Сегодня компании стремятся максимально эффективно использовать ресурсы ИТ-систем. Высокая нагрузка на оборудование, простои и сложности с масштабированием приводят к дополнительным расходам. В таких условиях все больше организаций внедряют виртуализацию серверов, которая помогает снизить издержки, повысить производительность и упростить управление инфраструктурой.
Что такое сервер виртуализации и как он работает
Серверная виртуализация - это технология, позволяющая запускать на одном физическом устройстве несколько изолированных виртуальных сред. Основой технологии является гипервизор - программное обеспечение, которое берет вычислительные ресурсы аппаратного сервера и распределяет их между виртуальными машинами (ВМ).
Каждая ВМ функционирует как автономный компьютер со своей операционной системой (ОС) и приложениями. Гипервизор обеспечивает изоляцию между ними, что гарантирует безопасность и стабильность работы.
Основные типы виртуализации:
- аппаратная (Bare-Metal). Управляющая система устанавливается напрямую на физическое оборудование и работает без промежуточной ОС. Такие платформы отличаются высокой производительностью и минимальными накладными расходами. Примеры: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, KVM, Proxmox VE;
- программная (Hosted). Гипервизор запускается как приложение внутри основной ОС. Такие решения проще в установке, но менее производительны. Используются для тестирования и разработки. Примеры: VMware Workstation, Oracle VirtualBox;
- контейнерная. В отличие от классических ВМ, контейнеры изолируют приложения на уровне процессов пользовательского пространства, используя общее ядро ОС хоста. Это ускоряет развертывание, снижает нагрузку на систему и уменьшает потребление ресурсов. Примеры: Docker, Kubernetes.
Благодаря этим подходам сервер виртуальных машин позволяет масштабировать инфраструктуру, повышать отказоустойчивость и уровень безопасности.
Ключевые преимущества виртуализации для бизнеса
Внедрение технологии открывает для компаний новые возможности:
- оптимизация ресурсов. Без виртуализации загрузка серверов в корпоративной среде часто не превышает 15-25%. При переходе на гипервизоры этот показатель возрастает до 70-80% благодаря размещению нескольких сервисов на одной платформе;
- снижение затрат. CAPEX (капитальные затраты) уменьшаются за счет сокращения количества физических устройств. OPEX (операционные расходы) снижаются благодаря экономии на электроэнергии, охлаждении и обслуживании в центре обработки данных (ЦОД);
- гибкость и скорость. Создать новый сервер на виртуальной машине можно за несколько минут вместо дней;
упрощенное администрирование. Централизованные консоли позволяют управлять десятками или сотнями ВМ из одного интерфейса; - отказоустойчивость. Гипервизоры поддерживают live-миграцию (перенос ВМ на другой узел без остановки работы) и автоматическое восстановление, что минимизирует простои критически важных систем;
- балансировка нагрузки. Управляющее ПО кластера виртуализации автоматически перемещает ВМ с более загруженных серверов на менее занятые без остановки задач.
Совокупность этих преимуществ делает виртуализацию выгодным решением для бизнеса любого масштаба.
Технические требования к оборудованию для виртуализации
Корректный выбор "железа" определяет стабильность всей инфраструктуры.
Процессор и оперативная память
Центральный процессор должен иметь большое количество ядер и поддержку аппаратной виртуализации (Intel VT-x, AMD-V). Это позволяет назначать каждой ВМ собственные виртуальные процессоры без заметных потерь производительности. Слабо загруженные ВМ могут не занимать полностью физические ядра/потоки процессора, довольствуясь частью их ресурса.
Память - главный ограничивающий ресурс. Требуется быстрый и масштабируемый модуль с поддержкой ECC (коррекции ошибок в памяти). При планировании учитывают суммарное потребление всеми ВМ плюс запас в 20-30% на гипервизор и пиковые нагрузки.
Хранилище и сеть
Скорость работы дисковой системы напрямую влияет на то, как быстро откликаются виртуальные машины. Для стабильности нужны быстрые накопители NVMe или SAS SSD, объединенные в RAID-массивы. NVMe-кэширование значительно ускоряет операции ввода-вывода.
Сеть должна строиться на адаптерах от 10-25 Гбит/с и выше. Использование технологии SR-IOV разгружает центральный процессор и увеличивает пропускную способность. VLAN позволяют разделять разные типы трафика - служебный, для миграции и для ВМ.
Правильное сочетание процессора, памяти, дисков и сетевых адаптеров позволяет создать сбалансированную платформу для любых проектов.
Классическая и гиперконвергентная архитектуры: что выбрать
Существует два базовых подхода к построению виртуальной инфраструктуры.
Классическая модель
Использует пул серверов и внешние системы хранения (СХД), подключаемые через Fibre Channel, iSCSI, NFS, а также по более современным NVMe/TCP, NVMe-oF, RoCE. Предполагает построение выделенной сети SAN для подключения серверов к СХД. Такой подход обеспечивает независимое масштабирование ресурсов и подходит для крупных ЦОД с разнообразными нагрузками, в том числе с унаследованными “тяжелыми” приложениями.
Гиперконвергентная инфраструктура (HCI)
Объединяет вычисления и хранение в одном кластере. Управление ведется из единой консоли. Масштабирование достигается добавлением новых узлов. HCI проще в развертывании, снижает CAPEX и OPEX.
Гиперконвергенция удобна для филиалов, небольших компаний и рабочих мест с виртуальными рабочими столами (VDI), а классическая архитектура востребована в крупных ЦОД, где важно раздельное масштабирование хранения и вычислений.
Как выбрать гипервизор
При выборе важно смотреть на поддержку нужных операционных систем и возможность масштабирования - сколько vCPU и памяти можно выделить одной ВМ, всему узлу или кластеру. Также стоит обратить внимание на наличие документации и сообщества, уровень сервиса у коммерческих продуктов и соответствие требованиям регуляторов.
Open source-решения (KVM, Proxmox)
Преимущества: бесплатная лицензия, гибкость настройки, активные сообщества, доступ к исходному коду.
Недостатки: требуется квалификация специалистов, нет гарантированной поддержки, обновления и интеграции зависят от сообщества.
Коммерческие решения (VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, Citrix Hypervisor)
Преимущества: высокий уровень технической поддержки, обширный функционал "из коробки", совместимость с большим числом корпоративных решений.
Недостатки: высокая стоимость лицензий и обслуживания.
Выбор зависит от бюджета, доступных специалистов и требований бизнеса: open source подходит для компаний с сильной ИТ-командой, коммерческие продукты - для проектов, где критична поддержка и предсказуемость.
Как выбрать сервер под виртуализацию
Необходимо учитывать производительность, надежность, энергоэффективность и совместимость.
Рекомендуются серверы 2U среднего и высокого сегмента, так как они предоставляют оптимальное соотношение вычислительной мощности и возможностей по теплоотводу. Это упрощает вертикальное масштабирование и делает платформу более гибкой. Серверы 1U при выборе мощных современных процессоров могут требовать специального жидкостного охлаждения, что усложняет и удорожает решение. Модели серверов высотой от 4 до 10U востребованы для задач с использованием GPU.
На рынке зарекомендовали себя:
- Dell PowerEdge - ведущий производитель серверов в мире;
- HPE ProLiant - высокая надежность и развитые системы управления;
- Lenovo ThinkSystem - энергоэффективные решения с высокой производительностью
- Supermicro - широкий выбор конфигураций и гибкая настройка;
- Inspur Kaytus - мощные платформы для виртуализированных сред и дата-центров.
Серверное оборудование должно поддерживать сертифицированные решения, соответствующие российскому законодательству в области информационной безопасности. При этом важно учитывать сценарии эксплуатации: для корпоративных приложений критически важна высокая надежность, а для тестовых или пилотных проектов достаточно развернуть виртуальную машину для сервера, что позволяет гибко распределять ресурсы и снижать расходы на "железо".
Компания Netwell более 20 лет помогает бизнесу России и СНГ внедрять передовые технологии. Мы поставляем решения от ведущих производителей, гарантируя их совместимость с задачами корпоративной инфраструктуры.
Эксперты компании подберут оптимальную конфигурацию серверного оборудования для проектов любой сложности, обеспечат соответствие нормативам и полную техническую поддержку на всех этапах.