Текст книги "Журнал PC Magazine/RE №05/2009"
Автор книги: PC Magazine/RE
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 12 страниц) [доступный отрывок для чтения: 6 страниц]
Одно из объяснений этому заключается в том, что сама задача виртуализации ПК не столь актуальна (по сравнению с серверами), поскольку тут выполняется работа в однопользовательском режиме, в котором вполне справляются традиционные ОС. Для подавляющего числа обычных конечных пользователей (тем более корпоративных) нет необходимости запускать несколько разных ОС. Поэтому виртуализация тут применяется при решении довольно специфических задач (разработка ПО, изучение и демонстрация ПО, поддержка учебных классов и пр.).
Важно и то, что при кажущемся сходстве проблема виртуализации ПК отличается от таковой для серверов. Здесь не существенны вопросы повышения эффективности вычислительных ресурсов, а сложность заключается в необходимости поддержки очень широкого спектра аппаратных компонентов.
В результате получилось так, что для ПК используется только метод виртуальных машин, причем исключительно в варианте гипервизора типа 2 с применением программной эмуляции аппаратуры через хостовую ОС. Безусловный лидер в этой сфере – WMware Workstation, пионер x86-виртуализации. В последние годы заметно растет популярность и Microsoft Virtual PC, которая распространяется бесплатно. Для компьютеров Mac широко применяется решение Parallels Server. Начиная с 2008 г. продвижением пакета Virtual Box занимается компания Sun.
В последние годы можно отметить интерес к использованию виртуализации настольных ОС в корпоративном секторе. Этому во многом способствовало появление проблем с использованием унаследованных приложений в Windows Vista, а также необходимостью решения на одном ПК корпоративных и персональных задач.
В начале 2009 г. компании Citrix и VMware объявили о планах выпуска уже в текущем году гипервизоров для ПК. Работу в этом направлении Cirtix ведет совместно с Intel в рамках Project Independence (проект «Независимость»). Его реализация позволит запускать на одном ПК две независимые виртуальные машины, одна из которых – образ персональной системы, где пользователь может делать все, что хочет, а вторая – корпоративный вариант системы, доставляемый на данное рабочее место из центра обработки данных (рис. 3). При этом в основной виртуальной машине можно будет работать с аппаратными компонентами, а не с эмулированными, в частности, появится возможность полностью задействовать графический ускоритель компьютера для просмотра видео, современных игр и т. д. А в остальных виртуальных машинах будет использоваться режим эмуляции, т. е. корпоративная система будет применяться в полностью изолированном окружении, с полным обеспечением безопасности корпоративных приложений и защитой от угроз.
Рис. 3. Структура решения Project Independence
Виртуализация приложений
Виртуализация приложений подразумевает использование модели изоляции прикладных программ и их взаимодействия с ОС, когда виртуализуется каждый экземпляр приложения, все его основные компоненты: файлы (в том числе системные), реестр, шрифты, INI-файлы, COM-объекты, службы. В каком-то смысле этот вид виртуализации можно считать упрощенным вариантом виртуальных контейнеров для отдельного приложения. В отличие от виртуализации ОС этот подход не решает вопросов работы с унаследованными приложениями, а только проблему надежной работы приложений в многозадачной среде.
Приложение в этом случае исполняется без инсталляции в традиционном ее понимании и может запускаться с внешних носителей (например, с флэш-карт или из сетевых папок). С точки зрения ИТ-отдела такой подход имеет преимущества: ускоряется развертывание настольных систем и появляется возможность управления ими, сводятся к минимуму конфликты между приложениями и потребности в тестировании совместимости приложений. Фактически именно такой вариант виртуализации используется в Microsoft Appication Virtualization (ранее Softgrid), VMware Thinstall, Symantec/Altiris Virtualization, Novell ZENworks Application Virtualization.
Виртуализация представлений
Этот термин ввела пару лет назад компания Microsoft для обозначения технологий терминального доступа, которые начали активно применяться для x86-совместимых компьютеров с конца 90-х гг. Основная идея здесь – разделение процессов исполнения приложения и визуализации пользовательского интерфейса, что обеспечивает перенос основной вычислительной нагрузки на сервер и позволяет применять тонкий клиент.
Появление средств терминального доступа поначалу было связано в основном с задачей использования устаревших ПК и унаследованного ПО: настольные приложения исполнялись на серверах, а рабочие станции применялись лишь как терминалы для обеспечения пользовательского интерфейса (рис. 4). Но потом стали видны и другие, даже более важные преимущества централизованной обработки данных, в частности по обеспечению безопасности и снижению затрат на администрирование систем.
Рис. 4. Классический вариант реализации схемы терминального доступа
Создание и развитие технологий терминального доступа связано с компаниями Cirtix и Microsoft, имеющими многолетнюю историю стратегического сотрудничества в этой сфере, где Citrix занимает лидирующие позиции на уровне high-end-решений со своим комплексом XenApp (ранее назывался Presentation Server), а Microsoft доминирует на low-сегменте с Windows Terminal Services.
Однако в последние годы в этой сфере начинают активно действовать и другие компании, в том числе производители аппаратных средств (HP, Sun, Wyse). Появляются также игроки с качественно новыми решениями. И здесь нужно в первую очередь упомянуть о быстро набирающих популярность решениях компании NComputing.
В несколько упрощенном виде терминальная технология позволяет преобразовать настольное приложение в клиент-серверный вариант благодаря перехвату пользовательского интерфейса, который потом передается на ПК, где исполняется специализированным клиентским ПО под управлением стандартной операционной системы.
Решение NComputing – это специализированный программно-аппаратный комплекс, состоящий из программной среды виртуализации vSpace и терминальных устройств (до 30), к которым подключаются монитор, клавиатура и мышь, т. е. по сравнению с традиционным вариантом на клиентском месте вместо системного блока, ОС и клиентского ПО используется специализированное устройство (рис. 5). Ключевую роль в этом комплексе играет ПО vSpace, об архитектуре которого пока почти ничего неизвестно. Скорее всего, это ПО реализует некий смешанный вариант технологии виртуальных контейнеров и терминального сервера применительно к настольным системам. При этом обмен данными между сервером и терминалом выполняется с помощью патентованного протокола UXP, оптимизированного для обмена мультимедийной информацией. В целом очевидно, что NComputing уступает по универсальности (ограниченное число терминалов, подключаемых только в локальных сетях) традиционному варианту терминалов на базе ПК, но в то же время может эффективно применяться во многих реальных ситуациях.
Рис. 5. Схема терминального доступа в варианте NComputing
От виртуализации компьютеров к управлению виртуальными средами
Еще два-три года назад на рынке средств виртуализации произошли некоторые качественные изменения, позволившие аналитикам говорить о начале нового этапа его развития, названного Virtualization 2.0. В целом это вполне соответствовало действительности, поскольку заказчики, освоив технологии виртуализации отдельных серверов, как раз тогда стали переходить к решению задачи комплексного управления виртуальной ИТ-инфраструктурой в целом. В конце 2006 г. IDC сформулировала свое представление об этапе Virtualization 2.0, на котором компании, решив в основном вопросы эффективности использования вычислительных ресурсов, сконцентрируются на вопросах повышения надежности и доступности сервисов. Правда, эти слова IDC относились к американскому рынку, у нас этап V2.0 только еще наступает.
Мы со своей стороны отметим и то, что отличие V2.0 от версии 1.0 заключается также в характере решаемых организациями задач выбора методов реализации ИТ-проектов. Если на первом этапе они выбирали между вариантами традиционных физических и виртуализированных серверов, то теперь они ищут наиболее оптимальное решение в рамках виртуализационного варианта. А такая задача не очень проста, поскольку появился сам выбор: в 2007–2008 гг. существовавшая ранее монополия VMware была нарушена выходом на рынок серверной виртуализации целой группы новых серьезных участников рынка во главе с Microsoft.
Итак, одна из ключевых идей (и преимуществ) виртуализации – переход от статической структуры ЦОДа с применением исключительно физических серверов к динамической организации на базе смешанной виртуально-физической инфраструктуры (рис. 6). Отметим, что использование средств виртуализации не отменяет (по крайней мере в видимой перспективе) необходимости в физических серверах (один компьютер – одна ОС). Причина вполне ясна: наряду с достоинствами (гибкость управления, оптимизация нагрузок) виртуальные машины имеют и недостатки по сравнению с автономными ОС (некоторые ограничения в использовании ресурсов, снижение производительности, возможные проблемы с совместимостью).
Рис. 6. Организация динамической виртуально-физической ИТ-инфраструктуры
Посмотрев на структуру такого динамического ЦОДа, легко оценить важность задачи управления всей этой сложной системой. До сих пор обсуждение проблем виртуализации сводится преимущественно к теме среды функционирования ВМ (в частности, гипервизоров). Однако надо понимать: гипервизоры – это хотя и базовый, но всего лишь один из компонентов ПО виртуализации. Сейчас на первый план выходят средства управления.
Cloud-ресурсы оплачиваются клиентом по мере их использования, а средства выполнения предоставляемых услуг скрыты от заказчика.
ПО управления содержит две основные категории инструментов:
• средства управления виртуальными машинами внутри отдельного сервера;
• средства управления системой виртуальных и физических серверов в целом.
Здесь стоит обратить внимание на то, что первая категория инструментов довольно жестко связана с конкретным гипервизором и обычно поставляется его производителем, а вторая – это сфера пересечения интересов поставщиков виртуальных сред и независимых разработчиков.
Сложность задачи управления динамической ИТ-инфраструктурой легко себе представить, если помнить, что речь идет о сугубо неоднородной системе, в которой имеется несколько групп поставщиков (оборудования, ОС, приложений, ПО виртуализации), причем в каждой группе существует своя неоднородность (например, могут использоваться виртуальные среды разных разработчиков).
Понятно, что в этой ситуации независимые (от конкретных гипервизоров) поставщики (такие, как HP, IBM, CA) могут иметь определенные преимущества в сфере управления ИТ по сравнению с теми, которые заняты продвижением своих базовых технологий.
И дальше – в облака
В 2008 г. стало также очевидно, что тематика серверной виртуализации теперь рассматривается в контексте реализации концепции «облачных» вычислений (Cloud Computing), что позволило аналитикам говорить о грядущем наступлении нового этапа – Virtualization 3.0.
Напомним, что по определению Википедии, Cloud Computing – это стиль разработки и использования компьютерных технологий (вычислений), при котором динамично масштабируемые ресурсы предоставляются через Интернет как сервис.
Примерно аналогичную формулировку приводит Gartner, обращая внимание на высокую масштабируемость ИТ-ресурсов и на то, что средства выполнения предоставляемых услуг скрыты от заказчика, а сами Cloud-ресурсы оплачиваются клиентом по мере их использования. Подчеркивается также, что реализация Cloud Computing базируется не на одной, а на множестве отдельных технологий. Важный аспект модели облачных вычислений – возможность оптимального сочетания использования внутренних и внешних вычислительных сред, между которыми можно легко перемещать ИТ-ресурсы. Ясно, что виртуализация – это как раз технология, которая обеспечивает переход к такой облачной организации ИТ. Именно на это делает акцент виртуализационный лидер компания VMware.
Действительно, если приложения переведены в среду виртуальных машин, то дальше их можно легко перемещать между физическими серверами, оптимизируя балансировку нагрузки оборудования или проведения профилактических работ. Но оторвав приложения от конкретных компьютеров, их можно переместить на исполнение в какой-то внешний ЦОД на условиях аутосорсинга (если провайдер предлагает выгодные условия аренды, а коммуникационные возможности позволяют).
Если компании нужно развернуть новые сервисы, то у нее появляется реальный выбор – наращивать ли собственную ИТ-инфраструктуру или арендовать нужные ресурсы в облаке. Однако виртуализация – это не единственный подход к реализации облачной модели и, возможно, не самый перспективный. Тут можно вспомнить, что само появление виртуализации в свое время было во многом связано с необходимостью решения задачи реализации унаследованных приложений. Вот и описанный выше механизм построения облака – это попытка переноса туда традиционной статической модели организации ИТ.
Именно на этом настаивают компании Google и Amazon, представители которых утверждают, что для реализации настоящих современных облаков нужно создавать системы на качественно новых архитектурных принципах, а в этом случае никакая виртуализация не нужна вообще.
Их слова можно проиллюстрировать историческим примером перехода от файл-серверной модели к клиент-серверной схеме: для быстрого решения такой задачи можно использовать механизм терминального доступа, но более эффективный способ – создание нового приложения в настоящей клиент-серверной архитектуре.
Для реализации настоящих «облаков» нужны системы на качественно новых архитектурных принципах.
На последней конференции VMworld Пол Мариц, руководитель VMware, фактически предложил сообществу поставщиков средств виртуализации объединиться вокруг тезиса о том, что без виртуализации решить задачи масштабирования и доступности ресурсов в любом случае не удастся, выступив единым фронтом против «чужаков» из стана поставщиков Интернет-услуг.
Удастся ли сформировать такой единый фронт – сложно сказать. Так, Microsoft придерживается иной точки зрения на реализацию облаков, которую можно назвать промежуточной между позициями VMware и Google. И это понятно: для Редмонда компания VMware сегодня не менее опасный конкурент, чем Google.
Виртуализация: примеры проектов
Citrix XenApp 4.5 Advanced Edition, банк «Урал ФД»
Заказчик: ОАО АКБ «Уральский финансовый дом»
Исполнитель: ООО «ХОСТ КС»
Продукт: Citrix XenApp 4.5 Advanced Edition
Задача
Обеспечить доступ филиалов и офисов банка к банковскому ПО в терминальном режиме. В связи с ростом объема данных в точках обслуживания клиентов у банка «Урал ФД» возникла потребность в повышении скорости взаимодействия филиалов с банковской информационной системой (ИС). В инфраструктуре банка «Урал ФД», крупнейшего универсального банка Пермского края, в настоящее время три филиала, 16 дополнительных офисов, три операционных кассы, 90 банкоматов в Перми, Москве и городах Прикамья (Березниках, Соликамске, Губахе, Полазне, Добрянке и Чайковском).
Решение
Для выполнения задачи сотрудниками отдела технических средств и связи банка было принято решение о внедрении программного продукта Citrix XenApp 4.5. Использование этой системы позволяет вести обработку данных на высокопроизводительных серверах, пользователям доставляется только конечный результат обработки данных. В роли системного интегратора выступила группа компаний «ХОСТ» (Citrix Solution Advisor Silver).
В информационно-вычислительной инфраструктуре используются серверное шасси HP BladeSystem c7000, 11 серверов HP BL460c, функционирующих под управлением Windows Server 2003 Enterprise Edition x86, собственно пакет Citrix XenApp 4.5 Advanced Edition. Среди прикладных программных средств: АБС Diasoft 5NT, АБС Diasoft Workflow и информационная система «Консультант+».
Результаты испытаний показали, что благодаря внедрению были достигнуты заданные показатели скорости работы прикладных банковских систем в офисах и филиалах банка (что повысило скорость обслуживания клиентов), появилась возможность расширения филиальной сети (благодаря снижению требований к каналам связи и квалификации обслуживающего персонала на местах). Кроме того, снизились эксплуатационные расходы, в частности, за счет применения протоколов передачи данных, использующих механизмы сжатия Citrix XenApp, а также в целом повышена надежность работы прикладных банковских систем (как результат появления средств балансировки нагрузки и резервирования программных и аппаратных компонентов серверов комплекса Citrix XenApp 4.5).
Windows Server 2008 Hyper-V, «САБМиллер РУС»
Заказчик: «САБМиллер РУС»
Исполнитель: Energy Consulting, www.ec-group.ru
Продукт: Windows Server 2008 Hyper-V
Задача
Основная задача проекта, реализованного в компании «САБМиллер РУС» (один из крупнейших участников российского пивоваренного рынка), – сократить парк серверного оборудования и увеличить его загрузку.
Решение
По итогам анализа ситуации компания приняла решение о виртуализации серверов, выбрав в качестве основы технологию Microsoft Hyper-V, реализованную в ОС Windows Server 2008. Кроме того, внедрялся комплекс программных продуктов для управления инфраструктурой семейства System Center. В результате большая часть служб была перенесена в виртуальную среду, а благодаря кластеризации виртуальных машин и сервисов повысились отказоустойчивость и надежность. Значительно увеличена степень загрузки мощностей, по оценкам представителей компании – в десятки раз.
Внедрение интегрированных средств управления Microsoft System Center Virtual Machine Manager позволило упростить и ускорить процедуру развертывания виртуальной инфраструктуры и новых сервисов на предприятии. В частности, проект виртуализации на базе Windows Server 2008 Hyper-V позволил снизить операционные затраты на 48 %, а коэффициент возврата инвестиций (ROI), как ожидается, составит 234 %.
VMware Virtual Infrastructure, «БТА Банк»
Заказчик: ООО «БТА Банк», www.btabank.ru
Продукт: VMware Virtual Infrastructure
Задача
Повышение отдачи от ИТ-инфраструктуры, снижение стоимости эксплуатации ИТ-инфраструктуры, повышение скорости ввода в эксплуатацию новых систем. Как отмечает компания VMWare, в 2007 г. серверная инфраструктура ООО «БТА Банк» представляла собой разнородный набор серверов различной конфигурации и возраста.
Системы работали с неравномерной нагрузкой и требовали значительных затрат на административное управление и техобслуживание. Кроме того, возникали проблемы, связанные с наличием свободных площадей в серверных комнатах и с электропитанием.
Решение
После анализа ситуации было принято решение о консолидации серверного парка и внедрении системы виртуализации. В качестве базовой программной платформы был выбран продукт VMware Virtual Infrastructure (на основе VMware ESX v3.5), аппаратной – блейд-серверы HP BLP60c. В результате удалось повысить загрузку серверных мощностей (в среднем с 5–10 до 50–80 %), что обеспечивает экономию на приобретении аппаратного обеспечения. Упрощена процедура модернизации оборудования, при обновлении парка физических серверов не требуется повторная установка и настройка ПО, виртуальная машина может быть просто скопирована на другой сервер как обычный файл. Упрощаются также процедуры переноса систем между различными машинами, если физический сервер испытывает повышенные нагрузки, причем этот перенос возможен и в автоматическом режиме (средствами VMware Dynamic Distributed Resource Scheduler). Итак, 80 физических серверов HP DL360V05 были заменены восемью блейд-системами HP BLP60c со 138 гостевыми ОС в центральном офисе и 12 серверами HP D0380G05 c 60 ВМ на основе Windows и Linux. В виртуальных системах функционируют пакеты Oracle 9, Lotus Domino Server 7, «1С: Бухгалтерия 7», Microsoft SQL Server 2005, Microsoft Exchange Server 2007, Microsoft Office Communications Server 2007, Microsoft ISA Server 2006, файл-серверы и домен-контроллеры Windows 2003 Server R2, Web-сервер Apache 2, почтовая система CommunigatePro 5 и др. При этом, например, экономия на лицензиях Windows Server 2003 R2 Enterprise Edition составила 25 %, так как в случае использования виртуальной среды Microsoft позволяет запускать до четырех экземпляров ОС на лицензию. Финансово-экономические результаты проекта выразились в снижении TCO на 75 % (за трехлетний период).
Parallels Virtuozzo Containers, My-shop.ru
Заказчик: Интернет-магазин My-shop.ru, www.my-shop.ru
Исполнитель: ООО «Русоникс», www.rusonyx.ru
Продукт: Parallels Virtuozzo Containers
Задача
Обеспечить работу торгового Интернет-портала и внутренней офисной инфраструктуры, связанной с управлением и организацией онлайновой торговли.
Решение
Была выбрана технология виртуального выделенного сервера (VPS), инфраструктура хостинга выполнена на базе пакета Parallels Virtuozzo Containers. Эта система предоставляет возможность выделить пользователю собственный виртуальный сервер, задав гарантированный уровень качества и производительности (можно при необходимости быстро нарастить мощности). Услуга организации виртуального выделенного сервера предполагает наличие почтового сервера, Web– и FTP-серверов, СУБД и сервера DNS.
Кроме того, предоставляется комплекс услуг технического сопровождения («горячая линия», система резервного копирования, спам-фильтр и др.). My-shop.ru – один из крупнейших Интернет-магазинов Рунета, в его ассортименте более 250 тыс. наименований различных товаров. VPS/DDS используются для организации работы площадки уже в течение пяти лет.
По оценкам представителей компании, данное технологическое решение позволило сосредоточиться на собственных бизнес-процессах и почти не задумываться о серверной архитектуре и системном администрировании. На серверах размещен программный пакет, обеспечивающий функционирование практически всех бизнес-процессов My-shop.ru (включая логистику, документооборот, техническое сопровождение клиентов и т. д.).
Parallels Virtuozzo Containers, «СИБИНТЕК»
Заказчик: ООО ИК «СИБИНТЕК»
Продукт: Parallels Virtuozzo Containers
Задача
Сокращение капитальных и эксплуатационных затрат на ИТ путем консолидации серверов и развертывания VDI.
Решение
«СИБИНТЕК» начал реализацию проектов по консолидации разнородных по конфигурации, производительности и степени загрузки Windows-серверов и их задач, а также миграции рабочих мест пользователей в виртуальные среды. Для преобразования ИТ-инфраструктуры было выбрано ПО виртуализации Parallels Virtuozzo Containers 4.0. Важным фактором при выборе стала возможносто создания виртуальной инфраструктуры в Linux-средах (это требовалось исходя из стратегии развития ИТ-инфраструктуры «СИБИНТЕК»).
Использование в Parallels Virtuozzo Containers хорошо знакомых персоналу технологий кластеризации для Microsoft и Linux позволяет обеспечивать в виртуальных средах требуемый уровень непрерывности работы. К настоящему моменту в компании переведены в виртуальную среду системы «1С 8.0: Управление производственным предприятием», корпоративный портал на базе Microsoft SharePoint, система электронного документооборота DocsVision и др. Инфраструктура виртуальных ПК была развернута для руководства компании, ведущих специалистов и персонала финансовых подразделений.
Используемая в Parallels Virtuozzo Containers технология массовой установки и конфигурирования ПО позволила повысить управляемость инфраструктуры и сократить затраты на администрирование. Наиболее же значимым результатом проекта стало существенное снижение совокупной стоимости владения (TCO), благодаря возросшей степени использования серверных ресурсов (в среднем с 10–20 и до 60–85 %).
