виртуализация приложений подразумевает эмуляцию интерфейса пользователя
Что такое виртуализация приложений?
Виртуализация приложений — это процесс, благодаря которому стандартное приложение функционирует таким образом, будто оно напрямую взаимодействует с ресурсами операционной системы.
Для этого необходимо, чтобы между приложением и операционной системой был создан уровень виртуализации. На этом уровне, или платформе, должны виртуально работать подгруппы приложения, не затрагивая операционную систему, расположенную уровнем ниже. Уровень виртуализации заменяет часть среды выполнения, обычно предоставляемую операционной системой, прозрачно перенаправляя файлы и изменения журнала реестра в один исполняемый файл.
Благодаря тому, что процессы приложения перенаправляются в один файл, а не в несколько файлов, расположенных в разных областях ОС, приложение без проблем может работать на другом устройстве, а ранее несовместимые приложения могут работать параллельно.
В сочетании с виртуализацией приложений используется виртуализация рабочих мест — абстрагирование физической среды виртуальных рабочих мест и связанного с ней ПО от устройства конечного пользователя, с которого к ней осуществляется доступ.
Связанные темы
Выполнение виртуализации приложений
Виртуализация приложений (и рабочих мест) — это решение модели «виртуальное рабочее место как услуга» (DaaS), управляемое гипервизором (который также называется диспетчером виртуальных машин, или VMM). Инфраструктура VMM — ПО, микропрограммы и/или оборудование — обеспечивает создание и эксплуатацию виртуальных машин (ВМ). Узел (сервер) подключается к нескольким гостевым конечным устройствам.
Виртуализация приложений и рабочих мест обеспечивает централизованное управление всей экосистемой среды виртуальных рабочих мест. Организациям необходимо устанавливать исправления лишь для нескольких образов приложений и виртуализированных рабочих мест, а не для огромного количества конечных устройств. Таким образом, обновления развертываются последовательно, полностью и быстро.
Поскольку обновления программного обеспечения и системы безопасности хранятся в образах на серверах центров обработки данных, значительно снижается подверженность конечных устройств угрозам, таким как новые вредоносные программы или манипуляции с приложениями.
Преимущества виртуализации приложений
Образы серверов способствуют соблюдению таких норм законодательства, как Стандарт безопасности данных индустрии платежных карт (PCI DSS) и Закон США о передаче и защите данных учреждений здравоохранения (HIPAA). Поскольку данные не обрабатываются и не хранятся на конечных устройствах, в случае взлома устройств не произойдет утечки данных. Конечное устройство — всего лишь терминал для отображения данных.
Виртуализация приложений и виртуализация рабочих мест поддерживают управление инцидентами, устраняя многие неблагоприятные события, связанные с виртуальными рабочими местами, путем простого обновления виртуализированного образа, а также восстанавливая среду виртуальных рабочих мест до предыдущего состояния.
Другие преимущества виртуализации:
Однако некоторые приложения создают проблемы для виртуализации. Например, приложение, которому требуется драйвер устройства (который интегрируется с ОС и, следовательно, зависит от нее), может повлиять на использование периферийных устройств, таких как принтеры.
Кроме того, 16-разрядные приложения, требующие обширной интеграции с ОС, сложно виртуализировать (например, некоторые антивирусные программы). Задержка, вызванная виртуализацией, может привести к медленной работе ресурсоемких приложений для графических данных в процессе рендеринга.
Отличие виртуализации серверов от виртуализации приложений
У этих двух процессов есть общие основные возможности и преимущества (например, снижение расходов, повышение безопасности данных и централизованное управление), однако они выполняют разные функции.
Виртуализация серверов подразумевает использование одного или нескольких серверов, объединенных в несколько групп. Если в центре обработки данных имеется 20 физических серверов, их можно виртуализировать, разделив, например, на две группы по 10 или на группу с 5 серверами и группу с 15. Нет никакой разницы между виртуальными серверами и группой из 5, 10 или 15 физических серверов, работающих как отдельные серверы.
В то же время один физический сервер можно разделить на несколько отдельных виртуальных серверов, что поможет максимально эффективно использовать ресурсы организации и облегчит восстановление после неожиданных сбоев сервера. При использовании виртуальных серверов расходы также снижаются за счет уменьшения организационных потребностей в нескольких серверах, что приводит к снижению затрат на техническое обслуживание, защиту окружающей среды и электроэнергию.
Виртуализация приложений обеспечивает их использование в другой операционной системе или браузере без каких-либо зависимостей. В качестве примера можно привести виртуализацию Microsoft PowerPoint для работы в ОС Ubuntu через браузер Opera.
Реализация обеих сред также различается. Виртуализация рабочих мест влияет на сетевую архитектуру, протокол передачи данных и центр обработки данных, тогда как виртуализация серверов влияет только на изменения на сервере.
Каковы преимущества виртуализации приложений?
Чтобы снизить расходы и повысить продуктивность работы, организации должны развивать цифровые рабочие области. Это означает миграцию сетевых ресурсов из локальных сред в облако. DaaS — результат такой смены парадигмы.
Современная цифровая рабочая область объединяет устройства, приложения и сервисы, которые необходимы пользователям. Эти рабочие области необходимо безопасно администрировать и унифицировать, чтобы обеспечить общий доступ в пределах всей организации.
Решения модели DaaS можно развернуть с помощью VMware Horizon® View™ 7, продукта для виртуализации рабочих мест, который упрощает предоставление, защиту и администрирование виртуальных рабочих мест и приложений. Обладая непревзойденной простотой, скоростью, гибкостью и масштабируемостью, Horizon значительно снижает расходы по сравнению с традиционной инфраструктурой VDI, обеспечивая при этом постоянное высокое удобство использования на любом устройстве, в любом месте и в любое время.
Horizon поддерживает мобильность персонала и позволяет пользователям быстро получать доступ одновременно к нескольким приложениям для определенных ОС из облака, используя любые устройства.
Семейство Horizon включает в себя такие продукты:
Технологии виртуализации
Виртуализация серверов
Архитектура современных серверов x86 предполагает выполнение только одной ОС на сервере. Преодолеть такое структурное ограничение можно с помощью виртуализации серверов x86. Эта технология абстрагирует операционную систему и приложения от уровня физического оборудования, что делает среду серверов менее сложной и более адаптивной и рентабельной. Благодаря виртуализации на одном физическом сервере можно выполнять несколько операционных систем в виде виртуальных машин, у каждой из которых есть доступ к вычислительным ресурсам сервера.
Виртуализацию можно описать как абстрагирование физических ресурсов системы, позволяющее создавать множество логических разделов, в которых будут работать различные операционные системы (одновременно на одном физическом сервере). Каждый раздел (называемый также виртуальной машиной) – это программная среда, которая предоставляет ресурсы (при помощи эмуляции оборудования или устройств). Поверх нее можно инсталлировать операционную систему, а также одно или несколько приложений.
Начало коммерческой технологии виртуализации было положено компанией IBM в середине 60-х годов XX века, когда компьютер System/360 Model 67 позволял поддерживать несколько одновременно работающих гостевых виртуальных машин (в каждой из которых могла работать однопользовательская операционная система). Компания IBM достигла этого путем разработки двух отдельных операционных систем – Virtual Machine (VM) и Conversational Monitor System (CMS), которые обозначаются как VM/CMS. VM создавала виртуальные машины и управляла ими, а CMS (однопользовательская операционная система) работала внутри виртуальной машины, предоставляя доступ к ресурсам системы каждому пользователю. В настоящее время компания IBM продолжает разрабатывать и продвигать VM (после изменения бренда она называется z/VM), которая может теперь даже выполнять внутри виртуальной машины саму себя.
В последние десятилетия исследования технологии виртуализации (и разработка соответствующих продуктов) пошли на подъем с акцентом на использование платформ х86 (как 32-, так и 64-битных). В 2006 года компании AMD и Intel выпустили версии процессоров семейства х86 с новыми инструкциями и расширениями, которые были предназначены специально для аппаратной поддержки виртуализации. Несмотря на то, что детали этих реализаций отличаются, технологии AMD Virtualization (AMD-V) и Intel Virtualization Technology (VT) предоставили такие аппаратные возможности виртуализации, которые могут быть использованы поставщиками программного обеспечения для упрощения кодов их программных продуктов виртуализации и для развития самой архитектуры решений виртуализации.
В 2007-2008 годах расширения технологий AMD-V и Intel VT (появившиеся с выпуском 64-битных двух- и четырехъядерных процессоров AMD и Intel) оказали существенное влияние на разработку кода для Hyper-V. Компания Microsoft и другие поставщики программного обеспечения для виртуализации продолжают работать с AMD и Intel.
В основе решения виртуализации на уровне машины лежит монитор виртуальных машин (Virtual Machine Monitor, VMM). VMM отвечает за создание и изоляцию виртуальной машины и сохранение ее состояния, а также за организацию доступа к системным ресурсам. Схема VMM зависит от архитектуры конкретного процессора; несмотря на то, что VMM позволяет работать внутри виртуальной машины немодифицированным операционным системам.
Преимуществом полной виртуализации и подхода с полным развязыванием физического оборудования и виртуальной машины является способность легко переносить виртуальные машины между серверами с различными физическими конфигурациями.
Такая гибкость достигается ценой потери производительности из-за накладных расходов на обслуживание состояний виртуальных машин и задержек при двоичной трансляции.
При собственной виртуализации монитору VMM не требуется поддерживать в программном обеспечении характеристики ресурсов виртуальной машины и ее состояние. Точно так же, как и в случае полной виртуализации, внутри виртуальных машин операционные системы могут выполняться без их модификации. Hyper-V использует этот метод для работы устаревших операционных систем.
Такой тип реализации имеет много преимуществ – от упрощения архитектуры VMM и до существенного повышения производительности (в результате снижения накладных расходов программного обеспечения).
Строгая реализация паравиртуализации дает повышение производительности на стандартном оборудовании х86 (за счет ликвидации дорогих операций при полной виртуализации и двоичной трансляции). Однако это делается за счет отсутствия поддержки немодифицированных гостевых операционных систем и миграции виртуальных машин обратно на физический сервер. Учитывая эти ограничения, программные продукты на основе паравиртуальных реализаций используют также и аппаратную виртуализацию (для работы немодифицированных операционных систем). Такой подход позволяет предоставить более широкую поддержку, охватывающую и устаревшие операционные системы, а также позволяет обновлять более новые операционные системы (используя те улучшения и повышение производительности, которые можно получить от паравиртуализации).
XenSource (недавно купленная компанией Citrix) была одной из компаний по реализации паравиртуализации, которая создала решение виртуализации с открытым кодом под названием Xen. Первоначальные версии Xen поддерживало только несколько модифицированных операционных систем. С выпуском версии Xen 3.0 (которая использует аппаратную поддержку виртуализации архитектур AMD-V и Intel VT) в гостевой виртуальной машине появилась возможность выполнения немодифицированной операционной системы Windows XP.
В июле 2006 года компании Microsoft и XenSource заключили соглашение о поддержке такого взаимодействия, которое позволило бы модифицированным для Xen виртуальным машинам Linux мигрировать на Hyper-V, а виртуальным машинам Windows – на решение Xen. Компании Microsoft и Citrix продолжают это сотрудничество. Citrix разработала слой адаптации, который устанавливает соответствие между интерфейсом прикладного программирования гипервызовов Citrix и таким же интерфейсом Hyper-V (а также сетевые драйверы и драйверы систем хранения для поддерживаемых дистрибутивов Linux). Эти драйверы обеспечивают повышение производительности при их инсталляции в гостевую операционную систему Linux, работающую на Hyper-V.
Решения по серверной виртуализации:
Виртуализация на уровне операционных систем
Виртуализация на уровне операционной системы основана на идее поддержания операционной системой хоста нескольких изолированных разделов (или виртуальных сред, virtual environment (VE)). Виртуализация достигается при помощи мультиплексирования доступа к ядру (с обеспечением безопасности системы от виртуальных сред).
Виртуализация на уровне ядра ОС подразумевает использование одного ядра хостовой ОС для создания независимых параллельно работающих операционных сред. Для гостевого ПО создается только собственное сетевое и аппаратное окружение. Такой вариант используется в Virtuozzo (для Linux и Windows), OpenVZ (бесплатный вариант Virtuozzo) и Solaris Containers.
Виртуализация сети
Виртуализация сети – это полное воспроизведение физической сети программным методом. Виртуальные сети аналогичны физическим сетям с точки зрения надежности и возможностей. Однако они обладают множеством дополнительных эксплуатационных преимуществ, таких как независимость от оборудования, быстрая инициализация, возможность развертывания без прерывания работы систем, автоматизированное обслуживание и поддержка как современных, так и устаревших приложений.
Виртуализированные сети обеспечивают подключение рабочих нагрузок к логическим сетевым устройствам и службам, таким как логические порты, коммутаторы, маршрутизаторы, брандмауэры, средства балансировки нагрузки, сети VPN и т.д. Приложения в виртуальных сетях работают точно так же, как и в физических.
Например, ПО виртуализации сетей VMware поддерживает создание адаптивных, масштабируемых сетевых сред с высокой эксплуатационной эффективностью. Решения VMware не только реализуют непрерывный мониторинг и контроль качества обслуживания и безопасности, но и помогают выполнять инициализацию, устранение неполадок и клонирование намного быстрее, чем при использовании физических инфраструктур.
Благодаря возможности развертывания полноценных, программных и виртуальных мобильных сетей для виртуальных машин на любом сетевом оборудовании с поддержкой IP-протокола VMware NSX занимает место лучшей платформы виртуализации сетей и систем безопасности.
Платформа VMware NSX объединяет передовые возможности Nicira NVP и VMware vCloud Network and Security (vCNS). VMware NSX включает полный комплект упрощенных элементов логической сетевой инфраструктуры и услуг, таких как логические коммутаторы, маршрутизаторы, брандмауэры, средства балансировки нагрузки, сети VPN, а также компоненты для мониторинга, обеспечения безопасности и качества обслуживания.
Виртуализация приложений
Сегодня компании переносят важные приложения и платформы (такие как базы данных, системы ERP и CRM, электронную почту, приложения для совместной работы, промежуточное ПО Java, средства бизнес-аналитики и др.) в виртуальную среду.
Виртуализированные приложения работают быстрее и лучше, характеризуются высокой доступностью и адаптивностью, а также поддерживают возможность аварийного восстановления и использования в облачной инфраструктуре. Решение VMware по виртуализации приложений, основанное на VMware vCloud Suite, помогает повысить качество ИТ-услуг, снизить сложность инфраструктуры, достичь максимальной эффективности, а также снизить расходы за счет выделения правильного объема ресурсов.
Виртуализация приложений – это технология, которая направлена на разделение и изоляцию приложений на стороне клиента (работающих под местной операционной системой). Приложения изолируются в виртуальной среде, находящейся между операционной системой и стеком приложений. Виртуальная среда загружается до приложения, изолирует его от других приложений и операционной системы, а также предотвращает модификацию приложением локальных ресурсов (таких, как файлы и настройки реестра). Приложения могут читать информацию из локального системного реестра и файлов, но пригодные для записи версии этих ресурсов поддерживаются внутри виртуальной среды. Данная технология позволяет использовать на одном компьютере, а точнее в одной и той же операционной системе несколько несовместимых между собой приложений одновременно. Виртуализация приложений позволяет пользователям запускать одно и тоже заранее сконфигурированное приложение или группу приложений с сервера. При этом приложения будут работать независимо друг от друга, не внося никаких изменений в операционную систему. Такой вариант виртуализации используется в Sun Java Virtual Machine, Microsoft Application Virtualization (ранее Softgrid), Thinstall (в начале 2008 г. вошла в состав VMware), Symantec/Altiris.
Решения для виртуализации приложений и терминального доступа на основе продуктов:
Виртуализация представлений
Применение технологии виртуализации рабочих мест сотрудников на базе инфраструктуры виртуальных ПК – Virtual Desktop Infrastructure (VDI). VDI позволяет отделить пользовательское ПО от аппаратной части и осуществлять доступ к клиентским приложениям через терминальные устройства.
VDI – комбинация соединений с удаленным рабочим столом и виртуализации. На обслуживающих серверах работает множество виртуальных машин, с клиентскими операционными системами Windows и Linux.
Виртуализацию представлений можно рассматривать как технологию тонких терминалов, которые фактически виртуализируют рабочие места пользователей настольных систем. Одним из наиболее известных тонких клиентов является терминал Sun Ray, для организации работы которого используется программное обеспечение Sun Ray Server Software.
Виртуальный рабочий стол
Данная виртуализация предназначена для изменения управления компьютерными ресурсами конечных пользователей (путем виртуализации рабочих столов настольных компьютеров и консолидации их на централизованных серверах).
Виртуализация рабочих столов реализуется при помощи инфраструктуры Virtual Desktop Infrastructure (VDI). Этот термин обозначает комбинацию аппаратного обеспечения, программного обеспечения для виртуализации, а также инструментов управления.
Виртуализация рабочих столов может быть реализована либо как статические виртуальные рабочие столы, либо как динамические виртуальные рабочие столы. При первом варианте физический настольный компьютер заменяется виртуальным. Во втором варианте конечные пользователи динамически подключаются к одному из виртуальных рабочих столов из пула (по требованию).
Виртуальные рабочие столы размещаются на надежных отказоустойчивых серверах в дата-центрах. Пользователь всегда имеет полный контроль над всеми своими ресурсами. Подключение производится посредством службы терминального доступа Microsoft Windows по защищенным каналам (RDP), что обеспечивает конфиденциальность передаваемой информации.
Для комфортной работы с удаленным рабочим столом используются технологии Microsoft, VMware, Citrix. После подключения пользователей к удаленному рабочему столу можно воспользоваться всеми сетевыми и локальными устройствами (флеш-накопители, приводы, принтеры и т.д.).
Различные решения для организации удаленного рабочего стола.
Amazon WorkSpace – это удаленные рабочие столы в облаке Amazon AWS с предустановленными пакетами офисных приложений с возможностью интеграции сервиса с локальной службой каталогов.
Сервис DaaS – это быстрый доступ к рабочему столу пользователей из любой точки, с любого устройства. Пользователи получают возможность работать эффективнее, оперативно получая доступ к своим данным в любое время.
Виртуализация рабочих мест САПР
Технология виртуализации рабочих мест САПР, построенная на базе решений Citrix и технологии NVIDIA GRID.
Технология NVIDIA GRID – это решение для виртуализации GPU, удаленного доступа и управления сеансом, которое позволяет нескольким пользователям одновременно работать с графически насыщенными приложениями, используя общие ресурсы GPU. Технология призвана решить проблему виртуализации и удаленного доступа к рабочим местам в таких областях, как автоматизирование проектирование (CAD), управление информацией в строительстве (BIM), управление жизненным циклом изделия (PLM), автоматизация деятельности кредитно-финансовых учреждений, работа с системами архивации и передача изображений в области здравоохранения, фото- и видеоредактирование.
Благодаря этому, а также использованию технологий Citrix XenServer GPU pass-through и Citrix XenDesktop HDX 3D стало возможным запускать тяжелые 3D-приложения на стороне сервера и предоставлять к ним доступ в терминальном режиме с полной поддержкой профессиональной графики NVIDIA GRID.
Виртуализация хранилищ
Цель виртуализации хранилищ как одного из компонентов программного хранилища – повышение производительности без приобретения дополнительного оборудования для хранения данных.
Виртуализированные хранилища должны поддерживать быструю инициализацию, чтобы обеспечить развертывание высокопроизводительных эффективных хранилищ с той же скоростью, что и ВМ. Модель управления хранилищами должна ориентироваться на потребности ВМ и обеспечивать удобство работы администраторам виртуальных сред, в задачи которых входит управление ресурсами хранения. Для удобной работы с виртуализированными хранилищами от них требуется высокая степень интеграции с платформой гипервизора.
Виртуализация хранилищ VMware – это сочетание возможностей, которое формирует уровень абстракции для ресурсов физического хранилища и поддерживает их адресацию, оптимизацию и администрирование в виртуальной среде.
Технологии виртуализации хранилищ обеспечивают эффективный способ управления ресурсами хранения в виртуальной инфраструктуре и реализуют следующие преимущества:
Технологии виртуализации
Виртуализация серверов
Сегодня, говоря о технологиях виртуализации, как правило, подразумевают виртуализацию серверов, так как последняя становится наиболее популярным решением на рынке IT. Виртуализация серверов подразумевает запуск на одном физическом сервере нескольких виртуальных серверов. Виртуальные машины или сервера представляют собой приложения, запущенные на хостовой операционной системе, которые эмулируют физические устройства сервера. На каждой виртуальной машине может быть установлена операционная система, на которую могут быть установлены приложения и службы. Типичные представители это продукты VmWare (ESX, Server, Workstation) и Microsoft (Hyper-V, Virtual Server, Virtual PC).
Центры обработки данных используют большое пространство и огромное количество энергии, особенно если прибавить к этому сопровождающие их системы охлаждения и инфраструктуру. Средствами технологий виртуализации выполняется консолидация серверов, расположенных на большом количестве физических серверов в виде виртуальных машин на одном высокопроизводительном сервере.
Число физических машин, необходимых для работы в качестве серверов уменьшается, что снижает количество энергии, необходимой для работы машин и пространство, требуемое для их размещения. Сокращение в количестве серверов и пространстве уменьшает количество энергии, необходимой для их охлаждения. При меньшем расходе энергии вырабатывается меньшее количество углекислого газа. Данный показатель, например в Европе, имеет достаточно важную роль.
Немаловажным фактором является финансовая сторона. Виртуализация является важным моментом экономии. Виртуализация не только уменьшает потребность в приобретении дополнительных физических серверов, но и минимизирует требования к их размещению. Использование виртуального сервера предоставляет преимущества по быстроте внедрения, использования и управления, что позволяет уменьшить время ожидания развертывания какого-либо проекта.
Не так давно появились модели последнего поколения процессоров в архитектуре x86 корпораций AMD и Intel, где производители впервые добавили технологии аппаратной поддержки виртуализации. До этого виртуализация поддерживалась программно, что естественно приводила к большим накладным расходам производительности.
Для появившихся в восьмидесятых годах двадцатого века персональных компьютерах проблема виртуализации аппаратных ресурсов, казалось бы, не существовала по определению, поскольку каждый пользователь получал в свое распоряжение весь компьютер со своей ОС. Но по мере повышения мощности ПК и расширения сферы применения x86-систем ситуация быстро поменялась. «Диалектическая спираль» развития сделала свой очередной виток, и на рубеже веков начался очередной цикл усиления центростремительных сил по концентрации вычислительных ресурсов. В начале нынешнего десятилетия на фоне растущей заинтересованности предприятий в повышении эффективности своих компьютерных средств стартовал новый этап развития технологий виртуализации, который сейчас преимущественно связывается именно с использованием архитектуры x86.
Отметим, что хотя в идеях x86-виртуализации в теоретическом плане вроде бы ничего неизвестного ранее не было, речь шла о качественно новом для ИТ-отрасли явлении по сравнению с ситуацией 20-летней давности. Дело в том, что в аппаратно-программной архитектуре мэйнфреймов и Unix-компьютеров вопросы виртуализации сразу решались на базовом уровне и аппаратном уровне. Система же x86 строилась совсем не в расчете на работу в режиме датацентров, и ее развитие в направлении виртуализации — это довольно сложный эволюционный процесс со множеством разных вариантов решения задачи.
Использование средств x86-виртуализации началось в конце 90-х с рабочих станций: одновременно с увеличением числа версий клиентских ОС постоянно росло и количество людей (разработчиков ПО, специалистов по технической поддержке, экспертов), которым нужно было на одном ПК иметь сразу несколько копий различных ОС.
Виртуализация для серверной инфраструктуры стала применяться немного позднее, и связано это было, прежде всего, с решением задач консолидации вычислительных ресурсов. Но тут сразу сформировалось два независимых направления:
Следующий жизненный этап технологий x86-виртуализации стартовал в 2004-2006 гг. и был связан с началом их массового применения в корпоративных системах. Соответственно, если раньше разработчики в основном занимались созданием технологий исполнения виртуальных сред, то теперь на первый план стали выходить задачи управления этими решениями и их интеграции в общую корпоративную ИТ-инфраструктуру. Одновременно обозначилось заметное повышение спроса на виртуализацию со стороны персональных пользователей (но если в 90-х это были разработчики и тестеры, то сейчас речь уже идет о конечных пользователях как профессиональных, так и домашних).
Многие трудности и проблемы разработки технологий виртуализации связаны с преодолением унаследованных особенностей программно-аппаратной архитектуры x86. Для этого существует несколько базовых методов:
Полная виртуализация (Full, Native Virtualization). Используются не модифицированные экземпляры гостевых операционных систем, а для поддержки работы этих ОС служит общий слой эмуляции их исполнения поверх хостовой ОС, в роли которой выступает обычная операционная система. Такая технология применяется, в частности, в VMware Workstation, VMware Server (бывший GSX Server), Parallels Desktop, Parallels Server, MS Virtual PC, MS Virtual Server, Virtual Iron. К достоинствам данного подхода можно причислить относительную простоту реализации, универсальность и надежность решения; все функции управления берет на себя хост-ОС. Недостатки — высокие дополнительные накладные расходы на используемые аппаратные ресурсы, отсутствие учета особенностей гостевых ОС, меньшая, чем нужно, гибкость в использовании аппаратных средств.
Паравиртуализация (paravirtualization). Модификация ядра гостевой ОС выполняется таким образом, что в нее включается новый набор API, через который она может напрямую работать с аппаратурой, не конфликтуя с другими виртуальными машинами. При этом нет необходимости задействовать полноценную ОС в качестве хостового ПО, функции которого в данном случае исполняет специальная система, получившая название гипервизора ( hypervisor ). Именно этот вариант является сегодня наиболее актуальным направлением развития серверных технологий виртуализации и применяется в VMware ESX Server, Xen (и решениях других поставщиков на базе этой технологии), Microsoft Hyper-V. Достоинства данной технологии заключаются в отсутствии потребности в хостовой ОС – ВМ, устанавливаются фактически на «голое железо», а аппаратные ресурсы используются эффективно. Недостатки — в сложности реализации подхода и необходимости создания специализированной ОС-гипервизора.
Виртуализация на уровне ядра ОС (operating system-level virtualization). Этот вариант подразумевает использование одного ядра хостовой ОС для создания независимых параллельно работающих операционных сред. Для гостевого ПО создается только собственное сетевое и аппаратное окружение. Такой вариант используется в Virtuozzo (для Linux и Windows), OpenVZ (бесплатный вариант Virtuozzo) и Solaris Containers. Достоинства — высокая эффективность использования аппаратных ресурсов, низкие накладные технические расходы, отличная управляемость, минимизация расходов на приобретение лицензий. Недостатки — реализация только однородных вычислительных сред.
Виртуализация представлений (рабочих мест) Виртуализация представлений подразумевает эмуляцию интерфейса пользователя. Т.е. пользователь видит приложение и работает с ним на своём терминале, хотя на самом деле приложение выполняется на удалённом сервере, а пользователю передаётся лишь картинка удалённого приложения. В зависимости от режима работы пользователь может видеть удалённый рабочий стол и запущенное на нём приложение, либо только само окно приложения.
Потребности бизнеса меняют наши представления об организации рабочего процесса. Персональный компьютер, ставший за последние десятилетия неотъемлемым атрибутом офиса и средством выполнения большинства офисных задач, перестает успевать за растущими потребностями бизнеса. Реальным инструментом пользователя оказывается программное обеспечение, которое лишь привязано к ПК, делая его промежуточным звеном корпоративной информационной системы. В результате активное развитие получают «облачные» вычисления, когда пользователи имеют доступ к собственным данным, но не управляют и не задумываются об инфраструктуре, операционной системе и собственно программном обеспечении, с которым они работают.
Вместе с тем, с ростом масштабов организаций, использование в ИТ-инфраструктуре пользовательских ПК вызывает ряд сложностей:
Наряду с централизованным управлением и простым предоставлением компьютеров, VDI обеспечивает доступ к настольной среде из любого места, если пользователи могут дистанционно подключиться к серверу.
Представим, что на клиентском компьютере возникла неполадка. Придется выполнить диагностику и, возможно, переустановить операционную систему. Благодаря VDI в случае неполадок можно просто удалить виртуальную машину и за несколько секунд создать новую среду, с помощью созданного заранее шаблона виртуальной машины. VDI обеспечивает дополнительную безопасность, так как данные не хранятся локально на настольном компьютере или ноутбуке.
Как пример виртуализации представлений можно рассматривать и технологию тонких терминалов, которые фактически виртуализируют рабочие места пользователей настольных систем: пользователь не привязан к какому-то конкретному ПК, а может получить доступ к своим файлам и приложениям, которые располагаются на сервере, с любого удаленного терминала после выполнения процедуры авторизации. Все команды пользователя и изображение сеанса на мониторе эмулируются с помощью ПО управления тонкими клиентами. Применение этой технологии позволяет централизовать обслуживание клиентских рабочих мест и резко сократить расходы на их поддержку — например, для перехода на следующую версию клиентского приложения новое ПО нужно инсталлировать только один раз на сервере.
