У сучасних дата-центрах фізичний сервер зазвичай не працює лише для однієї системи. Значно частіше його ресурси використовують для запуску кількох ізольованих середовищ одночасно — саме так працюють VPS (віртуальні приватні сервери) та інші рішення на основі віртуалізації.
Принцип роботи досить простий: фізичний сервер має обчислювальні ресурси — процесор, оперативну пам’ять, накопичувачі та мережеві інтерфейси. Спеціальне програмне забезпечення (гіпервізор) розподіляє ці ресурси між кількома віртуальними машинами.
У результаті кожна система отримує свою частку ресурсів і може працювати незалежно від інших, ніби це окремий сервер.
Як працює віртуалізація
В основі цієї технології — програмний рівень, який відповідає за створення та керування віртуальними машинами. У технічній термінології його називають гіпервізором. Саме він взаємодіє з апаратним забезпеченням сервера і розподіляє ресурси між окремими системами.
У спрощеному вигляді процес виглядає так:
- фізичний сервер має ресурси — процесор, оперативну пам’ять, накопичувачі та мережеві інтерфейси;
- програмне забезпечення для віртуалізації керує їх використанням;
- на сервері створюються кілька віртуальних машин, кожна з яких отримує виділену частину ресурсів;
- на кожній машині встановлюється окрема операційна система і запускаються потрібні програми.
Для користувача така система виглядає як звичайний комп’ютер. Саме тому віртуальні машини широко використовують у серверній інфраструктурі. Наприклад, у VPS користувач отримує ізольований віртуальний сервер із власними налаштуваннями та можливістю повного керування системою.
Де використовуються віртуальні машини
Сьогодні віртуалізація стала стандартом у більшості IT-інфраструктур. Її застосовують там, де потрібно швидко розгортати нові системи або ізолювати робочі середовища.
Одна з найпоширеніших сфер — розробка програмного забезпечення. Розробники тестують програми на різних операційних системах і конфігураціях, не змінюючи основну систему. Віртуальні машини дозволяють запускати такі середовища на одному комп’ютері без перевстановлення ОС.
Ще одна важлива сфера — серверна інфраструктура та хостинг для сайтів. Більшість хостинг-провайдерів використовують віртуалізацію для надання послуг, зокрема VPS. Один фізичний сервер може обслуговувати десятки сайтів або сервісів, кожен із яких працює у власному ізольованому середовищі.
Віртуальні машини також активно застосовують в інформаційній безпеці. Наприклад, підозрілі файли або нові програми запускають у відокремленому середовищі. Навіть якщо така система буде скомпрометована, це не вплине на основну операційну систему.
Чому ця технологія стала настільки поширеною
До появи віртуалізації серверну інфраструктуру будували досить прямолінійно: для різних систем використовували окремі фізичні сервери. Якщо з’являвся новий сервіс або проєкт, потрібно було або встановлювати нове обладнання, або перерозподіляти навантаження між наявними серверами.
З часом стало очевидно, що такий підхід неефективний. У багатьох випадках сервери використовували лише частину своїх ресурсів, тоді як витрати на обладнання, обслуговування та електроенергію залишалися високими.
Віртуалізація дозволила використовувати ті самі ресурси значно ефективніше. На одному фізичному сервері можна створити кілька ізольованих систем, кожна з яких працює незалежно від інших.
