Virtuální stroj (VM): proč a kdy ho potřebujete?

Virtuální stroje umožňují vám spustit operační systém v okně aplikace na vaší ploše, které funguje jako zcela nezávislé zařízení. Můžete je použít k vyzkoušení různých operačních systémů, spuštění aplikací, které váš hlavní operační systém nemůže spustit, a testování aplikací v bezpečném a virtualizovaném prostředí.

Celý koncept virtuálního počítače spočívá v tom, že zařízení distribuuje prostředky z fyzického hostitelského počítače do našeho virtuálního prostředí. Přidělení prostředků je nastaveno podle potřeb uživatele, což znamená, že lze nastavit konkrétní omezení z hlediska CPU, RAM nebo kapacity úložiště přidělené našemu virtuálnímu počítači. Virtuální počítače používají virtualizační technologie.

Co je technologie virtualizace?

Virtualizace je metoda spouštění jedné nebo více virtuálních instancí na jiném počítači. Koncept byl poprvé představen v 60. letech, kdy vývojáři systémů hledali způsoby, jak logicky rozdělit systémové prostředky v rámci mainframového počítače mezi různé aplikace. Technologie cloud je příkladem toho, jak virtualizace může zvýšit využití prostředků a výpočetní kapacitu. Protože distribuuje prostředky, je velmi nákladově efektivní.

Předtím, než se virtualizace objevila, operátor, který se pokusil spustit dva operační systémy, například Windows a Linux, musel spravovat dva samostatné operační systémy a přepínat mezi nimi. V každém okamžiku mohl být použit pouze jeden z nich a spotřeboval by maximální kapacitu hardwaru.

Různé typy virtualizace

Technologie virtualizace vám umožňuje sdílet systém s širokým spektrem virtuálních prostředí. Rámce virtualizace používají speciální software k efektivnímu vytvoření izolovaného virtuálního prostředí, v kterém pracují různé operační systémy a jsou každé virtuální instanci přiděleny oddělené prostředky.

Dnes lze všechny součásti tradičního datového centra nebo IT infrastruktury virtualizovat pomocí těchto různých forem virtualizace:

• server virtualizace
  Virtualizace serveru umožňuje efektivnější využití výpočetních prostředků. Umožňuje jednomu počítači spustit více operačních systémů současně. Vytváří se zde virtuální kopie počítačů a operačních systémů (virtuální počítače), které se konsolidují do jednoho centrálního fyzického serveru.

• Virtualizace operačního systému
  Virtualizace OS nebo software vytváří výpočetní systém s hardwarem, který umožňuje spuštění jednoho nebo více hostovaných OS na fyzickém hostitelském počítači. Například Android OS běží na hostitelském počítači, který nativně používá Microsoft Windows OS a využívá stejný hardware jako hostitelský počítač. Jednou z běžně používaných technologií pro virtualizaci OS je emulátor. Podrobný přehled emulátorů najdete v našem článku Nejlehčí Android emulátor pro PC.

• Virtualizace dat
  Technologie virtualizace dat se umísťují před více zdrojů dat a umožňují jejich fungování jako jednoho zdroje. Poskytují požadovaná data ve specifickém formátu v právý čas kterékoli aplikaci nebo uživateli. Výhody zahrnují vyšší efektivitu a rychlost, vyrovnávání zatížení a nižší náklady.
• Virtualizace síťových funkcí
  Virtualizace sítě vytváří na stejné fyzické síti několik podsítí. Také rozděluje dostupnou šířku pásma na několik samostatných sítí, z nichž každá lze distribuovat serverům a počítačům v reálném čase. Výhody zahrnují vyšší spolehlivost, rychlost sítě, stabilitu a lepší monitorování využití dat.
• Virtualizace desktopů
  Virtualizace plochy umožňuje centrálnímu správci (nebo softwaru pro automatizovanou správu) nasadit simulované desktopové prostředí na stovky fyzických počítačů najednou. Na rozdíl od typických desktopových prostředí, která se fyzicky instalují, konfigurují a upravují na každém počítači, virtualizace plochy správcům umožňuje provádět masivní konfigurace, upgrady a bezpečnostní testy na všech virtuálních plochách.

Jaký je rozdíl mezi VDI a RDP?

VDI a RDS jsou alternativní technologie virtualizace plochy a vzdálené plochy. RDS je založen na Remote Desktop Protocol nebo RDP. Oba poskytují vysoký výkon a bezpečnost a všestrannost pro vzdálenou práci, každý se svými rozdíly a podobnostmi, přednostmi a omezeními.

ČTĚTE

Výběr technologie vzdálené plochy: VDI vs. RDP vs. RDS – přehled a srovnání

Jak fungují virtuální počítače?

Virtuální počítač běží jako proces, například jako okno aplikace, podobně jako kterákoli jiná aplikace na fyzickém počítači. Hlavní soubory, které tvoří VM, zahrnují soubor protokolu, an soubor nastavení NVRAM, a soubor virtuálního disku, a konfigurační soubor.

Na vašem hostitelském počítači může běžet několik virtuálních počítačů a OS, které na něm běží, se nazývají hosté. Protože je hostovaný OS oddělen od nadřazeného a od jiného hostovaného OS, jakékoli změny v něm neovlivňují nadřazený počítač ani další VM.

Co je hypervizor?

Virtuální počítač nemůže komunikovat přímo s fyzickým počítačem. Je potřebahypervisorlehká softwarová vrstva, která koordinuje mezi ním a podkladovým fyzickým hardwarem. Hypervisor se používá k oddělení vlastního VM od cloudového prostředí. Obvykle poskytuje hostovaným operačním systémům virtuální operační platformu a řídí implementaci hostovaných operačních systémů.

Kromě toho, že má mezi několika OS nepropustnou virtuální hranici, hypervisor může simulovat hardwarové součásti konvenčních počítačů. Virtualizované kopie hardwarových prostředků, jako je procesor, vstup/výstup, paměť a další, budou přístupné v hypervisoru. Protože hypervisor může oddělit každé simulované zařízení od ostatních, virtuální prostředí může obsahovat několik hypervisorů s neustále rostoucím počtem virtuálních počítačů.

2 typy hypervizorů

Existují dva hlavní typy hypervisorů, které lze použít pro virtualizaci:

• Typ 1: Bare Metal Hypervisory (virtuální počítače procesů)
  Bare-metal hypervisor běží přímo na hardwaru hostitele. Monitoruje a spravuje hostovaný OS. Bare metal hypervisory se běžně používají v podnikovém prostředí, protože usnadňují přeřazení fyzických prostředků. Pomocí tohoto typu hypervisoru můžeme přidat další prostředky skupině virtuálních počítačů.

• Typ 2: Hostované hypervisory (virtuální počítače systému)
  Hostovaný hypervisor běží na fyzickém hostitelském serveru v operačním systému. Proto se nazývají "Hostovaný hypervisor". Největší rozdíl mezi hypervisory typu 1 a typu 2 je, že typ 1 běží na hardwaru a typ 2 běží v operačním systému.

Digitální počítače nepotřebují jedinečný hardware specifický pro hypervisor. Virtualizace však vyžaduje větší šířku pásma, úložiště a výpočetní výkon než konvenční server nebo počítač, pokud stejné zařízení hostuje několik virtuálních počítačů.

ČTĚTE

Co je Virtualizor? [VPS Control Panel]

Jaké jsou výhody používání virtuálního počítače?

Virtuální počítače jsou po dobu posledních deseti let klíčovou součástí cloudové výpočty, což umožňuje tisícům aplikací a úloh různých typů pracovat a efektivně se škálovat.

1 - Izolované prostředí od zbytku systému

Virtuální stroj vytváří prostředí oddělené od zbytku systému. Cokoli běžícího ve virtuálním stroji nebude kolidovat s ostatními procesy na hostitelském hardwaru. Protože jsou virtuální stroje nezávislé, jsou vhodné pro testování nových aplikací nebo nastavení produkčního prostředí. Můžete také spustit virtuální stroj určený pro jednu konkrétní úlohu.

2 - Můžete otestovat novou plochu

Virtuální stroj vám umožní vyzkoušet nový operační systém na vašem počítači bez ovlivnění hlavního OS. Digitální počítače jsou užitečné i pro výzkumné pracovníky v oblasti bezpečnosti, kteří testují škodlivý software na izolovaných systémech. Virtuální prohlížeč pak umožňuje procházet weby bez obav z infekce.

3 - Dobrá volba pro vývojáře

Virtuální stroj je ideální volbou pro vývojáře, kteří mohou vytvořit šablony VM s příslušným nastavením pro vývoj a testování softwaru. Budují virtuální stroje pro specifické úkoly, například pro statické testování aplikací.

4 - Flexibilita virtuálního počítače

Virtualizace poskytuje flexibilitu k rychlému nasazení různých typů virtuálních strojů. Všechny lze konfigurovat podle potřebného operačního systému, správy prostředků a dalších faktorů. Většina poskytovatelů hypervisoru vám také umožní vytvářet vlastní šablony, které se nasadí jedním kliknutím.

5 - Snadné přesunutí a migrace v síti

Virtuální stroje lze migrovat mezi fyzickými počítači v síti podle potřeby. To umožňuje přerozdělovat úlohy na servery s větším výpočetním výkonem. Virtuální stroje mohou také přecházet mezi interním datovým centrem a cloudovým prostředím, což je ideální pro hybridní řešení, kde sdílíte výpočetní prostředky mezi fyzickou infrastrukturou a poskytovatelem cloudu.

6 - Virtuální počítače jsou nákladově efektivní

Neustálé náklady na hardware mohou být pro firmu značné. Přestože virtuální stroje vyžadují vybavení a softwarové licence, představují cenově výhodné řešení. Důvodem je, že využívání prostředků virtuálními stroji lze lépe regulovat a strukturovat než v systémech se více samostatnými servery.

ČTĚTE

Jaký je rozdíl mezi VDI a VM (průvodce 2026)

Jaké jsou nevýhody používání virtuálního počítače?

Na druhou stranu virtuální stroje mohou být méně efektivní než vyhrazené servery, protože nemají přímý přístup k hardwaru. Jinými slovy, nemají svůj vlastní hardware a musejí komunikovat s nadřazeným OS, což může zpozdit odezvu hardwaru.

1 - Virtuální počítače spotřebovávají systémové prostředky

Virtuální stroje spotřebovávají značné množství systémových prostředků hostitele, zvláště pokud spouštíte více virtuálních strojů. Pokud navíc není přidělování prostředků správně nastaveno, může dojít k chybě hostitele i všech ostatních virtuálních strojů.

2 - Není to dobrá volba pro hráče počítačových her

Náročné hry a jiné aplikace s vysokými nároky na grafiku a výpočetní výkon nepracují na virtuálních strojích dobře. Virtuální stroje tedy nejsou ideální pro hrání her Windows na Linux nebo macOS, pokud to nejsou starší nebo graficky nenáročné tituly.

3 - Může být potřeba velký prostor na úložišti

Nastavení několika virtuálních strojů vyžaduje velké množství úložného prostoru na fyzickém serveru. Jak se vaše virtuální prostředí rozroste, měli byste sledovat metriky vyčerpání prostředků. Správa prostředků je klíčová pro bezpečné a stabilní virtuální prostředí. Jakmile minimalizujete problémy související s využíváním prostředků virtuálního stroje, jste na cestě k udržitelného systému.

Virtuální počítač vs. kontejner

Kontejnery jsou další součástí virtuálního světa, ale nejsou založeny na hypervisoru. Podstatou kontejneru je virtuální operační systém bez virtuálních hardwarových komponent plného virtuálního stroje.

Kontejnery mohou běžet v rámci virtuálních strojů a existují v hypervisoru, ale jsou pouze jeho součástí. Kontejnery jsou užitečné, když potřebujete spouštět více programů na stejném OS bez vytváření více samostatných operačních systémů.

The klíčová výhoda kontejnerů je, že mají kratší výpadky než virtuální stroje. Kontejnery obsahují pouze binárky, knihovny a další potřebné komponenty spolu s aplikací. Kontejnery na stejném hostiteli sdílejí stejné jádro OS, díky čemuž jsou lehké, rychlé a snadno přenositelné.

Kontejnery se proto spouští rychleji, optimalizují kapacitu serveru a zjednodušují nasazování aplikací. Oblíbené jsou notamment pro webové servery, DevOps testování, mikroslužby a optimalizaci počtu aplikací na jeden uzel.

ČTĚTE

Různé typy virtuálních strojů: Méně známé fakty a vlastnosti

Virtuální počítač vs. VPS

Virtual Private Server (VPS) používá virtualizační technologii k rozdělení fyzického serveru na virtuální kontejnery, z nichž každý funguje jako samostatný server. Každý VPS vám dává root přístup a plnou kontrolu, včetně možnosti spustit a zastavit jakýkoli proces, stejně jako restartovat samotný VPS.

Virtuální stroj v cloudovém prostředí také používá virtualizaci k přidělení serveru virtuálním kontejnerům. Na této úrovni není rozdíl mezi VPS a virtuálním strojem, protože používají stejnou virtualizační technologii.

Hlavní rozdíl mezi VPS hostingem a VM hostingem je v tom, jak se spravují data a jak se manipuluje s fyzickými servery a virtuálními kontejnery. U VPS hostingu jsou VPS kontejnery na nezávislém serveru se svou vlastní sadou disků, obvykle v poli RAID pro větší efektivitu.

Aplikace virtuálního počítače

Existuje několik populárních aplikací pro virtuální stroje. Zde je rychlý přehled nejlepší možnosti software pro virtuální stroje, ale určitě si přečtěte naši podrobnou příručku s odbornou analýzou.

• VirtualBox
• KVM s Qemu
• VMware Workstation
• Xen
• Citrix Hypervisor

Závěr

Kontejnery i virtuální stroje mají své výhody a nevýhody. Správná volba pro vás závisí na požadavcích vašeho projektu. Obě řešení ale mohou být ideální pro efektivnější výpočetní náklady.

Virtuální stroje jsou levnější řešení. Pomohou vám lépe spravovat celoživotní cyklus systému a distribuovat zdroje efektivněji mezi jednotlivé počítače.

Je to skvělé prostředí na testování jiných operačních systémů včetně beta verzí, izolace virových dat, vytváření zálohy operačních systémů nebo spouštění software a aplikací na operačních systémech, pro které nebyly původně určeny.

Poznámka: Verzi tohoto článku v PDF můžete stáhnout kliknutím na tlačítko:

[su_button url="https://cloudzy.com/wp-content/uploads/Virtual-Machine-Why-and-When-Do-You-Need-One.pdf" target="self" style="default" background="#fac802" color="#2f3856" size="3" wide="no" center="no" radius="auto" icon="" icon_color="#FFFFFF" text_shadow="none" desc="" download="" onclick="" rel="" title="" id="" class=""]Stáhnout[/su_button]