Virtualizace a Hypervizory

Virtualizace je proces, který umožňuje spustit více operačních systémů současně na jednom fyzickém počítači. Tato technologie vytváří abstraktní vrstvu mezi fyzickým hardwarem a softwarem, což vede k lepšímu využití zdrojů, snadnější správě a vyšší bezpečnosti.

Hypervizor (nebo také VMM – Virtual Machine Monitor) je software, firmware nebo hardware, který vytváří a spravuje virtuální stroje (VM). Hypervizor izoluje operační systém hosta (Guest OS) od fyzického hardwaru hostitele (Host).

Rozlišujeme dva základní typy hypervizorů:

Běží přímo na fyzickém hardwaru serveru. Je to v podstatě velmi lehký operační systém určený pouze pro správu virtuálních strojů.

• Charakteristika: Vysoký výkon, stabilita, nízká režie.
• Příklady: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V (v serverovém režimu), Xen, KVM (integrovaný v Linuxu).
• Využití: Datová centra, Cloud computing (AWS, Azure).

Běží jako aplikace v rámci běžného operačního systému (např. Windows nebo Linux).

• Charakteristika: Vyšší režie (protože musí komunikovat přes hlavní OS), snadná instalace a používání.
• Příklady: Oracle VirtualBox, VMware Workstation, Parallels Desktop.
• Využití: Vývojáři, testování aplikací, výuka.

—

• Konsolidace serverů: Místo 10 fyzických serverů vytížených na 10 % můžete mít jeden silný server, kde běží 10 virtuálních strojů vytížených na 80 %. To šetří místo, elektřinu a chlazení.
• Izolace: Pokud jeden virtuální stroj napadne virus nebo v něm dojde k havárii systému, ostatní stroje na stejném hardwaru zůstávají nedotčeny.
• Snapshots (Snímky): Možnost uložit stav celého systému v daný čas. Pokud se aktualizace softwaru nepovede, lze se během vteřin vrátit k funkčnímu stavu.
• Migrace (vMotion/Live Migration): Přesun běžícího virtuálního stroje z jednoho fyzického serveru na druhý bez přerušení provozu.

—

Virtualizace se neomezuje pouze na celé servery:

• Virtualizace úložiště (Storage Virtualization): Spojení více fyzických disků do jednoho logického celku (např. RAID nebo softwarově definovaná úložiště).
• Virtualizace sítě (Network Virtualization - SDN): Vytváření virtuálních switchů, firewallů a směrovačů nezávisle na fyzické kabeláži.
• Virtualizace aplikací: Aplikace běží v izolovaném prostředí a nevyžaduje instalaci do hostitelského systému (např. App-V).
• Virtualizace desktopů (VDI): Operační systém uživatele běží na serveru v datovém centru a uživatel k němu přistupuje vzdáleně přes „tenkého klienta“.

—

V posledních letech získávají na popularitě kontejnery (např. Docker). Na rozdíl od virtuálních strojů kontejnery neobsahují celý operační systém, ale sdílejí jádro (kernel) hostitelského systému.

—

Virtualizace směřuje k co největší lehkosti. Unikernely jsou specializované obrazy, které obsahují pouze kód aplikace a minimální sadu knihoven operačního systému nutnou k běhu, což extrémně zvyšuje bezpečnost a rychlost.

Související články:

• Cloud computing a jeho poskytovatelé
• Technologie úložišť a RAID
• Zabezpečení virtualizovaných prostředí

Tagy: hw virtualization hypervisor vmware docker kvm cloud infrastructure