Virtualizace. Budoucnost nebo slepá vývojová větev?

Oblastí Internetu a obecně celého ITC prolétne poměrně často výrobek, technologie nebo počin, o kterém mluví každý. V posledních měsících nabírá na síle debata na téma Virtualizace, která spatřila světlo světa někdy kolem roku 1960. Tehdy došlo k vytvoření prvního skutečně virtuálního stroje kombinací hardware a software. Ale to trochu předbíháme.



Oblastí Internetu a obecně celého ITC prolétne poměrně často výrobek, technologie nebo počin, o kterém mluví každý. V posledních měsících nabírá na síle debata na téma Virtualizace, která spatřila světlo světa někdy kolem roku 1960. Tehdy došlo k vytvoření prvního skutečně virtuálního stroje kombinací hardware a software. Ale to trochu předbíháme.

Co je to vlastně ta virtualizace?
Pod pojmem virtualizace se v IT světe 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 umožnuje 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 elegantni a efektivní využití dnes již velmi výkonného hardware tak, aby zákazník dostal po čem touží a poskytovatel služeb udržel náklady v rozumných mezích.


Dělení virtualizace

1. 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 systému na jednom serveru.
2. Para-virtualizace
Podobná konceptu hardwarové virtualizace, pouze se snahou optimalizovat zátěž virtualizační vrstvy. Podporuje více operačních systému na jednom serveru, ale operační systém musí být na tento způsob běhu připraven.
3. 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
  • Umožnuje plné využití hardwarového výkonu infrastruktury firmy a tím sloučit více služeb na méně serverů (tzv. konsolidace serverů)
  • Umožňuje provozovat více operačních systému na jednom fyzickém serveru (tj. linux i windows, odlišné distribuce linuxu apod)
  • 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, serverů a potřebují vedle efektivní správy také možnost nabídnout svým uživatelům nadstandardní možnosti konfigurace. Do nedávna byla jedinou možnosti varianta pořízení vlastního serveru. S příchodem virtualizace to již neplatí a i české hostingové firmy již mohou zákazníkům nabídnout vlastní virtuální servery.

Virtualizační software
Na trhu existují desítky a možná stovky softwarových produktů, které umí virtualizovat zdroje. Je poměrně obtížné zvolit tu správnou 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.

a) Virtualizace na úrovni operačního systému
Asi nejrozšířenější forma virtualizace mezi hostingovými firmami v ČR. Virtualizační vrstva, které je nainstalována na hlavním operačním systému (windows nebo linux) následně obsluhuje jednotlivé virtuální servery.

Schema virtualizace na úrovni operačního systému
Virtuální server 1Virtuální server 2Virtuální server 3
Virtualizační vrstva
Operační systém (windows nebo linux)
Hardware
Asi nejpopulárnějším představitelem tohoto typu virtualizace je produkt Virtuozzo od výrobce SWSoft (www.swsoft.com), který v současnosti nabízí například společnosti Forpsi, Ignum nebo EXPLORER (www.explorer.cz). Za řádově stovky korun měsíčně získá zákazník vlastní virtuální server (tzv. VPS – virtuální privátní server) s výkonem, který odpovídá jeho potřebám.

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 systémové aplikace (např. real-time antivirus, firewall apod) tedy vše co zasahuje do kernelu systému


b) Hardwarová virtualizace
Asi nejznámějším nástrojem této skupiny je VMWARE ESX (www.wmware.com). Jedná se o vysoce kvalitní produkt, který ale díky své ceně a nutnosti vlastnit nejnovejší hardware zatím na českém trhu žádnou z hostingových firem neoslovil.

Schema hardwarové virtualizace
Virtuální server 1 (windows nebo linux) Virtuální server 2 (windows nebo linux)Virtuální server 3 (windows nebo linux)
Virtualizační vrstva
Hardware
Vhodným nástrojem pro hardwarovou virtualizaci se tak stává XEN (www.xensource.com), který byl vyvinut na univerzitě v Cambirdge jako open source. EXPLORER (www.explorer.cz) výhody této technologie využívá pro provoz testovací serverové farmy i pro provoz vybraných produkčních serverů. Řešení nabízí virtualizaci jakéhokoliv operačního systému s podporou 32bit Intel platformy (efektivně ale pouze Win2003 a Linux 2.6.x).


Výhody:
  • Vyrazená 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 (Windows) – pořízení či pronájem licencí



Budoucnost či slepá vývojová větev
Nadšení pro virtualizační technologie bylo možná patrné z předchozích řádků, takže asi nikoho nepřekvapí odpověd 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 jeho 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.










Komentáře