Виртуализация

виртуализация представляет собой сокрытие настоящей реализации какого-либо процесса или объекта от истинного его представления для того, кто им пользуется. Продуктом виртуализации является нечто удобное для использования, на самом деле, имеющее более сложную или совсем иную структуру, отличную от той, которая воспринимается при работе с объектом.В компьютерных технологиях под термином «виртуализация» обычно понимается абстракция вычислительных ресурсов и предоставление пользователю системы, которая «инкапсулирует» (скрывает в себе) собственную реализацию. Проще говоря, пользователь работает с удобным для себя представлением объекта, и для него не имеет значения, как объект устроен в действительности.

Виртуальная машина (ВМ, от англ. virtual machine) —

• программная и/или аппаратная система, эмулирующая аппаратное обеспечение некоторой платформы (target — целевая, или гостевая платформа) и исполняющая программы для target-платформы на host-платформе (host — хост-платформа, платформа-хозяин)
• или виртуализирующая некоторую платформу и создающая на ней среды, изолирующие друг от друга программы и даже операционные системы.
• также спецификация некоторой вычислительной среды (например: «виртуальная машина языка программирования Си»).

Преимущества  использования виртуальных машин

• виртуальная машина работает под управлением гостевых операционных систем и содержит все стандартные компоненты компьютера, а значит виртуальная машина полностью совместима со стандартными операционными системами, программным обеспечением и т.д.;
• в рамках виртуальной машины можно работать с устаревшими программными решениями и операционными системами;
• возможность создать защищенные пользовательские окружения для работы с сетью.
• несколько виртуальных машин, развернутых на физических ресурсах одного компьютера, изолированы друг от друга, таким образом, сбой одной из виртуальных машин не повлияет на доступность и работоспособность сервисов и приложений других;
• она может быть перенесена или скопирована, как и любой иной файл;
• виртуальные машины не зависят от аппаратного обеспечения, на котором функционируют.
• виртуальные машины идеально подходят для процессов обучения и переподготовки, поскольку позволяют развернуть требуемую платформу вне зависимости от параметров и программного обеспечения хоста (физического компьютера, на котором функционирует виртуальная машина);
• возможность сохранения состояния виртуальной машины позволяет быстро вернуться к точке до внесения изменений в систему;
• в рамках одной гостевой операционной системы может быть развернуто несколько виртуальных машин.
• виртуальные машины могут создавать представления устройств, которых физически нет (эмуляция устройств).

Недостатки использования  виртуальных машин

• обеспечение единовременной работы нескольких виртуальных машин потребует достаточного количества аппаратных мощностей;
• в зависимости от используемого решения, операционная система виртуальной машины может работать медленнее.
• различные платформы виртуализации не поддерживают виртуализацию всего аппаратного обеспечения и интерфейсов.

Типы виртуализации.

1. Виртуализация операционной системы.(Является наиболее распространенной в данный момент формой виртуализации. Виртуальная операционная система (виртуальная машина) представляет собой, как правило, совмещение нескольких операционных систем, функционирующих на одной аппаратной основе. Каждая из виртуальных машин управляется отдельно при помощи VMM (Virtual Machine Manager). Лидерами в области поставок решений для виртуализации информационных систем являются Microsoft,AMD, Intel)
2. Виртуализация серверов приложений.(процесс интеллектуальной балансировки нагрузки)
3. Виртуализация приложений.(Под виртуализацией приложений следует понимать использование программных решений в рамках изолированной виртуальной среды).
4. Виртуализация сети.(объединение аппаратных и программных ресурсов в единую виртуальную сеть)
5. Виртуализация аппаратного обеспечения.( виртуализация заключается в разбиении компонента аппаратного обеспечения на сегменты, управляемые отдельно друг от друга)
6. Виртуализация систем хранения.(.

Виртуализация файлов: как правило используется в системах хранения, при этом ведутся записи о том, какие файлы и каталоги находятся на определенных носителях.

Виртуализация блоков: Используется в сетях распределенного хранения данных. Сервера - хранилища данных используют RAID - технологию.

7. Виртуализация сервисов.( виртуализация сервисов является объединением всех вышеуказанных типов виртуализации. Решение виртуализации сервисов позволяет работать с приложением вне зависимости от физического расположения его частей, объединяя и управляя их взаимодействием.)

Подходы к созданию интерфейсов  между виртуальными машинами и системами  виртуализации ресурсов также можно  разделить на следующие типы:

• Полная виртуализация - технология, которая обеспечивает полную симуляцию базового оборудования, гостевая операционная система остается в нетронутом виде.
• Аппаратная виртуализация - технология, позволяющая запускать на одном компьютере (хосте) несколько экземпляров операционных систем. гостевые ОС независимы друг от друга и от аппаратной платформы.(набор инструкций, облегчающих выполнение операций на аппаратном уровне, которое до этого могли выполняться только программно)
• Паравиртуализация - гостевые операционные системы подготавливаются для исполнения в виртуализированной среде, для этих целей в ядро ОС вносят незначительные изменения. Для взаимодействия с гостевой операционной системой используется API - интерфейс.

Виртуальные машины могут использоваться для:

• защиты информации и ограничения возможностей программ
• исследования производительности ПО или новой компьютерной архитектуры;
• эмуляции различных архитектур (например, эмулятор игровой приставки);
• оптимизации использования ресурсов мейнфреймов и прочих мощных компьютеров (см., например: IBM eServer);
• вредоносного кода для управления инфицированной системой
• моделирования информационных систем с клиент-серверной архитектурой на одной ЭВМ
• упрощения управления кластерами — виртуальные машины могут просто мигрировать с одной физической машины на другую во время работы.
• тестирования и отладки системного программного обеспечения;

Virtual PC — программный пакет виртуализации для операционной системы Windows, а также программа эмуляции для Mac OS.

Microsoft Virtual PC - это мощная программа, которая позволяет эмулировать на одном компьютере работу сразу нескольких виртуальных машин. Каждая из таких машин может находиться под управлением своей собственной операционной системы (Windows любой версии, Netware, Linux, Solaris и т.д.), выполнять уникальную задачу, иметь собственную конфигурацию и т.д.