Выводы
В данном разделе сделан краткий обзор «облачных» технологий, а также моделей, типов и структур «облаков». Также были рассмотрены основные понятия, связанные с облачными технологиями.
По результатам обзора можно сделать вывод, что облачные технологии являются достаточно универсальным средством предоставления вычислительных услуг, обладают возможностью адаптации к запросам пользователей и являются перспективным направлением развития IT систем.
Глава 2. Гипервизоры
-
Определение
Гипервизор (Hypervisor) — в компьютерах программа или аппаратная схема, обеспечивающая или позволяющая одновременное, параллельное выполнение нескольких или даже многих операционных систем на одном и том же хост-компьютере. [47,49,50] Гипервизор также обеспечивает изоляцию операционных систем друг от друга, защиту и безопасность, разделение ресурсов между различными запущенными ОС и управление ресурсами.
Гипервизор сам по себе в некотором роде является минимальной операционной системой (микроядром или наноядром). Он предоставляет запущенным под его управлением операционным системам сервис виртуальной машины, виртуализируя или эмулируя реальное (физическое) аппаратное обеспечение конкретной машины, и управляет этими виртуальными машинами, выделением и освобождением ресурсов для них. Гипервизор позволяет независимое «включение», перезагрузку, «выключение» любой из виртуальных машин с той или иной ОС. При этом операционная система, работающая в виртуальной машине под управлением гипервизора, может, но не обязана «знать», что она выполняется в виртуальной машине, а не на реальном аппаратном обеспечении.
-
Основные сведения
Облачные технологии строятся на основе виртуализации.
При создании системы облачных вычислений необходимо обеспечить быструю, удобную и бесперебойную работу системы и работающих в ней приложений для каждого конечного потребителя «облака». Для этого требуется оптимизировать нагрузку на облачную систему в целом, а также на каждую клиентскую виртуальную машину. При создании «облака» нужно распределить ресурсы сервера таким образом, чтобы каждый пользователь, который будет работать в нем, мог решать требуемые задачи быстро и качественно. Ресурсы, которые требуют оптимизации, будут следующие: Память, процессор, жесткий диск и сеть. Оптимальное соотношение выделенных ресурсов будет рассчитано в процессе тестирования системы и нагрузки на неё, а также на каждую виртуальную машину в отдельности. Следует заметить, что все ресурсы на гостевых (клиентских) виртуальных машинах - виртуальные.
Основой для решения данной задачи является гипервизор. Это программа или аппаратная схема, обеспечивающая или позволяющая одновременное, параллельное выполнение нескольких или даже многих операционных систем на одном и том же хост-компьютере. Гипервизор также обеспечивает изоляцию операционных систем друг от друга, защиту и безопасность, разделение ресурсов между различными запущенными ОС и управление ресурсами. [43,50]
Гипервизор управляет n-количеством операционных систем на физическом сервере.
Данная схема позволяет использовать мощности сервера несколькими пользователями сразу.
Он также отвечает за управление сервером и гостевыми машинами, оптимизацию нагрузки на систему в целом, организацию связи между виртуальными ресурсами и физическими, и многие другие задачи. Для того, чтобы оптимально организовать работу гипервизора, следует провести тесты системы в различных конфигурациях и ситуациях, и определить как в них будет протекать работа «облака».
-
Типы гипервизоров
Существует два типа гипервизоров [43,46,50]: Автономный гипервизор (1 тип, работает непосредственно на оборудовании) и второй тип – На основе базовой ОС (работает поверх установленной основной ОС). Так же существует гибридный тип гипервизоров (cостоит из двух частей: из тонкого гипервизора, контролирующего процессор и память, а также работающей под его управлением сервисной ОС в кольце пониженного уровня.) Подробнее на рис.2 [46].
Рис.2. Схема типов гипервизора
-
Принцип работы
Принцип работы у обоих типов гипервизора одинаковый – распределение ресурсов оборудования между клиентами системы, вне зависимости от того на каком уровне работает гипервизор. Гипервизоры первого типа работают быстрее, так как они функционируют непосредственно на оборудовании системы. Так же гипервизоры первого типа имеют больший набор функций для виртуализации системы. Гипервизор первого типа загружается до запуска операционной системы и контролирует все привелигерованные операции, выполняемые операционными системами. Гипервизоры второго типа загружаются после загрузки ядра операционной системы и сосуществуют с ними на равных условиях[9,50].
Изоляция[43]. В данном сценарии клиенты запускают несколько изолированных вычислительных сред на одном устройстве и разделяют данные среды на основании уровней безопасности. Клиентские гипервизоры (второго типа) реализуют данный сценарий посредством запуска — и изоляции — нескольких экземпляров ОС на одном устройстве. Однако инфраструктура виртуальных рабочих столов (VDI) также может реализовывать данный сценарий и предлагает более высокий уровень разделения и защиты данных. VDI хранит данные и приложения в центре обработки данных, а пользователю предоставляет только обзор рабочей станции. Гипервизоры первого типа изначально полностью изолируют операционные системы, функционирующие на сервере, друг от друга.
-
|