Podstatou virtualizace je provoz více oddělených serverů na jednom fyzickém hardware. To přináší zásadní úspory v pořizovacích i provozních nákladech, zlepšuje správu, urychluje vytvoření a nasazení nového serveru a další výhody.
V tomto článku budeme mluvit o tzv. plné virtualizaci, kterou používáme u nás. U jiných společností se můžete případně setkat s jinými druhy virtualizace (např. paravirtualizace).
Virtualizace umožňuje, aby na jednom fyzickém serveru (na jednom hardware) běželo více oddělených serverů s vlastním operačním systémem. Fyzický server každému takovému virtuálnímu serveru emuluje virtuální hardware (procesor, paměť, disk, síťová karta, mechaniky, periferní zařízení a další). To, že je server virtualizovaný, však zákazník na první pohled nepozná. Má svůj server s procesory, pamětí a dalšími komponentami, na tom mu běží nějaký operační systém dle jeho volby, má k němu plný přístup a pracuje s ním jako kdyby tento jeho operační systém běžel na vlastním hardware.
K čemu je virtualizace dobrá?
Celé je to samozřejmě o penězích – virtualizace oproti klasickému řešení přináší obrovské finanční úspory. Týká se to pořizovacích i provozních nákladů. Cílem je, aby více virtuálních serverů společně sdílelo fyzické prostředky.
Představte si, že potřebujete provozovat ve své firmě několik serverů – souborový server, poštovní server, WWW server a účetní server. Z bezpečnostních důvodů nechcete, aby všechny tyto služby běžely v jednom operačním systému, a tak jedno z možných řešení je zakoupit 4 fyzické servery. Každý takový fyzický server má svou skříň, procesory, paměti, síťovou kartu, pevné disky a další komponenty.
Jenže je zřejmé, že tyto 4 servery zdaleka nevyužijí výkon hardware. Je známý fakt, žeprůměrná zátěž procesorů na průměrném serveru je 15%. Zbylých 85% je tedy nevyužitých. Ale i tak procesor spotřebovává několik desítek Wattů jen tím, že existuje a že je zapnutý bez ohledu na to, zda je jeho výkon využit či nikoliv.
Podobně je to s napájecími zdroji, se základní deskou serveru atd. Tato zařízení konzumují také několik desítek Wattů jen pro svou základní činnost. I když server nebude zrovna vůbec nic dělat, jeho spotřeba pravděpodobně neklesne pod 90 W. A to je vyhozených 90 W – budou vás stát cca 270 Kč měsíčně, tedy 3240 Kč ročně na jednom serveru. A samozřejmě jste museli pravděpodobně vynaložit stovky tisíc na pořízení 4 fyzických serverů.
Řešením je tedy virtualizace. Pořídíte si např. jen 1 server za čtvrtinovou cenu a na něm zprovozníte virtualizaci a poběží vám 4 virtuální servery. Ty budou sdílet výkon procesorů a také si mezi sebe “rozdělí” náklady na provoz samotného hardware. Jasná je také výrazná úspora prostoru, kde se servery umisťují.
Nové virtuální servery se také jednoduše zřizují. Není potřeba zapojovat nějaký nový hardware, často je to na jedno kliknutí v nějaké aplikaci. Tudíž lze celá operace plně automatizovat, ušetří se čas a pracovní síla.
Virtualizace u nás
V rámci našich služeb tedy nabízíme provoz virtuálních serverů na našich fyzických serverech. Na jednom serveru jich provozujeme několik desítek, výsledná spotřeba elektrické energie na 1 virtuální server vychází na cca 4 W. To je zásadní rozdíl, nemyslíte? Díky tomu to můžeme nabízet tak levně – od 100 Kč měsíčně (bez DPH).
Výkon procesorů je sdílený – každé VPS má jeden nebo více virtuální procesorů, které se společně střídají o čas na fyzických procesorech. Více viz. VPS – vysvětlení virtuálních procesorů. Vyhrazený výkon procesorů nenabízíme, celá virtualizace by ztratila smysl a plýtvali bychom nevyužitým výkonem serveru. Pak by také naše služby VPS musely být cenově jinde. Pokud zákazník trvá na nesdíleném výkonu, může zvolit dedikované servery, kde má celý fyzický stroj jen pro sebe.
Paměť je vyhrazená – kolik si zákazník objedná operační paměti (RAM), tolik ji bude mít jen pro sebe. Se sdílením paměti je to problematické. Navíc u nesdílené paměti je výhoda v tom, že operační systém, běžící na virtuálním serveru, použije nevyužitou paměť k cachování, čímž sníží zátěž pevných disků. Více viz. pojednání o cache souborového systému.
Pro plnou virtualizaci využíváme produkt KVM (Kernel-Base Virtual Machine), běžící nad operačním systémem Linux. Viz. www.linux-kvm.org. Jako alternativy existují např. produkty VMWare, Microsoft Hyper-V a Oracle VirtualBox.
Pozor, neplést zde zmíněnou zkratku KVM (Kernel-Base Virtual Machine) s další zkratkou KVM (Keyboard, Video, Mouse), zmíněnou v následující části.
Na virtuálním serveru je možné provozovat libovolný operační systém – např. Linux nebo Windows. Buď operační systém předinstalujeme my dle požadavku zákazníky při zřizování nebo si může zákazník OS nainstalovat sám připojením instalačního CD/DVD (viz. dále).
Přístup k zařízení virtuálního serveru
Virtuální server má mimo jiné virtuální obrazovku, klávesnici, myš a CD/DVD mechaniku. Ale protože to jsou virtuální věci, tak jak se k nim dostat a jak je používat? Samozřejmě pomocí vhodných programů.
KVM (neboli Keyboard, Video, Mouse) je technologie, která umožňuje přístup k monitoru, klávesnici a myši vzdáleného počítače. Stačí si tedy ve svém domácím počítači nainstalovat potřebný program, připojit se vzdáleně k virtuálnímu serveru a na monitoru vašeho počítače se zobrazí obsah monitoru virtuálního serveru a k jeho ovládání můžete používat svou myš a klávesnici, jako kdybyste seděli přímo u serveru. K tomu se používá protokol označovaný jako VNC. Více viz. VPS – přístup k serveru přes VNC.
Samozřejmě je také potřeba, aby zákazníci měli možnost ke svému virtuálnímu serveru připojit nějaké CD/DVD, ze kterého si chtějí nainstalovat nějakou aplikaci (nebo dokonce samotný operační systém). I to je možné a dělá se to přes zákaznickou administraci, kde si zákazník vybere ze seznamu požadované CD/DVD a kliknutím si jej připojí k serveru. Opět se to řeší softwarově, naši technici nikam s CDčkem neběží a nevkládají ho do žádné mechaniky, protože daná mechanika ani fyzicky neexistuje. Více viz. VPS – připojení CD/DVD.
Vše zmíněné se děje z pohodlí domova (či kanceláře) zákazníka – není potřeba nikam chodit a nic dělat.