Компьютерные технологии - сегодня и завтра

К продвинутым компьютерным технологиям можно отнести следующие:
Виртуализация компьютеров (Virtualizing),
Системы хранения данных (Storages),
Кластеры (Clusters),
Терминальные сервисы (Terminal Services),
Блейд-системы (Blade Systems),
Облачные вычисления (Cloude Computing).

На рисунке: разные виды виртуализации

Виртуализация существовала еще в эпоху мейнфреймов. Для каждого пользователя создавалась независимая среда - виртуальный компьютер. Сегодня виртуализация переживает второе рождение. Например, каждый может на своем Windows XP или Vista инсталлировать бесплатную программу Microsoft Virtual PC 2007 и создать внутри этой виртуальной машины виртуальный компьютер.
В данном случае виртуальная машина представляет собой среду, оболочку, а виртуальный компьютер - операционную систему. Виртуальный компьютер - это своего рода компьютер в компьютере и физически представляет собой файл-образ. В случае Microsoft такой файл имеет расширение VHD, т.е. Virtual Hard Drive.
При виртуализации компьютеров происходит отделение операционной системы от физического железа за счет внедрения дополнительного программного слоя или уровня, предоставляющего виртуальное железо.
Кстати, виртуальная машина всегда предоставляет одинаковое виртуальное железо, что очень удобно, т.к. этим ликвидируется одна из главных проблем - несовместимость аппликаций с различными типами оборудования. В данном случае тип оборудования один и тот же и заранее известен всем производителям программного обеспечения, что наиболее важно для создателей операционных систем.

На рисунке: архитектура виртуализации компьютеров

Существует интересное применение виртуальных компьютеров - Virtual Appliances. Это новый способ распространения аппликаций, путем создания предварительно подготовленных и отконфигурированных программ или серверов. Такой файл-образ можно скачать и, затем, в течении 5 минут подсоединить к существующей виртуальной машине. И это вместо часов установки и конфигурирования.
Кстати, ходят слухи, что в недрах Microsoft уже готовится новый Exchange 2012 и он будет поставляться в виде Virtual Appliance.

А теперь поговорим о преимуществах виртуализации компьютеров/серверов.
1. Возможность иметь несколько OS разных типов на одном физическом компьютере, что имеет несколько следствий.
2. Поддержка старых (Legacy) аппликаций на новых компьютерах.
3. Тестирование новых аппликаций в различных средах.
4. Тестирование сочетания различных аппликаций в одной среде.
5. Тестовые лаборатории для сетевых проектов, например проектов миграции на новые системы.
6. Среды для обучения. Что может быть удобнее, чем создание сети из нескольких виртуальных компьютеров на одном физическом.
7. Консолидация серверов. Это модное слово означает переброску множества физических серверов на виртуальные, при этом количество физических серверов сокращается нередко в 10 раз. Такой процесс называется P2V, т.е. Physical to Virtual.
Экономится площадь, энергия, кондиционирование. Обеспечивается полная загрузка серверов (правильной считается 60%, а не 5-10%, как нередко бывает). Также облегчается управление.
8. Есть и уникальные возможности. Так, например, если расположить файл-образ VHD на общей Системе Хранения Данных (Storage), то возможен ручной или, даже, автоматический перенос виртуальных компьютеров на другие физические серверы в процессе работы и без нарушения обслуживания. Такие технологии называются Live Migration (Microsoft Hyper-V) или VMotion (VMWare). Перенос может осуществляться по потребности для лучшего распределения нагрузки или в случае физической неполадки сервера, несущего на себе виртуальные компьютеры.
9. Возможно также перераспределение ресурсов RAM и CPU между виртуальными компьютерами. В продвинутых системах это возможно динамически, т.е. в процессе работы без остановки сервера.
10. Вообще, разделение так называемых нагрузок по виртуальным компьютерам (1 компьютер - одна роль-нагрузка) дает возможность независимого технического обслуживания каждой нагрузки без ущерба для других, например, перезагрузка DNS-сервера не повлияет на работу Exchange-сервера.
11. Облегчается Backup/Recovery при помощи технологий Snapshots, осуществляемых при помощи программ управления виртуальными системами. Последние позволяют делать мгновенные "снимки" состояния системы во время работы, за считанные секунды и без влияния на производительность. Ленточный Backup затем может захватывать маленькие инкрементальные Snapshots. Системы Storage могут иметь собственные способы Snapshots. Одной из совершенных систем Snapshots считается система фирмы NetApp, которая позволяет осуществлять до 255 Snapshots фирменными патентованными способами. Впрочем, здесь мы вторгаемся уже в другую область.
12. Напоследок я приберег следующую "вкусную" возможность: если есть проблема с какой-либо аппликацией, то можно отправить файл-образ в фирму, записав его на Disk-on-Key или, даже, по Интернет (если есть достаточно "толстый" канал).