Целью виртуализации, вне зависимости от области приложения, обычно является упрощение администрирования гетерогенного оборудования, повышение надежности, снижение простоев, повышение степени использования оборудования, что, в конечном счете, ведет к снижению издержек.
В виртуализованных инфраструктурах работа персонала, функциональных процессов и технологий концентрируется в первую очередь на уровне сервиса; вычислительные емкости выделяются динамически; вся инфраструктура становится более простой и гибкой. Виртуализация позволяет компаниям добиться баланса между такими, на первый взгляд, антагонистическими бизнес-реалиями, как затраты и динамичность. Если раньше предприятия периодически проводили консолидацию для сокращения расходов, а затем децентрализацию для того, чтобы быть ближе к заказчику и быстрее реагировать на его запросы, то сегодня виртуализация позволяет решить обе эти задачи одновременно.
Стоит особо отметить, что виртуальные платформы легко воспринимаются пользователями и работают, как настоящие компьютеры. Благодаря тому, что они абстрактны и отделены от физических платформ и друг от друга, виртуальные платформы предоставляют простую переносимость, в высшей степени интеллектуальное функционирование и способность скрыть от пользователя свою сложность, в то же время повышая надежность системы. Заметим, что виртуализация предоставляет способ создания менее сложных систем, которые превращают компьютеры в более управляемые объекты. Кроме того, такое разделение обеспечивает более высокий уровень безопасности систем, сетей и приложений благодаря изоляции потенциально опасных подсистем от системных ресурсов низкого уровня и от других виртуальных платформ.
Виртуализация серверов меняет способ, которым ведущие IT-организации предоставляют ресурсы и управляют своими системами и приложениями, помогает консолидировать инфраструктуру, оптимизировать ее использование, снизить общие расходы и повысить оперативность бизнеса. Благодаря современному серверному ПО для виртуализации можно добиться консолидации множества ОС и наборов ПО на одной платформе (например, используя платформу на базе процессоров Intel), при этом ресурсы платформы могут предоставляться динамически для удовлетворения конкретных требований бизнеса и приложений.
Среди важнейших преимуществ программных решений по виртуализации серверов можно отметить следующие.
Гибкая консолидация серверов. С помощью виртуализации можно быстро провести консолидацию разнообразных ОС и приложений как на двухпроцессорных, так и на 16-процессорных серверах и более крупных платформах.
Улучшенная доступность и безопасность. Отказы ПО и цифровые атаки хакеров локализуются внутри виртуальных разделов, а разделы с функцией восстановления после отказа предоставляют простой экономичный подход для улучшения доступности.
Упрощенный переход на новую ОС и новое оборудование. Виртуализация серверов позволяет переносить уже существующие приложения и ОС, в среде которых они работают, в новые виртуальные разделы без изменения.
Хорошо налаженная система испытаний и разработки. На одной платформе можно разместить множество испытательных сред и множество экземпляров каждого набора ПО.
Возросшая оперативность бизнеса. Для размещения новых приложений, увеличения рабочей нагрузки и управления системой можно за несколько минут создать виртуальные разделы или изменить их размеры.
Инфраструктура хранения, использующая виртуализацию, значительно проще для управления, что экономит IT-администраторам огромное количество времени и усилий. Вместо того чтобы тратить время на модификацию оборудования, физически подключая, передвигая и конфигурируя устройства, они могут без особых усилий централизованно выделять и перемещать виртуальные тома. Это не только оставляет администраторам больше времени на решение иных проблем и задач, но и экономит ресурсы предприятия, поскольку IT-персонал меньшей численности может управлять большими объемами хранения.
Еще одно ключевое преимущество виртуализации - взаимодействие. Маскируя сложность решений хранения данных разных изготовителей, виртуализация создает идеальную среду, в которой каждая подсистема хранения, вне зависимости от ее изготовителя, одинаково предстает перед сервером приложений. Имея виртуализованную архитектуру хранения, предприятия могут покупать хранилища, заранее зная, что их достаточно подключить, и они сразу начнут работать. При этом архитектура обеспечивает также и взаимодействие хранилищ.
Используя виртуализацию, компания защищает себя от опасности попасть в зависимость от определенного производителя или запатентованных технологий и соответственно высоких первоначальных и периодических издержек, которые обычно влечет за собой такая зависимость. Ее IT-менеджеры получают свободу выбора. Это также поощряет здоровую конкуренцию в отрасли производства устройств хранения данных, что со временем приносит дополнительные преимущества.
Виртуализация значительно упрощает добавление и поддержку устройств хранения. Графическое представление хранилищ позволяет администратору легко манипулировать ими по мере необходимости. Он может динамически изменять права доступа к виртуальным томам. Устройства хранения можно обслуживать и модернизировать, не прерывая работу приложений. Благодаря виртуализации облегчается создание резервных копий и удаленное копирование данных.
Технологии виртуализации ресурсов хранения позволяют:
- оптимизировать использование имеющихся гетерогенных ресурсов хранения (по оценке компании DataCore Software, экономится до 30% доступного дискового пространства) и управлять огромными пулами внешней памяти;
- упростить управление гетерогенными системами хранения, разгрузив тем самым системных администраторов;
- сократить срок резервного копирования и восстановления данных, повысив отказоустойчивость всей корпоративной информационной системы;
- снизить совокупную стоимость владения корпоративной системой хранения (за счет устранения "островков данных", более эффективного использования уже имеющихся устройств и систем хранения, обеспечения работы с ресурсами хранения в гетерогенной среде, возможности построения корпоративной системы хранения из компонентов разных производителей, оптимальных по цене, и т. д.).
Виртуализация хранения данных позволяет управлять уже не отдельными дисками, а всем пространством. Это означает, что увеличение дискового пространства определенного сервера или группы серверов больше не является острой проблемой и может происходить буквально на лету. А переход с одной версии программного обеспечения на другую будет занимать считанные секунды. Это особенно важно для предприятий, нуждающихся в круглосуточном доступе к данным, но не имеющих возможности осуществить модернизацию оборудования или ПО.
Приведем пример. Представьте себе операционный зал банка, насчитывающий 30—40 рабочих мест. В самый разгар трудового дня, когда все менеджеры заняты работой, а клиенты ожидают своей очереди, чтобы попасть к операционисту, в серверах баз данных заканчивается место для журнала транзакций. Казалось бы, катастрофа! Традиционный подход требует либо приостановления (пусть даже на 5 мин) работы оборудования для очистки журнала, либо отключения всей системы для того, чтобы добавить диски в массив RAID. В результате у операционистов вообще не окажется доступа к базе данных, или все операции станут занимать больше времени, чем обычно. Так маленькая проблема перерастает в большую. В случае применения технологии виртуализации потребуется всего одна минута, чтобы увеличить дисковое пространство для хранения журнала.
Вот еще одна ситуация. Массив серверов, отвечающих за корпоративную электронную почту, буквально переполняется от потока сообщений. В момент пиковой нагрузки выясняется, что почтовая система поражена новым вирусом. Для устранения последствий вирусной атаки необходимо отключить доступ к ней для всей организации, провести полную проверку на наличие других вирусов, установить заплаты и обновления. На выполнение этой работы может потребоваться более суток! В результате сотни сообщений будут потеряны. Однако если бы серверы использовали для загрузки ОС виртуализованное дисковое пространство, все разрешилось бы гораздо быстрее и практически без потерь. Сценарий в данном случае выглядит следующим образом: для дублирования рабочей версии ОС выделяется необходимое место, затем проводится дублирование, применяются соответствующие заплаты и исправления к копии ОС, осуществляется диагностика, переназначается доступ почтовых серверов к исправленной версии ОС и, наконец, перезагружаются серверы. Таким образом, доступ к почтовым серверам будет перекрыт всего на несколько минут (на время перезагрузки), и ни одно почтовое сообщение не будет потеряно.
Конечно, выход из описанных выше ситуаций можно было бы найти, используя и традиционную сеть хранения данных. Но какой ценой? Несколько часов работы системных администраторов, дополнительно задействованное оборудование, отодвинутые на второй план первостепенные задачи... Вряд ли такой способ решения кому-то понравится.
Кроме явных преимуществ — надежности и универсальности, у виртуализации есть еще и не всем заметные сильные стороны — простота и эффективность управления дисковой подсистемой. И все-таки у кого-то может возникнуть подозрение, что, обеспечивая высокий уровень надежности дисковой системы, такой подход к хранению данных приводит к снижению производительности из-за использования дисков разных поставщиков. В действительности же все наоборот: производительность в системах с виртуализацией дискового пространства составляет десятки, иногда сотни тысяч операций ввода/вывода в секунду, что в несколько раз превышает показатели, характерные для традиционных сетей хранения данных.
За счет чего же достигаются столь высокие результаты? В первую очередь, большое значение имеет тот факт, что информация в хранилище размещается на всех физических дисках, а не на какой-то определенной их части. Принцип размещения данных на дисках зависит от производителей оборудования. Это позволяет сократить время на поиск необходимых данных непосредственно на уровне диска. В отличие от традиционной модели хранения данных, где отдельно взятый диск тратит время на доступ к нескольким своим секторам, применение технологии виртуализации позволяет сразу нескольким физическим дискам совершать операцию доступа только к одному своему сектору. Кроме того, немалая роль отводится управляющему ПО, которое распределяет нагрузку на диски, управляет кэш-памятью, обеспечивает создание уровней RAID и имеет систему самодиагностики и оповещения о возникающих проблемах.
Отраслевые аналитики считают, что возможность виртуализации ресурсов хранения становится одним из ключевых и необходимых элементов полнофункциональной сети хранения данных и одним из решающих факторов при выборе поставщика решений для корпоративной системы хранения данных.
Версия сайта для слабовидящих