Виртуализация компьютеров: современные возможности и тенденции

Развитие систем виртуализации достигло уровня, когда виртуальные среды встречаются практически повсеместно. Вместе с прогрессом в аппаратном обеспечении все больше пользователей и компаний получают возможность виртуализовать ПО, получая преимущества в раздельном использовании ресурсов, консолидации вычислительных мощностей, а также в целях безопасности.

Перенос программного окружения между физической и виртуальными платформами

Виртуальная машина – основная рабочая единица в большинстве современных виртуальных инфраструктур. Создание виртуальной машины — в целом нетривиальный процесс, требующий определенных навыков от пользователя компьютера или администратора.

Наполнение виртуальной машины ПО и данными в общем и целом не отличается от аналогичного процесса в отношении реальной физической машины. Если виртуальная машина создается с нуля, то процесс предполагает установку ОС, установку необходимого ПО, копирование данных. Несомненно, он занимает очень много времени и включает множество мелких операций. Кроме того, для точного воссоздания существующего программного окружения этих манипуляций может оказаться недостаточно, поскольку дистрибутивы ПО могут быть недоступны.

В целом перенос программного окружения с существующей физической машины в виртуальную путем ее воссоздания с нуля – задача трудноосуществимая. Гораздо проще выполнить операцию миграции физической машины в виртуальную среду, т.е. воссоздать точную копию окружения внутри виртуальной машины.

Многие производители систем виртуализации предлагают различные решения для миграции, имеющие как сильные, так и слабые стороны. Кроме того, многие программы для резервного копирования и управления данными имеют встроенные инструменты для создания виртуальных дисков виртуальных машин. Несмотря на их функциональность, они обладают одним существенным недостатком – они рассчитаны на применение с узким набором платформ. Решения компании Paragon Software отличается большей гибкостью и универсальностью.

Существует несколько ключевых технологий Paragon Software, связанных с миграцией в виртуальные среды. Первая из них – технология переноса программного окружения с физической машины в виртуальную P2V Copy, классическая миграция в виртуальную среду. Вторая – технология переноса программного окружения из резервной копии в виртуальную машину P2V Restore, миграция на основе архива. Обе они используют технологию адаптивного восстановления работоспособности ОС на новой аппаратной (физической или виртуальной) платформе.

Использование технологии P2V Copy позволяет за короткое время создать посекторную копию физического жесткого диска компьютера в виде готового к работе виртуального жесткого диска. Все, что требуется от пользователя программы, это установить необходимые драйверы виртуальной среды – хозяина и создать виртуальную машину, которая будет использовать виртуальный диск.

Перед созданием виртуального диска можно указать программе, каким должен быть интерфейс (IDE, SCSI), должен ли диск быть разбит на части, иметь фиксированный размер. Можно также изменить размеры разделов на будущем диске.

Поскольку программа выполняет точное посекторное копирование содержимого жесткого диска, исключается возможность, что в виртуальную машину не будут перенесены какие-то важные данные. Виртуальный диск будет содержать те же самые ОС, ПО и данные, что и физический оригинал. По времени операции и трудозатратам миграция не идет ни в какое сравнение с воссозданием виртуальной машины с нуля.

Программа Paragon Software берет на себя заботу по настройке ОС для работы внутри виртуальной среды таким образом, что пользователь сразу получает работоспособную виртуальную машину. Нет необходимости останавливать работу ОС и программ, при копировании используется механизм создания теневых копий для взаимодействия с открытыми ОС или программами файлами и данными.

Быстрота и удобство процесса миграции позволяют прибегать к созданию виртуальных машин в сценариях быстрой подмены реальной физической машины, тестирования нового ПО внутри существующего окружения, а также в целях резервного копирования.

Виртуальный диск имеет несколько неоспоримых преимуществ перед традиционными архивными копиями. Его можно за короткое время подключить к виртуальной машине и получить доступ ко всем хранимым данным, запустить необходимое ПО. В случае чрезвычайной ситуации или на время ремонта оригинальный компьютер можно быстро подменить виртуальной копией. Затем все новые данные переносятся обратно на физическую машину или выполняется обратный процесс развертывания программного окружения из виртуальной машины на физическую.

Используя решения для резервного копирования Paragon Software, пользователь может перенести все данные из существующих резервных копий в виртуальные диски. Технология P2V Restore обеспечивает быстрое создание виртуальных дисков с работоспособной ОС и программным окружением на основе существующих секторных архивных образов жесткого диска компьютера.

Адаптация ОС и обратная миграция из виртуальной среды

Ключевая технология, благодаря которой программы Paragon Software способны эффективно переносить программное окружение целиком между различными платформами, – адаптация ОС к новому аппаратному обеспечению. За счет настройки ядра ОС, ее конфигурирования, внедрения необходимых драйверов оборудования программы Paragon Software способны быстро и надежно восстановить работоспособность Windows.

Не секрет, что данный тип ОС крайне чувствителен к смене аппаратной платформы. Если восстановить программное окружение из секторной копии внутри виртуальной машины или на отличной от оригинального компьютера физической машине, Windows окажется неработоспособной. Адаптация ос решает вопрос восстановления работоспособности ОС.

На какую бы платформу пользователь не перемещал свое программное окружение, технология адаптации ОС от Paragon Software позволит запустить Windows на большинстве современных компьютеров и внутри виртуальной машины. При адаптации программа автоматически выберет нужный тип ядра Windows, тип HAL, установит драйверы из внутреннего репозитория ОС либо проинформирует пользователя о необходимости предоставить драйверы оборудования, если они не были найдены. Пользователь вправе отказаться от автоматической установки драйверов и указать программе самостоятельно, какая поддержка оборудования необходима.

Если пользователь решил провести копирование жесткого диска на другой компьютер вручную или восстановить программное окружение из архивной копии, но, не используя при этом инструменты и утилиты Paragon Software, он тем не менее может вернуть ОС работоспособность, запустив программу адаптации уже восстановленной ОС к новому аппаратному обеспечению.

В большинстве случаев пользователь или администратор не обязан устанавливать какие-либо приложения в существующую систему, поскольку инструменты миграции, копирования и адаптации Paragon Software работают без инсталляции, выполняя все операции из особой загружаемой среды. Данная среда на основе Windows PE запускается с оптического носителя, флэш-диска или по сети, так что все операции можно проводить внутри пустой виртуальной машины или на компьютере с пустым жестким диском. При наличии данных на жестком диске все операции могут быть выполнены без изменения его содержимого (естественно, за исключением правки настроек ОС и установки дополнительных драйверов). Инсталляция программы необходима только в случае «горячего копирования» данных по механизму создания теневых копий без остановки работы самой ОС и программ.

Технология адаптации ОС открывает возможности практически неограниченного переноса программного окружения между реальными и виртуальными платформами. С ее помощью пользователь может перенести все данные из ставшей ненужной виртуальной машины на физический компьютер, например, после его ремонта. Либо выполнить миграцию ПО на более мощный компьютер, завершив тем самым обновление аппаратного обеспечения. Если ядром системы выступает ОС Windows 2000 или более поздней версии, пользователю открыты все возможности успешного переноса программной платформы практически неограниченное число раз.

Технология адаптации позволяет восстановить образ ОС из архива на любом компьютере и обеспечить ее нормальную работу. Даже в случае утери физической машины или ее окончательной поломки пользователь не останется с набором ставших ненужными архивов. Все программное окружение восстановимо на любой платформе.

В настоящий момент список поддерживаемых виртуальных сред включает в себя большинство популярных программ: Microsoft Virtual PC/Hyper-V/VMware Workstation/ESX/Fusion, Oracle VirtualBox. Список постоянно пополняется. Тем самым в рамках одной программы пользователь получает инструментарий для быстрого и эффективного переноса данных, программ, ОС между большинством реальных и виртуальных платформ.

Технологии Paragon Software расширяет для пользователей рамки применения технологий виртуализации на домашних и рабочих компьютерах, дает им возможность получить преимущества бесплатных и платных средств виртуализации, обеспечивать надежный перенос существующего программного окружения между всеми платформами.

Управление данными на виртуальных дисках

Поскольку виртуальные диски хранят весь объем информации в виде стандартных типов данных, многие программы могут взаимодействовать с их содержимым. Виртуальные диски хранят структуры, соответствующие реальным разделам на физических жестких дисках с соответствующими файловыми системами. Для управления виртуализованными данными от программы лишь требуется поддержка формата конкретных виртуальных дисков.

Одной из основных возможностей программ Paragon Software является взаимодействие с виртуальными дисками на уровне секторов. Приложения с поддержкой технологии ConnectVD могут подключать виртуальные диски упомянутых форматов и обрабатывать содержащиеся на них данные в секторном и файловом режиме. Поскольку уровень взаимодействия с содержимым виртуальных дисков такой же, как и в отношении реальных физических накопителей данных, для обоих типов контейнеров информации доступны все возможные операции управления разделами, файловыми системами и данными.

Пользователь может подключить как файл обычного виртуального диска, так и снэпшот. Если в момент подключения виртуальная машина находится в активном состоянии, то данные с виртуального диска доступны только в режиме чтения. Если виртуальная машина выключена в момент подключения, то данные с виртуального диска доступны на чтение и на запись.

В настоящий момент программы Paragon Software способны взаимодействовать с такими сущностями, как разделы любых видов и файловые системы, могут экспортировать данные в виде файлов и каталогов. Перемещение разделов возможно между всеми типами виртуальных и физических дисков. Тем самым пользователь может легко выполнить копирование содержимого жесткого диска в виртуальный и обратно. Поддержка снэпшотов обеспечивает возможность оперативного обмена информацией между актуальной версией виртуальной машины и одной из ее ранее сохраненных копий.

Подключение виртуальных дисков и снепшотов наряду с возможностями быстрого копирования разделов позволяет эффективно использовать этот тип контейнеров данных в качестве резервных копий реальных компьютеров и виртуальных машин, поскольку пользователь не ограничен в свободе переноса информации между любыми типами аппаратных платформ. Свободное копирование разделов из виртуального диска позволяет быстро восстанавливать работоспособность компьютера при помощи загрузочной среды и инструмента адаптации ОС.

Поскольку различные программы Paragon Software предлагают разнообразный функционал для управления и обслуживания разделов, нет смысла перечислять все возможности для пользователей виртуальных машин. Упомянем лишь широкий набор инструментов для создания разделов, изменения их размеров, перемещения на жестком диске, дефрагментации и безопасного удаления.

* * *

Мы рассмотрели возможности, ставшие доступными пользователям систем виртуализации с выходом новых версии программ компании Paragon Software. Используя технологии адаптации ОС к различному аппаратному обеспечению, пользователь может безболезненно переносить свое программное окружение между различными платформами. Теперь миграция в виртуальную среду стала более простой и удобной, поскольку всю заботу о создании виртуального диска и подготовке ОС берет на себя программа. Технология подключения виртуальных дисков и снепшотов в программу позволяет легко обмениваться информацией в виде файлов и разделов между различными типами виртуальных и жестких дисков, давая также возможность управлять разделами и данными с одинаковой эффективностью.