Описание
Компания VMware занимается разработкой специализированных продуктов для
виртуализации с 1998 года. Весь пакет продуктов компании, так или иначе, связан
с технологиями виртуализации и возможностями их применения. Надо отметить, что
среди трех основных игроков на рынке коммерческих продуктов для виртуализации
(Citrix, Microsoft, VMware) только VMware является узко специализированной
компанией на продуктах виртуализации, что позволяет ей идти впереди всех
конкурентов по функциональным возможностям продуктов.
Флагманскими продуктами VMware являются VMware ESX/ESXi - гипервизоры,
устанавливающиеся на "голое" железо (bare metal). На текущий момент последней
версией продукта является 4я версия, выпущенная в середине 2009 года. Гипервизор
является основой для виртуализации серверов, он позволяет разделять ресурсы
таким образом, чтобы создавать отдельные, независимые среды для множества
операционных систем на одном физическом сервере. Однако сам по себе гипервизор
имеет весьма ограниченный круг возможностей, для реализации же всех преимуществ
требуется решение, которое включает средства не только виртуализации, но и
управления инфраструктурой (vCenter) - это комплексное решение называется
vSphere.
Анализ эффективности использования серверного оборудования показывает, что
большую часть рабочего времени загрузка составляет около 5-8% от максимальной, в
нерабочее же время серверы просто простаивают, нагревая воздух. При
использовании VMware vSphere мы консолидируем на одном физическом сервере
нагрузку с нескольких серверов (переносим на один сервер не только приложения,
но и операционные системы). Производительность современных серверов делает
крайне неэффективной популярную ранее концепцию "одна задача - один сервер", но
благодаря виртуализации теперь можно использовать новую: "одна задача - одна
виртуальная машина". Таким образом, решается проблема совместимости различного
ПО - далеко не все приложения можно запустить в одном экземпляре операционной
системы. Кроме того, часто в инфраструктуре используются старые приложения,
которые уже не совместимы с текущими версиями ОС, а установка старых версий не
поддерживается на новом оборудовании. Виртуализация решает и эту задачу - в
виртуальной машине ESX можно запустить даже Windows NT 4.0 или MS-DOS.
Конечно, технология виртуализации требует дополнительных затрат ресурсов от
серверного оборудования, но на текущий момент они составляют 1-3% от доступной
мощности, что совсем немного для тех выгод, которые дает эта технология.
Для централизованного управления и мониторинга служит специальный продукт -
VMware vCenter. Помимо мониторинга и создания виртуальных серверов, vCenter
обеспечивает реализацию таких возможностей как перемещение виртуальных машин
между физическими серверами, миграцию дисковых ресурсов, создание мгновенных
снимков, развертывание виртуальных машин из шаблонов и прочих дополнительных
функций VMware vSphere.
Оба варианта гипервизоров (ESX и ESXi) имеют одинаковый с точки зрения
виртуальных машин функционал, однако реализации их различна. В состав ESX входит
сервисная консоль для управления гипервизором, а ESXi такой консоли не имеет (за
счет этого размер его гораздо меньше, а управление возможно только через
vCenter, vSphere Client или скрипты на управляющей машине). Если ESX выглядит
для пользователя как операционная система, то ESXi скорее напоминает BIOS
материнской платы. Установка и первичная настройка ESXi очень проста, а
использование Embedded версии (поставляемой вместе с сервером) позволяет
развернуть систему виртуализации за считанные минуты. Для пользователей доступна
также бесплатная версия ESXi, которая имеет ряд ограничений - например, нет
поддержки централизованного управления, а также "enterprise" возможностей
vSphere - vMotion, HA, DRS и др.
Область применения
Продукты виртуализации серверов находят свое применение в самых разных
инфраструктурах: от небольших компаний до крупных предприятий.
В небольших компаниях продукт позволяет минимизировать количество серверного
оборудования, при необходимости сохраняя возможность использовать различные
операционные системы. С помощью технологий виртуализации, мы можем разместить
все сервисы на одном-двух полноценных серверах (вместо нескольких обычных ПК,
как это нередко бывает) и решить как вопросы качества оборудования, так и его
количества.
В средних и крупных предприятиях виртуализация серверов позволяет повысить
доступность сервисов с помощью технологий отказоустойчивости и миграции
виртуальных серверов между физическими серверами. Возможность переместить
виртуальные сервера с одного физического сервера на другой без остановки,
позволяет существенно повысить доступность сервиса и облегчить обслуживание всей
системы. Значительно сокращается время развертывания новых сервисов - уже не
требуется ждать поставки нового сервера, достаточно за несколько минут
развернуть новую виртуальную машину и установить необходимое ПО. За счет того,
что для виртуальных машин не требуется установка специфических драйверов,
обновление прошивок и т.д. задачи администрирования также существенно
упрощаются.
VMware vSphere имеет универсальную систему мониторинга состояния элементов
всей системы, как на уровне физических серверов, так и на уровне виртуальных
серверов предприятия. Если стандартных средств мониторинга по каким-то причинам
недостаточно, то существует целый ряд дополнительных приложений третьих фирм
(например, Veeam Monitor), обладающих дополнительными возможностями.
Также немаловажно, что система позволяет распределять полномочия межу
администраторами использующими систему. Это полезный инструмент для крупных
компаний с большими техническими службами.
Существует и технология "прозрачного" перехода от физического сервера к
виртуальному, позволяющая без лишних усилий мигрировать существующий сервер в
виртуальную среду, при этом пользователь не заметит каких либо изменений и
сможет продолжать работать без дополнительных модификаций (миграция Physical to
virtual).
Основные функциональные возможности
В состав VMware vSphere входит целый ряд возможностей, позволяющих
принципиально повысить надежность и управляемость виртуальной инфраструктуры
предприятия. Поддержка этого функионала зависит от используемой редакции VMware
vSphere.
Thin Provisioning - предоставление виртуальным серверам дискового
пространства в большем объеме, чем есть на самом деле.
VC agent - управление серверами ESX/ESXi через VMware vCenter.
Update Manager - менеджер управления пакетами обновлений для серверов
с установленными гипервизорами ESX/ESXi.
VMSafe - возможность установки расширенных настроек безопасности и
изоляции используемых ресурсов для виртуальных машин.
vStorage APIs for Data Protection - программный интерфейс, позволяющий
сторонним системам резервного копирования работать без оказания существенной
нагрузки на сервер (замена системе VCB в VMware VI3). Для реализации
используется технология создания мгновенных снимков виртуальных машин.
High Availability - обепечение повышенной доступности виртуальных
серверов, путем перезапуска на резервном физическом сервере в случае отказа
основного. Также есть возможность вести мониторинг конкретных сервисов,
работающих внутри виртуального сервера, и производить перезапуск не только в
случае сбоя оборудования, но и в случае остановки этого сервиса.
Data Recovery - встроенная система резервного копирования. Позволяет
управлять процессом создания и восстановления резервных копий. Целостность
данных и приложений обеспечивается интеграцией с Microsoft VSS. Для гостевых
систем под управлением Windows можно восстанавливать даже отдельные файлы, а не
только виртуальные диски целиком.
Hot Add - поддержка добавления ресурсов (сетевых интерфейсов, памяти и
т.д.) виртуальным серверам "на ходу", без остановки. Данная опция требует
поддержки со стороны операционной системы на виртуальном сервере.
FaultTolerance - обеспечение высокой доступности виртуального сервера
за счет параллельного выполнения на втором физическом сервере. В случае поломки
одного из них, виртуальный сервер без перерыва в обслуживании продолжит работать
на втором.
vShield Zones - обеспечивает тонкую настройку безопасности виртуальных
Ethernet сетей на 2/3 уровне OSI.
vMotion - позволяет мигрировать виртуальные сервера между физическими
серверами без остановки работы.
Storage vMotion - позволяет перемещать диски виртуальных серверов
между разными хранилищами, без остановки работы виртуальных серверов.
DRS DPM - две функции которые позволяют распределять виртуальные
машины между физическими серверами в целях обеспечения максимальной
эффективности использования ресурсов. При возникновении чрезмерной нагрузки на
физический сервер, виртуальные машины будут перераспределены (при помощи
vMotion) между серверами, имеющими свободные ресурсы. DPM позволяет выключать
неиспользуемые физические сервера, а затем включать их тогда, когда в них
появляется необходимость, таким образом потребление электроэнергии может быть
существенно сокращено во время низкой нагрузки на серверы.
vNetwork Distributed Switch - возможность создания виртуальных
коммутаторов распределенных между разными серверами ESX. Также можно приобрести
виртуальный коммутатор Cisco Nexus 1000 - он является полнофункциональным
программным решением от компании Cisco. Данный продукт управляется привычными
для администраторов Cisco инструментами и полностью интегрируется в среду
построенную на сетевом оборудовании Cisco.
Hosted Profiles - возможность создания типовых настроек для серверов
виртуализации. Позволяет централизованно управлять настройками серверов с
ESX.
Third Party Multipathing - использование продуктов для балансировки и
отказоустойчивости путей подключения серверов к системам хранения. Примером
такого продукта является EMC Power-path.
Лицензирование продукта
Система VMware vSphere требует совместного лицензирования ESX/ESXi и системы
управления vCenter.
Лицензии на продукт ESX/ESXi приобретаются на физический процессор, т.е. цена
зависит только от числа задействованных процессоров (процессорных сокетов), а не
от максимального числа поддерживаемых процессоров. Надо отметить, что если
планируется использование более чем 6 ядерные процессоры, то необходимо также
обращать внимание на редакцию VMware vSphere.
В таблице ниже представлены отличия редакций между собой.
Для того, чтобы иметь возможность полнофункционального управления и
использования дополнительных возможностей vSphere (vMotion, HA и т.п.)
необходимо установить VMware vCenter. Лицензируется vCenter по числу установок и
не зависит от числа процессоров в сервере. Для небольших инсталляций (до 3х
физических серверов ESX/ESXi) можно использовать vCenter Foundation, стоимость
которого заметно ниже, чем у полной версии. Если для виртуализации используется
более 5ти физических серверов, то рекомендуется использовать отдельный сервер
СУБД для хранения служебных данных vCenter.
Также нужно не забывать про то, что кроме самих лицензий VMware необходимо
обязательно приобретать подписку на их поддержку и обновление (Subscription)
которая продается отдельными позициями.
Кроме редакций VMware vSphere лицензируемых по физическим процессорам,
существуют специализированные редакции Essential и Essentials plus. Они
отличаются тем, что продаются одним продуктом и сразу включают в себя систему
управления vCenter и лицензии на три двухпроцессорных сервера. Они предназначены
для небольших внедрений VMware vSphere в компаниях, которым достаточно такого
количества серверов для виртуализации, либо для филиалов крупных компаний.
Принципиальное отличие этих редакций от полной версии состоит в том, что при
необходимости использовать четвертый сервер в инфраструктуре, будет необходимо
покупать лицензии, как на новый сервер, так и апгрейд до полной версии для
имеющихся лицензий.
