Резервное копирование, восстановление и миграция виртуальной машины

Пользователь при включении технологии аппаратной виртуализации может создавать на физическом ПК несколько виртуальных компьютеров. Каждый из них может иметь свою операционную систему. Виртуальные устройства будут работать с мощностями физического ПК, при этом не понадобится разбивать диск на разделы. Кроме того, личные данные пользователя остаются защищенными. Узнаем, что это такое и как включить аппаратную виртуализацию в ОС Widows 10.

KVM — простой в использовании, легкий, нетребовательный к ресурсам и довольно функциональный гипервизор. Он позволяет за минимальные сроки развернуть площадку виртуализации и организовать виртуализацию под управлением операционной системы Linux. В процессе работы KMV осуществляет доступ к ядру операционной системы через специальный модуль (KVM-Intel или KVM-AMD). Изначально KVM поддерживал только процессоры x86, но современные версии KVM поддерживают самые разные процессоры и гостевые операционные системы, в том числе Linux, BSD, Solaris, Windows и др. Кстати, все Wiki-ресурсы (MediaWiki, Wikimedia Foundation, Wikipedia, Wikivoyage, Wikidata, Wikiversity) используют именно этот гипервизор.

Поскольку гостевые операционные системы взаимодействуют с гипервизором, который интегрирован в ядро Linux, у гостевых операционных систем есть возможность обращаться напрямую к оборудованию без нужды изменения гостевой операционной системы. За счет этого замедления работы гостевой операционной системы почти не происходит.

KVM позволяет виртуальным машинам использовать немодифицированные образы дисков QEMU, VMware и другие образы, содержащие операционные системы. Каждая виртуальная машина имеет своё собственное виртуальное аппаратное обеспечение: сетевые карты, диск, видеокарту и другое железо.

 Резервное копирование, восстановление и миграция виртуальной машины

Благодаря поддержке немодифицированных образов VMware, физический сервер можно легко виртуализовать при помощи все той же утилиты VMware vServer Converter, а затем перенести полученный файл в гипервизор.

Установка KVM в операционной системе Linux заключается в инсталляции пакета KVM и библиотеки виртуализации Libvirt, а также в тщательной настройке среды виртуализации. В зависимости от используемой на хосте операционной системы необходимо настроить мост или подключение к VNC-консоли, с помощью которой виртуальные машины будут взаимодействовать с хостом.

Администрировать KVM сложнее, так как прозрачный доступ к файлам, процессам, консолям и сетевым интерфейсам отсутствует, это приходится настраивать самостоятельно. Перестройка параметров VM в KVM (CPU, RAM, HDD) не очень удобна и требует дополнительных действий, включающих перезагрузку ОС.

Сам проект не предлагает удобных графических инструментов для управления виртуальными машинами, только утилиту Virsh, реализующую все необходимые функции. Для удобного управления виртуальными машинами можно дополнительно установить пакет Virt-Manager.

У KVM нет встроенных инструментов, подобных Fault Tolerate для VMware, поэтому единственный способ создать кластер высокой доступности — использовать сетевую репликацию при помощи DRDB. Кластер DRBD поддерживает только два узла, а узлы синхронизируются без шифрования. То есть для более безопасной связи необходимо использовать VPN-соединение.

Кроме того, для построения кластера высокой доступности понадобится программа Heartbeat, которая позволяет обмениваться служебными сообщениями о своем состоянии узлам в кластере, и Pacemaker — менеджер ресурсов кластера.

 Резервное копирование, восстановление и миграция виртуальной машины

Гипервизор KVM распространяется как продукт с открытым исходным кодом, а для корпоративных пользователей существует коммерческое решение Red Hat Virtualization (RHEL), основанное на KVM и платформе управления виртуальной инфраструктурой oVirt.

Несомненным преимуществом этого гипервизора является то, что он способен работать на любом сервере. Гипервизор довольно неприхотлив к ресурсам, что позволяет с легкостью использовать его для задач тестирования.

Следует учесть, что у KVM нет службы поддержки. Если что-то не получится, можно рассчитывать на форумы и помощь сообщества. Или перейти на RHEL.

История гипервизоров

Технологии виртуализации начали активно использоваться разработчиками с конца 60-х годов прошлого века. Мейнфреймы IBM первыми стали поддерживать виртуализацию и предоставлять разработчикам гипервизоры в составе встроенного ПО. Первоначально команды разработки применяли их для эмуляции системных процессов компьютера, тестирования различных операционных систем и улучшений для них.

Повышение интереса IT-сообщества к гипервизорам приходится на середину нулевых. В этот период технологии виртуализации начинают активно использоваться в UNIX-подобных системах. В первую очередь, это было обусловлено ростом производительности серверного оборудования. Также значительную роль сыграла оптимизация архитектуры самих гипервизоров, сделавшая их более надежными и безопасными.

История гипервизоров

Помимо этого, виртуализация позволяла разворачивать и запускать требующие наличия ОС приложения в различных программных или функциональных средах. А в 2005 году технологии виртуализации начинают поддерживаться на аппаратном уровне в процессорах архитектуры x86, что позволяет использовать их как в серверных, так и в домашних системах.

Читайте также:  Использование виртуальных рабочих столов в Windows 10

Установка VirtualBox

Вы можете бесплатно скачать ПО для работы с виртуальными машинами VirtualBox с официального сайта где представлены версии для Windows, Mac OS X и Linux. Несмотря на то, что сайт на английском, сама программа будет на русском языке. Запустите загруженный файл и пройдите простой процесс установки (в большинстве случаев достаточно оставить все параметры по умолчанию).

Во время установки VirtualBox, если вы оставите включенным компонент для доступа к Интернету из виртуальных машин, вы увидите предупреждение «Warning: Network Interfaces», которое сообщает о том, что в процессе настройки ваше Интернет-подключение будет временно разорвано (и восстановится автоматически после установки драйверов и настройки подключений).

По завершению установки можете запустить Oracle VM VirtualBox.

Что такое виртуализация и какие требования к ПК предъявляет

Под этим термином понимают технологию программного представления виртуальной версии ИТ-продуктов. К ним относятся ОС, аппаратные платформы, файловые хранилища. Виртуализация способствует снижению расходов на информативные технологии, приобретение оборудования, которые доступны в виртуальном режиме.

Применение технологии позволяет создавать рабочую среду, не затрагивая ресурсы своего компьютера. Виртуализация позволяет использовать сразу несколько систем. Особенно это удобно тем, кто пользуется устаревшими ПО, которые не совместимы с актуальной версией Виндовс 10. Процессы, происходящие виртуально, проходят обособленно. Поэтому риск «подхватить» вирус отсутствует полностью.

Что такое виртуализация и какие требования к ПК предъявляет

Существует несколько типов процесса представления набора вычислительных ресурсов:

  • паравиртуализация;
  • виртуализация структуры;
  • виртуализация серверов;
  • аппаратная виртуализация;
  • виртуализация приложений и другие виды.

В каждом инструменте используется определенный вид технологии. К примеру, гипервизору Hyper-V требуется аппаратная virtualization technology. Девайс и операционка должны отвечать требованиям:

Что такое виртуализация и какие требования к ПК предъявляет
  • поддержка ЦП Intel VT-x или AMD-V;
  • поддержка процессора опции преобразования адресов 2 уровня (SLAT);
  • 64-разрядная ОС;
  • 4 Гб ОЗУ.

Для функционирования потребуется включить технологию на устройстве, а также запустить Hardware Enforced DEP. Без них виртуальные машины запускаться не будут. В некоторых версиях ОС требуется установка эмулятора среды, например, Блюстакс. Платформа позволяет запускать любые приложения и игры, размещенные в Google Play.

Десятая версия Винды оснащена инструментом совместимости оборудования с установкой Hyper-V. Утилита позволит увидеть параметры по требованию к гипервизору. Для этого нужно:

Что такое виртуализация и какие требования к ПК предъявляет
  • Вызвать строку запроса, нажав «Win + R».
  • Ввести: Windows
  • Запустить приложение от имени Администратора.
  • Ввести команду: systeminfo.
Что такое виртуализация и какие требования к ПК предъявляет
  • Найти пункт требований, проверить поддерживание установки виртуальной машины.

Если возле каждого пункта стоит значение «Да», это означает, что проблем с установкой не возникнет.

Что такое виртуальная машина

Возможности современных компьютеров многократно превышают минимальные системные требования, предъявляемые к компьютерному «железу» большинством операционных систем. Машина с 4 ГБ оперативной памяти, многоядерным процессором с тактовой частотой более 2 ГГц и жестким диском в несколько сотен гигабайт уже далеко не редкость. В то же время, для нормальной работы Windows 7 достаточно центрального процессора с частотой 1 ГГц, 1 ГБ ОЗУ, 10,5 ГБ свободного пространства на жестком диске, видеокарты с поддержкой DirectX 9 и 128 МБ видеопамяти. Аппаратные требования других операционных систем ниже в разы.

Каждая операционная система имеет свои сильные и слабые стороны. Например, Windows 7 с поддержкой DirectX 11, позволяет эффективно реализовать игровые возможности и поэтому является лучшей операционной системой для «геймеров». В плане невосприимчивости к компьютерным вирусам отлично характеризируются операционные системы Linux. Большое количество людей по-прежнему отдают предпочтение привычной Windows XP, проверенной многими годами надежной работы.программного обеспечениявиртуальные машиныпроцессоромоперативной памятьюжестким дискомоптическим приводомгостевымихостовымивиртуальная машина не может быть включена без загрузки хостовой системы

Виртуальные машиныпостроения локальной сетивиртуальная машинаПреимущества виртуальных машин очевидныее недостатком являетсяпрограммного обеспечения, создающего виртуальные машины для WindowsVirtual PCVMwareOracle VM VirtualBoxVirtualBox

⇒ Подробнее о программе | скачать >>>

Как активировать виртуализацию на вашем ПК

Хотя выбранная вами гостевая ОС может работать без аппаратной виртуализации, если опция доступна, то ее стоит использовать. Не в последнюю очередь потому, что это уменьшит утечку ресурсов системы вашего компьютера.

Чтобы включить аппаратную виртуализацию, вам необходимо перезагрузить компьютер для доступа к BIOS. Как это будет достигнуто, будет зависеть ваше устройство, но обычно это делается путем нажатия Del или F2 после перезагрузки компьютера.

Читайте также:  Установка и настройка OpenVPN на сервере Ubuntu 18.04

Найдите экран «Дополнительно» в BIOS и найдите одно из следующего:

  • Виртуализация
  • VT-x (Intel — старые системы будут иметь VT-d)
  • AMD-V (системы AMD)

BIOS управляется с помощью клавиш со стрелками. Когда вы включили виртуализацию, нажмите F10, чтобы сохранить и выйти.

Как только это будет сделано, у вас будет выбор из трех приложений с открытым исходным кодом VM, которые мы рассмотрим ниже (VMWare также доступен для Linux, но не является программой с открытым исходным кодом).

Сравнение с другими гипервизорами

Основные преимущества и недостатки среды мы рассмотрели. Теперь хотелось бы сравнить ее с альтернативными вариантами, то бишь виртуальными машинами других производителей.

VMWare

На основе многочисленных результатов данная виртуальная машина является главным конкурентом Hyper-V. Именно VMWare имеет превосходство в плане производительности, но самым большим ее плюсом является независимость. Если говорить точнее – для настройки всех компонентов виртуальной машины VMWare необязательно устанавливать какую-то ОС. В то же время продукт уступает конкуренту, то есть Hyper-V, по показателю масштабируемости.

OpenVZ

Единственный минус технологии виртуализации OVZ состоит в том, что она поддерживает работу только дистрибутивов на базе Linux. Но в то же время OpenVZ обгоняет Хайпер-В в легкости администрирования и стоимости предоставляемых услуг.

XEN – очень хороший программный продукт с открытым исходным кодом, но куда менее популярный. Данный вариант обладает повышенным уровнем безопасности, но в то же время интерфейс его не так удобен, как в случае с продуктом корпорации Microsoft.

Аббревиатура KVM расшифровывается как Kernel-based Virtual Machine. Изначально разработана компанией Red Hat. Для установки требуется x86-совместимый процессор, поддерживающий аппаратную виртуализацию на основе Intel VT или AMD SVM.

На данный момент ВМ поддерживает запуск 32 и 64-битных ОС Linux и Windows. KVM имеет открытый исходный код, он бесплатен и пользуется на рынке большим спросом. Хотя считается, что Hyper-V является более надежным вариантом.

Как включить виртуализацию в Windows 10

Чтобы запустить собственное средство виртуализации операционной системы Windows 10, первым делом вызовите командную строку (клавиши WIN+R). Наберите в открывшемся окне слово control, после чего нажмите клавишу Enter.

Как включить виртуализацию в Windows 10

Как включить виртуализацию в Windows 10

На экране появится панель управления системой. Далее перейдите во вкладку под названием «Программы и компоненты».

Как включить виртуализацию в Windows 10

Как включить виртуализацию в Windows 10

Из нее перейдите во вкладку «Включение и выключение компонентов Windows».

Как включить виртуализацию в Windows 10

Как включить виртуализацию в Windows 10

Найдите утилиту под названием Hyper-V, раскройте связанное с ним контекстное меню и расставьте галочки напротив всех имеющихся элементов, чтобы их активировать.

Как включить виртуализацию в Windows 10

Как включить виртуализацию в Windows 10

После этого компьютер проведет поиск необходимых компонентов, загрузит и настроит их, если потребуется.

Как включить виртуализацию в Windows 10

Как включить виртуализацию в Windows 10

Как включить виртуализацию в Windows 10

Настройка сети с помощью Hyper-V

Hyper-V vSwitch – это программный коммутатор сетевого трафика Ethernet уровня 2. Это позволяет администраторам подключать виртуальные машины к физическим или виртуальным сетям. Он доступен по умолчанию в рамках установки Hyper-V Manager и содержит расширенные возможности для обеспечения безопасности и отслеживания ресурсов.

Если вы попытаетесь создать виртуальную машину сразу после процесса настройки, вы не сможете подключить ее к сети.

Чтобы настроить сетевую среду, вам нужно выбрать Virtual Switch Manager на правой боковой панели Hyper-V Manager, как показано на скриншоте ниже.

Настройка сети с помощью Hyper-V

Диспетчер виртуальных коммутаторов помогает настроить vSwitch и глобальные сетевые параметры, которые просто позволяют вам изменить «диапазон MAC-адресов» по ​​умолчанию, если вы видите какую-либо причину для этого.

Создать виртуальный коммутатор легко и доступно три типа vSwitch, которые описаны ниже:

  • Внешний vSwitch свяжет физический сетевой адаптер хоста Hyper-V с виртуальным, а затем предоставит доступ вашим виртуальным машинам за пределами хоста. Это означает, что ваша физическая сеть и интернет (если ваша физическая сеть подключена к интернету).
  • Внутренний vSwitch следует использовать для построения независимой виртуальной сети, когда вам необходимо подключить виртуальные машины друг к другу, а также к гипервизору.
  • Private vSwitch создаст виртуальную сеть, в которой все подключенные виртуальные машины будут видеть друг друга, но не хост Hyper-V. Это полностью изолирует виртуальные машины в этой песочнице.

Внешний vSwitch свяжет физический сетевой адаптер хоста Hyper-V с виртуальным, а затем предоставит доступ вашим виртуальным машинам за пределами хоста. Это означает, что ваша физическая сеть и интернет (если ваша физическая сеть подключена к интернету).

Читайте также:  Unix / Linux — Администрирование пользователей

Внутренний vSwitch следует использовать для построения независимой виртуальной сети, когда вам необходимо подключить виртуальные машины друг к другу, а также к гипервизору.

Настройка сети с помощью Hyper-V

Private vSwitch создаст виртуальную сеть, в которой все подключенные виртуальные машины будут видеть друг друга, но не хост Hyper-V. Это полностью изолирует виртуальные машины в этой песочнице.

Здесь мы выбрали «Внешний», а затем «Создать виртуальный коммутатор». Будет открыта таблица с настройкой vSwitch, где мы будем заполнять поля, как показано ниже

  • Имя – это имя, которое мы будем указывать для идентификации vSwitch.
  • Примечания – это описание для нас, как правило, мы ставим дружественные описания, которые следует понимать.
  • Тип подключения – внешний, как объяснено ранее, и выбирает физическую сетевую карту на моем сервере.

Имя – это имя, которое мы будем указывать для идентификации vSwitch.

Примечания – это описание для нас, как правило, мы ставим дружественные описания, которые следует понимать.

Настройка сети с помощью Hyper-V

Тип подключения – внешний, как объяснено ранее, и выбирает физическую сетевую карту на моем сервере.

Как только все это введено, нажмите «ОК».

Установка Openstack в Ubuntu

Чтобы установить Openstack в Ubuntu , мы должны выполнить следующие шаги.

Шаг 1. Загрузите скрипт установки по следующей ссылке — -dev/devstack.

Используйте эту команду — git clone -dev/devstack

Шаг 2 — Просмотрите папку Devstack, введя следующую команду — $ cddevstack .

Шаг 3 — Запустите файл с помощью следующей команды ./, и процесс установки продолжится, как показано ниже —

Шаг 4 — Введите свой пароль.

Шаг 5 — Теперь процесс установки займет около 15-20 минут, пока он загружает и устанавливает все библиотеки.

Шаг 6 — В конце установки мы увидим IP-адрес хоста, URL-адрес для управления им, имя пользователя и пароль для его администрирования.

Шаг 7 — Чтобы войти, вы должны ввести в браузере: IP-адрес хоста, имя пользователя и пароль, которые мы ввели во время установки.

Шаг 8 — На главной панели инструментов вы увидите обзор «Экземпляры».

Шаг 9 — Для создания новых экземпляров или в простых словах для создания виртуальных машин нажмите «Экземпляры».

Шаг 10 — Нажмите «Запустить инстансы».

Шаг 11 — Заполните все поля, как показано ниже.

Шаг 12 — Мы увидим экземпляр, созданный, как показано на следующем скриншоте.

Подготовка инфраструктуры

Виртуализация, по крайней мере на уровне сервера, используется уже некоторое время. С тех пор эта концепция распространилась на пользователя, приложение, сеть, безопасность, хранилище и, конечно же, на виртуализацию рабочего стола (VDI). Поэтому, чтобы внедрить все эти концепции, мы должны подготовить инфраструктуру, которая разделена на несколько ключевых компонентов.

Первый — это Гипервизор, и мы обсуждали это в предыдущих главах. Некоторые важные спецификации, необходимые для этой работы: — Процессоры, Память и Режимы работы в сети и т. Д.

Сеть — Оптимизация LAN и WAN

VDI может быть очень ресурсоемким — это включает трафик по проводам. Наличие хорошей инфраструктуры коммутации ядра поможет облегчить эту проблему, позволяя администраторам создавать определенные правила и политики, вращающиеся вокруг потока трафика.

Настройка метрик QoS для трафика, специфичного для VDI, может помочь устранить перегрузку и гарантировать, что правильный трафик имеет надлежащее количество приоритетов. Что касается трафика, который покидает центр обработки данных, очень важно знать, где находится пользователь и оптимизировать его работу на основе определенных критериев.

Другим важным аспектом является хранение. В крупных организациях будет множество контроллеров хранилища. В то же время некоторые небольшие организации будут использовать только одну. Независимо от количества доступных контроллеров хранилища, они должны иметь правильный размер для VDI.

Чтобы предотвратить штормы загрузки и обработки, организации должны посмотреть требования IOPS для своих образов. Чтобы облегчить процесс обработки, администраторы могут обратиться к технологиям Flash Technologies ( NetApp, Fusion-IO, XtremIO ) или SSD ( Violin, Nimbus ), которые помогут снять нагрузку такого рода. Кроме того, промежуточные платформы, такие как Atlantis ILIO, работают поверх виртуальной машины, которая использует огромное количество оперативной памяти в качестве хранилища ключей.