Виртуальная машина (ВМ): зачем и когда она вам нужна?

Виртуальные машины позволяют запускать операционную систему в окне приложения на рабочем столе, работая как полноценное и независимое устройство. Вы можете использовать их для работы с различными операционными системами, запускать приложения, которые не может запустить ваша основная операционная система, и опробовать приложения в безопасной и виртуализированной среде.

Вся концепция виртуальной машины заключается в предоставлении устройства, которое распределяет ресурсы с реального хоста в нашу виртуальную среду. Распределение ресурсов настраивается в соответствии с потребностями пользователя, а это означает, что могут быть установлены конкретные ограничения в отношении ЦП, ОЗУ или емкости хранилища, выделенных для нашей виртуальной машины. Использование виртуальных машин технология виртуализации.

Что такое технология виртуализации?

Виртуализация — это метод запуска одного или нескольких виртуальных экземпляров на другом компьютере. Эта концепция была впервые выдвинута в 1960-х годах, когда разработчики систем искали способы логического разделения системных ресурсов мейнфрейма между различными приложениями. «Облако» — это пример того, как виртуализация может повысить использование ресурсов и вычислительную мощность. Поскольку он распределяет ресурсы, он очень эффективен с точки зрения затрат.

До появления виртуализации оператору, пытавшемуся запустить две операционные системы, например Windows и Linux, приходилось администрировать две отдельные ОС и переключаться между ними. В любой момент можно было использовать только один, и для этого требовалась максимальная мощность оборудования.

Различные типы виртуализации

Технология виртуализации позволяет совместно использовать систему с широким спектром виртуальных настроек. Фреймворки виртуализации используют специальное программное обеспечение для эффективного построения изолированной виртуальной среды, в которой работают различные ОС и каждому виртуальному экземпляру выделяются отдельные ресурсы.

Сегодня все части обычного центра обработки данных или ИТ-инфраструктуры можно виртуализировать с помощью следующих форм виртуализации:

• сервер виртуализация
  Виртуализация серверов позволяет более эффективно использовать вычислительные ресурсы. Это позволяет одному компьютеру одновременно запускать несколько операционных систем. Здесь виртуальные копии компьютеров и операционных систем (виртуальные машины) генерируются и объединяются на едином центральном физическом сервере.

• Виртуализация операционной системы
  Виртуализация ОС или программного обеспечения создает вычислительную систему с оборудованием, которое позволяет одной или нескольким гостевым ОС работать на физическом хост-компьютере. Например, ОС Android будет работать на хост-компьютере, который изначально использует ОС Microsoft Windows, и будет использовать то же оборудование, что и хост-компьютер. Одной из широко используемых технологий виртуализации ОС является эмулятор. Подробный обзор эмуляторов вы можете прочитать в нашей статье Самые легкие эмуляторы Android для ПК.

• Виртуализация данных
  Технологии виртуализации данных позиционируются перед несколькими источниками данных и позволяют использовать их как один источник, предоставляя необходимые данные в определенном формате в нужное время любому приложению или пользователю. Преимущества включают повышение эффективности и скорости, балансировку нагрузки и снижение затрат.
• Виртуализация сетевых функций
  Виртуализация сети создает несколько подсетей в одной физической сети. Он также разделяет доступную полосу пропускания на несколько отдельных сетей, каждая из которых может быть распределена по серверам и компьютерам в режиме реального времени. Преимущества включают повышенную надежность, скорость сети, стабильность и улучшенный мониторинг использования данных.
• Виртуализация настольных компьютеров
  Виртуализация рабочих столов позволяет центральному администратору (или программному обеспечению автоматического администрирования) развертывать моделируемые среды рабочих столов на сотнях физических компьютеров одновременно. В отличие от типичных сред рабочих столов, которые физически устанавливаются, настраиваются и модифицируются на каждом компьютере, виртуализация рабочих столов позволяет администраторам выполнять масштабные настройки, обновления и тесты безопасности на всех виртуальных рабочих столах.

В чем разница между VDI и RDP?

VDI и RDS — это альтернативные технологии виртуализации рабочих столов и удаленных рабочих столов. В качестве основы RDS использует протокол удаленного рабочего стола или RDP. Оба они обеспечивают высокую производительность и безопасность, а также универсальность для удаленной работы, каждый из которых имеет свои различия и сходства, сильные стороны и ограничения.

ЧИТАТЬ

Выбор технологии удаленного рабочего стола: объяснение VDI, RDP и RDS

Как работают виртуальные машины?

Виртуальная машина работает как процесс, например, как окно приложения, эквивалентное любому другому приложению на физическом компьютере. Основные файлы, составляющие виртуальную машину, включают в себя файл журнала, Файл настроек NVRAM, а файл виртуального дискаи файл конфигурации.

На вашем хост-компьютере может быть запущено несколько виртуальных машин, а операционные системы, работающие под ним, называются гостевыми. Поскольку гостевая ОС отделена от родительской и другой гостевой ОС, любые внесенные в нее изменения не влияют на родительский компьютер или другие виртуальные машины.

Что такое гипервизор?

Виртуальная машина не может напрямую взаимодействовать с физической машиной. А»гипервизор" — это легкий программный уровень, необходимый для координации между ним и базовым физическим оборудованием. Гипервизор используется для отделения реальной виртуальной машины от облачной среды. Обычно он предоставляет гостевым операционным системам виртуальную операционную платформу и контролирует реализацию гостевых операционных систем.

Помимо наличия непроницаемой виртуальной границы между несколькими ОС, гипервизор может моделировать аппаратные компоненты обычных машин. Виртуализированные копии аппаратных ресурсов, таких как процессор, ввод/вывод, память и другие, будут доступны в вашем гипервизоре. Поскольку гипервизор может отделять каждое моделируемое устройство от других, виртуальная среда может содержать несколько гипервизоров с постоянно растущим числом виртуальных машин.

2 типа гипервизоров

Существует два основных типа гипервизоров, которые можно использовать для виртуализации:

• Тип 1: Гипервизоры без операционной системы (виртуальные машины процессов)
  Гипервизор без операционной системы работает непосредственно на аппаратном обеспечении хоста. Он контролирует и управляет гостевой ОС. Гипервизоры без операционной системы обычно используются в бизнес-средах, поскольку они облегчают чрезмерное распределение физических ресурсов. С помощью этого типа гипервизора мы можем назначить дополнительные ресурсы группе виртуальных машин.

• Тип 2: Размещенные гипервизоры (системные виртуальные машины).
  Размещенный гипервизор будет работать на физическом хост-сервере в операционной системе. Вот почему их называют «Размещенным гипервизором». Самое большое различие между гипервизорами типа 1 и типа 2 заключается в том, что тип 1 работает на оборудовании, а тип 2 — в операционной системе.

Цифровым машинам не требуется уникальное аппаратное обеспечение, специфичное для гипервизора. Однако для виртуализации требуется больше пропускной способности, хранилища и вычислительной мощности, чем для обычного сервера или компьютера, если на одном устройстве размещено несколько виртуальных машин.

ЧИТАТЬ

Что такое виртуализатор? [Панель управления VPS]

Каковы преимущества использования виртуальной машины?

Последние десять лет виртуальные машины были ключевым компонентом облачные вычисления, что позволяет тысячам различных типов программного обеспечения и рабочих нагрузок эффективно работать и масштабироваться.

1- Отдельная среда от остальной системы.

Виртуальная машина предлагает среду, изолированную от остальной системы, поэтому все, что работает внутри виртуальной машины, не будет конфликтовать с чем-либо еще, работающим на аппаратном обеспечении хоста. Поскольку виртуальные машины независимы, они представляют собой удобный способ протестировать новые приложения или настроить производственную среду. Вы также можете запустить специализированную виртуальную машину для поддержки определенной операции.

2- Вы можете протестировать новый рабочий стол

Виртуальная машина помогает вам протестировать новую ОС на своем рабочем столе, не изменяя основную ОС. Цифровые компьютеры также полезны для исследователей вредоносного ПО, которые часто используют новые машины для тестирования вредоносного ПО. Кроме того, использование виртуальной машины для просмотра помогает вам получать доступ к веб-сайтам, не беспокоясь о заражении.

3- Хороший выбор для бизнес-разработчиков

Виртуальная машина — это идеальный способ помочь бизнес-разработчикам, которые могут настроить шаблоны виртуальных машин с соответствующими настройками для процессов разработки и тестирования программного обеспечения. Они будут создавать виртуальные машины для конкретных задач, таких как статическое тестирование программного обеспечения.

4- Гибкость виртуальной машины

С точки зрения гибкости виртуализация позволит быстро внедрять различные типы виртуальных машин. Все они могут быть настроены с точки зрения ОС, управления ресурсами и других факторов. Большинство поставщиков гипервизоров также позволяют создавать уникальные шаблоны, которые можно реализовать, просто нажав кнопку.

5- Простота передачи и миграции по сети.

При необходимости виртуальные машины можно переносить между физическими компьютерами в сети. Это позволяет перераспределять рабочую нагрузку на серверы с дополнительными вычислительными ресурсами. Виртуальные машины также могут переключаться между локальной и облачной средами, что делает их идеальными для гибридных облачных сервисов, в которых вы распределяете вычислительные ресурсы между центром обработки данных и поставщиком облачных услуг.

6. Виртуальные машины экономически эффективны.

Постоянные затраты на обновления оборудования могут быть дорогими в любой компании. Хотя виртуальным машинам по-прежнему могут потребоваться лицензии на оборудование и программное обеспечение, они являются экономически эффективной альтернативой. Это связано с тем, что использование ресурсов виртуальными машинами может быть более регулируемым и более структурированным, чем системы на базе нескольких аппаратных средств.

ЧИТАТЬ

В чем разница между VDI и VM (Руководство 2026 г.)

Каковы недостатки использования виртуальной машины?

С другой стороны, виртуальные машины могут быть менее эффективными, чем выделенные серверы, поскольку они не могут иметь прямого доступа к оборудованию. Другими словами, у них нет собственного оборудования, поэтому им необходимо взаимодействовать с родительской ОС, что может замедлить реакцию оборудования.

1- Виртуальные машины потребляют системные ресурсы

Виртуальные машины будут отнимать у хоста значительный объем системных ресурсов, особенно если вы используете несколько виртуальных машин. Более того, если распределение ресурсов не настроено должным образом, хост и все остальные виртуальные машины могут выйти из строя.

2. Это не лучший выбор для игроков в видеоигры.

Требовательные игры или другие приложения, которым требуется значительная графика и вычислительная мощность, на самом деле не очень хорошо работают на виртуальных машинах, поэтому виртуальные машины — не лучший способ играть в игры для ПК с Windows на Linux или macOS, если только игра не устарела или не требует графических ресурсов.

3- Может потребоваться большое пространство для хранения.

Настройка нескольких виртуальных машин может потребовать большого объема дискового пространства на вашем физическом сервере. Особенно когда ваша виртуальная среда начинает собирать несколько виртуальных машин, вам следует быть осторожными с показателями истощения ресурсов. Важно осознавать, что управление ресурсами — это наиболее важный способ обеспечить безопасную и безрисковую виртуальную среду. Как только вы сможете свести к минимуму проблемы, связанные с использованием ресурсов виртуальной машины, вы на пути к устойчивой системе виртуальных машин.

Виртуальная машина против контейнера

Контейнеры — это еще одна часть виртуального мира, но они не основаны на программном обеспечении гипервизора. По сути, контейнер — это виртуальная ОС без виртуальных аппаратных компонентов полноценной виртуальной машины.

Контейнеры могут работать внутри ваших виртуальных машин и существуют в гипервизоре, но они являются лишь частью виртуальной машины. Контейнеры могут быть полезны, когда вам нужно запустить несколько программ в одной и той же ОС без использования нескольких ОС.

The главное преимущество контейнеров заключается в том, что у них меньше простоев, чем у виртуальных машин. Контейнеры включают в себя только бинарники, библиотеки и другие необходимые компоненты, а также приложение. Контейнеры на одном хосте работают под управлением одного и того же ядра ОС, что делает их легкими и, следовательно, быстрыми и портативными.

В результате контейнеры могут загружаться быстрее, оптимизировать производительность сервера и упростить доставку приложений. Контейнеры широко используются в таких случаях, как веб-серверы, тестирование DevOps, микросервисы и оптимизация количества приложений, которые можно установить на узел.

ЧИТАТЬ

Различные типы виртуальных машин: невыразимые факты и особенности

Виртуальная машина против VPS

Virtual Private Server (VPS) использует технологию виртуализации для разделения физического сервера на виртуальные контейнеры, каждый из которых действует как физически отдельный сервер. Каждый VPS предоставляет пользователю root-доступ и полный контроль, включая право инициировать и завершать любую операцию, а также останавливать и перезапускать сам VPS.

Виртуальная машина в облачной службе также использует виртуализацию для назначения сервера виртуальным контейнерам. На этом уровне нет различия между VPS и виртуальной машиной, учитывая, что они используют одну и ту же технологию виртуализации.

Ключевое различие между хостингом VPS и хостингом виртуальных машин заключается в том, как обслуживаются данные и как обрабатываются физические серверы и виртуальные контейнеры. Для хостинга VPS контейнеры VPS располагаются на автономном сервере с собственной коллекцией дисковых накопителей, обычно в массиве RAID для большей эффективности.

Приложения виртуальных машин

На выбор предлагается несколько популярных приложений для виртуальных машин. Вот краткий обзор лучшие варианты программного обеспечения для виртуальных машин, но обязательно ознакомьтесь с нашим подробным руководством для экспертного сравнительного анализа.

• ВиртуалБокс
• KVM с Qemu
• Рабочая станция VMware
• Зен
• Гипервизор Citrix

Заключение

Хотя и контейнеры, и виртуальные машины имеют свои преимущества и недостатки, правильный вариант для вашей компании зависит от текущих требований проекта. Однако оба могут быть идеальными вариантами для более экономичных вычислений.

Проще говоря, виртуальные машины — это более экономичное решение, которое помогает лучше и экономичнее управлять всем рабочим процессом системы, а также более эффективно распределять ресурсы между отдельными машинами.

Это отличная среда для оценки других операционных систем, включая бета-версии, выявления зараженных вирусом данных, создания резервных копий для ОС и запуска программного обеспечения или приложений в ОС, для которых они изначально не предназначались.

Примечание: Скачать PDF-версию статьи можно, нажав на кнопку:

[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=””]Загрузить[/su_button]