Maszyna wirtualna (VM): dlaczego i kiedy jej potrzebujesz?

Maszyny wirtualne umożliwiają uruchomienie systemu operacyjnego w oknie aplikacji na komputerze stacjonarnym, działając jako kompletne i niezależne urządzenie. Można ich używać do korzystania z różnych systemów operacyjnych, uruchamiania aplikacji, których nie obsługuje główny system operacyjny, a także testowania aplikacji w bezpiecznym i zwirtualizowanym środowisku.

Cała koncepcja maszyny wirtualnej polega na zapewnieniu urządzenia, które dystrybuuje zasoby z prawdziwego hosta do naszego środowiska wirtualnego. Alokacja zasobów ustalana jest według potrzeb użytkownika, co oznacza, że ​​można ustawić określone ograniczenia w zakresie procesora, pamięci RAM czy pojemności pamięci przydzielonej naszej maszynie wirtualnej. Używanie maszyn wirtualnych technologia wirtualizacji.

Co to jest technologia wirtualizacji?

Wirtualizacja to metoda uruchamiania jednej lub większej liczby instancji wirtualnych na innym komputerze. Koncepcja została po raz pierwszy wysunięta w latach sześćdziesiątych XX wieku, kiedy twórcy systemów poszukiwali sposobów logicznego podziału zasobów systemowych komputera typu mainframe pomiędzy różne aplikacje. „Chmura” jest przykładem tego, jak wirtualizacja może zwiększyć wykorzystanie zasobów i moc obliczeniową. Ponieważ dystrybuuje zasoby, jest bardzo opłacalne.

Do czasu pojawienia się wirtualizacji operator próbujący uruchomić dwa systemy operacyjne, takie jak Windows i Linux, musiał administrować dwoma oddzielnymi systemami operacyjnymi i przełączać się między nimi. W dowolnym momencie można było użyć tylko jednego i wymagałoby to maksymalnej wydajności sprzętu.

Różne typy wirtualizacji

Technologia wirtualizacji umożliwia udostępnianie systemu z szeroką gamą ustawień wirtualnych. Frameworki wirtualizacyjne wykorzystują specjalne oprogramowanie do wydajnego tworzenia izolowanego środowiska wirtualnego, w którym działają różne systemy operacyjne, a do każdej instancji wirtualnej przydzielane są osobne zasoby.

Obecnie wszystkie części konwencjonalnego centrum danych lub infrastruktury IT można wirtualizować za pomocą następujących różnych form wirtualizacji:

• serwer wirtualizacja
  Wirtualizacja serwerów pozwala na efektywniejsze wykorzystanie zasobów obliczeniowych. Umożliwia jednoczesne uruchamianie na jednym komputerze wielu systemów operacyjnych. To tutaj generowane są wirtualne kopie komputerów i systemów operacyjnych (maszyny wirtualne), które następnie konsolidowane są w jeden, centralny, fizyczny serwer.

• Wirtualizacja systemu operacyjnego
  Wirtualizacja systemu operacyjnego lub oprogramowania tworzy system komputerowy ze sprzętem, który umożliwia działanie jednego lub większej liczby systemów gościa na fizycznym komputerze-hoście. Na przykład system operacyjny Android będzie działał na komputerze hosta, który natywnie korzysta z systemu operacyjnego Microsoft Windows i będzie korzystał z tego samego sprzętu, co komputer hosta. Jedną z powszechnie stosowanych technologii wirtualizacji systemu operacyjnego jest emulator. Aby uzyskać szczegółowy przegląd emulatorów, możesz zapoznać się z naszym artykułem na temat Najlżejsze emulatory Androida na PC.

• Wirtualizacja danych
  Technologie wirtualizacji danych pozycjonują się przed wieloma źródłami danych i umożliwiają ich wykorzystanie jako jednego źródła, dostarczając wymagane dane w określonym formacie we właściwym czasie dowolnej aplikacji lub użytkownikowi. Korzyści obejmują lepszą wydajność i szybkość, równoważenie obciążenia i niższe koszty.
• Wirtualizacja funkcji sieciowych
  Wirtualizacja sieci tworzy kilka podsieci w tej samej sieci fizycznej. Dzieli także dostępną przepustowość na kilka oddzielnych sieci, z których każda może być dystrybuowana do serwerów i komputerów w czasie rzeczywistym. Zalety obejmują zwiększoną niezawodność, szybkość sieci, stabilność i ulepszone monitorowanie wykorzystania danych.
• Wirtualizacja pulpitu
  Wirtualizacja pulpitu umożliwia administratorowi centralnemu (lub oprogramowaniu do zautomatyzowanej administracji) wdrażanie symulowanych środowisk pulpitu na setkach komputerów fizycznych jednocześnie. W przeciwieństwie do typowych środowisk stacjonarnych, które są fizycznie instalowane, konfigurowane i modyfikowane na każdym komputerze, wirtualizacja pulpitów umożliwia administratorom przeprowadzanie masowych konfiguracji, aktualizacji i testów bezpieczeństwa na wszystkich wirtualnych pulpitach.

Jaka jest różnica między VDI a PROW?

VDI i RDS to alternatywne technologie wirtualizacji pulpitu i zdalnego pulpitu. Podstawą RDS jest protokół Remote Desktop Protocol lub RDP. Obydwa zapewniają wysoką wydajność i bezpieczeństwo oraz wszechstronność pracy zdalnej, przy czym każdy z nich ma swoje różnice i podobieństwa, mocne strony i ograniczenia.

CZYTAĆ

Wybór technologii pulpitu zdalnego: objaśnienie VDI, RDP i RDS

Jak działają maszyny wirtualne?

Maszyna wirtualna działa jako proces, na przykład okno aplikacji, równoważny dowolnej innej aplikacji na komputerze fizycznym. Główne pliki tworzące maszynę wirtualną obejmują a plik dziennika, jakiś Plik ustawień NVRAM, A plik dysku wirtualnego, oraz plik konfiguracyjny.

Na komputerze hosta może działać kilka maszyn wirtualnych, a działające pod nimi systemy operacyjne nazywane są gośćmi. Ponieważ system operacyjny gościa jest oddzielony od systemu nadrzędnego i innego systemu gościa, wszelkie wprowadzone w nim modyfikacje nie mają wpływu na komputer nadrzędny ani inne maszyny wirtualne.

Co to jest hiperwizor?

Maszyna wirtualna nie może komunikować się bezpośrednio z maszyną fizyczną. A "hiperwizor" to lekka warstwa oprogramowania potrzebna do koordynacji między nią a podstawowym sprzętem fizycznym. Hiperwizor służy do oddzielenia rzeczywistej maszyny wirtualnej od środowiska chmury. Zwykle zapewnia systemom operacyjnym gościa wirtualną platformę operacyjną i kontroluje wdrażanie systemów operacyjnych gościa.

Oprócz posiadania nieprzepuszczalnej wirtualnej granicy pomiędzy kilkoma systemami operacyjnymi, hypervisor może symulować komponenty sprzętowe konwencjonalnych maszyn. Zwirtualizowane kopie zasobów sprzętowych, takich jak procesor, wejście/wyjście, pamięć i inne, będą dostępne w Twoim hypervisorze. Ponieważ hiperwizor może oddzielić każde symulowane urządzenie od pozostałych, środowisko wirtualne może zawierać kilka hiperwizorów ze stale rosnącą liczbą maszyn wirtualnych.

2 typy hypervisorów

Istnieją dwa główne typy hypervisorów, których można używać do wirtualizacji:

• Typ 1: Hypervisory Bare Metal (wirtualne maszyny procesowe)
  Hypervisor typu bare-metal działa bezpośrednio na sprzęcie hosta. Monitoruje i zarządza systemem gościa. Hypervisory typu bare metal są powszechnie stosowane w środowiskach biznesowych, ponieważ ułatwiają nadmierną alokację zasobów fizycznych. Dzięki tego typu hypervisorowi możemy przypisać dodatkowe zasoby do grupy maszyn wirtualnych.

• Typ 2: Hostowane hiperwizory (systemowe maszyny wirtualne)
  Hostowany hiperwizor działałby na fizycznym serwerze hosta w systemie operacyjnym. Dlatego nazwano je „hostowanym hiperwizorem”. Największą różnicą między hiperwizorami typu 1 i typu 2 jest to, że typ 1 działa na sprzęcie, a typ 2 działa w systemie operacyjnym.

Maszyny cyfrowe nie potrzebują unikalnego sprzętu specyficznego dla hypervisora. Wirtualizacja wymaga jednak większej przepustowości, pamięci i mocy obliczeniowej niż konwencjonalny serwer lub komputer, jeśli na tym samym urządzeniu znajduje się kilka maszyn wirtualnych.

CZYTAĆ

Co to jest Virtualizer? [Panel sterowania VPS]

Jakie są zalety korzystania z maszyny wirtualnej?

Przez ostatnie dziesięć lat maszyny wirtualne były kluczowym elementem przetwarzanie w chmurze, umożliwiając tysiącom różnych rodzajów oprogramowania i obciążeń efektywne działanie i skalowanie.

1- Środowisko oddzielone od reszty systemu

Maszyna wirtualna oferuje środowisko oddzielone od reszty systemu, więc wszystko, co działa na maszynie wirtualnej, nie będzie kolidować z niczym innym działającym na sprzęcie hosta. Ponieważ maszyny wirtualne są niezależne, stanowią wygodny sposób testowania nowych aplikacji lub konfigurowania środowiska produkcyjnego. Można także uruchomić maszynę wirtualną o jednym przeznaczeniu do obsługi określonej operacji.

2- Możesz przetestować nowy pulpit

Maszyna wirtualna pomaga przetestować nowy system operacyjny na komputerze stacjonarnym bez zmiany głównego systemu operacyjnego. Komputery cyfrowe są również przydatne badaczom złośliwego oprogramowania, którzy często używają nowych maszyn do testowania złośliwego oprogramowania. Ponadto korzystanie z wirtualnej maszyny przeglądającej ułatwia dostęp do stron internetowych bez obawy o infekcję.

3- Dobry wybór dla twórców biznesu

Maszyna wirtualna to doskonały sposób, aby pomóc programistom biznesowym, którzy mogą skonfigurować szablony maszyn wirtualnych z odpowiednimi ustawieniami dla procesów tworzenia i testowania oprogramowania. Będą budować maszyny wirtualne do określonych zadań, takich jak statyczne testowanie oprogramowania.

4- Elastyczność maszyny wirtualnej

Pod względem elastyczności wirtualizacja umożliwiłaby szybkie wdrażanie różnego rodzaju maszyn wirtualnych. Wszystkie można dostosować pod względem systemu operacyjnego, zarządzania zasobami i innych czynników. Większość dostawców hypervisorów umożliwia także tworzenie unikalnych szablonów, które można wdrożyć po prostu poprzez kliknięcie przycisku.

5- Łatwość przesyłania i migracji w sieci

W razie potrzeby maszyny wirtualne można migrować między komputerami fizycznymi w sieci. Umożliwia to redystrybucję obciążeń na serwery z dodatkowymi zasobami przetwarzania. Maszyny wirtualne mogą także przełączać się między środowiskiem lokalnym a środowiskiem chmurowym, dzięki czemu idealnie nadają się do hybrydowych usług opartych na chmurze, w których zasoby przetwarzania są współdzielone pomiędzy centrum danych a dostawcą usług w chmurze.

6- Maszyny wirtualne są opłacalne

Stały koszt aktualizacji sprzętu może być wysoki w każdej firmie. Chociaż maszyny wirtualne mogą nadal wymagać licencji na sprzęt i oprogramowanie, stanowią one opłacalną alternatywę. Dzieje się tak dlatego, że wykorzystanie zasobów przez maszyny wirtualne może być bardziej regulowane i ustrukturyzowane niż w przypadku systemów wielosprzętowych.

CZYTAĆ

Jaka jest różnica między VDI a VM (przewodnik 2026)

Jakie są wady korzystania z maszyny wirtualnej?

Z drugiej strony, maszyny wirtualne mogą być mniej wydajne niż serwery dedykowane, ponieważ nie mogą uzyskać bezpośredniego dostępu do sprzętu. Innymi słowy, nie mają własnego sprzętu, więc muszą wchodzić w interakcję z nadrzędnym systemem operacyjnym, co może spowolnić reakcję sprzętu.

1- Maszyny wirtualne zużywają zasoby systemowe

Maszyny wirtualne pochłoną znaczną ilość zasobów systemowych hosta, szczególnie jeśli uruchamianych jest kilka maszyn wirtualnych. Co więcej, jeśli alokacja zasobów nie zostanie prawidłowo skonfigurowana, host i wszystkie inne maszyny wirtualne mogą ulec awarii.

2- To nie jest dobry wybór dla graczy gier wideo

Wymagające gry lub inne aplikacje, które wymagają znacznej grafiki i mocy obliczeniowej, nie radzą sobie zbyt dobrze na maszynach wirtualnych, więc maszyny wirtualne nie są najlepszym sposobem na granie w gry na komputerze z systemem Windows w systemie Linux lub macOS, chyba że gra jest stara lub nie jest wymagająca graficznie.

3- Może być potrzebna duża przestrzeń do przechowywania

Skonfigurowanie kilku maszyn wirtualnych może wymagać dużej ilości miejsca na serwerze fizycznym. Zwłaszcza, gdy środowisko wirtualne zaczyna gromadzić kilka maszyn wirtualnych, należy zachować ostrożność w przypadku wskaźników wyczerpania zasobów. Należy pamiętać, że zarządzanie zasobami to najważniejszy sposób zapewnienia bezpiecznego i wolnego od ryzyka środowiska wirtualnego. Gdy uda Ci się zminimalizować problemy związane z wykorzystaniem zasobów maszyny wirtualnej, jesteś na dobrej drodze do zrównoważonego systemu maszyn wirtualnych.

Maszyna wirtualna a kontener

Kontenery to kolejna część wirtualnego świata, jednak nie opierają się one na oprogramowaniu hypervisora. Zasadniczo kontener to wirtualny system operacyjny bez wirtualnych komponentów sprzętowych pełnej maszyny wirtualnej.

Kontenery mogą działać w obrębie maszyn wirtualnych i istnieją w hiperwizorze, ale stanowią tylko jedną część maszyny wirtualnej. Kontenery mogą być pomocne, gdy trzeba uruchomić wiele programów w tym samym systemie operacyjnym bez korzystania z wielu systemów operacyjnych.

The Kluczowa zaleta kontenerów jest to, że mają mniej przestojów niż maszyny wirtualne. Kontenery zawierają tylko pliki binarne, biblioteki i inne niezbędne komponenty, a także aplikację. Kontenery na tym samym hoście obsługują to samo jądro systemu operacyjnego, dzięki czemu są lekkie, a zatem szybkie i przenośne.

W rezultacie kontenery mogą uruchamiać się szybciej, optymalizować wydajność serwera i ułatwiać dostarczanie aplikacji. Kontenery są popularne w zastosowaniach takich jak serwery internetowe, testowanie DevOps, mikrousługi i optymalizacja liczby aplikacji, które można zainstalować na węzeł.

CZYTAĆ

Różne typy maszyn wirtualnych: niezliczone fakty i funkcje

Maszyna wirtualna kontra VPS

Virtual Private Server (VPS) wykorzystuje technologię wirtualizacji, aby podzielić serwer fizyczny na wirtualne kontenery, z których każdy działa jako fizycznie oddzielny serwer. Każdy VPS zapewnia użytkownikowi dostęp do konta root i pełną kontrolę, w tym możliwość inicjowania i kończenia dowolnej operacji, a także zatrzymywania i ponownego uruchamiania samego VPS.

Maszyna wirtualna w usłudze chmurowej wykorzystuje także wirtualizację w celu przypisania serwera do wirtualnych kontenerów. Na tym poziomie nie ma rozróżnienia pomiędzy VPS i maszyną wirtualną, biorąc pod uwagę, że korzystają one z tej samej technologii wirtualizacji.

Kluczową różnicą między hostingiem VPS a hostingiem maszyn wirtualnych jest sposób utrzymywania danych oraz sposób obsługi serwerów fizycznych i kontenerów wirtualnych. W przypadku hostingu VPS kontenery VPS znajdują się na samodzielnym serwerze z własną kolekcją dysków, zwykle w macierzy RAID dla większej wydajności.

Aplikacje maszyn wirtualnych

Do wyboru jest kilka popularnych aplikacji VM. Oto krótki przegląd najlepsze opcje oprogramowania maszyny wirtualnej, ale pamiętaj, aby zapoznać się z naszym szczegółowym przewodnikiem po specjalistycznej analizie porównawczej.

• Wirtualny Box
• KVM z Qemu
• Stacja robocza VMware
• Xen
• Hiperwizor Citrix

Wniosek

Chociaż zarówno kontenery, jak i maszyny wirtualne mają swoje zalety i wady, wybór odpowiedniej opcji dla Twojej firmy zależy od aktualnych wymagań projektu. Jednak oba mogą być idealnymi opcjami zapewniającymi bardziej opłacalne przetwarzanie danych.

Mówiąc prościej, maszyny wirtualne są bardziej opłacalnym rozwiązaniem, które pomaga lepiej i taniej zarządzać całym przepływem pracy w systemie oraz efektywniej dystrybuować zasoby pomiędzy poszczególnymi maszynami.

Jest to doskonałe środowisko do oceny innych systemów operacyjnych, w tym wersji beta, ujawniania danych zainfekowanych wirusami, tworzenia kopii zapasowych systemów operacyjnych oraz uruchamiania oprogramowania lub aplikacji w systemach operacyjnych, dla których nie były pierwotnie przeznaczone.

Notatka: Wersję PDF tego artykułu możesz pobrać klikając na przycisk:

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