Pozwala to na konsolidację wielu obciążeń na jednej fizycznej maszynie, co obniża koszty, poprawia wydajność i zwiększa elastyczność.
Przykłady zastosowania hypervisorów
Hiperwizory stały się nieodzownym narzędziem w nowoczesnych środowiskach IT, umożliwiając szeroki zakres zastosowań w różnych branżach i sektorach. Możliwość tworzenia i zarządzania wirtualnymi maszynami przynosi wiele korzyści, które pozwolą odpowiedzieć na kluczowe wyzwania związane z infrastrukturą IT i wdrażaniem oprogramowania.
Konsolidacja Serwerów
Jednym z najczęstszych zastosowań hiperwizorów jest konsolidacja serwerów. Zamiast uruchamiać każdą aplikację lub usługę na własnym fizycznym serwerze dedykowanym, organizacje mogą używać go do konsolidacji wielu obciążeń na jednej maszynie fizycznej.
W ten sposób znacznie zmniejsza się liczba wymaganych serwerów fizycznych, co prowadzi do znacznych oszczędności kosztów w zakresie sprzętu, zużycia energii i konserwacji. Konsolidacja serwerów pozwala również na optymalizację wykorzystania zasobów, ponieważ hiperwizor dynamicznie przydziela zasoby do każdej VM w zależności od potrzeb, zapewniając efektywne wykorzystanie dostępnego sprzętu.
Disaster recovery
Hiperwizory odgrywają kluczową rolę w planowaniu Disaster Recovery i ciągłości działania. Możliwość prostego tworzenia snapshotów i kopii zapasowych wirtualnych maszyn upraszcza proces przywracania systemu w przypadku awarii sprzętu, usterki w działaniu oprogramowania lub katastrofy naturalnej.
Wirtualne maszyny mogą być szybko migrowane na różne fizyczne serwery, nawet w różnych lokalizacjach geograficznych, co minimalizuje czas niedostępności i zapewnia szybkie wznowienie działalności. Ta elastyczność i odporność sprawiają, że hiperwizory są niezbędne w każdej kompleksowej strategii przywracania poawaryjnego.
Infrastruktura wirtualnych pulpitów (VDI - Virtual desktop infrastructure)
Hiperwizory są podstawą infrastruktury wirtualnych pulpitów (VDI), technologii, która pozwala na dostarczanie wirtualnych pulpitów użytkownikom na dowolne urządzenie w dowolnym miejscu. W środowisku VDI pulpity użytkowników są hostowane jako wirtualne maszyny w scentralizowanym systemie, a użytkownicy mają do nich dostęp zdalny za pośrednictwem połączenia sieciowego.
Podejście to centralizuje zarządzanie pulpitami, upraszcza aktualizacje oprogramowania i zwiększa bezpieczeństwo, ponieważ przechowuje wrażliwe dane na serwerze, a nie na poszczególnych urządzeniach. VDI zapewnia również elastyczność w zakresie pracy zdalnej i zasad BYOD (Bring Your Own Device), ponieważ użytkownicy mogą uzyskać dostęp do swoich wirtualnych pulpitów z dowolnego urządzenia podłączonego do Internetu.
Wsparcie Dla Starszych Systemów
Hiperwizor jest cennym rozwiązaniem do obsługi starszych aplikacji, które mogą nie być kompatybilne z nowoczesnym sprzętem lub systemami operacyjnymi. Tworząc maszyny wirtualne naśladujące starsze środowiska, organizacje mogą w dalszym ciągu uruchamiać krytyczne systemy starszej daty bez konieczności utrzymywania przestarzałego sprzętu czy zmagania się z problemami ze zgodnością.
Pozwala to na przedłużenie żywotności aplikacji starszej generacji, umożliwiając firmom przejście na nowsze technologie w ich własnym rytmie, przy jednoczesnym zapewnieniu ciągłości działania systemów krytycznych.
Hiperwizory vs Kontenery
Hiperwizory i kontenery oferują możliwości wirtualizacji, ale różnią się podejściem i mocnymi stronami. Tworzy systemy wirtualne, czyli kompletne i odizolowane systemy komputerowe z własnymi systemami operacyjnymi.
Dzięki temu rozwiązania są całkowicie odizolowane i zapewniają bezpieczeństwo, co sprawia, że są idealne do uruchamiania wielu różnych aplikacji lub gdy bezpieczeństwo jest kluczowe. Jednak wiąże się to z wyższym zużyciem zasobów.
Kontenery natomiast wirtualizują się na poziomie systemu operacyjnego, dzieląc kernel systemu operacyjnego hosta i izolując jednocześnie aplikację i jej zależności. Efektem jest lekka i wydajna wirtualizacja, idealna dla mikrousług i aplikacji, w przypadku których szybkość i mobilność mają kluczowe znaczenie.
Kontenery mają jednak niższy stopień izolacji, co może zwiększyć ryzyko bezpieczeństwa. Najlepszy wybór zależy od konkretnych potrzeb i priorytetów, a w niektórych sytuacjach można skorzystać z połączenia obu technologii.
OVHcloud i Hypervisory
OVHcloud oferuje kompleksowy pakiet rozwiązań do wirtualizacji, które odpowiadają na różne potrzeby firm, od małych i dużych przedsiębiorstw. OVHcloud, dzięki wiodącym w branży technologiom hiperwizorów, zapewnia elastyczne, skalowalne i ekonomiczne opcje wdrażania i zarządzania wirtualną infrastrukturą.
Rozwiązanie Hosted Private Cloud od OVHcloud, bazujące na technologii VMware vSphere, zapewnia w pełni dedykowane i zarządzane środowisko chmury prywatnej. Wirtualna chmura prywatna jest doskonałą alternatywą dla firm, które potrzebują połączenia bezpieczeństwa i skalowalności.
OVHcloud oferuje gamę serwerów dedykowanych zoptymalizowanych pod kątem wirtualizacji. Serwery te zapewniają czystą moc obliczeniową i zasoby niezbędne do obsługi wymagających obciążeń w środowisku wirtualnym.
Public Cloud od OVHcloud zapewnia zasoby obliczeniowe na żądanie, dzięki którym możesz w prosty sposób wdrażać wirtualne maszyny, przestrzeń dyskową i komponenty sieciowe. Model pay as you go zapewnia elastyczność i skalowalność. Jest to idealne rozwiązanie do obsługi dynamicznych obciążeń i aplikacji o zmiennym zapotrzebowaniu.
Niezależnie od tego, czy potrzebujesz w pełni zarządzanej chmury prywatnej, prostego i przystępnego cenowo serwera VPS czy mocy serwerów dedykowanych, OVHcloud dostarczy Ci rozwiązanie do wirtualizacji, które odpowie na Twoje konkretne potrzeby.