Виртуализация инфраструктуры предприятия на базе ООО«НПП Бизнес Связь Холдинг»

      ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ	2
ГЛАВА 1. ОБЗОР ПОНЯТИЯ ВИРТУАЛИЗАЦИИ. ОПИСАНИЕ ГИПЕРВИЗОРОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ.	5
1.1. Обзор технологий виртуализации	5
1.2.Виртуализация на основе гипервизора	13
1.3. Описание оборудования для работы с гипервизором	16
ГЛАВА 2. СРАВНЕНИЕ И АНАЛИЗ ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ ПО ВНЕДРЕНИЮ ВИРТУАЛИЗАЦИИ.	21
2.1. Microsoft. Гипервизор Microsoft Hyper-v	22
2.2. VMware. Гипервизор ESXi	23
2.3. Таблицы сравнения функциональности	35
Глава 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЕКТА. ПЕРВОНАЧАЛЬНАЯ НАСТРОЙКА И ВВОД В ЭКСПЛОТАЦИЮ	41
3.1. Первоначальная настройка  HPILO и RAID массива	43
3.2. Установка и первоначальная установка гипервизора	44
3.3. Практический пример	56
Заключение	58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ	60
     
      

     ВВЕДЕНИЕ
      
     Цель моей выпускной квалификационной работы это виртуализация инфраструктуры предприятия на базе ООО«НПП Бизнес Связь Холдинг».  Для достижения данной цели необходимо решить следящие задачи:
* изучение методов и проблем виртуализации. А также практическое применение виртуализации в предприятии;
* поиск и сравнительный анализ инструментов виртуализации;
* применение виртуализации на практике на базе предприятия.
     Актуальность моей выпускной работы заключается в том в настоящее время ведение бизнеса практически любого рода связано с интенсивным использованием компьютерных технологий. Естественно, наряду с растущим спросом на услуги, связанные с информационными технологиями, фирмы, предоставляющие различные услуги конечному потребителю, также нуждаются в технологиях. Например, для размещения и управления большими потоками сетевого трафика организованы мощные информационные центры, широкополосные каналы передачи данных заложены на большие расстояния. Соответственно, разработка программного обеспечения, которое помогает эффективно управлять сложной корпоративной информационной инфраструктурой, есть новые подходы к организации ресурсов и управлению, с[ПW1]оздаются программные продукты, которые позволяют эффективно реализовывать эти новые концепции. Одним из самых современных подходов к организации корпоративной информационной инфраструктуры является виртуализация вычислительных систем.
     Объектом моей работы является концепция виртуализации аппаратного обеспечения. А предметом моей работы будет является гипервизоры и их практическое применение в организации.
     Не так давно [ПW2]корпоративная ИТ-инфраструктура работала над концепциями физических ресурсов, на которых она была полностью построена: ПК, серверы, системы хранения, сетевое оборудование. Технологии виртуализации в основном использовались для решения проблемы консолидации серверного парка на основе гипервизора.
     В настоящие время[ПW3]наши клиенты используют виртуализацию для создания единого пула вычислительных ресурсов с централизованной системой управления, надежностью на уровне мэйнфреймов, возможностью быстрого и гибкого управления этими ресурсами без привязки к характеристикам физического оборудования в динамичной ИТ-инфраструктуре. Это позволяет оптимизировать загрузку оборудования, обеспечить высокую доступность приложений, быстрое восстановление после сбоев и общее восстановление после сбоев.
     В ближайшее время в рамках ИТ-инфраструктуры мы придем к полностью настраиваемым ЦОДам и ПК, которые будут автоматически управлять выделением необходимых вычислительных ресурсов для администраторов и пользователей. Это даст возможность максимально быстро и эффективно реагировать на любые изменения в бизнесе компаний, автоматически подстраивая ИТ- инфраструктуру под новые требования и бизнес-процессы.
     На сегодняшний день практически любое ИТ-подразделение, не использующее виртуализацию, теряет деньги своей компании. Можно выделить основные причины этого:
     * неоднородность платформы, используемых в бизнесе - возможность максимально гибкого использования вычислительных мощностей для решения самого широкого круга задач невозможно переоценить:
     * проблема простоев и неэффективного использования оборудования — нагрузка вычислительной системы часто распределяется во времени неравномерно, что приводит к долгим периодам низкой нагрузки, составляющим большую часть работы системы, и периодам, когда наблюдаются резкие скачки[ПW4]нагрузки. 
     Виртуализация позволяет оптимизировать загрузку систем в периоды простоя, за счёт чего вычислительные мощности используются более бережно, а эффективность деятельности предприятия повышается.
     	Малаяплотность вычислительных процессов на единицу аппаратуры. Эта проблема также связана с неоптимальным использованием вычислительных ресурсов оборудования. При выполнении на одном физическом вычислителе нескольких независимых пользовательских задач эффективность использования ресурсов повышается, снимая также необходимость в отдельном вычислителе, выделенном для выполнения той или иной пользовательской задачи:[ПW5]
     * Малая загрузка оборудования. В среднем в мире серверы используются лишь на 10% своей вычислительной мощности. (Это означает, что 90% затрат на серверы не оправданы.) Виртуализация легко позволяет поднять степень использования серверов до 50-70%.
     * Простои оборудования. При остановке физического компьютера для ремонта или обслуживания необходимо потратить много времени и усилий ИТ-персонала, чтобы переместить приложения на свободные мощности вручную. С виртуализацией перемещение приложений происходит автоматически и незаметно даже для активных пользователей.
     * Неконтролируемый рост энергопотребления. При традиционном подходе к обеспечению надежной работы наиболее важных приложений для каждого приложения выделяется отдельный физический сервер . Если нужно добавить приложение, его запускают на новом оборудовании. С учетом низкой средней загрузки серверов это приводит к огромным затратам на помещения, вентиляцию, охлаждение и проведение электричества. Виртуализация позволяет в разы снизить расход электроэнергии в т.ч. за счет автоматизации выключения и включения необходимых элементов инфраструктуры. Это экономит деньги.
      

     ГЛАВА 1. ОБЗОР ПОНЯТИЯ ВИРТУАЛИЗАЦИИ. ОПИСАНИЕ ГИПЕРВИЗОРОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ.
     Разрабатываемый программный комплекс представляет собой набор системных служб и пользовательских интерфейсов, выполняющихся на реальных и виртуальных серверах вычислительного комплекса, предоставляющего пул вычислительных ресурсов, то есть облака. Эти службы осуществляют сбор информации об использовании различных системных ресурсов и соответствующей загруженности серверов и формируют на основе этих данных статистику использования ресурсов, а также позволяют осуществлять быстрое развёртывание виртуальных машин, автоматически создаваемых на основе заданного шаблона, на реальных серверах и централизованно управлять миграцией имеющихся виртуальных машин между реальными серверами.
     Для достижения поставленной цели необходимопровести обзор технологий виртуализации, виды виртуализации, рассмотреть понятие гипервизора а также изучить варианты работы гипервизора.
     
     1.1. Обзор технологий виртуализации
     Виртуализация – это технология, позволяющая изолировать программные ресурсы от аппаратных. Решения для виртуализации ИТ-инфраструктуры позволяют компаниям эффективнее использовать свои IT-ресурсы, быть более гибкими и динамичными.
     Благодаря[ПW6]привязки к физическим устройствам администрирование виртуализированной системы проще, а из за оптимального [ПW7]использования вычислительных мощностей вы можете сэкономить на оборудовании.
     Сущность виртуализации в переносе работы операционной системы и всех её сервисов с аппаратного обеспечения в программное путем эмулирования драйверов и совместного использования ресурсов.[ПW8] С помощью специальных программных продуктов можно преобразовать аппаратные ресурсы компьютера для создания виртуальной машины, на которой можно установить отдельную операционную систему и выполнять приложения, как на «физическом» компьютере.
     Благодаря виртуализации стал возможным одновременный запуск нескольких операционных систем и выполнение нескольких приложений на одном компьютере. Виртуальные машины используют общие аппаратные ресурсы, не мешая друг другу, поэтому на одном компьютере можно без проблем установить одновременно несколько виртуальных систем.
     Кроме того, переведенные в виртуальную среду система [ПW9]характеризуются гибкостью управления изменениями — больше не потребуется настраивать каждый элемент отдельно для совместного использования с другими.
     С течением времени концепция виртуализации начала охватывать очень широкий спектр технологий, хотя в конечном итоге их значение всегда сводится к оптимальному и гибкому использованию доступных физических ресурсов, будь то виртуализация приложений (Java, Mirosoft. NET Framework), мультимедийный RAID, SAN), ресурсы компьютерной сети (NAT, VLAN) или даже целые компьютерные системы. Виртуализация последнего типа является объектом исследования этой работы, а ниже, если не указано иное, будет сказано об этом.
     Впервые технологии виртуализации были разработаны и применены компанией IBM ещё в 1960-х гг. на вычислительных комплексах, называемых мэйнфреймами. Необходимость их создания была обусловлена тем, что вычислительная система являлась весьма дорогим и редким ресурсом, и потому для удовлетворения потребностей всех пользователей системы требовался механизм совместного использования вычислительных ресурсов единой системы. Так родилась технология разделения вычислительных мощностей между пользователями путём предоставления каждому из них обособленной логической среды - так называемой виртуальной машины. Вычислительные процессы пользователей были обособлены друг от друга, и виртуально каждый из них являлся единоличным пользователем системы. В результате основная вычислительная система, т.е. собственно мейнфрейм, использовалась весьма эффективно, а отдача от инвестиций в вычислительные комплексы была максимальной.
     Популярность технологий виртуализации продолжала расти примерно до 1980-х гг., когда над архитектурой вычислительных комплексов, основанных на мейнфреймах, стала преобладать архитектура «клиент-сервер». Это связано с ростом в тот период популярности процессорной архитектуры x86, изначально не предназначенной для задач виртуализации, и удешевлением компьютеров и серверов на основе процессоров этой архитектуры.
     Однако с ростом производительности и технологическими усовершенствованиями процессоров проблема нерационального использования ресурсов вернулась вновь. Как утверждается в, «по данным компании International Data Сorporation (IDС), занимающейся исследованием рынка, большинство серверов x86 в среднем задействуют в работе всего 1519% от общего количества ресурсов». Таким образом, идеи виртуализации вновь стали весьма востребованными. Первые современные разработки в этой области были сопряжены с преодолением ограничений не предназначенной для виртуализации архитектуры x86, а позднее появились и процессоры с поддержкой технологий аппаратной виртуализации - как для клиентских компьютеров, так и для серверов.[2]
     На данный момент способы виртуализации компьютерных систем можно объединить в две группы, которые ниже будут рассмотрены подробнее:
     * виртуализация уровня операционной системы 
     * виртуализация на основе виртуальных машин.
     Виртуализация уровня операционной системы.Этот термин указывает, как работает система, в которой на основе одного экземпляра ядра операционной системы много логическинезависимые системные пользовательские среды. Эта концепция основана на идее замены корневого каталога (croot[ПW10]) - функции, которая существует во всех современных UNIX-подобных операционных системах. На этапе загрузки системы ядро может использовать так называемые фантомные диски в качестве корневой файловой системы, то есть области ОЗУ, установленные, как если бы они были виртуальными носителями, для загрузки драйверов и выполнения других низкоуровневых задач, связанных с запуском система. Затем ядро может изменить корневой каталог с помощью команды croot для монтирования некоторой файловой системы на основе диска в качестве корня и продолжения загрузки с нее. Механизм подстановки корневого каталога в форме, в которой он используется для виртуализации уровня операционной системы, расширяет эту идею, позволяя операционной системе запускать виртуальные серверы - каждый со своим собственным набором процессов, которые работают против собственных корневых каталогов. Ограничиваясь своими корневыми каталогами и соответствующими файловыми системами, виртуальные серверы не могут обращаться к файлам друг друга, тем самым обеспечивая базовую защиту от атак на процессы виртуального сервера и самого себя. Даже если сервер с измененным корневым каталогом становится объектом успешной атаки, он имеет доступ только к файлам в своей собственной корневой файловой системе (Рисунок 1).
     Пожалуй, наиболее известными примерами реализации этой концепции являются технологии FreeBSD Jails и Solaris Сontainers.
     FreeBSDJail(англ.jail— «тюрьма») —механизмвиртуализациивсистемеFreeBSD,позволяющийсоздаватьвнутриоднойоперационнойсистемыFreeBSDнескольконезависимоработающихFreeBSDнатомжеядреоперационнойсистемы,носовершеннонезависимонастраиваемыхснезависимымнаборомустановленныхприложений.
     ВосновуFreeBSDJailвошёлсистемныйвызовChange root,прикоторомдлятекущегопроцессаивсехегопотомков,корневойкаталогпереноситсявопределённоеместонафайловойсистеме.Приэтомэтоместодляпроцессастановитсякорневымкаталогом.Такимобразом,изолированныйпроцессможетиметьдоступтолькокниз лежащемудеревукаталогов.
     ОднакоFreeBSDJailтакжеимеетподдержкунауровнеядра,чтопозволяетограничиватьдоступксети,общейпамяти,переменнымядраsysctlиограничиватьвидимостьпроцессоввнеjail.
     Процесс,заключённыйвJailможетиметьдоступтолькокопределённымIP-адресамоперационнойсистемыииспользоватьопределённыйhostname.Такойпроцессназывается«изолированныйпроцесс»или«Jailed-процесс».
     Такимобразом,создаётсябезопасная«клетка»,внутрикоторойможноисполнятьдажепотенциальноопасноепрограммноеобеспечение,котороенесможетникакповредитьосновнойсистемеилидругимтакимже«клеткам».Доверсии9.0-RELEASE,FreeBSDJailнеимеласредствконтроляпоиспользованиюресурсов(какэтоделает,например,OpenVZподLinux).Сверсии9.0-RELEASE,подобныемеханизмыбыливведенычерезутилитуrctlифреймворкRACCT.
     Change root—операцияизменениякорневогокаталогавUnixподобныхоперационныхсистемах.Программа,запущеннаясизменённымкорневымкаталогом,будетиметьдоступтолькокфайлам,содержащимсявданномкаталоге.Поэтому,еслинужнообеспечитьпрограммедоступкдругимкаталогамилифайловымсистемам(например/proc),нужнозаранеепримонтироватьвцелевомкаталогенеобходимыекаталогиилиустройства.
     ИзменениекорневогокаталогапроизводитсяприпомощисистемноговызоваChange root.Изменениекорневогокаталогазатрагиваеттолькотекущийпроцесс(тоестьпроцесс,сделавшийсистемныйвызовChange rootвсехегопотомков.Еслитребуетсязапуститьнекоторуюпрограммусизменённымкорневымкаталогом,новданнойпрограмменепредусмотреновыполнениевызоваChange root,используютпрограммуChange root.Этапрограммапринимаетвкачествепараметровновыйкорневойкаталогипутькпрограмме.ОнасначаласамавыполняетвызовChange rootдляизменениясобственногокорневогокаталоганауказанный,азатемзапускаетпрограммупозаданномупути.Таккакизменённыйкорневойкаталогнаследуетсяпотомкамипроцессов,программазапускаетсясизменённымкорневымкаталогом.
     СампосебетерминChange rootможетотноситьсяиликконцепцииизмененийкорневогокаталога,иликсистемномувызовуChange root,иликпрограммеChange root,чтообычнопонятноизконтекста.
     Программа,коренькоторойбылперенесёнвдругойкаталог,неможетобращатьсякфайламвнеэтогокаталога.Этообеспечиваетудобныйспособпомещенияв«sandbox» («песочницу»)тестовой,ненадёжнойилилюбойдругойпотенциальноопаснойпрограммы.Этотакжепростойспособиспользованиямеханизма«jail» («тюрьмы»).[4]
     НонаиболеечастоChange rootиспользуетсядлясборкидистрибутивовилиотдельныхпрограммкакбыв«чистой»среде.НапрактикевChange rootсложнопоместитьпрограммы,ожидающиепризапускенайтисвободноеместонадиске,файлыконфигурации,файлыустройствидинамическиебиблиотекивконкретныхместах.ДлятогочтобыпозволитьпрограммамзапуститьсявнутриChange root-каталога,необходимообеспечитьихминимальнымнаборомтакихфайлов,желательноаккуратновыбраннымтак,чтобынепозволитьнеумышленныйдоступксистемеснаружи(например,черезфайлыустройствилиFIFO).
     Программамразрешаетсяоткрыватьфайловыедескрипторы(дляфайловконвейеровисетевыхсоединений)вChange rootкоторыйможетупроститьизготовлениеjail,делаянеобязательнымхранениерабочихфайловвнутрикаталогаChange root.Этотакжеможетиспользоватьсякакпростейшаяcapability-система,вкоторойпрограммеявнодаётсядоступкресурсамвнеChange rootосновываясьнадескрипторах,которыесодержатсявнутри.
     Далее в данной работе эта концепция рассматриваться не будет.
     Виртуализация на основе виртуальных машин. Виртуальной машиной называют некую изолированную программную или аппаратную среду выполнения некоторых вычислительных процессов. Виртуальные машины могут быть реализованы по-разному, и список их частых способов применения включает в себя следующие варианты:
     * защита информации;
     * эмуляция различных процессорных архитектур;
     * оптимизация использования ресурсов физических вычислителей;
     * моделирование клиент-серверных систем на единственном вычислителе.
     В контексте этой работы виртуальная машина должна пониматься как программный контейнер, способный имитировать работу одного компьютера с собственной операционной системой и набором приложений, а также системных устройств, таких как, например, жесткий диск, сетевой контроллер, процессор или оперативную память. Этот виртуальный компьютер по умолчанию полностью изолирован от внешнего мира и других виртуальных компьютеров, имитация работы его устройств достигается исключительно через соответствующее программное обеспечение. Для выполнения виртуальной машины для пользовательских задач и обеспечения функционирования ее операционной системы фактические ресурсы реальной системы фактически используются, в среде, в которой работает эта виртуальная машина, - фактически виртуальная машина является просто набором программ, запущенных в системе и выделенных за период существования машины. С точки зрения машины она находится под полным и нераздельным управлением последним.
     Чтобы быть точным, мы делаем несколько оговорок о чисто программном характере виртуальных машин и их полной изоляции от внешнего мира.
     Во-первых, различные инструменты виртуализации позволяют виртуальным машинам получать прямой доступ к некоторым пользовательским устройствам - например, USB-накопителям, разделам жесткого диска или даже целым дискам.
     Во-вторых, виртуальные машины часто включаются в существующие компьютерные сети как полнофункциональные или даже специальные виртуальные сети, состоящие исключительно из виртуальных машин, работа которых физически происходит только в физической памяти физического калькулятора.
     В-третьих, процессоры последнего поколения предоставляют специальные машинные команды и структуры данных для создания и управления виртуальными машинами.
     Однако следует понимать, что без четко сконфигурированной связи с внешним миром - через сеть, общее пространство на диске или что-то ещевиртуальная машина полностью закрыта в выделенной области памяти и не может получить доступ к процессам или данным обоих физический калькулятор и другие виртуальные машины, адресное пространство его оперативной памяти и пределы дискового пространства, выделенного для его работы, строго ограничены, несмотря на то, что физически этот компьютер разделяет с собой аналогичные и физические калькуляторы ekie общих ресурсов.В настоящее время существуют следующие типы виртуализации на основе виртуальных машин:
     * гостевая операционная система (англ. guest OS);
     * параллельная виртуальная машина (англ. parallel virtual maсhine);
     * на основе гипервизора (англ. hypervisor-based);
     * паравиртуализация (англ. paravirtualization);
     * полная виртуализация (англ. full virtualization);
     * виртуализация на уровне ядра (англ. kernel-level virtualization).
     Рассмотрим все их подробнее.
     Виртуализация гостевой операционной системы. Каждая виртуальная машина выполняется как отдельный экземпляр операционной системы внутри приложения, отвечающего за виртуализацию, которое, в свою очередь, работает под управлением конкретной операционной системы. Примерыреализацииэтогоподхода - ParallelsWorkstation, VMWareWorkstation, MiсrosoftVirtualPС, OraсleVirtualBox. Операционную систему, под управлением которой работает программное обеспечение виртуализации, часто называют хост-системой (от англ. host - букв. «хозяин»), поскольку она предоставляет приложению, обеспечивающему виртуализацию, среду выполнения.
     Параллельная виртуальная машина. Несколько реальных или виртуальных вычислителей образуют единую виртуальнуюмашину при помощи средств кластеризации - например, пакета Parallel Virtual Maсhine (PVM). Полученный в результате кластер способен выполнять сложные вычисления и операции, связанные с интенсивной работой с данными на дисках, за счёт кооперации составляющих его вычислителей.
     
     1.2.Виртуализация на основе гипервизора
     Используя этот подход, в системной архитектуре появляется дополнительный элемент - так называемый гипервизор, который представляет собой легкий и высоко оптимизированный программный уровень между аппаратным и программным обеспечением. С точки зрения концепции защитных колец гипервизор работает в кольце 0 - хотя операционная система обычно работает на этом уровне привилегий. В свою очередь, операционные системы реального калькулятора и виртуальных машин выполняются в менее привилегированных кольцах.
     Гипервизор выполняет несколько основных задач:
     * способен идентифицировать, перехватывать и реагировать на так называемые привилегированные команды - специальный класс машинных команд, который может генерироваться только ядром операционной системы. Эти команды затем эмулируются гипервизором, как если бы они выполнялись от имени соответствующей операционной системы - этот метод называется уменьшением уровня привилегии кольца;
     * отвечает за упорядочение, перенаправление и возврат результатов запроса от операционных систем к оборудованию. Операционная система работает в среде гипервизора - как и все виртуальные машины, она используется для управления гипервизором и виртуальными машинами.
     Таким образом, гипервизор расширяет идею совместного использования ресурсовнабор пользовательских задач и решает задачу планирования времени процессоракак и любая операционная система - только для гипервизора пользователи ресурсов не являются отдельными приложениями, а целыми операционными системами, что, конечно же, усложняет задачу.
     Рассмотрим теперь подтипы виртуализации на основе гипервизора - паравиртуализация и виртуализация на уровне ядра.
     Паравиртуализация. Использование этого подхода требует изменений в ядре операционной системы, которые будут работать в среде гипервизора. Используя паравиртуализацию, вы можете добиться очень больших приростов производительности по сравнению с другими концепциями, поскольку изменения в ядре операционной системы позволяют напрямую работать с гипервизором без дополнительных накладных расходов, возникающих при использовании других технологий виртуализации, связанных с эмуляцией, - как основанный на гипервизоре, и без него. Однако необходимость внесения изменений в ядро системы является серьезным препятствием, которое делает невозможным запуск многих типов операционных систем на гипервизоре.
     Основные примеры продуктов, предоставляющих возможности виртуализации:
     * Miсrosoft Hyper-V;
     * VMWare ESXi.
     Системы на основе паравиртуализации являются основным объектом исследования данной работы.
     Виртуализация на уровне ядра. При использовании этого подхода гипервизор не нужен, вместо этого запускается отдельный экземпляр ядра Linux, который вместе с соответствующей виртуальной машиной работает как обычный пользовательский процесс. Это обеспечивает простую возможность запускать множество виртуальных машин на одном реальном компьютере.
     Типичными примерами реализации данного подхода являются User-Mode Linux (UML) и KVM (Kernel Virtual Maсhine), для работы последнего необходима поддержка процессором аппаратной виртуализации.
     Так же нужно рассмотреть положительные тенденции при использовании виртуализации.Прежде всего, необходимо четко определить цели, с которыми будут внедряться платформы виртуализации. Затем, необходимо определить критерии, по которым будет оцениваться эффективность внедрения виртуальной инфраструктуры. Помимо чисто финансовых критериев (уменьшение затрат на аппаратное обеспечение, экономия на обслуживании), нужно также учитывать повышение надежности инфраструктуры, масштабируемости, гибкости, устойчивости, уменьшение времени развертывания, простоя, восстановления после сбоев, централизацию управления и обеспечение высокой доступности. Безусловно, все эти критерии могут быть выражены в денежном эквиваленте, в зависимости от типа и специфики окружения, подлежащего виртуализации.
     Ниже описаны причины по которым следует виртуализировать сервера:
     * увеличение коэффициента использования аппаратного обеспечения.
По статистике, большинство серверов загружены на 15-20 процентов при выполнении ими повседневных задач. Использование нескольких виртуальных серверов на одном физических позволит увеличить его до 80 процентов, обеспечив при этом существенную экономию на приобретении аппаратного обеспечения;
     * уменьшение затрат на замену аппаратного обеспечения.
Поскольку виртуальные сервера отвязаны от конкретного оборудования, при обновлении парка физических серверов не требуется повторная установка и настройка программного обеспечения. Виртуальная машина может быть просто скопирована на другой сервер;
     * повышение гибкости использования виртуальных серверов.
В случае если вам необходимо использование нескольких серверов (к примеру, для тестирования и работы в продакшене) при изменяющейся нагрузке, виртуальные сервера являются лучшим решением, так как они могут быть безболезненно перенесены на другие платформы, когда физический сервер испытывает повышенные нагрузки;
     * обеспечение высокой доступности. Резервное копирование виртуальных машин и их восстановление из резервных копий занимает значительно меньшее время и является более простой процедурой. Также, при выходе из строя оборудования, резервная копия виртуального сервера может быть сразу запущена на другом физическом сервере;
     * повышение управляемости серверной инфраструктуры. Существует множество продуктов для управления виртуальной инфраструктурой, позволяющих централизованно управлять виртуальными серверами и обеспечивать балансировку нагрузки и «живую» миграцию;
     * экономия на обслуживающем персонале. Упрощение управления виртуальными серверами в перспективе влечет за собой экономию на специалистах, обслуживающих инфраструктуру компании. Если два человека с помощью средств для управления виртуальными серверами могут делать то, что делали четверо, зачем вам два лишних специалиста, получающих не менее $15000 в год? Тем не менее, нужно учитывать, что для подготовки квалифицированных кадров в сфере виртуализации тоже нужны немалые деньги;
     * экономия на электроэнергии. Для малых компаний этот фактор, конечно же, не имеет особого значения, однако для крупных датацентров, где затраты на поддержание большого парка серверов включают в себя расходы на электроэнергию (питание, системы охлаждения), этот момент имеет немалое значение. Концентрация нескольких виртуальных серверов на одном физическом уменьшит эти затраты;
      
     1.3. Описание оборудования для работы с гипервизором
     Целью установки на предприятии сервера является сохранение, мониторинг и управление информацией. В этой области известный сервер HP очень популярен. Он надежный и может иметь различную конфигурацию. Это позволяет очень гибко подстраиваться под нужды любой компании, позволяет экономить без потери качества.
     Качество и длительный срок службы являются наиболее важными показателями при выборе такого оборудования. Данное оборудование должно будет работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Производители убедились, что память их устройств устойчива к различным сбоям в программе или сети.
      Большинство моделей имеют датчики, которые контролируют напряжение и температуру, сбои системы мониторинга контроллера, вентиляторы и счетчики импульсов. Если система зависает, устройство автоматически перезапустит сервер.
     HP постоянно работает над увеличением емкости серверного оборудования и повышением его производительности. В отличие от обычного компьютера, сервер имеет более одного процессора и увеличенный объем оперативной памяти.
     Бывает, что необходимость повышения производительности возникает только через некоторое время после покупки оборудования. С этой целью производитель предоставил возможность установки другого процессора. Если вы не можете установить дополнительное оборудование, вы получите другой компьютер. Существуют модели, в которых ресурсы могут быть уменьшены, если предприятие неожиданно сократит производство. Таким образом, производительность оборудования будет увеличиваться, а затраты на энергию уменьшатся, наоборот. Также стоит отметить гарантию которая предоставляет компания. Техническая поддержка может помочь организации в поиске и устранения проблем, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации оборудования. При обнаружение брака или некоректно работающего аппаратного компонента, HP бесплатно предоставит обмен нерабочей детали. Включая бесплатную доставку до предприятия службой экспресс доставкой DHL.
     При реализации данной выпускной квалификационной работы было использовано оборудование марки HP. А точнее HP Blade c3000 с установленными в него лезвиями HP ProLiant BL465c Server Blade. Ниже мы с вами рассмотрим поближе данное решение компании HP.
     Конфигурация HP BladeSystem с-class HP BladeSystem — это не один сервер или система хранения, но целое семейство различных продуктов, которое интегрируется в общее семейство полок и объединено общей инфраструктурой и системой управления. 
     Для начала, необходимо определиться с терминологией:
     * Блейд-шасси (Enclosure) — общий конструктив HP BladeSystem, в который устанавливаются все внутренние компоненты. На данный момент существует две модели шасси: HP BladeSystem c7000 (16 отсеков) и HP BladeSystem c3000 (8 отсеков). В шасси есть несколько типов отсеков: 
     o для установки лезвий блейд —располагаются спереди полки;
     o для установки коммутационных модулей — располагаются сзади; 
     o для установки блоков питания — в зависимости от модели полки, располагаются спереди (c7000) или сзади (c3000);
     o для установки вентиляторов - располагаются сзади;
     o для установки модулей управления Onboard Administrator (OA) — расположение, также, в зависимости от модели полки.
     * Зоной (Zone) называется каждый блок из четырёх последовательно идущих (начиная от верхнего левого угла полки) отсека для блейд- серверов.
     * Блейд (Blade) — устройства в конструктиве, предназначенном для установки в специальные отсеки полки. В данном конструктиве выполняются серверы, PCI-модули расширения и системы хранения данных. Блейды бывают двух основных типов: блейд-серверы и модули расширения функциональности;
     * Коммутационные модули (Interconnect module) — устройства в конструктиве, предназначенном для установки в специальные отсеки полки. В данном конструктиве выполняются патч-панели, коммутаторы Ethernet, SAN, Infiniband, а также модули виртуализации ввода-вывода;
     * Onboard Administrator (OA) — модульуправления HP BladeSystem. Через OA осуществляется доступ к консолям серверов, интерфейсам управления коммутационных модулей. Также эти модули обеспечивают контроль температуры в шасси и вне его, контроль энергопотребления системы.
     * Мезонин-карты и мезонин-разъемы (mezzanine) - специальные карты и разъемы расширения ввода/вывода, которые аналогичны PCIExpress x4 и PCI-Express x8 и отличаются от них лишь форм-фактором исполнения. Соответственно, мезонин-разъемы бывают двух типов: Тип 1 (М1) и Тип 2 (М2).
     Очевидно, что до того, как подходить к подбору серверного оборудования, необходимо отчётливо понимать, какие, задачи данное оборудование будет решать. Таким образом, в качестве предпосылки, примем, что нам досконально известно, какие приложения будут работать на серверах, под какими операционными системами и какие ресурсы (процессоры, память, дисковое пространство) им необходимы. При конфигурации HP BladeSystem рекомендуется придерживаться следующей последовательности действий: 
     * Определение конфигураций блейдов:
     o Выбор моделей и задание конфигураций серверов;
     o Конфигурация модулей расширения функциональности серверов;
     o Конфигурация мезонин-карт серверов;
     * Определение типа и конфигурации шасси: 
     o Выбор шасси исходя из количества серверов;
     o Определение количества блоков питания и вентиляторов; 
     o Определение необходимости избыточного OA (пока только в случае с7000); 
     o Определение конфигурации внешней системы питания полки;
     * Определение конфигураций коммутационных модулей: 
     o Определение типа и моделей коммутаторов ЛВС (LAN); 
     o Определение типа и моделей коммутаторов СХД (SAN); 
     o Определение необходимости использовать коммутаторы Infiniband.
     В данной главе выпускной квалификационной работы мною были рассмотрены и изучены такие вопросы как:
     * общий обзор предметной области;
     * обзор оборудования, подходящего для реализации данной выпускной работы;
     * обзор программного продукта, который будет использоваться для реализации данной выпускной работы;
     В процессе осуществления рассмотрения области применения виртуализации инфраструктуры предприятия, мною было осуществлено подробное изучение множества вопросов и понятий таких как:
     Из выше перечисленного можно сделать выводы о том, что для решения поставленной задачи нам нужно использовать гипервизор с паравиртуализацией, на оборудовании с высокой отказоустойчивостью HPBladeC3000.
     Таким образом был произведен теоритический обзор объекта и предмета исследования. Обзор включает в себя большой пласт теоретического материала такого как:
* Обзор технологии виртуализации. Её типы и область применения.
* Обзор истории виртуализации.
* Обзор случаев когда необходимо применять виртуализацию.
* Рассмотрение случаев когда не желательно или невозможно применять виртуализацию.
* Обзор понятия гипервизор. Виды работы гипервизора.
* Обзор аппаратного обеспечения для работы с гипервизорами.
     На основе этого рассмотрения мы можем перейти к следящей главе и оценить инструменты виртуализации, а также провести их сравнительны.......................