Jei dirbate programinės įrangos pramonėje ar su ja susijusioje srityje, tikriausiai esate girdėję apie virtualias mašinas. Jei ne, galbūt jums įdomu, kas tai yra ir kam jos naudojamos.

Būdamas programinės įrangos inžinierius, kasdien naudoju virtualias mašinas. Tai galingi programinės įrangos kūrimo įrankiai, tačiau jie turi ir kitų panaudojimo būdų. Dar vadinami virtualiosiomis mašinomis, daugelis įmonių jas naudoja dėl jų lankstumo, patikimumo ir ekonomiškumo; be to, jie apsaugo nuo nelaimių, susijusių su programinės įrangos bandymais.

Apžvelkime, kas yra virtualiosios mašinos ir kodėl jos naudojamos.

Kas yra virtualioji mašina?

Virtualioji mašina - tai operacinės sistemos (OS), pavyzdžiui, "Windows", "Mac OS" arba "Linux", egzempliorius, veikiantis pagrindinėje kompiuterio OS.

Paprastai ji veikia programos lange darbalaukyje. Virtualioji mašina turi visas funkcijas ir veikia kaip atskiras kompiuteris arba mašina. Iš esmės virtualioji mašina yra virtualus kompiuteris, veikiantis kitame kompiuteryje, vadinamame pagrindine mašina.

1 paveikslėlis: virtualioji mašina, veikianti nešiojamajame kompiuteryje.

Virtualioji mašina neturi aparatinės įrangos (atminties, kietojo disko, klaviatūros ar monitoriaus). Ji naudoja imituojamą kompiuterio kompiuterio aparatinę įrangą. Dėl šios priežasties kelios virtualiosios mašinos, dar vadinamos "svečiais", gali būti paleistos viename kompiuteryje.

2 paveikslėlis: Priimančioji mašina, kurioje veikia kelios virtualios mašinos.

Be to, prieglobos kompiuteryje gali veikti kelios virtualios mašinos su skirtingomis operacinėmis sistemomis, įskaitant "Linux", "Mac OS" ir "Windows". Ši galimybė priklauso nuo programinės įrangos, vadinamos hipervizoriumi (žr. 1 paveikslėlį). Hipervizorius veikia prieglobos kompiuteryje ir leidžia kurti, konfigūruoti, paleisti ir valdyti virtualias mašinas.

Hipervizorius paskirsto disko vietą, planuoja apdorojimo laiką ir valdo atminties naudojimą kiekvienai virtualiajai kompiuterinei sistemai. Tai atlieka tokios programos kaip "Oracle VirtualBox", "VMware", "Parallels", "Xen", "Microsoft Hyper-V" ir daugelis kitų: jos yra hipervizoriai.

Hipervizorius gali veikti nešiojamajame kompiuteryje, kompiuteryje arba serveryje. Jis suteikia galimybę naudotis virtualiomis mašinomis vietiniame kompiuteryje arba per tinklą paskirstytiems naudotojams.

Skirtingų tipų virtualioms mašinoms ir aplinkoms reikia skirtingų tipų hipervizorių. Apžvelkime kai kuriuos iš jų.

Virtualių mašinų tipai

Sistemos virtualios mašinos

Sistemos virtualiosios mašinos, kartais vadinamos visiška virtualizacija, paleidžiamos hipervizoriaus ir atlieka tikros kompiuterio sistemos funkcijas. Jos naudoja pagrindinę kompiuterio operacinę sistemą sistemos ištekliams valdyti ir bendrinti.

Sisteminėms virtualioms mašinoms dažnai reikia galingo kompiuterio su greitu ar keliais procesoriais, dideliu kiekiu atminties ir daugybe vietos diske. Kai kurioms, kurios veikia asmeniniuose ar nešiojamuosiuose kompiuteriuose, gali nereikėti tokios skaičiavimo galios, kokios reikia dideliems įmonių virtualiems serveriams; tačiau jos veiks lėtai, jei kompiuterio sistema nebus tinkama.

Proceso virtualios mašinos

Procesų virtualiosios mašinos gerokai skiriasi nuo SVM - gali būti, kad jos veikia jūsų kompiuteryje ir jūs apie tai net nežinote. Jos dar vadinamos taikomųjų programų virtualiosiomis mašinomis arba valdomomis paleidimo aplinkomis (MRE). Šios virtualiosios mašinos veikia pagrindinėje operacinėje sistemoje ir palaiko taikomąsias programas arba sistemos procesus.

Kodėl verta naudoti PVM? Jos atlieka paslaugas nepriklausydamos nuo konkrečių operacinių sistemų ar aparatinės įrangos. Jos turi savo mažą operacinę sistemą, kurioje yra tik joms reikalingi ištekliai. MRE yra atskiroje aplinkoje; nesvarbu, ar ji veikia "Windows", "Mac OS", "Linux" ar bet kuriame kitame kompiuteryje.

Viena iš labiausiai paplitusių procesų virtualiųjų mašinų yra ta, apie kurią tikriausiai girdėjote ir galbūt matėte veikiančią savo kompiuteryje. Ji naudojama "Java" programoms paleisti ir vadinama "Java" virtualia mašina arba sutrumpintai JVM.

Hipervizorių tipai

Dauguma mums rūpimų virtualiųjų mašinų naudoja hipervizorių, nes jos emuliuoja visą kompiuterinę sistemą. Yra dviejų skirtingų tipų hipervizoriai: "Bare Metal" hipervizoriai ir prieglobos hipervizoriai. Trumpai apžvelkime juos abu.

"Bare Metal Hypervisor

BMH taip pat gali būti vadinami vietiniais hipervizoriais, kurie veikia tiesiogiai kompiuterio aparatinėje įrangoje, o ne kompiuterio operacinėje sistemoje. Iš tikrųjų jie užima kompiuterio operacinės sistemos vietą, planuoja ir valdo kiekvienos virtualios mašinos aparatinės įrangos naudojimą, taip pašalindami tarpininką (kompiuterio operacinę sistemą).

Vietiniai hipervizoriai paprastai naudojami didelės apimties įmonių virtualiosioms mašinoms, kurias įmonės naudoja siekdamos suteikti darbuotojams serverių išteklius. "Microsoft Azure" arba "Amazon Web Services" yra virtualiosios mašinos, kurių prieglobą sudaro tokio tipo architektūra. Kiti pavyzdžiai - KVM, "Microsoft Hyper-V" ir "VMware vSphere".

Priimtasis hipervizorius

Prieglobos hipervizoriai veikia standartinėse operacinėse sistemose - kaip ir bet kuri kita programa, kurią naudojame savo kompiuteriuose. Jie naudoja prieglobos kompiuterio operacinę sistemą ištekliams valdyti ir paskirstyti. Šio tipo hipervizoriai labiau tinka pavieniams naudotojams, kuriems reikia savo kompiuteriuose paleisti kelias operacines sistemas.

Tai tokios programos kaip "Oracle VirtualBox", "VMware Workstations", "VMware Fusion", "Parallels Desktop" ir daugelis kitų. Išsamesnės informacijos apie prieglobos hipervizorius rasite mūsų straipsnyje "Geriausia virtualiųjų mašinų programinė įranga".

Kodėl verta naudoti virtualias mašinas?

Dabar, kai jau turite pagrindinį supratimą, kas yra virtualioji mašina, tikriausiai galite sugalvoti keletą puikių pritaikymų. Štai keletas svarbiausių priežasčių, kodėl žmonės naudoja virtualiąsias mašinas.

1. Ekonomiškai efektyvus

Virtualiosios mašinos yra ekonomiškai efektyvios daugelyje situacijų. Viena iš svarbiausių - įmonių pasaulyje. Fizinių serverių naudojimas darbuotojų ištekliams teikti gali būti labai brangus. Techninė įranga nėra pigi, o jos priežiūra kainuoja dar brangiau.

Virtualiųjų mašinų naudojimas kaip įmonės serverių tapo norma. Naudojant virtualiąsias mašinas iš tokių paslaugų teikėjų kaip "MS Azure", nereikia pirkti pradinės aparatinės įrangos ir mokėti priežiūros mokesčių. Šias virtualiąsias mašinas galima sukurti, sukonfigūruoti ir naudoti vos už centus per valandą. Be to, kai jos nenaudojamos, jas galima išjungti ir nepatirti jokių išlaidų.

Naudodami virtualiąją mašiną savo kompiuteryje taip pat galite sutaupyti pinigų. Jei jums reikia atlikti darbą keliose operacinėse sistemose arba skirtingose aparatinės įrangos konfigūracijose, galite

naudoti kelias virtualias mašinas viename kompiuteryje - nereikia pirkti atskiro kompiuterio kiekvienai užduočiai atlikti.

2. Lankstumas ir lankstumas

Nesvarbu, ar tai būtų įmonės serveriai, ar nešiojamajame kompiuteryje veikiančios virtualiosios mašinos, jas galima keisti. Lengva pritaikyti išteklius pagal savo poreikius. Jei reikia daugiau atminties ar kietojo disko vietos, tiesiog įeikite į hipervizorių ir pakeiskite virtualiosios mašinos konfigūraciją, kad jos būtų daugiau. Nereikia pirkti naujos aparatinės įrangos, be to, šį procesą galima atlikti greitai.

3. Greita sąranka

Naują virtualiąją mašiną galima sukurti greitai. Yra buvę atvejų, kai reikėjo sukurti naują virtualiąją mašiną, paskambinau ją tvarkančiam bendradarbiui ir per mažiau nei valandą ją paruošiau naudoti.

4. Atkūrimas po nelaimių

Jei bandote išvengti duomenų praradimo ir pasirengti atkurti duomenis po nelaimės, virtualiosios mašinos gali būti puikus įrankis. Jų atsargines kopijas lengva kurti, o prireikus jas galima platinti įvairiose vietose. Jei virtualiųjų mašinų prieglobą teikia trečioji šalis, pavyzdžiui, "Microsoft" ar "Amazon", jos bus už svetainės ribų, o tai reiškia, kad jūsų duomenys bus saugūs, jei jūsų biuras sudegs.

5. Lengva atkurti

Dauguma hipervizorių leidžia sukurti virtualiosios mašinos kopiją arba atvaizdą. Atvaizdavimas leidžia lengvai sukurti tikslias tos pačios bazinės virtualiosios mašinos kopijas bet kokioje situacijoje.

Aplinkoje, kurioje dirbu, kiekvienam kūrėjui suteikiame virtualiąją mašiną, kurią jis gali naudoti kūrimui ir bandymams. Šis procesas leidžia mums turėti atvaizdą, sukonfigūruotą su visais reikalingais įrankiais ir programine įranga. Kai pradedame dirbti su nauju kūrėju, tereikia padaryti šio atvaizdo kopiją, ir jis turi viską, ko reikia darbui.

6. Puikiai tinka Dev/Test

Vienas iš geriausių virtualių mašinų naudojimo privalumų yra tai, kad jos yra puiki programinės įrangos kūrimo ir testavimo priemonė. Virtualios mašinos leidžia kūrėjams vienoje mašinoje kurti įvairiose platformose ir aplinkose. Jei ta virtuali mašina sugadinama arba sunaikinama, galima greitai sukurti naują.

Dirbau su projektais, kuriuose nustatėme automatizuotus bandymų scenarijus, pagal kuriuos sukuriama nauja virtualioji mašina, įdiegiama naujausia programinės įrangos versija, paleidžiami visi reikalingi bandymai, o baigus bandymus virtualioji mašina ištrinama.

Virtualiosios mašinos puikiai tinka produktų bandymams ir apžvalgoms, pavyzdžiui, tokioms, kokias atliekame čia, SoftwareHow.com. Galiu įdiegti programas į virtualiąją mašiną, veikiančią mano kompiuteryje, ir išbandyti jas netrikdydamas savo pagrindinės aplinkos.

Baigęs bandymus visada galiu ištrinti virtualiąją mašiną, o kai prireiks, sukurti naują. Šis procesas taip pat leidžia atlikti bandymus keliose platformose, nors turiu tik "Windows" mašiną.

Baigiamieji žodžiai

Kaip matote, virtualiosios mašinos yra ekonomiška ir universali priemonė, kurią galima naudoti daugeliui programų. Daugiau nebereikia pirkti, konfigūruoti ir prižiūrėti brangios aparatinės įrangos, kad bandytojams, kūrėjams ir kitiems asmenims būtų suteikta prieiga prie serverio. Virtualiosios mašinos suteikia mums lankstumo lengvai ir greitai sukurti reikiamas operacines sistemas, aparatinę įrangą ir aplinkas - bet kuriuo metu.