Системы управления облачной инфраструктурой

и гибкой. Поэтому в облачных системах нашли широкое применение системы виртуализации оборудования, позволяющие выделять виртуальные вычислительные ресурсы для решения задач от реального оборудования. Используя виртуализацию, можно консолидировать ресурсы, такие как оперативная память, вычислительные ресурсы процессоров, объемы дисковых пространств и пропускную способность сети. Виртуализация ― это создание гибкой замены реальных ресурсов с теми же функциями и внешними интерфейсами, что и у физических прототипов, но с разными атрибутами, такими как размер, производительность и стоимость. Виртуальные системы чаще всего осуществляются с помощью гипервизоров. Гипервизор ― это программное или микропрограммное обеспечение, позволяющее виртуализировать системные ресурсы.

1, native, bare-metal) — программа, исполняемая непосредственно на аппаратном уровне компьютера и выполняющая функции эмуляции физического аппаратного обеспечения и управления аппаратными средствами и гостевыми ОС. То есть такой гипервизор сам по себе в некотором роде является минимальной операционной системой.
Гипервизор второго типа (хостовый, монитор виртуальных машин — hosted, Type-2, V) — специальный дополнительный программный слой, расположенный поверх основной хостовой ОС, который в основном выполняет функции управления гостевыми ОС, а эмуляцию и управление аппаратурой берет на себя хостовая ОС.
Гипервизор гибридный (Hybrid, Type-1+) — объединенный вариант первых двух, в котором функции управления аппаратными средствами выполняются тонким гипервизором и специальной депривилегированной сервисной ОС, работающей под управлением тонкого гипервизора. Обычно гипервизор управляет напрямую 24 процессором и памятью компьютера, а через сервисную ОС гостевые ОС работают с остальными аппаратными компонентами.

В РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНЫХ МАШИН ВЫДЕЛЯЮТСЯ ТРИ ОСНОВНЫХ ПОДХОДА

ARM, Xen позволяет выполнять несколько гостевых операционных систем на одном и том же оборудовании одновременно. Xen-системы имеют структуру, в которой гипервизор Xen занимает самый низкий и привилегированный уровень.
KVM: инфраструктура виртуализации для ядра Linux, KVM поддерживает платформенно-зависимую виртуализацию на процессорах с аппаратными расширениями для виртуализации. Первоначально он поддерживал процессоры x86, но в настоящее время к ним добавился широкий спектр процессоров и гостевых операционных систем, в том числе множество вариаций Linux, BSD, Solaris, Windows®, Haiku, ReactOS и AROS Research Operating System (есть даже модифицированная версия QEMU, способная использовать KVM для работы с Mac OS X).
PowerVM: принадлежность серверов на базе IBM POWER5, POWER6 и POWER7, этот гипервизор поддерживается операционными системами IBM i, AIX® и Linux®; PowerVM поддерживается в среде IBM SmartCloud Enterprise. 25
VMware ESXi встроенный гипервизор VMware ESX работает непосредственно на аппаратуре серверов, не требуя дополнительной операционной системы. Он поддерживается в среде IBM SmartCloud Enterprise.
Hyper-V гипервизор, разработанный компании Microsoft, который относится ко второму типу гипервизоров, которые могут работать только под управлением ОС Microsoft Server 2012 и Microsoft 8.1 Professional и выше.

НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ СУЩЕСТВУЕТ РЯД ПРОЕКТОВ, РЕАЛИЗУЮЩИХ ГИПЕРВИЗОРЫ, ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ПОД РАЗЛИЧНЫЕ АППАРАТНЫЕ И ПРОГРАММНЫЕ ПЛАТФОРМЫ:

них, влияющих на производительность, можно выделить только процессор, оперативную память, жесткий диск и сетевой адаптер. Именно управляя этим оборудованием можно изменять производительность виртуальной машины. Хотя теоретически виртуальные ресурсы бесконечны, однако эта бесконечность довольно условная, потому что физические ресурсы, на которых работают гипервизоры, ограничены. Поэтому важной задачей является оптимальное распределение физических вычислительных ресурсов между виртуальными машинами. Для каждой виртуальной машины выделяются требуемое количество вычислительных ресурсов: объем оперативной памяти, количество и частота процессоров. Это так называемые конфигурационные (configurated) настройки виртуальной машины. При этом виртуальные машины не всегда занимают все выделенные для них вычислительные ресурсы, иногда они простаивают, когда к ним нет запросов, поэтому в это время данными ресурсами могут пользоваться другие виртуальные машины.

УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ ВИРТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ

функционал библиотек VMware или консоль PowerCLI. Наиболее простой способ для автоматизации управления — это разработка скриптов с помощью PowerCLI, которые можно вызывать отдельно или из приложения. PowerCLI — это расширение для Windows Powershell, которое добавляет более 400 новых команд для управления виртуальной инфраструктурой, в том числе и Cloud. Результаты выполнения команд PowerCLI возвращают результаты в формате объектов .NET, что делает удобной разработку средств на языке C# с библиотекой .NET Framework. Для обеспечения управления системой виртуализации VMware ESXi достаточно следующего набора команд (подробное описание всех команд PowerCLI можно найти в справке):

РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ ГИПЕРВИЗОРОМ