Задачи платформы виртуализации
Гипервизор — это специализированное программное обеспечение, которое распределяет ресурсы одного мощного компьютера между несколькими независимыми оболочками.
В стандартном режиме операционная система полностью контролирует все узлы: процессор, память, диски. Однако применение гипервизора меняет этот порядок. Создаются обособленные цифровые ячейки, внутри которых можно одновременно запускать разные программные среды. Каждая будет вести себя так, будто она — единственный владелец оборудования, хотя на самом деле делит его с другими ОС.
Основная цель технологии — максимально загрузить вычислительные мощности, поскольку часто серверы используют лишь малую часть своего потенциала. Гипервизор задействует свободные ресурсы, запуская на одном устройстве десятки различных сервисов. Это помогает компаниям снизить расходы на покупку дорогостоящего оборудования, аренду площадей в дата-центрах и экономить на счетах за электричество.
Типы гипервизоров
Технологии виртуализации различают по способу их взаимодействия с оборудованием.
Тип 1. Устанавливаются на физический сервер, где заменяют привычную операционную систему и берут на себя роль главной управляющей оболочки. Такие решения работают быстро и стабильно, поэтому их выбирают для крупных облачных сервисов и корпоративных сетей. Среди известных зарубежных продуктов выделяются VMware ESXi и Microsoft Hyper-V, среди отечественных — Basis vCore от компании «Базис», который позиционируется как высокопроизводительное решение для построения динамической инфраструктуры и облачных сред, а также «Брест» ГК «Астра», zVirt.
Тип 2. Работают как обычное приложение внутри уже запущенной системы, что особенно удобно для частных пользователей, программистов и тестировщиков. Позволяют создать дополнительный виртуальный компьютер внутри основного, чтобы запустить специфическое ПО или проверить подозрительный файл — так называемые песочницы. Этот метод проще в настройке, но требует больше ресурсов, так как часть мощности уходит на поддержку основной операционной системы. Популярный пример такого решения — Oracle VirtualBox. В России же подобные задачи чаще решаются встроенными средствами ОС, например, «Альт» или «РЕД ОС».
Гибридный подход (или 1+). Сочетает скорость первого типа и удобство второго, где гипервизор сам управляет процессором и памятью, но использует возможности основной программной среды для работы с сетью и дисками. Это делает систему универсальной и упрощает поддержку разного оборудования. К этому типу относят Microsoft Hyper-V и Citrix XenServer, среди российских разработок по схожему пути идут «Базис» с линейкой Basis Dynamix, которая включает гипервизор vCore и дополнительные инструменты для управления виртуальными машинами, контейнерами и VDI-решениями, и компания «Росплатформа» с системой «Р-Виртуализация».
Преимущества гипервизоров
Главный плюс технологии — надежность и изоляция, так как все виртуальные среды отделены друг от друга электронными барьерами. Если в одной из них случится сбой или проникнет вирус, это не повлияет на работу остальных систем на том же сервере. Поэтому можно безопасно объединять на одном устройстве даже конфликтующие между собой программы.
Процесс обслуживания тоже становится гибким, так как администраторы могут перемещать работающие виртуальные системы с одного физического узла на другой без их выключения.
Еще одна важная функция — создание снимков системы. В любой момент можно зафиксировать текущее состояние оболочки и тут же вернуться к нему, если последующие изменения вызвали ошибки.
Риски использования гипервизоров
Главный недостаток виртуализации — увеличение рисков, поскольку на одном сервере работает сразу множество сервисов. Любая поломка оборудования может привести к остановке всех запущенных систем, что требует от инженеров повышенного внимания к качеству комплектующих и созданию резервных копий данных.
Кроме того, каждая программная прослойка забирает часть мощности на собственные нужды, что создает небольшие задержки при обработке высоких потоков информации.
Есть и специфические угрозы безопасности, например, «побег» из виртуальной среды, к которому постоянно стремятся злоумышленники. Это редкая, но опасная атака, при которой вредоносный код может пробить защиту и получить доступ к самому гипервизору. И если это произойдет, то под угрозой окажутся данные пользователей, чьи системы запущены на этом сервере.