Hitem posledních několika let se stává virtualizace hardware. Je to způsob jak ušetřit, zrychlit práci při vývoji a využívat hardware na maximum. Oč se vlastně jedná a jaké konrétní využití tato technologie nabízí najdete v tomto malém seznámení.
Dnes začíná v Praze akce s názvem VMware Forum 2005. Všechno se bude pochopitelně točit kolem produktů VMware a virtualizace HW obecně. Pro znalce asi není třeba VMware či virtualizaci nijak představovat, těm ostatním je určen tento stručný nástin problematiky.
Pojem virtualizace obecně
K čemu je vlastně virtualizace hardware užitečná a proč se může vyplatit? Než se dostaneme k jádru věci, pojďme si povědět něco málo o tom, oč se vlastně jedná.
Virtualizace hardware umožňuje stručně řečeno na jednom fyzickém hardware provozovat další virtuální počítač resp. několik počítačů. Virtualizační nástroj dokáže vytvořit virtuální hardwarové prostředí, ve kterém pak může běžet další operační systém(y) zcela nezávisle na systému hostujícím (fyzickém). Ještě více zjednodušeně jde o aplikaci, v jejímž okně nám běží další počítač(e). Hardware tohoto počítače však nesouvisí s tím, jaký je váš hardware skutečný, ale je virtualizován, předem naprogramován včetně BIOSu. Odborníci mě teď možná budou chtít škrtit za nepřesnosti, ale v rámci zjednodušené definice si s tímto vystačíme. Nejedná se tedy o žádný simulátor či emulátor jiného systému, ale o virtualizaci hardware jako celku.
Do takto připraveného virtuálního hardware pak lze nainstalovat běžným způsobem operační systém stejně jako na hardware fyzický. Výsledkem je pak jeden (pravda poněkud větší) soubor, který představuje celý virtuální disk s nainstalovaným systémem a několik dalších konfiguračních souborů. První výhoda virtualizace je tak zřejmá. Velmi snadná zálohovatelnost a přenositelnost.
"Obnovení systému" vlastně spočívá jen v tom, že si během několika málo minut ze zálohy nahrajeme jeden či několik souborů a znovu můžeme virtuální systém spustit (a to aniž bychom byli nuceni jakkoliv opouštet či restartovat systém hostující). Pokud navíc potřebujeme přenášet systém mezi různým fyzickým hardware, ani to není problém, protože popis hardware je vlastně součástí virtualizačního nástroje a tak prakticky nemůže dojít k problémům s kompatibilitou, protože je každý virtuální stroj hardwarově identický. Zkuste však během několika minut migrovat nainstalovaný operační systém na hardwarově úplně jiný stroj, určitě narazíte na řadu problému (v závislosti na použitém OS), pokud se vám to vůbec podaří. U virtuálních systémů toto téměř nehrozí už z podstaty jejich fungování.
Tolik tedy základní úvod do problematiky pro ty, kteří dosud na téma nikdy nenarazili. Zbývá jen uvést několik zástupců virtualizačních nástrojů. Již jsem se zmínil o VMware, který je kromě Windows dostupný i ve verzi pro Linux (řeč je o hostujícím systému, tedy o tom, na kterém běží fyzický hardware) a obsahuje celé portfolio různých virtualizačních prostředků podle vašich potřeb od desktopu po server. Dalším zástupcem této kategorie je Microsoft Virtual PC a také Microsoft Virtual Server. Obě řešení, tedy VMware i Virtual PC (Server) jsou komerční. Mezi open-source řešení pro Linux pak patří například Xen.
Zrychlení práce vývojářů
Nyní si pojďme popsat dvě hlavní oblasti využití těchto nástrojů. První může zajímat všechny vývojáře či testery software a jedná se o virtualizační řešení na úrovni desktopu. Představte si, že jste vývojář a potřebujete vaši aplikaci otestovat v několika verzích Windows (nebo Linuxu či dalších systémech). Samozřejmě můžete mít nainstalováno více operačních systému, ale neustálé restartování není právě ideální a občasná reinstalace kvůli případnému pádu systému i v případě obnovení z image není zrovna časově zanedbatelná. S virtualizačními nástroji nic podobného nehrozí, obnova je vlastně jen zkopírování jednoho či několika souborů ze zálohy do složky s daným virtuálním systémem.
Nejen že můžete zároveň na hostujícím systému vyvíjet a v rámci současně běžícího virtuálního stroje provádět testování na jiném OS, ale těchto současně běžících systémů můžete mít víc (v závislosti na výkonu vašeho skutečného CPU a množství paměti). Dají se tak velmi dobře testovat na jediném fyzickém stroji i síťové aplikace, neboť není problém si vytvořit malou virtuální LAN. Toto je pro vývojáře k nezaplacení.
Levnější a flexibilnější firemní infrastruktura
Kromě čistě desktopových řešení pro jednotlivce jsou možná ještě významnější serverová řešení pro korporátní sféru. Podle aktuálních průzkumů se uvádí, že průměrné vytížení dnešních x86 serverů se pohybuje kolem 5 až 10 procent. V podstatě to znamená, že zákazník utratí devět desetin ceny serveru zbytečně. Když má taková firma serverů pro rozličné účely třeba 10, jsou tyto "zbytečné" náklady značné. Proto se dnes stále častěji používá virtualizace, kdy na jednom fyzickém serveru běží několik serverů virtuálních. Zvýší se tak flexibilita, je usnadněno zálohování a virtualizační software je navíc schopen přidělovat systémové prostředky jednotlivým virtuálním serverům podle potřeby a aktuálního zatížení.
Jednotlivé virtuální servery lze navíc velmi snadno migrovat. Budeme-li mít například 5 fyzických serverů, můžeme na nich provozovat třeba i 50 serverů virtuálních ve farmě. V případě blížící se poruchy nebo přetížení jednoho ze strojů může řídící software automaticky přesunout ohrožený virtuální server na jiný fyzický server. Vše samozřejmě bez výpadku, bez nutnosti restartu a v závisloti na rychlosti sítě během několika minut.
Možnosti virtualizace firemní IT infrastruktury jsou tedy obrovské a tento obor má rozhodně svou budoucnost. S rostoucím výkonem jednotlivých serverů tak bude teoreticky míra virtualizace nadále narůstat. V případě návrhu nové a složité infrastruktury u firem lze tedy toto řešení brát jako jednu z elegantních možností, která se v současné době nabízí. Usnadnit práci však může i jednotlivým vývojářům.
