Что такое виртуализация серверов и как ее использовать

Виртуализация серверов — это процесс создания на одном физическом сервере нескольких виртуальных машин, каждая из которых работает как операционная система со своими ресурсами. Отдельные виртуальные машины используют общие физические ресурсы оборудования, которые распределяет между ними специальная программа — гипервизор. Взаимодействие между виртуальными машинами происходит так же, как между физическими.

Подходы к виртуализации 

Существует несколько подходов к виртуализации, которые работают на разных уровнях. Давайте разберемся, какая виртуализация бывает:

• аппаратная: позволяет виртуальным машинам использовать аппаратные ресурсы через гипервизор, например, VMware, Microsoft Hyper-V, KVM. Все виртуальные машины работают независимо друг от друга;
• паравиртуализация: система использует модифицированную версию ОС, которая взаимодействует с гипервизором более эффективно, например — Xen; 
• контейнеризация (легковесная виртуализация): предоставляет изолированные среды (контейнеры), которые работают на одной ОС, как Docker или LXC. В контейнере могут работать приложения с минимальными накладными расходами;
• виртуализация на уровне ОС: эта технология позволяет запускать несколько изолированных ОС на одной хостовой ОС. Примером выступает OpenVZ.

Современные гипервизоры поддерживают вложенную виртуализацию, когда разные подходы к виртуализации комбинируются. Подробнее о вложенной виртуализации вы можете прочитать в нашей статье.

Как работает виртуализация в mClouds

Ресурсы одного физического сервера могут поддерживать несколько виртуальных машин. Распределением ресурсов занимается гипервизор. В mClouds мы используем VMware. 

У современных процессоров Intel Xeon Gold с базовой частотой от 2,6 ГГц и до 3,9 ГГц, которые применяет mClouds, — многоядерная архитектура и многопоточность, а также встроенные технологии аппаратной виртуализации Intel VT-x. Эти технологии улучшают производительность виртуальных машин. Гипервизор распределяет доступные физические ресурсы процессора между  виртуальными машинами в зависимости от их текущих потребностей. Если одна виртуальная машина не использует процессорные ресурсы, их могут использовать другие. Максимально доступно до 40 ядер на один облачный сервер.

Зачем нужна виртуализация

Один сервер может работать с большим количеством приложений и сервисов. Количество виртуальных машин на одном физическом сервере ограничивают только возможности гипервизора. Таким образом, удается значительно оптимизировать использование ресурсов и уменьшить расходы на серверную инфраструктуру на 30–35%.

С виртуализацией проще управлять информационными ресурсами компании: можно централизовать управление парком виртуальных машин, их проще резервировать, мигрировать и обслуживать.

Если требуется установить новую операционную систему или собрать специальный профиль, восстановить старое программное обеспечение или протестировать новое, и если все эти задачи находятся за пределами физических ресурсов компании, то поможет готовая  виртуальная машина от mClouds. Она не требует физической установки дополнительного оборудования. 

Большой плюс виртуализации — возможность работать с виртуальной машиной изолированно от остальной инфраструктуры. Это повышает безопасность и расширяет возможности.

Техническую поддержку, резервное копирование, при необходимости, реплицирование и восстановление данных после сбоев обеспечивает mClouds. В отдельных случаях виртуальную инфраструктуру можно восстановить за считанные минуты. Как это происходит, мы рассказывали в статье про услугу DRaaS.

Какую технологию виртуализации выбрать

Чтобы правильно подобрать технологию виртуализации, проанализируйте свои задачи и ту инфраструктуру, которая у вас уже имеется. Если вы планируете разворачивать легкие контейнеры с приложениями, хорошим выбором может быть Docker. Если нужны полноценные виртуальные машины с разными ОС, можно рассмотреть VMware или Hyper-V. 

Мы предлагаем готовые виртуальные машины для быстрого запуска ИТ-решений с операционными системами Windows Server 2022, Windows Server 2019 во всех базовых тарифах, CentOS, Debian или Ubuntu актуальных версий. Арендатору доступно:

• администрирование виртуальных машин, 
• возможность установки и настройки ПО, 
• доступ к удаленному рабочему столу для управления сервером. 

Также вы сможете организовать двухуровневую виртуализацию: развернуть виртуальные машины внутри виртуальной машины, если возникнет такая потребность.

Коммерческие решения, например, VMware, предоставляют широкий функционал, но при установке на собственное оборудование требуют лицензию. Обратите внимание, что у mClouds такая лицензия есть, поэтому вам не придется искать возможность оплатить лицензию со счета российского юридического лица. 

Как выбрать сервер под виртуализацию

Выбор между облачной виртуализацией и виртуализацией на физическом сервере зависит от типа бизнеса, нагрузки на ИТ-инфраструктуру, бюджета, безопасности и требований к управлению. Рассмотрим основные преимущества и недостатки обоих подходов, чтобы вы могли понять, что больше подходит  для ваших задач.

Облачная виртуализация — это гибкость, масштабируемость и возможность сократить расходы на управление инфраструктурой, но она может быть дороже при длительном использовании и ограничивает полный контроль.

Виртуализация на физическом сервере — это максимальный контроль и безопасность, но с большими стартовыми затратами и сложностью масштабирования.

Подробнее остановимся на преимуществах и недостатках каждого варианта.

Облачная виртуализация

Облачная виртуализация подразумевает, что в качестве физических серверов будут использованы удаленные дата-центры под управлением облачного провайдера. Виртуальные машины в этом случае создаются и управляются через интернет.

Преимущества:

• Масштабирование: вы можете быстро увеличивать или уменьшать ресурсы в зависимости от текущих потребностей, не задумываясь о покупке нового оборудования.
• Гибкость: легко адаптироваться к изменениям. Миграция между разными конфигурациями или регионами проходит без замены физического оборудования.
• Отсутствие затрат на инфраструктуру: вы не покупаете и не обслуживаете физическое оборудование, экономите средства на его поддержку, правильное резервирование, модернизацию, управление и утилизацию.
• Высокая доступность и отказоустойчивость: облачный провайдер предоставляет автоматическое резервирование данных, обеспечивает высокую надежность и защиту от сбоев. Развитие технологий резервного копирования в облако дополнительно повышает надежность.
• Облачные сервисы и интеграции: провайдеры часто предлагают готовые решения или сервера определенной направленности, например, для 1С или Forex, которые можно легко интегрировать в вашу инфраструктуру.
• Оплата по мере использования: вы платите только за те ресурсы, которые используете, что позволяет гибко управлять затратами.

Недостатки:

• Зависимость от интернета: доступ к виртуальным машинам возможен только при наличии интернет-соединения. Если сетевое соединение нестабильно, работа остановится.
• Ограниченный контроль: вы не имеете полного контроля над физической инфраструктурой, она в собственности и зоне ответственности облачного провайдера.
• Уровень безопасности: большинство облачных провайдеров внедряют высокие стандарты безопасности, но в некоторых случаях организациям требуются более жесткие условия.
• Долгосрочная стоимость облачной виртуализации может стать более высокой по сравнению с одноразовой покупкой и обслуживанием физического оборудования. Так может случиться, если большинство плюсов облачного сервера окажутся невостребованными.

Виртуализация на физическом сервере

Это способ, при котором вы разворачиваете виртуальные машины на собственных физических серверах, расположенных на территории компании.

Преимущества:

• Полный контроль: вы управляете всей инфраструктурой, включая физические серверы.
• Безопасность: данные находятся в пределах вашего дата-центра, что снижает риск утечки через третьих лиц и упрощает соблюдение регулятивных требований.
• Отсутствие зависимости от интернета: внутренние серверы и виртуальные машины могут работать даже при отсутствии интернет-соединения.
• Единоразовые вложения: вложения в оборудование могут быть высокими, но они одноразовые, что может привести к экономии в долгосрочной перспективе.

Недостатки:

• Высокие стартовые затраты: покупка серверов, хранилищ и сетевого оборудования, обустройство серверных помещений требует значительных первоначальных вложений.
• Сложность обслуживания: вам потребуется команда специалистов и несколько пакетов программ для управления физическими серверами, их обслуживания и обеспечения отказоустойчивости.
• Ограниченная масштабируемость: при увеличении нагрузки на инфраструктуру оборудование нужно будет докупать, расширять мощность серверов, что требует дополнительных затрат и времени.
• Меньше гибкости: изменение конфигурации и расширение серверов могут занять больше времени по сравнению с быстрым масштабированием в облаке.

Лучше понять, какая именно виртуализация вам подойдет, можно по следующим рекомендациям:

Мы готовы помочь с выбором виртуализации, анализом вашей ИТ-инфраструктуры или определить потребность в ней. 

Как мы можем помочь 

Если вы уже пришли к мысли, что облачная виртуализация выгоднее для вашей компании, мы можем помочь с оценкой потребности в облачном ресурсе и расчетом стоимости.

В наших тарифах на аренду готовых виртуальных машин учтены возможности гибкого масштабирования: вы можете изменить любые характеристики арендованных серверов до начала или во время работы, в большую или меньшую сторону. Также мы предоставляем бесплатный тестовый период для организаций.

При выборе сервера для виртуализации рекомендуем учитывать 5 ключевых факторов:

1. Для виртуализации требуются мощные многоядерные процессоры с поддержкой технологий аппаратной виртуализации, как раз такие, которые использует mClouds.  
2. Каждая виртуальная машина требует достаточного объема оперативной памяти. Серверы с возможностью расширения объема ОЗУ предпочтительны. Мы предоставляем до 1024 гигабайт оперативной памяти по цене 270 рублей за гигабайт в месяц.
3. Виртуальные машины  должны быть обеспечены быстрыми и емкими хранилищами на SSD или системах SAN, которые обеспечат необходимую скорость для работы нескольких виртуальных машин.
4. Для эффективной работы виртуальных серверов требуется высокая пропускная способность сетевых интерфейсов. mClouds предоставляет скоростной интернет от 100 Мбит/сек и до 10 Гбит/сек по запросу клиента.
5. Важна совместимость оборудования с выбранным гипервизором и возможность масштабирования сервера.

Выбор между облачной и физической виртуализацией зависит от ваших потребностей, бюджета и уровня контроля, который вы хотите иметь над инфраструктурой. Если вы пока не представляете, что лучше подойдет для вашего бизнеса,  обратитесь к нашим специалистам. Они подробно проконсультируют и помогут выбрать решение, которое подойдет именно вам.