Назовите преимущества использования виртуальной машины при изучении операционных систем
Преимущества использования виртуальных машин
Прежде чем мы расскажем о преимуществах виртуальных машин, важно отметить, что виртуальная машина-это программное обеспечение для виртуализации, которое способно абстрагировать физические характеристики компьютера, на котором оно установлено, и создавать виртуализации, которые создают иллюзию существования нескольких независимых аппаратных платформ. Это приводит к тому, что каждая виртуальная машина взаимодействует как отдельный компьютер, на котором можно установить другую операционную систему — подробнее на https://smoff.ru/products/for-admin
Эти и многие другие преимущества заставляют все больше пользователей и компаний использовать виртуальные машины для развертывания своих компьютерных систем.
Когда ИТ-директор организации должен принять решение адаптировать информационные системы к планам корпоративного роста и принять решение о публикации платформы приложений в интернете, один из компромиссов, который возникает перед ним, заключается в том, следует ли ему арендовать выделенные серверы или, наоборот, лучший вариант-арендовать виртуальные серверы.
Аренда серверов
Виртуальный сервер ( VPS) — это физический сервер, на котором установлены службы виртуальных машин и на котором общие ресурсы машины (диск, память, процессор, сеть) совместно с другими VPS, ограничивая их общими ресурсами машины. Это может быть первым шагом, если у вас не будет большого трафика или потребности в дисках не очень высоки, поскольку, как правило, это общие пространства, объем выделенных ресурсов обычно не очень высок.
Этот тип серверов обычно предоставляет пользователям избыточность ресурсов, поэтому, если компонент по какой-либо причине останавливается, его заменяет другой допустимый компонент, поэтому служба всегда остается активной.
Например, на выделенном сервере, если деталь повреждена, сервер не будет работать до тех пор, пока деталь не будет заменена, или он будет работать пониженно. В случае виртуальных серверов мы избавимся от этого недостатка. Виртуализация имеет то преимущество, что она изолирует аппаратные проблемы, и обычно у нас никогда не будет таких проблем.
Другим вариантом виртуализации являются облачные облачные серверы, и если мы немного углубимся, мы увидим, что это больше, чем просто виртуальный сервер. Он опирается на абстрактную также виртуальную инфраструктуру, что не зависит от конкретного оборудования.
В результате, аренда облачного сервера полностью защищает нас от аппаратных сбоев, то есть, в случае сбоя физического компьютера, служба будет продолжать работать бесперебойно, так как эта абстракция сама по себе заставит его работать на другом оборудовании, практически сразу, или, в лучшем случае, потребует перезагрузки сервера на другом аппаратном узле.
Еще одно преимущество аренды облачного сервера заключается в том, что обычно выставление счетов производится в течение нескольких часов использования. Таким образом, если, например, наша организация не будет заниматься какой-либо ночной деятельностью, эти часы не будут выставлены счет.
Выделенный Сервер
Выделенный сервер-это полная машина в самом интернет-провайдере. Обычно ежемесячно оплачивается аренда оборудования со специальными функциями (CPU, дисковое пространство и ОЗУ), которые ИТ-директор должен будет взвешивать в зависимости от потребностей.
Имея на самом деле весь компьютер для себя, мы будем нести полную ответственность за то, что мы делаем с ним. В некоторых случаях это всегда будет лучшим выбором, потому что, если мы насыщаем услугу, мы можем контролировать, что происходит с остальными услугами на одной машине, чтобы сбалансировать их. Подключение к Ethernet обычно составляет 100 МБ исключительно для использования.
Если наша организация полагается на веб-сайты и базы данных для нашего бизнеса, мы должны инвестировать в более контролируемую и частную среду, такую как аренда выделенного сервера. Так как мы можем публиковать столько, сколько аппаратных и программных функций, установленных позволяют. Это также вариант, если нам нужно установить виртуализацию и иметь возможность иметь несколько серверов с одной машиной, либо предлагать, либо потреблять организацию.
Мы можем устанавливать все приложения, которые мы хотим, запускать необходимые процессы и службы, а также выполнять все задачи, которые мы считаем необходимыми. Сервер будет в нашем полном распоряжении для того, что нам нужно в любое время. Кроме того, мы можем иметь больший контроль безопасности, полный доступ к журналам и т. д.
Выделенные серверы имеют то преимущество, что ресурсы определены заранее и не могут меняться без нашего согласия. Самый большой недостаток заключается в том, что если физическое оборудование не работает (диск, память, плата), ISP должен заменить его, но в то же время сервер либо не будет работать, либо будет деградировать.
Лабораторная работа №1
Тема: Работа с виртуальными машинами.
Цель работы: Изучение основных понятий о виртуальных машинах для их практического применения.
Теоретические сведения:
1. Виртуальные машины в целом
1.1. Определение и понятие
Чтобы построить полный взгляд на виртуальные машины, разберем для начала, а что такое виртуальная машина?
Виртуальная машина — программная или аппаратная среда, исполняющая некоторый код (например, байт-код, шитый код, p-код или машинный код реального процессора), или спецификация такой системы (например: «виртуальная машина языка программирования Си»). [Википедия]
Для сравнения приведем несколько других определенней, а именно: Виртуальная машина — это полностью изолированный программный контейнер, способный выполнять собственную операционную систему и приложения, как физический компьютер. Виртуальная машина работает абсолютно так же, как физический компьютер, и содержит собственные виртуальные (т.е. программные) ЦП, ОЗУ, жесткий диск и сетевую интерфейсную карту (NIC).
Проще говоря, виртуальная машина – это программа, которую вы запускаете из своей операционной системы. Программа эмулирует реальную машину. На виртуальные машины, как и на реальные, можно ставить операционные системы. У неё есть BIOS, отведенное место на вашем жестком диске, сетевые адаптеры для соединения с реальной машиной, сетевыми ресурсами или другими виртуальными машинами.
1.2. Преимущества и недостатки виртуальных машин
1.2.1. Преимущества виртуальных машин
1.2.2. Недостатки виртуальных машин
1.3. Архитектура виртуальных машин
1.3.1. Абстракция и виртуализация
1.3.2. Процессные и системные виртуальные машины
1.3.3. Типы виртуализаций
Рассмотрим основные типы виртуализации различных компонент ИТ — инфраструктуры.
Приведенная выше типология рассматривает виртуализацию, в зависимости от части ИТ — инфраструктуры, в которой она применяется. Подходы к созданию интерфейсов между виртуальными машинами и системами виртуализации ресурсов также можно разделить на следующие типы:
2. Различные виртуальные машины
2.1. ORACLE VirtualBox — универсальная бесплатная виртуальная машина
VirtualBox — очень простой, мощный и бесплатный инструмент для виртуализации, развивающийся благодаря поддержжке знаменитой корпорации ORACLE. Он распространяется бесплатно, с открытым исходным кодом. VirtualBox
позволяет устанавливать в качестве «гостевой» практически любую современную операционную систему, будь то Windows, MacOS или любой из многочисленных представителей семейства Linux.
Преимуществом VirtualBox является простой и понятный пользовательский интерфейс. Хорошо сделан перевод на русский язык. Все основные функции вынесены в виде кнопок под меню. Создание виртуальных машин выполняется с помощью пошагового мастера.
VirtualBox поддерживает работу с сетями, поэтому ваша виртуальная ОС сможет легко выйти в Интернет. Очень полезной является функция «снимков» операционной системы. Виртуальная машина записывает на винчестер «точки восстановления», к которым вы в любой момент можете откатить гостевую систему в случае возникновения ошибок или сбоев.
2.2 Windows Visual PC — виртуальная машина от Microsoft
Windows Virtual PC — виртуальная машина для работы только и исключительно с Windows. Установить на Visual PC операционную систему Linux или MacOS просто невозможно. 
Visual PC позволяет запускать несколько разных копий Windows на одном компьютере. Поддерживается работа с операционными системами Microsoft разных поколений, в том числе с 64-битными.
Плюсом Visual PC является возможность задать, какая из запущенных виртуальных машин будет более приоритетной по сравнению с другими. При этом «хостовый» компьютер сможет в автоматическом режиме выделять под ее нужды большее количество ресурсов за счёт других виртуальных систем, если «гостевой» системе это необходимо.
Моноплатформенность виртуальной машины Visual PC является её главным недостатком, впрочем, если требуется тестировать только разные версии Windows, это не актуально. Некоторым недостатком можно считать менее функциональный и менее удобный чем в VirtualBox интерфейс. В остальном Visual PC вполне надёжный инструмент, позволяющий тестировать операцонные системы Microsoft.
2.3 VMware Workstation — для серьёзных задач
VMware Workstation – мощная, платная, максимально-надёжная программа для виртуализации, которая поддерживает работу с Windows и Linux. Для виртуализации MacOS, данная машина не предназначена. 
Благодаря высокой надёжности и широчайшей функциональности VMware Workstation часто используется не просто для тестирования, а даже для постоянной работы виртуальных машин в качестве серверов даже для бизнес-приложений, будь то фаервол, отеляющий сеть организации от Интернет или даже сервер какой-либо базы данных.
VMware Workstation можно очень гибко настраивать, включая множество параметров сетевых подключений для работы с интернетом. Система имеет собственный виртуальный 3D-ускоритель, который позволяет получить высокое качество графики.
Интерфейс VMware Workstation достаточно грамотно организован, поэтому освоиться со всем её богатым функционалом довольно легко. В программе полностью поддерживается русский язык.
Необходимо отметить, что у VMware Workstation есть бесплатный «младший брат» — VMWare Player. В отличие от версии Workstation, плеер не умеет создавать виртуальные машины, но позволяет запускать ранее созданные. Эта программа будет полезна в случаях тестирования, когда, к примеру, разработчик какой-либо автоматизированной системы передат её на ознакомление именно в виде образа виртуальной машины. Эта практика получает всё большее распространение, поскольку избавляет пользователя от необходимости разворачивать незнакомую программу самостоятельно.
Практическая часть
Вопросы для самоконтроля
Виртуализация. Преимущества и недостатки
SMP предполагает, что вычислительные ресурсы организуются в пулы. Ресурсы можно добавлять в пулы, выводить из них и делить между несколькими приложениями, консолидируя множество приложений на одном сервере.
Далее, в текущей лекции, будет приведено описание различных типов виртуализации. Отметим, что, как правило, под виртуализацией понимают преобразование аппаратного обеспечения в программное. Т.е. несколько виртуальных машин используют общие аппаратные ресурсы. Общий подход к виртуализации заключается в установке программного слоя либо в операционную систему, либо в аппаратное обеспечение компьютера. Установленный программный слой используется для создания виртуальных машин, распределения аппаратных ресурсов и т.д.
Преимущества использования виртуальных машин
Какими бы техническими «изюминками» не обладало решение, его эффективность и целесообразность использования определяются обеспечиваемым им функционалом и преимуществами, по сравнению с иными способами решения тех же задач. Рассмотрим основные преимущества виртуализации:
Недостатки использования виртуальных машин
Несмотря на то, что большая часть недостатков виртуальных машин разрешима, нельзя не упомянуть о них:
Типы виртуализации.
Под виртуализацией приложений следует понимать использование программных решений в рамках изолированной виртуальной среды (более подробно виртуализация приложений будет рассмотрена в последующих лекциях).
В данном случае виртуализация заключается в разбиении компонент аппаратного обеспечения на сегменты, управляемые отдельно друг от друга. В некоторых случаях, виртуализация операционных систем невозможна без виртуализации аппаратного обеспечения.
В свою очередь делится на два типа: виртуализацию блоков и виртуализацию файлов.
По своей сути, виртуализация сервисов является объединением всех вышеуказанных типов виртуализации. Решение виртуализации сервисов позволяет работать с приложением вне зависимости от физического расположения его частей, объединяя и управляя их взаимодействием.
Аппаратная виртуализация представляет собой набор инструкций, облегчающих выполнение операций на аппаратном уровне, которое до этого могли выполняться только программно, при этом затрачиваются дополнительные программные ресурсы.
Виртуализация серверов. Сравнительное описание подходов.
Существует два основных подхода к виртуализации серверов: на одном сервере (на базе хоста), либо виртуализация операционной системы. Особенности подходов приведены ниже.
Виртуализация на базе хоста, или паравиртуализация, обладает следующими особенностями :
Особенности виртуализации на базе хоста, или аппаратной виртуализации :
Виртуализация операционной системы:
Сценарии применения решений виртуализации
Рассмотрим типовые решения использования серверной виртуализации:
Виртуализация рабочих станций
Виртуализация рабочих станций подразумевает выделение различных вычислительных уровней и хранение их в центрах обработки данных, таким образом, пользователи могут получить доступ к приложениям и данным по сети при минимальных рисках потери.
Сценариев использования виртуализации рабочих станций множество, все зависит исключительно от потребностей бизнеса. Если обобщить возможные варианты использования виртуализации рабочих станций, то можно выделить следующие цели:
Преимущества решений виртуализации для бизнеса
Учитывая все вышесказанное можно выделить ряд положительных, с точки зрения бизнеса, моментов, обеспечиваемых использованием решений виртуализации:
Термины
Краткие итоги
Сложно усмотреть существенные недостатки в подобном подходе, который помимо гибкости, масштабируемости и надежности также обещает простоту в управлении и сокращение издержек. Пожалуй, единственным сдерживающим фактором может быть недостаток квалифицированного персонала для формирования и сопровождения подобной инфраструктуры.
Отметим, что без развития технологий виртуализации не был бы возможен и переход к «облакам», что будет описано позже, в рамках данного курса.
Виртуализация. Преимущества и недостатки
SMP предполагает, что вычислительные ресурсы организуются в пулы. Ресурсы можно добавлять в пулы, выводить из них и делить между несколькими приложениями, консолидируя множество приложений на одном сервере.
Далее, в текущей лекции, будет приведено описание различных типов виртуализации. Отметим, что, как правило, под виртуализацией понимают преобразование аппаратного обеспечения в программное. Т.е. несколько виртуальных машин используют общие аппаратные ресурсы. Общий подход к виртуализации заключается в установке программного слоя либо в операционную систему, либо в аппаратное обеспечение компьютера. Установленный программный слой используется для создания виртуальных машин, распределения аппаратных ресурсов и т.д.
Преимущества использования виртуальных машин
Какими бы техническими «изюминками» не обладало решение, его эффективность и целесообразность использования определяются обеспечиваемым им функционалом и преимуществами, по сравнению с иными способами решения тех же задач. Рассмотрим основные преимущества виртуализации:
Недостатки использования виртуальных машин
Несмотря на то, что большая часть недостатков виртуальных машин разрешима, нельзя не упомянуть о них:
Типы виртуализации.
Под виртуализацией приложений следует понимать использование программных решений в рамках изолированной виртуальной среды (более подробно виртуализация приложений будет рассмотрена в последующих лекциях).
В данном случае виртуализация заключается в разбиении компонент аппаратного обеспечения на сегменты, управляемые отдельно друг от друга. В некоторых случаях, виртуализация операционных систем невозможна без виртуализации аппаратного обеспечения.
В свою очередь делится на два типа: виртуализацию блоков и виртуализацию файлов.
По своей сути, виртуализация сервисов является объединением всех вышеуказанных типов виртуализации. Решение виртуализации сервисов позволяет работать с приложением вне зависимости от физического расположения его частей, объединяя и управляя их взаимодействием.
Аппаратная виртуализация представляет собой набор инструкций, облегчающих выполнение операций на аппаратном уровне, которое до этого могли выполняться только программно, при этом затрачиваются дополнительные программные ресурсы.
Виртуализация серверов. Сравнительное описание подходов.
Существует два основных подхода к виртуализации серверов: на одном сервере (на базе хоста), либо виртуализация операционной системы. Особенности подходов приведены ниже.
Виртуализация на базе хоста, или паравиртуализация, обладает следующими особенностями :
Особенности виртуализации на базе хоста, или аппаратной виртуализации :
Виртуализация операционной системы:
Сценарии применения решений виртуализации
Рассмотрим типовые решения использования серверной виртуализации:
Виртуализация рабочих станций
Виртуализация рабочих станций подразумевает выделение различных вычислительных уровней и хранение их в центрах обработки данных, таким образом, пользователи могут получить доступ к приложениям и данным по сети при минимальных рисках потери.
Сценариев использования виртуализации рабочих станций множество, все зависит исключительно от потребностей бизнеса. Если обобщить возможные варианты использования виртуализации рабочих станций, то можно выделить следующие цели:
Преимущества решений виртуализации для бизнеса
Учитывая все вышесказанное можно выделить ряд положительных, с точки зрения бизнеса, моментов, обеспечиваемых использованием решений виртуализации:
Термины
Краткие итоги
Сложно усмотреть существенные недостатки в подобном подходе, который помимо гибкости, масштабируемости и надежности также обещает простоту в управлении и сокращение издержек. Пожалуй, единственным сдерживающим фактором может быть недостаток квалифицированного персонала для формирования и сопровождения подобной инфраструктуры.
Отметим, что без развития технологий виртуализации не был бы возможен и переход к «облакам», что будет описано позже, в рамках данного курса.
Преимущества виртуальных машин
Приведу вам несколько преимуществ использования виртуальных машин:
1. Приведу самый просто пример. Нынче, как мы знаем, вышли новые операционные системы. Windows Vista и Windows 7. И как многие из вас убедились, некоторые приложения, в частности игры, на них не работают. Так в чём проблема? Когда можно установить виртуальную машину с, допустим, операционной системой Windows XP. И всё прекрасно будет работать.
2. Второй пункт можно отнести к злобным хакерам или просто к компьютерным хулиганам. Имеется в виду, что на виртуальной машине вы можете спокойно написать вирус или вредоносное программное обеспечение, которое сможет повредить вам лишь гостевую операционную систему виртуальной машины.
3. Третий пункт можно было отнести ко второму. А именно то, что на виртуальную машину вы можете ставить любое ПО, не опасаясь чего-либо. Вы можете экспериментировать с различными настройками и прочее.
4. Ну и одно из самых главных это то, что вы можете легко изучать новые операционные системы, не стирая свою старую.
Это конечно далеко не все преимущества виртуальных машин. Каждый пользователь может сам придумать, для чего ему нужна виртуальная машина.
Перед возможностью установки нескольких хостовых операционных систем на один компьютер с их раздельной загрузкой, виртуальные машины имеют следующие неоспоримые преимущества:
1. Возможность работать одновременно в нескольких системах, осуществлять сетевое взаимодействие между ними.
2. Возможность сделать «снимок» текущего состояния системы и содержимого дисков одним кликом мыши, а затем в течение очень короткого промежутка времени вернуться в исходное состояние.
3. Простота создания резервной копии операционной системы (не надо создавать никаких образов диска, всего лишь требуется скопировать папку с файлами виртуальной машины).
4. Возможность иметь на одном компьютере неограниченное число виртуальных машин с совершенно разными операционными системами и их состояниями.
5. Отсутствие необходимости перезагрузки для переключения в другую операционную систему.