Pokud pracujete v softwarovém průmyslu nebo v jeho okolí, pravděpodobně jste již slyšeli o virtuálních počítačích. Pokud ne, možná vás zajímá, co to je a k čemu se používají.

Jako softwarový inženýr používám virtuální počítače denně. Jsou to silné nástroje při vývoji softwaru, ale mají i další využití. Mnoho firem je také zná jako virtuální počítače a používá je kvůli jejich flexibilitě, spolehlivosti a nákladové efektivitě; také zabraňují katastrofám způsobeným spuštěným testováním softwaru.

Podívejme se, co jsou virtuální počítače a proč se používají.

Co je to virtuální počítač?

Virtuální počítač je instance operačního systému (OS), například Windows, Mac OS nebo Linux, která běží v rámci hlavního OS počítače.

Obvykle běží v okně aplikace na pracovní ploše. Virtuální počítač má plnou funkčnost a chová se jako samostatný počítač nebo stroj. Virtuální počítač je v podstatě virtuální počítač běžící uvnitř jiného počítače, známého jako hostitelský počítač.

Obrázek 1: Virtuální počítač spuštěný na notebooku.

Virtuální počítač nemá hardware (paměť, pevný disk, klávesnici ani monitor). Používá simulovaný hardware z hostitelského počítače. Z tohoto důvodu lze na jednom hostitelském počítači provozovat více virtuálních počítačů, označovaných také jako "hosté".

Obrázek 2: Hostitelský počítač s více virtuálními počítači.

Na hostitelském počítači lze také provozovat více virtuálních počítačů s různými operačními systémy, včetně Linuxu, Mac OS a Windows. Tato schopnost závisí na softwaru zvaném hypervisor (viz obrázek 1 výše). Hypervisor běží na hostitelském počítači a umožňuje vytvářet, konfigurovat, spouštět a spravovat virtuální počítače.

Hypervizor přiděluje diskový prostor, plánuje čas zpracování a spravuje využití paměti pro každý virtuální počítač. To je to, co dělají aplikace jako Oracle VirtualBox, VMware, Parallels, Xen, Microsoft Hyper-V a mnoho dalších: jsou to hypervizory.

Hypervisor může běžet na notebooku, počítači nebo serveru. Zpřístupňuje virtuální počítače místnímu počítači nebo uživatelům distribuovaným v síti.

Různé typy virtuálních počítačů a prostředí vyžadují různé typy hypervizorů. Podívejme se na některé z nich.

Typy virtuálních počítačů

Systémové virtuální stroje

Systémové virtuální počítače, někdy označované jako plná virtualizace, jsou spouštěny hypervizorem a poskytují funkce skutečného počítačového systému. Ke správě a sdílení systémových prostředků používají nativní operační systém hostitele.

Systémové virtuální počítače často vyžadují výkonného hostitele s rychlým nebo vícenásobným procesorem, velkým množstvím paměti a spoustou diskového prostoru. Některé z nich, které běží na osobních nebo přenosných počítačích, nemusí vyžadovat takový výpočetní výkon, jaký potřebují velké podnikové virtuální servery; pokud však hostitelský systém není dostatečný, poběží pomalu.

Zpracování virtuálních strojů

Procesní virtuální stroje se od SVM značně liší - možná je máte spuštěné na svém počítači a ani o tom nevíte. Jsou také známé jako aplikační virtuální stroje nebo spravovaná běhová prostředí (MRE). Tyto virtuální stroje běží uvnitř hostitelského operačního systému a podporují aplikace nebo systémové procesy.

Proč používat PVM? Provádějí služby, aniž by byly závislé na konkrétních operačních systémech nebo hardwaru. Mají svůj vlastní malý operační systém pouze s potřebnými prostředky. MRE je v odděleném prostředí; nezáleží na tom, zda běží na systému Windows, Mac OS, Linuxu nebo jiném hostitelském počítači.

Jedním z nejběžnějších procesních virtuálních strojů je ten, o kterém jste pravděpodobně slyšeli a který jste možná viděli běžet na svém počítači. Používá se ke spouštění aplikací Java a nazývá se Java Virtual Machine nebo zkráceně JVM.

Typy hypervisorů

Většina virtuálních počítačů, kterými se zabýváme, používá hypervizor, protože emulují celý počítačový systém. Existují dva různé typy hypervizorů: hypervizory na holém železe a hostované hypervizory. Pojďme se na oba typy hypervizorů krátce podívat.

Hypervizor Bare Metal

BMH se také mohou nazývat nativní hypervizory a běží přímo na hardwaru hostitele namísto toho, aby byly spuštěny v rámci hostitelského operačního systému. Ve skutečnosti nahrazují hostitelský operační systém, plánují a řídí využití hardwaru každým virtuálním počítačem, čímž se zbavují "prostředníka" (hostitelského operačního systému) v tomto procesu.

Nativní hypervizory se obvykle používají pro rozsáhlé podnikové virtuální počítače, které firmy používají k poskytování serverových prostředků zaměstnancům. Na tomto typu architektury jsou hostovány virtuální počítače Microsoft Azure nebo Amazon Web Services. Dalšími příklady jsou KVM, Microsoft Hyper-V a VMware vSphere.

Hostovaný hypervizor

Hostované hypervizory běží na standardních operačních systémech - stejně jako všechny ostatní aplikace, které spouštíme na svých počítačích. Ke správě a distribuci prostředků používají operační systém hostitele. Tento typ hypervizoru je vhodnější pro jednotlivé uživatele, kteří potřebují na svých počítačích provozovat více operačních systémů.

Patří mezi ně aplikace jako Oracle VirtualBox, VMware Workstations, VMware Fusion, Parallels Desktop a mnoho dalších. Podrobnější informace o hostovaných hypervizorech najdete v našem článku Nejlepší software pro virtuální počítače.

Proč používat virtuální stroje?

Nyní, když máte základní představu o tom, co je virtuální počítač, vás pravděpodobně napadne několik vynikajících aplikací. Zde jsou některé z hlavních důvodů, proč lidé používají virtuální počítače.

1. Nákladově efektivní

Virtuální počítače jsou nákladově efektivní v mnoha situacích. Jednou z nejvýznamnějších je situace ve firemním světě. Používání fyzických serverů k poskytování zdrojů zaměstnancům může být velmi nákladné. Hardware není levný a jeho údržba je ještě nákladnější.

Používání virtuálních počítačů jako podnikových serverů se nyní stalo normou. S virtuálními počítači od poskytovatele, jako je MS Azure, není třeba kupovat žádný počáteční hardware ani platit žádné poplatky za údržbu. Tyto virtuální počítače lze nastavit, nakonfigurovat a používat za pouhé haléře za hodinu. Lze je také vypnout, když se nepoužívají, a nevznikají žádné náklady.

Použití virtuálního počítače na počítači může být také velkou úsporou peněz. Pokud potřebujete pracovat ve více operačních systémech nebo různých hardwarových konfiguracích, můžete si

používat více virtuálních počítačů na jednom hostiteli - není třeba kupovat samostatný počítač pro každou úlohu.

2. Škálovatelnost a flexibilita

Virtuální počítače jsou škálovatelné, ať už se jedná o podnikové servery nebo virtuální počítače běžící na vašem notebooku. Prostředky lze snadno upravit podle vašich potřeb. Pokud potřebujete více paměti nebo místa na pevném disku, stačí přejít do hypervizoru a překonfigurovat virtuální počítač tak, aby měl více. Není třeba kupovat nový hardware a proces lze dokončit rychle.

3. Rychlé nastavení

Nový virtuální počítač lze nastavit rychle. Zažil jsem případy, kdy jsem potřeboval nastavit nový virtuální počítač, zavolal jsem kolegovi, který je spravuje, a měl jsem ho připravený k použití za méně než hodinu.

4. Zotavení po havárii

Pokud se snažíte zabránit ztrátě dat a připravit se na obnovu po havárii, mohou být virtuální počítače skvělým nástrojem. Snadno se zálohují a v případě potřeby je lze rozmístit na různých místech. Pokud virtuální počítače hostuje třetí strana, jako je Microsoft nebo Amazon, budou mimo pracoviště - což znamená, že vaše data budou v bezpečí, pokud vám shoří kancelář.

5. Snadná reprodukce

Většina hypervizorů umožňuje vytvořit kopii nebo obraz virtuálního počítače. Vytváření obrazů umožňuje snadno vytvořit přesné reprodukce stejného základního virtuálního počítače pro každou situaci.

V prostředí, ve kterém pracuji, dáváme každému vývojáři k dispozici virtuální počítač pro vývoj a testování. Tento proces nám umožňuje mít bitovou kopii nakonfigurovanou se všemi potřebnými nástroji a softwarem. Když máme nového vývojáře, stačí vytvořit kopii této bitové kopie a má vše, co potřebuje k práci.

6. Perfektní pro Dev/Test

Jednou z nejlepších výhod používání virtuálních počítačů je, že jsou dokonalým nástrojem pro vývoj a testování softwaru. Virtuální počítače umožňují vývojářům vyvíjet na více platformách a prostředích na jednom počítači. Pokud se tento virtuální počítač poškodí nebo zničí, lze rychle vytvořit nový.

Umožňují testerovi mít pro každý testovací cyklus nové čisté prostředí. Pracoval jsem na projektech, kde jsme nastavili automatizované testovací skripty, které vytvořily nový virtuální počítač, nainstalovaly nejnovější verzi softwaru, spustily všechny požadované testy a po dokončení testů virtuální počítač odstranily.

Virtuální počítače se skvěle hodí pro testování produktů a recenze, které děláme například zde na SoftwareHow.com. Mohu instalovat aplikace do virtuálního počítače, který běží na mém počítači, a testovat je, aniž bych si zahltil své primární prostředí.

Po skončení testování mohu virtuální počítač vždy smazat a v případě potřeby vytvořit nový. Tento postup mi také umožňuje testovat na více platformách, i když mám k dispozici pouze počítač se systémem Windows.

Závěrečná slova

Jak vidíte, virtuální počítače jsou nákladově efektivním a všestranným nástrojem, který lze použít pro mnoho aplikací. Už nemusíme kupovat, nastavovat a udržovat drahý hardware, abychom poskytli přístup k serverům testerům, vývojářům a dalším osobám. Virtuální počítače nám umožňují snadno a rychle vytvořit operační systémy, hardware a prostředí, které potřebujeme - a to kdykoli.