Virtuální stroj (VM): Proč a kdy jej potřebujete?

Virtuální stroje umožňují spouštět operační systém v okně aplikace na ploše, fungující jako kompletní a nezávislé zařízení. Můžete je použít k používání různých operačních systémů, spouštění aplikací, které váš hlavní operační systém spustit nedokáže, a k vyzkoušení aplikací v zabezpečeném a virtualizovaném prostředí.

Celý koncept virtuálního stroje je poskytnout zařízení, které distribuuje zdroje ze skutečného hostitele do našeho virtuálního prostředí. Přidělování zdrojů je nastaveno podle potřeb uživatele, což znamená, že lze nastavit konkrétní omezení z hlediska CPU, RAM nebo úložné kapacity přidělené našemu virtuálnímu stroji. Použití virtuálních strojů virtualizační technologie.

Co je virtualizační technologie?

Virtualizace je metoda spuštění jedné nebo více virtuálních instancí na jiném počítači. Tento koncept byl poprvé představen v 60. letech 20. století, kdy vývojáři systémů hledali způsoby, jak logicky rozdělit systémové prostředky v rámci sálového počítače mezi různé aplikace. „Cloud“ je příkladem toho, jak může virtualizace zvýšit využití zdrojů a výpočetní kapacitu. Protože rozděluje zdroje, je velmi nákladově efektivní.

Dokud nepřišla virtualizace, musel operátor pokoušející se provozovat dva operační systémy, jako jsou Windows a Linux, spravovat dva samostatné operační systémy a přepínat mezi nimi. V každém okamžiku by mohl být použit pouze jeden a zabralo by to maximální kapacitu hardwaru.

Různé typy virtualizace

Technologie virtualizace umožňuje sdílet systém s širokou škálou virtuálních nastavení. Virtualizační rámce používají speciální software k efektivní konstrukci izolovaného virtuálního prostředí, ve kterém pracují různé OS a každé virtuální instanci jsou přiděleny samostatné zdroje.

Dnes lze všechny části konvenčního datového centra nebo IT infrastruktury virtualizovat pomocí těchto různých forem virtualizace:

• server virtualizace
  Virtualizace serverů umožňuje efektivnější využití výpočetních zdrojů. Umožňuje na jednom počítači provozovat více operačních systémů současně. Zde jsou generovány virtuální kopie počítačů a operačních systémů (virtuální stroje) a konsolidovány do jediného centrálního fyzického serveru.

• Virtualizace operačního systému
  Virtualizace OS nebo softwaru vytváří výpočetní systém s hardwarem, který umožňuje běh jednoho nebo více hostovaných OS na fyzickém hostitelském počítači. Například OS Android poběží na hostitelském počítači, který nativně využívá OS Microsoft Windows a bude používat stejný hardware jako hostitelský stroj. Jednou z běžně používaných technologií pro virtualizaci OS je emulátor. Pro podrobný přehled emulátorů se můžete podívat na náš článek na Nejlehčí emulátory Android pro PC.

• Virtualizace dat
  Technologie virtualizace dat jsou umístěny před více zdroji dat a umožňují je provozovat jako jediný zdroj, který poskytuje požadovaná data v konkrétním formátu ve správný čas jakékoli aplikaci nebo uživateli. Mezi výhody patří zlepšená účinnost a rychlost, vyvažování zátěže a nižší náklady.
• Virtualizace síťových funkcí
  Virtualizace sítě vytváří několik podsítí ve stejné fyzické síti. Také rozděluje dostupnou šířku pásma do několika samostatných sítí, z nichž každá může být distribuována na servery a počítače v reálném čase. Mezi výhody patří zlepšená spolehlivost, rychlost sítě, stabilita a vylepšené monitorování využití dat.
• Virtualizace desktopů
  Virtualizace desktopů umožňuje centrálnímu správci (nebo softwaru pro automatizovanou správu) nasadit simulovaná prostředí desktopů na stovky fyzických počítačů najednou. Na rozdíl od typických desktopových prostředí, která jsou fyzicky instalována, konfigurována a upravována na každém počítači, umožňuje virtualizace desktopů správcům provádět rozsáhlé konfigurace, upgrady a bezpečnostní testy na všech virtuálních desktopech.

Jaký je rozdíl mezi VDI a RDP?

VDI a RDS jsou alternativní technologie virtualizace desktopů a vzdálené plochy. RDS používá jako základ protokol Remote Desktop Protocol nebo RDP. Oba poskytují vysoký výkon a zabezpečení a všestrannost pro práci na dálku, každý se svými rozdíly a podobnostmi, silnými stránkami a omezeními.

ČÍST

Výběr technologie vzdálené plochy: Vysvětlení VDI vs. RDP vs. RDS

Jak fungují virtuální stroje?

Virtuální stroj běží jako proces, například jako okno aplikace, ekvivalentní jakékoli jiné aplikaci na fyzickém počítači. Mezi hlavní soubory, které tvoří virtuální počítač, patří a log soubor, an soubor nastavení NVRAM, a soubor virtuálního diskua a konfigurační soubor.

Na svém hostitelském počítači můžete mít několik virtuálních počítačů a operační systémy běžící pod ním se nazývají hosté. Vzhledem k tomu, že hostující OS je oddělený od nadřazeného a jiného hostujícího OS, žádné úpravy v něm provedené neovlivní nadřazený počítač ani jiné virtuální počítače.

Co je to hypervizor?

Virtuální počítač nemůže komunikovat přímo s fyzickým počítačem. A "hypervizor” je odlehčená softwarová vrstva potřebná ke koordinaci mezi ní a základním fyzickým hardwarem. Hypervizor se používá k oddělení skutečného virtuálního počítače od cloudového prostředí. Obvykle poskytuje hostujícím operačním systémům virtuální operační platformu a řídí implementaci hostovaných operačních systémů.

Kromě nepropustné virtuální hranice mezi několika OS může hypervizor simulovat hardwarové komponenty konvenčních strojů. Ve vašem hypervisoru budou dostupné virtualizované kopie hardwarových prostředků, jako je procesor, vstup/výstup, paměť a další. Protože hypervizor může oddělit každé simulované zařízení od ostatních, virtuální prostředí může obsahovat několik hypervizorů se stále se rozšiřujícím počtem virtuálních strojů.

2 typy hypervizorů

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

• Typ 1: Holé kovové hypervizory (zpracování virtuálních strojů)
  Hole-metal hypervisor funguje přímo na hostitelském hardwaru. Sleduje a spravuje hostující OS. Holé kovové hypervizory se běžně používají v obchodním prostředí, protože usnadňují nadměrné přidělování fyzických zdrojů. Pomocí tohoto typu hypervizoru můžeme skupině virtuálních strojů přiřadit další prostředky.

• Typ 2: Hostované hypervizory (systémové virtuální počítače)
  Hostovaný hypervizor by běžel na fyzickém hostitelském serveru v rámci operačního systému. Proto se jim říká „Hostovaný hypervizor“. Největší rozdíl mezi hypervizory typu 1 a typu 2 spočívá v tom, že typ 1 funguje na hardwaru a typ 2 běží v rámci operačního systému.

Digitální stroje nepotřebují jedinečný hardware specifický pro hypervizory. Virtualizace však vyžaduje větší šířku pásma, úložiště a výpočetní výkon než konvenční server nebo počítač, pokud stejné zařízení hostí několik virtuálních strojů.

ČÍST

Co je Virtualizor? [Ovládací panel VPS]

Jaké jsou výhody používání virtuálního stroje?

V posledních deseti letech byly virtuální stroje klíčovou součástí cloud computing, což umožňuje tisícům různých typů softwaru a pracovních zátěží provozovat a škálovat efektivně.

1- Prostředí oddělené od zbytku systému

Virtuální počítač nabízí prostředí, které je oddělené od zbytku systému, takže nic spuštěného na virtuálním počítači nebude v konfliktu s ničím jiným, co běží na hostitelském hardwaru. Protože jsou virtuální počítače nezávislé, představují pohodlný způsob testování nových aplikací nebo nastavení produkčního prostředí. Můžete také spustit jednoúčelový virtuální počítač pro podporu konkrétní operace.

2- Můžete otestovat novou plochu

Virtuální stroj vám pomůže otestovat nový operační systém na ploše, aniž by došlo ke změně hlavního operačního systému. Digitální počítače jsou také užitečné pro výzkumníky malwaru, kteří často používají nové stroje k testování škodlivého softwaru. Kromě toho vám použití virtuálního prohlížeče pomáhá přistupovat k webovým stránkám bez obav z infekce.

3- Dobrá volba pro obchodní vývojáře

Virtuální počítač je perfektní způsob, jak pomoci obchodním vývojářům, kteří mohou konfigurovat šablony virtuálních počítačů se správným nastavením pro procesy vývoje softwaru a testování. Budou vytvářet virtuální počítače pro konkrétní úkoly, jako je statické testování softwaru.

4- Flexibilita virtuálního stroje

Pokud jde o flexibilitu, virtualizace by umožnila rychlou implementaci různých typů virtuálních strojů. Všechny lze přizpůsobit z hlediska operačního systému, správy zdrojů a dalších faktorů. Většina poskytovatelů hypervizorů by vám také umožnila vytvářet jedinečné šablony, které lze implementovat jednoduše kliknutím na tlačítko.

5- Snadný přenos a migrace v síti

Virtuální stroje lze podle potřeby migrovat mezi fyzickými počítači v síti. To umožňuje redistribuci pracovní zátěže na servery s dodatečnými zdroji zpracování. Virtuální počítače mohou také přepínat mezi místním a cloudovým prostředím, takže jsou ideální pro hybridní cloudové služby, ve kterých sdílíte zdroje zpracování mezi datovým centrem a poskytovatelem cloudových služeb.

6- Virtuální stroje jsou nákladově efektivní

Neustálé náklady na aktualizace hardwaru mohou být drahé v každé společnosti. Ačkoli virtuální stroje mohou stále potřebovat vybavení a softwarové licence, jsou cenově výhodnou alternativou. Je to proto, že využití prostředků virtuálními počítači může být více regulováno a strukturovanější než systémy založené na více hardwaru.

ČÍST

Jaký je rozdíl mezi VDI a VM (2026 Guide)

Jaké jsou nevýhody používání virtuálního stroje?

Na druhé straně, virtuální stroje mohou být méně efektivní než dedikované servery, protože nemusí mít přímý přístup k hardwaru. Jinými slovy, nemají svůj vlastní hardware, takže potřebují komunikovat s nadřazeným OS, který může zpomalit hardwarovou odezvu.

1- Virtuální počítače spotřebovávají systémové prostředky

Virtuální stroje budou od hostitele zabírat značné množství systémových prostředků, zejména pokud provozujete několik virtuálních počítačů. Pokud navíc není alokace prostředků správně nastavena, může dojít k selhání hostitele a všech ostatních virtuálních počítačů.

2- Není to dobrá volba pro hráče videoher

Náročné hry nebo jiné aplikace, které potřebují značnou grafiku a výpočetní výkon, si na virtuálních strojích opravdu nevedou tak dobře, takže virtuální počítače nejsou tím nejlepším způsobem, jak hrát Windows PC hry na Linuxu nebo macOS, pokud hra není stará nebo není graficky náročná.

3- Může být zapotřebí velký úložný prostor

Nastavení několika virtuálních strojů může vyžadovat velké množství úložného prostoru z vašeho fyzického serveru. Zejména když vaše virtuální prostředí začne shromažďovat několik virtuálních počítačů, měli byste si dávat pozor na metriky vyčerpání zdrojů. Je důležité si uvědomit, že správa zdrojů je nejdůležitější způsob, jak zajistit bezpečné a bezrizikové virtuální prostředí. Jakmile se vám podaří minimalizovat problémy související s využitím prostředků virtuálního počítače, jste na cestě k udržitelnému systému virtuálních strojů.

Virtuální stroj vs. kontejner

Kontejnery jsou další součástí virtuálního světa, ale nejsou založeny na softwaru hypervisoru. Kontejner je v podstatě virtuální operační systém bez virtuálních hardwarových komponent úplného virtuálního stroje.

Kontejnery mohou fungovat v rámci vašich virtuálních počítačů a existují v rámci hypervizoru, ale jsou jen jednou součástí virtuálního počítače. Kontejnery mohou být užitečné, když potřebujete spouštět více programů na stejném OS bez použití více OS.

The klíčová výhoda kontejnerů je, že mají méně prostojů než virtuální počítače. Kontejnery obsahují pouze binární soubory, knihovny a další potřebné komponenty a také aplikaci. Kontejnery na stejném hostiteli běží na stejném jádře operačního systému, díky čemuž jsou lehké, a proto rychlé a přenosné.

Výsledkem je, že kontejnery mohou bootovat rychleji, optimalizovat kapacitu serveru a usnadnit poskytování aplikací. Kontejnery byly oblíbené pro použití v případech, jako jsou webové servery, testování DevOps, mikroslužby a optimalizace počtu aplikací, které lze nainstalovat na uzel.

ČÍST

Různé typy virtuálních strojů: Nevýslovná fakta a funkce

Virtuální stroj vs. VPS

Virtual Private Server (VPS) využívá technologii virtualizace k rozdělení fyzického serveru do virtuálních kontejnerů, z nichž každý funguje jako fyzicky samostatný server. Každý VPS poskytuje uživateli root přístup a plnou kontrolu, včetně moci zahájit a ukončit jakoukoli operaci, stejně jako zastavit a restartovat samotný VPS.

Virtual Machine v cloudové službě také používá virtualizaci k přiřazení serveru k virtuálním kontejnerům. Na této úrovni neexistuje žádný rozdíl mezi VPS a VM, protože používají stejnou virtualizační technologii.

Klíčovým rozdílem mezi hostingem VPS a hostingem VM je způsob údržby dat a zacházení s fyzickými servery a virtuálními kontejnery. Pro hosting VPS jsou kontejnery VPS na samostatném serveru s vlastní sbírkou diskových jednotek, obvykle v poli RAID pro větší efektivitu.

Aplikace virtuálních strojů

Na výběr je několik oblíbených aplikací pro virtuální počítače. Zde je rychlý pohled na nejlepší softwarové možnosti virtuálního stroje, ale nezapomeňte se podívat na našeho podrobného průvodce pro odbornou srovnávací analýzu.

• VirtualBox
• KVM s Qemu
• Pracovní stanice VMware
• Xen
• Citrix Hypervisor

Závěr

Přestože kontejnery i virtuální počítače mají své výhody a nevýhody, správná volba pro vaši společnost závisí na aktuálních požadavcích projektu. Obojí však může být ideální volbou pro nákladově efektivnější výpočetní techniku.

Jednoduše řečeno, virtuální počítače jsou cenově výhodnějším řešením, které pomáhá lépe a efektivněji řídit celý pracovní postup systému a efektivněji distribuovat zdroje mezi jednotlivé stroje.

Je to vynikající prostředí pro vyhodnocování jiných operačních systémů, včetně beta verzí, odhalování virem infikovaných dat, generování záloh pro OS a spouštění softwaru nebo aplikací na OS, pro které nebyly původně určeny.

Poznámka: PDF verzi tohoto článku si 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″ velikost radius=”auto”=”” icon=”” icon_color=”#FFFFFF” text_shadow=”none” desc=”” download=”” onclick=”” rel=”” title=”” id=”” class=””]Stáhnout[/su_button]