ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛИЗАЦИИ И ОБЛАЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ Крумштейн Владимир инженер

ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛИЗАЦИИ И ОБЛАЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ Крумштейн Владимир, инженер департамента вычислительных систем Москва, 2013

ПЛАН СЕМИНАРА 1. Виртуализация. Определение, история, реализация и примеры 2. Облачные вычисления. Связь с виртуализацией, история, применение и примеры 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ Виртуализация 3

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ В ВЫЧИСЛЕНИЯХ Виртуализация в вычислениях – это термин, описывающий разнообразные технологии, методы и подходы к созданию образов реальных объектов, таких как аппаратные платформы, операционные системы, устройства хранения и сетевые ресурсы 4

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ В ВЫЧИСЛЕНИЯХ 5

ХОСТОВАЯ И ГОСТЕВАЯ ОС Хостовая система (хост) - компьютер, на котором работает платформа виртуализации Гостевая операционная система - операционная система, запущенная внутри виртуальной машины 6

КЛАССИФИКАЦИЯ Паравиртуализация Полная виртуализация Виртуализация на уровне ОС Эмуляция Аппаратная виртуализация 7

ПАРАВИРТУАЛИЗАЦИЯ Паравиртуализация - ядро гостевой ОС может отличаться от ядра базовой ОС, но должно быть специальным образом подготовлено Пример: XEN 8

АППАРАТНАЯ ВИРТУАЛИЗАЦИЯ Аппаратная виртуализация - ядро гостевой ОС может отличаться от базовой ОС Пример: VMware Linux KVM IBM LPAR XEN 9

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ НА УРОВНЕ ОС Виртуализация на уровне ОС - ядро гостевой ОС не может отличаться от ядра базовой ОС Пример: Free. BSD jail Linux lxc, openvz Solaris zones 10

ГИПЕРВИЗОР Гипервизор (или монитор виртуальных машин) программа или аппаратная схема, позволяющая одновременное, параллельное выполнение многих операционных систем на одном и том же хосткомпьютере. Гипервизор также обеспечивает изоляцию операционных систем друг от друга, разделение и управление ресурсами 11

ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛИЗАЦИИ АППАРАТНЫХ ПЛАТФОРМ Аппаратная виртуализация создаёт полностью идентичную настоящей аппаратную платформу так, что гостевая операционная система не нуждается в изменениях Паравиртуализация - техника виртуализации, при которой гостевые операционные системы подготавливаются для исполнения в виртуализированной среде 12

ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛИЗАЦИИ АППАРАТНЫХ ПЛАТФОРМ Эмуляция - воспроизведение программными, аппаратными средствами либо их комбинацией работы других программ или устройств Виртуализация на уровне операционной системы метод виртуализации, при котором ядро операционной системы поддерживает несколько изолированных экземпляров пространства пользователя вместо одного 13

ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛИЗАЦИИ 14

ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛИЗАЦИИ Полная виртуализация Паравиртуализация Виртуализация на уровне ОС 15

ТИПЫ ГИПЕРВИЗОРОВ Гостевая ОС 1 Гостевая ОС 2 Прикладное ПО Гостевая ОС 1 Гостевая ОС 2 Гипервизор Аппаратное обеспечение Тип 1 Базовая ОС Аппаратное обеспечение Тип 2 16

ИСТОРИЯ 1964 IBM Cambridge Scientific Center начинает разработку операционной системы CP-40 для мейнфреймов IBM System/360 Model 67 17

ИСТОРИЯ Октябрь 1985 Объявление о выходе системы AT&T 6300+ на основе процессора Intel 80286 c гипервизором Simultask, разработанным Locus Computing Corporation в сотрудничестве с AT&T. Этот гипервизор позволял запускать гостевые ОС для процессора 8086 18

ИСТОРИЯ 1999 VMware объявляет о VMware Virtual Platform для архитектуры Intel IA-32 2000 Выпущена ОС Free. BSD 4. 0 с реализацией Free. BSD jail 2003 Выход первой версии Xen, гипервизора для архитектуры x 86 2003 Выход первой версии QEMU, эмулятора практически любых аппаратных платформ 2005 Intel выпускает процессор с поддержкой технологии Intel-VT 2008 Выпуск гипервизора Microsoft Hyper-V 19

ВИРТУАЛИЗАЦИИ НА ПЛАТФОРМЕ IBM MAINFRAME IBM Mainframe z/VM (CP/CMS) операционная система для создания виртуальных машин на IBM Mainframe 20

ВИРТУАЛИЗАЦИИ НА ПЛАТФОРМЕ IBM MAINFRAME 21

ВИРТУАЛИЗАЦИИ НА ПЛАТФОРМЕ Х 86 Xen - гипервизор с открытым исходным кодом. Для своей работы изменяет ядро Linux. Поддерживается и развивается компанией Citrix VMWare - лидирующий на рынке гипервизор. Основан на ядре Linux KVM - гипервизор с открытым исходным кодом, который не требует изменения стандартного ядра Linux Hyper-V - гипервизор от Microsoft 22

ВИРТУАЛИЗАЦИИ НА ПЛАТФОРМЕ POWER IBM Power LPAR позволяет логически разделять одну физическую машину, то есть отдавать целиком процессор, память, устройства ввода-вывода виртуальной машине, на которую можно инсталлировать ОС IBM Power. VM позволяет создавать микроразделы, то есть отдавать виртуальной машине часть процессора 23

ВИРТУАЛИЗАЦИИ НА ПЛАТФОРМЕ POWER 24

ВИРТУАЛИЗАЦИИ НА ПЛАТФОРМЕ ARM Виртуализация на процессорах ARM. Появились реализации Xen и KVM для процессоров ARM 25

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ НА ПК Применение и возможности • Запуск одной ОС в другой ОС • Изоляция • Безопасность • Работы с устаревшим ПО 26

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ НА ПК VMWare Workstation/Player Oracle Virtual. Box Parallels Desktop for Mac 27

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ НА ПК Qubes OS - операционная система, нацеленная на высокий уровень безопасности через виртуализацию 28

QUBES OS 29

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ НА СЕРВЕРАХ Применение и возможности • Повышение утилизации • Изоляция • Управляемость • Гибкость • Упрощение развёртывания сервисов • Консолидация рабочих мест 30

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ НА СЕРВЕРАХ 31

КОНСОЛИДАЦИЯ РАБОЧИХ МЕСТ 32

CITRIX XENSERVER Citrix Xen. Server - система виртуализации серверов Основные возможности: • • • Создание отказоустойчивых конфигураций Живая миграция Мгновенные снимки Виртуальные коммутаторы «Проброс» видеокарт 33

CITRIX XENSERVER 34

VMWARE VSPHERE Основные возможности VMware v. Sphere: • • Создание отказоустойчивых конфигураций Живая миграция Мгновенные снимки Виртуальные коммутаторы «Проброс» видеокарт Маленький гипервизор Qo. S для ввода-вывода 35

VMWARE VSPHERE 36

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ И ОБЛАЧНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ Виртуализация: VMware, Hyper-V, Xen, KVM, … : Виртуализация Системы хранения Серверы x 86 Virtual data-center CROC Iaa. S Биллинг Удалённый доступ Сеть Amazon Rackspace Автоматизация 37

ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ Каталог услуг Виртуализация Автоматизация Биллинг Оптимизация ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 38

ИСТОРИЯ ОБЛАЧНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ 1950 Подключение при помощи тонких терминалов к IBM Mainframe 1994 Появление облака как символа Интернет 1999 Основание компании Salesforce. com 2006 Amazon запускает облако Iaa. S 2008 Запуск Google Apps Engine 2010 Запуск Microsoft Azure 2010 NASA и Rackspace совместно запускают проект Open. Stack 39

ВИДЫ ОБЛАКОВ Google. Docs Saa. S Paa. S Iaa. S API MS Azure Virtual data-center CROC Виртуализация: VMware, Hyper-V, Xen, KVM, … Серверы x 86 : IBM Lotus. Live Google. Apps Amazon Виртуализация Системы хранения CROC Cloud Services IBM WS On. Demand Go. Grid Виртуализация Сеть 40

ОБЛАКО Saa. S Почта CRM ERP Портал 41

ОБЛАКО Paa. S Java. EE. NET Oracle 42

ОБЛАКО Iaa. S 43

ПРИМЕНЕНИЕ ОБЛАКА ТИПА Iaa. S Размещение ИТ-систем заказчиков: • Аналитическая система на базе БД Oracle • Интернет-магазин • Терминальные пользовательские рабочие места базе MS RDP, Citrix Xen. App, VNC tight • Тестовые нагрузочные среды, среды разработки • Полная миграция ИТ-инфраструктуры в «облако» Размещение заказчиками ИТ-сервисов для своих внутренних клиентов • Трекер для отслеживания грузов • Торговая площадка Построение частных «облаков» на базе ЦОД заказчиков 44

ДЕМОНСТРАЦИЯ ОБЛАЧНОЙ ПЛАТФОРМЫ КРОК 45

Вопросы? 46