Что такое виртуальная машина?

Общие сведения о виртуализации и преимуществах виртуальных машин

Виртуальные машины: виртуальные компьютеры на физических компьютерах

Виртуальная машина (часто сокращается до ВМ) мало чем отличается от физических компьютеров — ноутбука, смартфона или сервера. У нее есть ЦП, память, диски для хранения файлов и возможность подключения к Интернету. Компоненты вашего компьютера (аппаратная часть) материальны и осязаемы, тогда как виртуальные машины часто рассматриваются как виртуальные или программно-определяемые компьютеры в физических серверах, существующие только в виде кода.

Иллюстрация: виртуальные компьютеры, хранящиеся внутри физических компьютеров в виде кода.

Как работает виртуальная машина?

Виртуализация — это процесс создания программной, или "виртуальной" версии компьютера с выделенными ресурсами ЦП, памяти и хранилища, которые "заимствуются" у физического компьютера (например, персонального компьютера) и (или) удаленного сервера, например сервера в центре обработки данных поставщика облачных служб. Виртуальная машина — это компьютерный файл (обычно его называют образом), который действует как обычный компьютер. Она может работать в окне в качестве отдельной вычислительной среды (часто для запуска другой операционной системы) или даже как целая система, как это часто реализуется на рабочем компьютере, которым пользуются несколько человек. Виртуальная машина отделена от остальной части системы, то есть программное обеспечение виртуальной машины не может вмешиваться в работу операционной системы главного компьютера.

Для чего используются виртуальные машины?

Ниже приведено несколько примеров использования виртуальных машин.

Создание и развертывание приложений в облаке.
Тестирование новых операционных систем, в том числе бета-версий.
Развертывание новой среды, чтобы упростить и ускорить выполнение сценариев разработки и тестирования для разработчиков.
Резервное копирование существующей ОС.
Доступ к зараженным вирусом данным или выполнение старого приложения путем установки старой версии ОС.
Запуск программного обеспечения или приложений в операционных системах, для которых они изначально не предназначались.

Преимущества виртуальных машин

Хотя виртуальные машины работают как отдельные компьютеры с отдельными операционными системами и приложениями, главное их преимущество в том, что они совершенно не зависят друг от друга и от физического компьютера, на котором размещены. Специальный программный компонент, который называется гипервизором или диспетчером виртуальных машин, позволяет одновременно запускать разные операционные системы на разных виртуальных машинах. Благодаря этому можно запускать виртуальные машины Linux, например, в ОС Windows или запускать более раннюю версию Windows на более поздней.

А поскольку виртуальные машины не зависят от друг друга, они чрезвычайно портативны. Вы можете практически мгновенно перемещать виртуальные машины с одного гипервизора на другой гипервизор на другом компьютере.

Такая гибкость и портативность виртуальных машин предоставляет множество преимуществ. Вот некоторые из них:

Экономия — благодаря запуску нескольких виртуальных сред с помощью одного компонента инфраструктуры вы можете существенно сократить размер физической инфраструктуры. А это в итоге увеличивает прибыль, так как сокращается число эксплуатируемых серверов и расходы на обслуживание и электроэнергию.
Гибкость и скорость — запустить виртуальную машину быстрее и намного проще, чем выполнять подготовку новой среды для разработчиков. Виртуализация значительно ускоряет выполнение сценариев разработки и тестирования.
Снижение времени простоев — виртуальные машины очень портативны и легко перемещаются с одного гипервизора в другой на другом компьютере. Это означает, что они отлично подходят для резервного копирования на тот случай, если узел внезапно прекратит работу.
Масштабируемость — виртуальные машины позволяют упростить масштабирование приложений. Вам всего лишь нужно добавить дополнительные физические или виртуальные серверы для распределения рабочей нагрузки между несколькими виртуальными машинами. В результате это повышает доступность и производительность приложений.
Преимущества безопасности — так как виртуальные машины работают в нескольких операционных системах, использование гостевой операционной системы на виртуальной машине позволяет запускать приложения с недостаточным уровнем безопасности и защитить операционную систему узла. Кроме того, виртуальные машины обеспечивают более качественную экспертизу безопасности и часто используются для безопасного изучения компьютерных вирусов (изолируя вирусы и не допуская заражения основного компьютера).

Связанные продукты и услуги для виртуальных машин

Виртуальные машины Azure

Создавайте виртуальные машины Windows и Linux за считаные секунды и сокращайте затраты

Виртуальные машины Windows

Виртуальные машины Windows в Azure обеспечивают высокомасштабируемую и защищенную виртуализированную инфраструктуру, которая предоставляется по запросу

Виртуальные машины Linux

Создавайте и развертывайте корпоративное программное обеспечение с открытым кодом и поддержкой сообщества за считаные секунды, а также сокращайте затраты

Выделенный узел Azure

Выделенный физический сервер для размещения и запуска виртуальных машин Windows и Linux в Azure

Machine Learning Server на виртуальных машинах

Гибкая платформа машинного обучения для получения аналитических данных с помощью R и Python

SQL Server на виртуальных машинах

Перенос рабочих нагрузок SQL Server в облако с самой низкой совокупной стоимостью владения

Точечные виртуальные машины Azure

Используйте Azure, чтобы сократить затраты на облако с помощью масштабируемых вычислений, на которые предоставляются большие скидки

Azure IaaS: инфраструктура как услуга

Пользуйтесь преимуществами высокодоступной, масштабируемой и безопасной облачной инфраструктуры в Azure и платите только за те ресурсы, которые используете

Масштабируемые наборы виртуальных машин Azure

Изучите документацию по созданию масштабируемых приложений с помощью масштабируемых наборов виртуальных машин

Вопросы и ответы

Виртуализацией называется процесс создания программной, или "виртуальной" версии какого-либо компонента, будь то вычисления, хранилище, сеть, серверы или приложения. Технология виртуализации имеет долгую историю, и она по-прежнему очень важна для создания стратегии облачных вычислений. Таким образом, виртуализация — это процесс, а компьютеры, использующие такой процесс, обычно называются виртуальными машинами или просто ВМ.
На одном физическом компьютере под управлением одного гипервизора могут одновременно работать несколько виртуальных машин могут. Гипервизор — это программное обеспечение, объединяющее физическое оборудование и "оборудование" виртуальной машины. Это очень похоже на то, как работает операционная система на обычном компьютере: как регулировщик возле школы помогает учащимся переходить через оживленный перекресток, так и гипервизор обеспечивает организованное и оперативное получение необходимых ресурсов от физического сервера каждой виртуальной машиной.
Это базовая категория служб облачных вычислений. В схеме IaaS вы арендуете ИТ-инфраструктуру (серверы, виртуальные машины, хранилище, сети и операционные системы) у поставщика облачных служб, например Microsoft Azure, с оплатой по мере использования.

Подробнее об IaaS
И да, и нет. Виртуальные машины Azure — это предоставляемая как услуга инфраструктура Azure (Azure IaaS), которая используется для развертывания сохраняемых виртуальных машин практически с любой требуемой серверной рабочей нагрузкой. Это экземпляры службы образов, которые по запросу предоставляют масштабируемые вычислительные ресурсы с оплатой по мере использования.

То есть Виртуальные машины Azure — это служба, которая предоставляет виртуальные машины, оптимизированные для рабочих нагрузок общего назначения, хранения, памяти, вычислений и обработки графики и доступные в различных размерах и в виде различных типов для удовлетворения потребностей клиентов с ограниченным бюджетом.

Подробнее об Azure IaaS
Точечные виртуальные машины — это часть служб, предлагаемых поставщиком облачных служб, например Microsoft Azure, которая предоставляет масштабируемые вычислительные ресурсы с большими скидками.

Точечные виртуальные машины идеально подходят для рабочих нагрузок, которые допускают прерывание работы, например следующих:
- Отдельные сценарии высокопроизводительных вычислений, задания пакетной обработки или приложения для визуальной отрисовки.
- Среды разработки и тестирования, в том числе рабочие нагрузки, связанные с непрерывной поставкой и непрерывной интеграцией.
- Большие данные, аналитика, приложения на основе контейнеров и крупномасштабные приложения без отслеживания состояния.
Подробнее о Точечных виртуальных машинах Azure
Хранилище дисков Azure — это служба, которая предлагает высокопроизводительное высокоустойчивое блочное хранилище, предназначенное для использования с Виртуальными машинами Azure. Хранилище дисков Azure с его непревзойденной устойчивостью, простотой масштабирования и встроенными возможностями безопасности обеспечивает оптимальное соотношение цены и производительности для критически важных и важных для бизнеса приложений.

Подробнее о Хранилище дисков Azure
В целом, гибридные облачные вычисления — это облачная среда, которая объединяет общедоступное облако и локальную инфраструктуру (в том числе частное облако), обеспечивая совместный доступ к данным и приложениям. Она расширяет возможности развертывания в облаке и повышает гибкость при масштабировании ресурсов, а также предоставляет преимущества облачных технологических инноваций и обеспечивает взаимодействие с локальными средами.

Знакомство с общедоступными, частными и гибридными облаками
Поставщики облачных служб иногда называют службы облачных вычислений "стеком", потому что они накладываются одна на другую. Хотя IaaS (инфраструктура как услуга) представляет собой базовый элемент в стеке, вместе с IaaS часто используются другие службы, например PaaS (платформа как услуга), SaaS (программное обеспечение как услуга) и бессерверные вычисления.

Подробнее о распространенных терминах облачных вычислений