Hvis du arbejder i eller omkring softwareindustrien, har du sikkert hørt om virtuelle maskiner. Hvis ikke, undrer du dig måske over, hvad de er, og hvad de bruges til.

Som softwareingeniør bruger jeg virtuelle maskiner dagligt. De er stærke værktøjer inden for softwareudvikling, men de har også andre anvendelsesmuligheder. Mange virksomheder bruger virtuelle maskiner på grund af deres fleksibilitet, pålidelighed og omkostningseffektivitet, og de forhindrer også katastrofer som følge af løbsk softwareafprøvning.

Lad os se på, hvad virtuelle maskiner er, og hvorfor de bruges.

Hvad er en virtuel maskine?

En virtuel maskine er en instans af et operativsystem (OS) som f.eks. Windows, Mac OS eller Linux, der kører inden for en computers hoved OS.

Den kører typisk i et app-vindue på dit skrivebord. En virtuel maskine har fuld funktionalitet og fungerer som en separat computer eller maskine. En virtuel maskine er i bund og grund en virtuel computer, der kører inde på en anden computer, som kaldes værtsmaskinen.

Billede 1: Virtuel maskine, der kører på en bærbar computer.

En virtuel maskine har ikke hardware (hukommelse, harddisk, tastatur eller skærm). Den bruger simuleret hardware fra værtsmaskinen. Derfor kan flere virtuelle maskiner, også kaldet "gæster", køre på en enkelt værtsmaskine.

Billede 2: Værtsmaskine med flere VM'er.

Værten kan også køre flere virtuelle maskiner med forskellige operativsystemer, herunder Linux, Mac OS og Windows. Denne mulighed afhænger af software kaldet en hypervisor (se billede 1 ovenfor). Hypervisoren kører på værtsmaskinen og giver dig mulighed for at oprette, konfigurere, køre og administrere virtuelle maskiner.

Hypervisoren tildeler diskplads, planlægger behandlingstid og styrer hukommelsesforbruget for hver enkelt VM. Det er det, som programmer som Oracle VirtualBox, VMware, Parallels, Xen, Microsoft Hyper-V og mange andre gør: de er hypervisorer.

En hypervisor kan køre på en bærbar computer, pc eller server og gør virtuelle maskiner tilgængelige for den lokale computer eller for brugere, der er fordelt over et netværk.

Forskellige typer virtuelle maskiner og miljøer kræver forskellige typer hypervisorer. Lad os se på nogle af dem.

Typer af virtuelle maskiner

Virtuelle maskiner til systemet

System-VM'er, der nogle gange kaldes fuld virtualisering, køres af en hypervisor og giver funktionaliteten af et egentligt computersystem. De bruger værtens oprindelige operativsystem til at administrere og dele systemressourcer.

Virtuelle systemmaskiner kræver ofte en kraftig vært med hurtige eller flere CPU'er, store mængder hukommelse og masser af diskplads. Nogle af dem, der kører på personlige eller bærbare computere, kræver måske ikke den computerkraft, som store virtuelle servere i virksomheder har brug for, men de vil køre langsomt, hvis værtssystemet ikke er tilstrækkeligt.

Bearbejde virtuelle maskiner

Virtuelle procesmaskiner er helt anderledes end SVM'er - du har dem måske kørende på din maskine uden at vide det. De er også kendt som virtuelle programmaskiner eller MRE'er (managed runtime environments). Disse virtuelle maskiner kører inde i et værtsoperativsystem og understøtter programmer eller systemprocesser.

Hvorfor bruge en PVM? De udfører tjenester uden at være afhængige af specifikke operativsystemer eller hardware. De har deres eget lille operativsystem med kun de ressourcer, de har brug for. MRE'en befinder sig i et separat miljø; det er ligegyldigt, om den kører på Windows, Mac OS, Linux eller en anden værtsmaskine.

En af de mest almindelige virtuelle procesmaskiner er en af dem, som du sikkert har hørt om og måske har set køre på din computer. Den bruges til at køre Java-programmer og kaldes Java Virtual Machine eller forkortet JVM.

Typer af hypervisorer

De fleste af de virtuelle maskiner, som vi beskæftiger os med, bruger en hypervisor, fordi de emulerer et helt computersystem. Der findes to forskellige typer hypervisorer: Bare Metal Hypervisors og Hosted Hypervisors. Lad os tage et hurtigt kig på dem begge.

Bare Metal Hypervisor

BMH'er kan også kaldes native hypervisors, og de kører direkte på værtens hardware i stedet for at køre i værtens operativsystem. Faktisk træder de i stedet for værtens operativsystem og planlægger og styrer hver virtuel maskines brug af hardware, hvorved de fjerner "mellemmanden" (værtens operativsystem) i processen.

Native hypervisors bruges normalt til store virksomheds-VM'er, som virksomheder bruger til at stille serverressourcer til rådighed for deres medarbejdere. Microsoft Azure eller Amazon Web Services er VM'er, der hostes på denne type arkitektur. Andre eksempler er KVM, Microsoft Hyper-V og VMware vSphere.

Hosted Hypervisor

Hypervisorer med værtssystem kører på standardoperativsystemer - ligesom alle andre programmer, som vi kører på vores maskiner. De bruger værtens operativsystem til at administrere og fordele ressourcer. Denne type hypervisor er bedre egnet til individuelle brugere, der har brug for at køre flere operativsystemer på deres maskiner.

Disse omfatter programmer som Oracle VirtualBox, VMware Workstations, VMware Fusion, Parallels Desktop og mange andre. Du kan finde mere detaljerede oplysninger om hostede hypervisorer i vores artikel Bedste software til virtuelle maskiner.

Hvorfor bruge virtuelle maskiner?

Nu hvor du har en grundlæggende forståelse af, hvad en virtuel maskine er, kan du sikkert tænke på nogle gode anvendelsesmuligheder. Her er nogle af de vigtigste grunde til, at folk bruger virtuelle maskiner.

1. Omkostningseffektivt

Virtuelle maskiner er omkostningseffektive i mange situationer. En af de mest fremtrædende er i virksomhedsverdenen. Det kan være meget dyrt at bruge fysiske servere til at stille ressourcer til rådighed for medarbejderne. Hardwaren er ikke billig, og det er endnu dyrere at vedligeholde den.

Brugen af virtuelle maskiner som virksomhedsservere er nu blevet normen. Med virtuelle maskiner fra en udbyder som MS Azure er der ingen indledende køb af hardware og ingen vedligeholdelsesgebyrer. Disse virtuelle maskiner kan opsættes, konfigureres og bruges for kun få kroner i timen. De kan også lukkes ned, når de ikke bruges, uden at det koster noget som helst.

Det kan også være en stor besparelse at bruge en VM på din maskine. Hvis du skal arbejde med flere operativsystemer eller forskellige hardwarekonfigurationer, kan du

bruge flere virtuelle maskiner på én vært - du behøver ikke at købe en separat computer til hver opgave.

2. Skalerbar og fleksibel

Uanset om det er virksomhedsservere eller virtuelle maskiner, der kører på din bærbare computer, er virtuelle maskiner skalerbare. Det er nemt at justere ressourcerne, så de passer til dine behov. Hvis du har brug for mere hukommelse eller harddiskplads, skal du blot gå ind i hypervisoren og omkonfigurere den virtuelle maskine til at have mere. Det er ikke nødvendigt at købe ny hardware, og processen kan gennemføres hurtigt.

3. Hurtig opsætning

Jeg har haft tilfælde, hvor jeg havde brug for en ny VM, ringede til min kollega, der administrerer dem, og havde dem klar til brug på mindre end en time.

4. Katastrofe genopretning

Hvis du forsøger at forhindre datatab og forberede dig på katastrofeberedskab, kan virtuelle maskiner være et fantastisk værktøj. De er nemme at sikkerhedskopiere og kan om nødvendigt distribueres forskellige steder. Hvis en tredjepart som Microsoft eller Amazon er vært for de virtuelle maskiner, er de ikke på stedet, hvilket betyder, at dine data er sikre, hvis dit kontor brænder ned.

5. Let at reproducere

De fleste hypervisorer giver dig mulighed for at lave en kopi eller et image af en VM. Med imaging kan du nemt oprette nøjagtige reproduktioner af den samme basis-VM i enhver situation.

I det miljø, jeg arbejder i, giver vi alle udviklere en VM, som de kan bruge til udvikling og test. Denne proces gør det muligt for os at have et image konfigureret med alle de nødvendige værktøjer og software. Når vi har en ny udvikler, skal vi blot lave en kopi af dette image, og så har de det, de skal bruge for at komme i gang.

6. Perfekt til Dev/Test

En af de bedste fordele ved at bruge virtuelle maskiner er, at de er et perfekt værktøj til softwareudvikling og testning. Med virtuelle maskiner kan udviklere udvikle på flere platforme og miljøer på én maskine. Hvis den virtuelle maskine bliver beskadiget eller ødelagt, kan der hurtigt oprettes en ny.

Jeg har arbejdet på projekter, hvor vi har oprettet automatiserede testskripter, der opretter en ny VM, installerer den nyeste softwareversion, kører alle de nødvendige tests og sletter VM'en, når testene er afsluttet.

VM'er fungerer glimrende til produkttests og anmeldelser som dem, vi laver her på SoftwareHow.com. Jeg kan installere apps i en VM, der kører på min maskine, og teste dem uden at ødelægge mit primære miljø.

Når jeg er færdig med at teste, kan jeg altid slette den virtuelle maskine og derefter oprette en ny, når jeg har brug for den. Denne proces giver mig også mulighed for at teste på flere platforme, selv om jeg kun har en Windows-maskine.

Sidste ord

Som du kan se, er virtuelle maskiner et omkostningseffektivt og alsidigt værktøj, der kan bruges til mange applikationer. Vi behøver ikke længere at købe, konfigurere og vedligeholde dyr hardware for at give adgang til servere for testere, udviklere og andre. Virtuelle maskiner giver os fleksibilitet til nemt og hurtigt at oprette de operativsystemer, den hardware og de miljøer, vi har brug for - når som helst.