Virtualizace – mýtus, kouzlo, hype nebo realita?

28. listopadu 2007

•

Když před nedávnem Explorer představil službu virtuálních dedikovaných serverů (VDS), službu na bázi hardwarové virtualizace, velmi často se opakovala otázka, co že to vlastně ta virtualizace je? Téma virtualizace je letos poměrně časté, ač je to celých 47 let od chvíle, kdy tento termín padl poprvé. V roce 1960 došlo k vytvoření prvního skutečně virtuálního stroje kombinací hardware a software. Ale to trochu předbíhám.

Co je to vlastně ta virtualizace?

Pod pojmem virtualizace se v IT světě obvykle rozumí uspořádání, ve kterém je možné k systémovým zdrojům přistupovat jako k množině výkonu bez ohledu na jejich fyzické charakteristiky, pomocí kterých k nim uživatelé obvykle přistupují. Pojem „server“ se tak už neomezuje svou fyzickou podobou (počítač), ale skupinou dostupných zdrojů. Virtualizace pak umožňuje na jednom fyzickém serveru provozovat pochopitelně více serverů virtuálních.

Dá se tak říci, že primárním cílem virtualizace je schovat technické detaily systému pod virtualizační vrstvu, prostřednictvím které je pak k dispozici pouze jeho „výkon“.

Jsou na trhu firmy, které nazývají virtualizaci kouzlem, ale jde spíše o elegantní a efektivní využití dnes již velmi výkonného hardware tak, aby zákazník dostal, po čem touží, a poskytovatel služeb udržel náklady v rozumných mezích.

Základní druhy virtualizace

Hardwarová virtualizace

Nejrozšířenější varianta virtualizace – správa a přiřazování hardwarových zdrojů jednotlivým virtuálním serverům. Virtualizační vrstva je umístěna mezi hardwarem a virtuálními servery. Tento typ virtualizace podporuje více operačních systémů na jednom serveru.

Para-virtualizace

Podobná konceptu hardwarové virtualizace, pouze se snahou optimalizovat zátěž virtualizační vrstvy. Podporuje více operačních systémů na jednom serveru, ale operační systém musí být na tento způsob běhu připraven.

Virtualizace na úrovni operačního systému

Virtualizační vrstva je umístěna mezi operačním systémem serveru a virtuálními servery. Na jednom fyzickém serveru podporuje pouze jeden operační systém.

Obecné výhody virtualizace

Umožňuje plné využití hardwarového výkonu infrastruktury firmy a tím sloučit více služeb na méně serverů (konsolidace serverů).
Umožňuje provozovat více operačních systémů na jednom fyzickém serveru (Linux i Windows, odlišné distribuce Linuxu a podobně).
Zjednodušuje zálohování, obnovu záloh, disaster recovery nebo migraci systému.
Umožňuje dynamické přidělování výkonu (navyšování i snižování).

Praktické využití virtualizace

Obor webhostingu a serverhostingu je ideálním příkladem, kde se virtualizace v praxi již využívá a bude využívat stále více. Webhostingové firmy pracují s velkým množstvím zákazníků a potřebují vedle efektivní správy serverů také možnost nabídnout svým uživatelům nadstandardní možnosti konfigurace. Donedávna byla jedinou možnosti varianta pořízení vlastního serveru. S příchodem virtualizace to již neplatí a také české hostingové firmy již mohou zákazníkům nabídnout vlastní virtuální servery.

Virtuální dedikované servery

Virtuální dedikované servery (VDS) snoubí výhody vlastního (dedikovaného) serveru s relativně nízkou cenou. Nejslabší VDS například pořídíte u Exploreru už za 490 korun a dostanete do ruky vlastně celý server, se kterým můžete podnikat, co se vám zlíbí:

Podporované operační systémy? V tuto chvíli nabízíme VDS na Linuxu (Debian a Ubuntu) a Windows 2003 Server.
Administrátorský přistup? K serveru na obou OS dostanete skutečný administrátorský přistup, tedy SSH (Linux) nebo vzdálenou plochu (Windows).
Vlastní aplikace, knihovny, konfigurace? Server je váš a od chvíle, kdy ho dostanete k dispozici, máte volné pole působnosti. Pokud konfiguraci serveru zlikvidujete, administrátoři vám na požádání na server vrátí původní (výchozí) instalaci zvoleného operačního systému.
Správa serveru? Server si v základní verzi spravujete sami, a to buď standardním způsobem (příkazový řádek či Windows dialogy), nebo si můžete pronajmout ovládací panel. Pokud server nechcete spravovat vůbec, můžete si správu serveru objednat u našich administrátorů.

Detailní informace najdete samozřejmě na stránkách Exploreru.

Virtualizační software či hardware?

Na trhu existují desítky a možná stovky softwarových produktů, které umí virtualizovat zdroje. Je poměrně obtížné zvolit tu správnou kombinaci a rozhodnutí by měla předcházet jasná představa, co má být cílem virtualizace, jaký bude použit hardware a zdali je firma ochotná za software platit či ne.

Virtualizace na úrovni operačního systému

Asi nejrozšířenější forma virtualizace mezi hostingovými firmami v ČR. Virtualizační vrstva, která je nainstalována na hlavním operačním systému (Windows nebo Linux) následně obsluhuje jednotlivé virtuální servery.

Schéma virtualizace na úrovni operačního systému

Výhody:

vyhrazený výkon serveru
pokročilá konfigurovatelnost operačního systému a aplikací
rychlejší obnovení systému
jednoduché zálohování a obnova dat
rychlejší restart serveru
není třeba licence na operační systém (Windows)

Nevýhody:

výkon pouze části serveru
částečné omezení instalovaného typu software, nelze instalovat systémové aplikace, tedy vše co zasahuje do kernelu systému (například real-time antivirus či firewall)

Hardwarová virtualizace

Asi nejznámějším nástrojem této skupiny je VMWARE ESX. Jedná se o vysoce kvalitní produkt, který ale díky své ceně a nutnosti vlastnit nejnovější hardware zatím na českém trhu žádnou z hostingových firem neoslovil.

Schéma hardwarové virtualizace

Vhodným nástrojem pro hardwarovou virtualizaci se tak stává XEN, který byl vyvinut na univerzitě v Cambirdge jako open source. Explorer výhody této technologie využívá pro provoz VDS, provoz testovací serverové farmy i pro provoz vybraných produkčních serverů. Řešení nabízí virtualizaci jakéhokoli operačního systému s podporou 32bit Intel platformy (efektivně ale pouze Win2003 a Linux 2.6.x).

Výhody:

vyhrazená operační paměť
administrátorský přístup
plná konfigurovatelnost operačního systému a aplikací
rychlejší obnovení systému
jednoduché zálohování a obnova dat
rychlejší restart či reinstalace serveru

Nevýhody:

výkon pouze části serveru
náklady na operační systém – pořízení či pronájem licencí (Windows)

Budoucnost či slepá vývojová větev?

Nadšení pro virtualizační technologie bylo možná patrné z předchozích řádků, takže asi nikoho nepřekvapí odpověď na otázku položenou v nadpisu článku. Pokud se dá odhadovat vývoj na evropském trhu podle trhu amerického, čeká virtualizaci v následujících letech obrovský boom. Virtuální servery a serverové farmy, výkon dodávaný dle potřeb zákazníka (power on demand), pronájem výpočetní síly a vůbec rapidně rostoucí výkon hardware vyloženě volá po efektivním využití. Na druhé straně se snižuje cena za službu a tím zvyšuje její dostupnost a tím i poptávka. Ekonomická teorie tak pouze potvrzuje fakt, že po produktech založených na bázi virtualizace bude čím dál větší poptávka.

Ano, existuje určitá netransparentnost v nabídce virtualizačního software a ne ve všech případech je vhodné virtualizovat, ale tržní prostředí a reálná funkčnost postupně oddělí zrno od plev, kvalitní od nekvalitního, a samočistící mechanismus trhu nám brzo ukáže tu správnou cestu. Do té doby odvážní budou virtualizovat, pochybovači sledovat situaci a skeptici hledat další důvody, proč nevirtualizovat. A za pár let… Za pár let bude v některých odvětvích (třeba zmiňovaný webhosting a serverhosting) platit, že kdo nevirtualizuje, jako by nebyl.