Co to jest maszyna wirtualna?

Wprowadzenie do wirtualizacji oraz korzyści płynące z używania maszyn wirtualnych

Maszyny wirtualne: komputery wirtualne w komputerach

Maszyna wirtualna nie różni się niczym od każdego innego komputera fizycznego, takiego jak laptop, smartfon lub serwer. Ma procesor CPU, pamięć, dyski do przechowywania plików i jeśli jest to konieczne, może połączyć się z Internetem. Chociaż części tworzące komputer (nazywane sprzętem) są fizyczne i materialne, maszyny wirtualne często są traktowane jako komputery wirtualne lub komputery zdefiniowane programowo w ramach serwerów fizycznych, istniejących tylko jako kod.

Ilustracja wirtualnych komputerów zapisanych wewnątrz komputerów fizycznych jako kod.

Jak działa maszyna wirtualna?

Wirtualizacja to proces tworzenia opartej na oprogramowaniu lub "wirtualnej" wersji komputera z dedykowaną ilością procesorów, pamięci i magazynu, która jest "pożyczona" od fizycznego komputera hosta, takiego jak komputer osobisty, i/lub serwera zdalnego, takiego jak serwer w centrum danych dostawcy usług w chmurze. Maszyna wirtualna to plik komputerowy (zazwyczaj nazywany obrazem), który zachowuje się jak rzeczywisty komputer. Może działać w oknie jako oddzielne środowisko obliczeniowe, często w celu uruchomienia innego systemu operacyjnego — lub nawet funkcjonować jako całe środowisko komputera użytkownika —co jest powszechne w przypadku komputerów służbowych wielu osób. Maszyna wirtualna jest oddzielona od reszty systemu, co oznacza, że oprogramowanie wewnątrz maszyny wirtualnej nie może zakłócać podstawowego systemu operacyjnego komputera hosta.

Do czego służą maszyny wirtualne?

Oto kilka sposobów wykorzystania maszyn wirtualnych:

Tworzenie i wdrażanie aplikacji w chmurze.
Wypróbowywanie nowego systemu operacyjnego, w tym wydań wersji beta.
Wprowadzanie nowego środowiska, aby uprościć i przyspieszyć uruchamianie scenariuszy tworzenia i testowania przez deweloperów.
Tworzenie kopii zapasowej istniejącego systemu operacyjnego.
Uzyskiwanie dostępu do zainfekowanych danych lub uruchamianie starej aplikacji przez zainstalowanie starszej wersji systemu operacyjnego.
Uruchamianie oprogramowania lub aplikacji na systemach operacyjnych, dla których nie były one pierwotnie przeznaczone.

Jakie są korzyści z używania maszyn wirtualnych?

Mimo że maszyny wirtualne działają jak pojedyncze komputery z indywidualnymi systemami operacyjnymi i aplikacjami, mają te zaletę, że pozostają całkowicie niezależne od siebie i fizycznej maszyny hosta. Oprogramowanie zwane funkcją hypervisor lub menedżerem maszyny wirtualnej umożliwia uruchamianie różnych systemów operacyjnych na różnych maszynach wirtualnych w tym samym czasie. Umożliwia to uruchamianie maszyn wirtualnych z systemem Linux, na przykład w systemie operacyjnym Windows lub uruchamianie wcześniejszej wersji systemu Windows na nowszym systemie operacyjnym Windows.

A ponieważ maszyny wirtualne są niezależne od siebie, są również wyjątkowo przenośne. Maszynę wirtualną w ramach funkcji hypervisor można przenieść do innej funkcji hypervisor na całkowicie innym komputerze prawie natychmiastowo.

Ze względu na ich elastyczność i przenośność maszyny wirtualne zapewniają wiele korzyści, takich jak:

Oszczędność kosztów — uruchamianie wielu środowisk wirtualnych z jednej infrastruktury oznacza, że można radykalnie zmniejszyć zużycie infrastruktury fizycznej. Pozwala to zwiększyć Twoje zyski — zmniejszając konieczność utrzymywania prawie takiej samej liczby serwerów oraz zwiększając oszczędności związane z kosztami konserwacji i energii elektrycznej.
Elastyczność i szybkość — uruchamianie maszyny wirtualnej jest stosunkowo łatwe i szybkie, a także znacznie prostsze niż aprowidowanie całego nowego środowiska dla deweloperów. Wirtualizacja sprawia, że proces uruchamiania scenariuszy tworzenia i testowania jest szybszy.
Skrócenie czasu przestoju — maszyny wirtualne są tak przenośne i łatwe do przenoszenia z jednej funkcji hypervisor do innej na innej maszynie — oznacza to, że są doskonałym rozwiązaniem do tworzenia kopii zapasowej, w przypadku nieoczekiwanego wyłączenia hosta.
Skalowalność — maszyny wirtualne umożliwiają łatwiejsze skalowanie aplikacji przez dodanie większej liczby serwerów fizycznych lub wirtualnych w celu rozłożenia obciążenia na wiele maszyn wirtualnych. W związku z tym można zwiększyć dostępność i wydajność aplikacji.
Korzyści związane z zabezpieczeniami — ponieważ maszyny wirtualne działają w wielu systemach operacyjnych, przy użyciu systemu operacyjnego gościa na maszynie wirtualnej można uruchamiać aplikacje z wątpliwymi zabezpieczeniami i chronić system operacyjny hosta. Maszyny wirtualne umożliwiają również lepsze zabezpieczenia materiałów dowodowych i są często używane do bezpiecznego badania wirusów komputerowych, izolowania wirusów w celu uniknięcia ryzyka związanego z ich komputerem hosta.

Powiązane produkty i usługi dotyczące maszyn wirtualnych

Azure Virtual Machines

Twórz maszyny wirtualne z systemami Windows i Linux w kilka sekund i obniż koszty

Windows Virtual Machines

Chroniona, wysoce skalowalna infrastruktura zwirtualizowana na żądanie dzięki maszynom wirtualnym z systemem Windows na platformie Azure

Linux Virtual Machines

Twórz i wdrażaj oprogramowanie tworzone przez społeczności i oprogramowanie typu open source klasy korporacyjnej w ciągu kilku sekund i obniżaj koszty

Azure Dedicated Host

Dedykowany serwer fizyczny do hostowania i uruchamiania maszyn wirtualnych dla systemu Windows i Linux na platformie Azure

Serwer Machine Learning Server na maszynach wirtualnych

Elastyczna platforma uczenia maszynowego do odkrywania szczegółowych informacji za pomocą języków R i Python

Program SQL Server w usłudze Virtual Machines

Migrowanie obciążeń programu SQL Server do chmury z najniższym całkowitym kosztem posiadania

Azure Spot Virtual Machines

Użyj platformy Azure w celu zredukowania wydatków na chmurę dzięki skalowalnej pojemności obliczeniowej z dużymi rabatami

Infrastruktura jako usługa (IaaS) na platformie Azure

Korzystaj z wysoce dostępnej, skalowalnej i bezpiecznej infrastruktury w chmurze na platformie Azure i płać tylko za te zasoby, których używasz

Azure Virtual Machine Scale Sets

Przeczytaj dokumentację na temat tworzenia skalowalnych aplikacji za pomocą zestawów skalowania maszyn wirtualnych

Często zadawane pytania

Proces tworzenia opartego na oprogramowaniu lub "wirtualnej" wersji elementu — niezależnie od tego, czy są to operacje obliczeniowe, magazyn, sieć, serwery, czy aplikacje — jest nazywany wirtualizacją. Wirtualizacja jako technologia ma długą historię, a obecnie jest nadal bardzo istotna dla tworzenia strategii przetwarzania w chmurze. Zatem wirtualizacja jest procesem, a maszyny, które używają tego procesu, są powszechnie nazywane maszynami wirtualnymi.
Na jednym komputerze fizycznym może jednocześnie działać wiele maszyn wirtualnych, zarządzanych przez funkcję hypervisor. Funkcja hypervisor to oprogramowanie, które integruje sprzęt fizyczny i wirtualny "sprzęt" maszyny wirtualnej. Jest to bardzo podobne do sposobu, w jaki działa system operacyjny na typowym komputerze: podobnie jak strażnik na przejściu dla pieszych pomaga wielu uczniom bezpiecznie poruszać się tam i z powrotem po ruchliwym skrzyżowaniu, funkcja hypervisor zapewnia, że każda maszyna wirtualna otrzymuje potrzebne zasoby z serwera fizycznego w sposób uporządkowany i terminowy.
To najbardziej podstawowa kategoria usług przetwarzania w chmurze. W przypadku rozwiązań IaaS wynajmujesz infrastrukturę IT — serwery, maszyny wirtualne, magazyn, sieci i systemy operacyjne — w modelu płatności zgodnie z rzeczywistym użyciem od dostawcy usług w chmurze, takiego jak platforma Microsoft Azure.

Dowiedz się więcej na temat rozwiązań IaaS
Tak i nie. Azure Virtual Machines to infrastruktura jako usługa (IaaS) na platformie Azure służąca do wdrażania trwałych maszyn wirtualnych z niemal dowolnym wymaganym obciążeniem serwera maszyny wirtualnej. Są to wystąpienia usług obrazów, które zapewniają na żądanie skalowalne zasoby obliczeniowe w cenach zależnych od stopnia użytkowania.

Zatem Azure Virtual Machines to usługa, która udostępnia maszyny wirtualne zoptymalizowane pod kątem obciążeń ogólnego przeznaczenia oraz obciążeń obsługujących magazynowanie, pamięć, obliczenia i intensywne przetwarzanie grafiki. Oferuje różne typy i rozmiary, aby spełnić potrzeby użytkowników i umożliwić kontrolę budżetu.

Dowiedz się więcej o usłudze IaaS platformy Azure
Maszyny wirtualne typu spot są częścią usług oferowanych przez dostawcę usług w chmurze, takiego jak platforma Microsoft Azure, która zapewnia skalowalną pojemność obliczeniową z dużymi rabatami.

Maszyny wirtualne typu spot są idealnym rozwiązaniem w przypadku obciążeń, które mogą zostać przerwane, takich jak:
- Wybrane obliczenia o wysokiej wydajności, zadania przetwarzania wsadowego lub aplikacje do renderowania wizualnego.
- Środowiska do programowania i testowania, w tym obciążenia ciągłej integracji i ciągłego dostarczania.
- Aplikacje obsługujące dane big data, aplikacje analiz, aplikacje oparte na kontenerach, aplikacje bezstanowe, tworzone w dużej skali.
Dowiedz się więcej o usłudze Azure Spot Virtual Machines
Usługa Azure Disk Storage to usługa oferująca wysoce wydajny i trwały magazyn blokowy, przeznaczony do użycia z usługą Azure Virtual Machines. Dzięki niezrównanej odporności, bezproblemowej skalowalności i wbudowanym zabezpieczeniom usługa Azure Disk Storage zapewnia stosunek wydajności do ceny odpowiedni do obsługi aplikacji krytycznych dla działania firmy.

Dowiedz się więcej o usłudze Azure Disk Storage
Ogólnie rzecz biorąc, przetwarzanie w chmurze hybrydowej oznacza środowisko w chmurze stanowiące połączenie chmury publicznej i infrastruktury lokalnej, a w tym chmury prywatnej, umożliwiające udostępnianie danych i aplikacji między nimi. Rozszerza ono opcje wdrażania w chmurze, oferując większą elastyczność skalowania zasobów obliczeniowych oraz możliwość korzystania z innowacji technicznych w chmurze, a także współdziałanie ze środowiskiem lokalnym.

Zapoznaj się z wprowadzeniem do chmur publicznych, prywatnych i hybrydowych
Dostawcy usług w chmurze czasami określają usługi przetwarzania w chmurze jako "stos", ponieważ poszczególne usługi bazują na innych. Infrastruktura jako usługa (IaaS) reprezentuje element podstawowy w stosie. Razem z infrastrukturą IaaS są często używane inne usługi, na przykład platforma jako usługa (PaaS), oprogramowanie jako usługa (SaaS) i przetwarzanie bezserwerowe.

Poznaj więcej typowych pojęć dotyczących obliczeń w chmurze