Средства виртуализации в последние десять с небольшим лет развивались довольно бурно, чему способствовало несколько факторов. Прежде всего, именно в обозначенный период эти технологии пришли на массовый рынок оборудования стандартной архитектуры, как серверного оборудования, так и рабочих станций. При этом изначально было несколько поставщиков решений, жестко конкурировавших между собой. В таких условиях, что вполне естественно, сложно было ожидать технологического застоя.

Аналитики, в частности IDC, делят развитие технологий виртуализации на три поколения. Системы первого поколения были не вполне зрелыми, и их применение относилось скорее к области экспериментов. По мере развития они использовались и в продуктиве. Хотя и тут все ограничивалось второстепенными системами, например Web‑серверами, а также тестовыми средами или отладочными станциями. Кроме того, началось проникновение систем виртуализации туда, где важно обеспечить живучесть хостовых ОС и решить целый ряд других задач. Интервью с представителем Учебного центра компании Softline, где виртуализация применяется с 2003 г., можно найти в настоящем номере.

Системы второго поколения достигли необходимого уровня зрелости, что позволило их использовать уже в реальной промышленной эксплуатации, для работы и с бизнес-критичными приложениями. На этом этапе потребители уже могут получить заметный эффект от повышения эффективности использования оборудования, сокращения затрат на системы электропитания и охлаждения, а также площадь серверных комнат. По оценке Роберта Фариша, озвученной им на Форуме VmWare в ноябре 2010 г., этот рубеж был пройден между 2005 и 2006 г. Как раз тогда появилась аппаратная поддержка виртуализации в процессорах обоих ведущих производителей — Intel и AMD. И тогда же произошел коренной перелом в использовании систем виртуализации, и их внедрение стало по‑настоящему массовым. В России этот момент наступил несколько позже, в 2008 г.

В настоящее время, по мнению аналитиков IDC, второй этап развития технологий виртуализации завершается, и наступает третий. Он характеризуется полным абстрагированием от физической инфраструктуры и переходом к использованию модели облачных вычислений. Причем переход этот будет постепенным и довольно длительным по сравнению с переходом от первого ко второму поколению.

В ушедшем 2010 г. был сделан целый ряд шагов, которые, на взгляд автора этих строк, приблизили переход к третьему поколению систем виртуализации. И есть смысл разобрать их подробнее.

Серверные системы

Программная виртуализация и паравиртуализация, которые используются на системах стандартной архитектуры, в том числе и серверных, сопряжена со множеством ограничений. И технологическое развитие этих систем сводится как раз к тому, чтобы эти ограничения преодолеть. «Серверам, предназначенным для приложений с высокими требованиями к вычислительной мощности, виртуализация противопоказана». Вот, пожалуй, главное из этих ограничений. Причем только вычислительной мощностью проблемы не исчерпывались. Работа ПО, которое активно загружало подсистемы ввода/вывода, также оставляла желать лучшего в виртуальных средах. Причем деградация производительности измерялась десятками процентов. И именно по этой причине уровень проникновения технологий виртуализации, по данным Gartner на середину 2010  г., составлял в мире 25%.

Впрочем, в этой ситуации роль гипервизора нельзя назвать определяющей. Тут больше «вины» самих прикладных систем, а также архитектурных особенностей самой платформы. Тем не менее перечень систем, которые невозможно использовать в виртуальной среде, постоянно сужается. И ушедший год не стал исключением.

Именно в 2010  г. появилось ПО для организации IP АТС, способное работать в виртуальной среде. Еще в начале года ни одна из таких систем от ведущих компаний не могла нормально функционировать в виртуальной среде, несмотря на формально невысокие аппаратные требования. Но уже к концу III квартала соответствующие усовершенствования появились в продуктах таких компаний, как 3CX, Avaya, Siemens Enterprise Communications, а также в некоторых системах на базе проекта с открытым кодом Asteriks. Причем часто доработка решений проводилась в тесном контакте с разработчиками гипервизоров систем виртуализации. Хотя было и так, что сами разработчики гипервизоров выпускали на рынок решения для IP-телефонии. По такому пути пошла, например, российская Parallels со своим продуктом 4PSA VoipNow.

Появились сдвиги и в существенно более востребованных классах ПО, функционирование которых также иногда оставляло желать лучшего в виртуальной среде. Среди них, например, серверы СУБД. Особенно много критики раздавалось в адрес продуктов Oracle. Однако после некоторой работы над ошибками ситуация начала заметно меняться в лучшую сторону. Деградация производительности, которая, по некоторым данным, могла быть двукратной, прекратилась, а в ряде случаев даже имел место некоторый прирост быстродействия. Некоторые связывают это с тем, что среди продуктов, приобретенных вместе с наследством Sun, в распоряжении Oracle оказался довольно функциональный гипервизор.

Виртуализация рабочих мест

Как уже было сказано выше, развитие технологий виртуализации состоит в преодолении всяческого рода ограничений. И главным достижением 2010 г. применительно к виртуализации рабочих мест стало появление реально работающего ускорения трехмерной графики. А это востребовано далеко не только в играх, но и во многих системах сугубо делового назначения. Это и САПР, и многие приложения BI. К тому же в последнее время ускорение 3D используется все более активно и в других классах ПО, которые никак не ассоциируются с трехмерной графикой. При этом требования делового ПО к ускорению 3D существенно отличается от того, что нужно для игр.

В принципе поддержка ускорения 3D была заявлена в ряде гипервизоров для рабочих станций и раньше. Например, в системах, использующих парадигму паравиртуализации, в частности Xen/Citrix, она была изначально. В продуктах семейств VmWare Workstation/Fuison и Parallels Desktop ускорение трехмерной графики также появилось еще в 2007—2008  гг. Однако часто эта функция была экспериментальной, и ее использование могло приводить к малоприятным последствиям, так что ее частенько настоятельно рекомендовали оставлять выключенной. Да и производительность все равнооставляла желать лучшего. А иногда, как в клиентской части VmWare View, соответствующий флажок в диалоговом окне настроек был просто неактивен.

Но в 2010  г. эти средства уже стало можно использовать для решения реальных задач. Причем это относится в равной степени как к традиционным системам виртуализации, так и к «облачным» всех ведущих вендоров. Исключение составила лишь Microsoft. Она не успела выпустить релизную версию обновления к Hyper-V, где реализовано ускорение трехмерной графики на клиенте. Его выход намечен на I квартал текущего года.

В результате технические ограничения в области виртуализации рабочих мест практически исчезли. Перечень приложений, которые невозможно продуктивно эксплуатировать в виртуальной среде, очень и очень узок, в то время как в сегменте серверов их существенно больше, и среди них есть весьма и весьма востребованные. Конечно, проблемы, в основном связанные с поддержкой периферийного оборудования, остаются. Но они, с большой долей вероятности, легко решаемы. Так что именно виртуализация рабочих мест может стать тем сектором, где переход к третьему поколению произойдет быстрее. Причем, по большому счету, минуя второе. Ведь использование традиционных технологий виртуализации рабочих мест не было массовым, ограничиваясь довольно узким кругом нишевых задач.

Начнется этот процесс, по всей видимости, с больших территориально распределенных компаний. Именно для них использование «облачной» виртуализации дает наибольшие выгоды, притом что уровень затрат на внедрение таких технологий будет относительно невелик. Для относительно небольших компаний разница в конечной стоимости между традиционными решениями и на основе технологий виртуализации может оказаться слишком большой. Так, например, по результатам одного из проектов внедрения решения на базе VmWare View на 200 рабочих мест его стоимость оказалась вчетверо дороже, чем закупка 200 обычных ПК. Хотя тут могут повлиять другие факторы. Например, ограничения по энергопотреблению или необходимость снижения затрат на поддержку и администрирование рабочих мест.

Системы виртуализации для мобильных устройств. Уже скоро

В принципе системы виртуализации для мобильных устройств существуют, и довольно давно. Но этот сегмент был отдаленной периферией рынка. Выбор систем был ограничен эмуляцией устаревших или нишевых систем с ограниченной областью применения. При этом часто возникали всевозможные конфликты, в том числе связанные с нарушением авторских прав. А такого рода коллизии возникали практически всегда при распространении, например, эмуляторов игровых приставок.

Но все начало меняться в текущем году, с появлением массовых планшетных компьютеров. А для этих устройств сразу же появились программные средства, предоставляющие доступ, в частности, к системам виртуализации рабочих мест от Citrix и VmWare.

А под занавес ушедшего года представители компаний VmWare и LG сделали довольно важное заявление о старте проекта по разработке системы виртуализации для платформы Android. Важно это хотя бы потому, что Android — одна из самых распространенных мобильных платформ, причем ее доля имеет явную тенденцию к росту. И как только будет представлено нечто работоспособное, аналоги неизбежно появятся и для конкурирующих систем. Ведь в противном случае теряется конкурентное преимущество, и позволить себе это не может никто. Благо для некоторых платформ, в частности, всех на ядре Linux, а это как минимум HP WebOS, Samsung BADA, совместная разработка Intel и Nokia MeeGo, есть уже вполне работоспособные прототипы, которые нужно просто, что называется, довести до ума. Ну и доделать пользовательский интерфейс, что всегда было слабым местом проектов с открытым кодом.

Появление полноценных средств виртуализации позволит уже в ближайшем будущем разрешить целый ряд проблем. Прежде всего это касается защиты инвестиций в ПО. Известно, например, что решения для автоматизации мобильной торговли существуют только для Windows Mobile, которая уже довольно давно практически не развивается. Да и выбор устройств постоянно сужается. И применение систем виртуализации должно позволить запускать такие приложения на современных устройствах. В итоге нет необходимости разрабатывать самим или заказывать на стороне новое ПО и сопрягать его с системами автоматизации бизнеса.

Да и для конечных пользователей появление систем виртуализации позволит существенно расширить выбор ПО. Ведь ни для кого не секрет, что разные сегменты развиты на разных платформах крайне неравномерно. Так, например, лучшие средства для работы с сервисами Интернета и мультимедийные проигрыватели на Android и iOS, но при этом программы для работы с документами или навигации для них существенно хуже, чем для Windows Mobile. Skype для Andoid слабо работоспособен, для iOS его просто нет, а вот на Symbian он есть и при этом довольно хорошо отлажен. И применение систем виртуализации эту неравномерность полностью снимает. Дело лишь в том, смогут ли разработчики разных систем договориться между собой. Или хотя бы разные компании не мешали друг другу, выдвигая всяческие претензии или судебные иски. А такая опасность, к сожалению, есть. Впрочем, будем оптимистами.

Перейти на новый виток развития

Владимир Мешалкин,
начальник отдела серверов и систем хранения АМТ-ГРУП

Зачастую в понятие виртуализации вкладывают лишь один смысл: запуск нескольких ОС на одном компьютере. Но это понятие гораздо глубже. Такие решения принципиально меняют подход к организации инфраструктуры. Можно выделить виртуализацию серверов, настольных систем, коммутации, сетей передачи и хранения данных, представлений и приложений. Все эти составляющие достигли такого уровня зрелости, когда можно полностью абстрагироваться от любых аппаратных ресурсов, получая необходимый сервис в любом месте, где это требуется, и перейти на следующий виток развития, который маркетологи гордо именуют «облачными вычислениями».

В части виртуализации серверных мощностей стоит отметить технологический прорыв в поддержке дополнительного оборудования и эффективности использования вычислительной мощности и системы ввода-вывода, что позволит перевести в виртуальную среду приложения, ранее для этого непригодные. Сегодня практически любой проект, связанный с модернизацией серверного парка или внедрением новых сервисов, включает в себя применение данных технологий.

Виртуализация рабочих мест, выросшая из виртуализации представлений (терминальных решений), вкупе с виртуализацией приложений сейчас вызывают огромный интерес. Компании, действительно желающие эффективно и централизованно управлять своей инфраструктурой рабочих мест и экономить на операционных расходах, все чаще обращают на них свое внимание. Особо стоит выделить появление на рынке клиентских гипервизоров, позволяющих использовать одно клиентское устройство вместо двух там, где требуется изоляция внутреннего и внешнего сегментов.

Менее афишируемые, но важные решения имеются и в области сетей хранения данных. Виртуализация дисковых массивов с консолидацией имеющихся ресурсов, появление конвергентной инфраструктуры, значительное уменьшение коммутационных задач дают неоспоримые преимущества при построении ЦОД и позволяют со всей полнотой воспользоваться комплексным подходом, который дает глобальная виртуализация.

Мы делаем ставку на «частное облако»

Кудряшов Михаил,
руководитель подразделения Portfolio and Innovation компании Siemens IT Solutions and Services, кандидат технических наук

Развитие технологий виртуализации рабочих мест уже очень скоро будет вмещать в себя все больше новых возможностей. Одна из них — ускорение трехмерной графики. Если рассматривать отдельно поставщика и потребителя ИТ-услуги, картина проста. Потребители требуют новых возможностей, а поставщики наращивают функционал для их реализации. Однако если соединить вместе индивидуальные требования потребителей и стремиться использовать виртуализацию как стратегию развития бизнеса каждого из них, то следует обратить внимание на явные выгоды: эффект от масштаба, стандартизацию используемого программного обеспечения и унификацию обслуживания. Разрабатывая направление виртуализации рабочих мест, Siemens IT Solutions and Services основывается на собственной концепции Trusted Clouds. В этом случае конечное решение принадлежит заказчику и предоставляет вышеперечисленные выгоды, решая множество вопросов, связанных с безопасностью, управлением информацией, зависимостью от сети передачи данных и т. д. Заказчик получает решение в виде уникального подхода, позволяющего использовать множество провайдеров, с территориальным распределением решения в глобальном масштабе.

Светлое будущее виртуализации рабочих мест

Денис Андриков,
заместитель технического директора компании «Открытые технологии» по работе с заказчиками

Способна ли технологическая платформа доставки необходимых ресурсов — данных, приложений, средств коммуникации (например, IP-телефония как элемент виртуального рабочего места) — способствовать коренному изменению методик и практик построения бизнеса? Уверен, что да. Чем выше мобильность сотрудника, чем меньше преград у него на пути к корпоративной информации и тем выше его эффективность. Консолидируя управление ценнейшим ресурсом будущего — информацией, компания повышает свою капитализацию и снижает риски ее потери. Локализованная на компьютере пользователя важная для бизнеса информация с меньшей эффективностью, а в отдельных случаях, может быть, даже с нулевой отдачей пополняет базу корпоративных знаний. Первые шаги в этом направлении уже сделал Google, запустивший сервис Google Docs.

Таким образом, получается, что виртуализация рабочих мест способствует и естественным образом подталкивает нас к обществу, где ценность знаний и информации будет выше, чем у средств производства и природных ресурсов. Укоренившаяся модель организации бизнеса постепенно будет претерпевать изменения. Отойдет на второй план выстраивание процессов вокруг компьютера как рабочего инструмента обработки информации. Все важные функции перейдут к вычислительным ресурсам облачных сервисов, а кому будет принадлежать физическая инфраструктура — решать пользователю или владельцу бизнеса. Важно, что доступ к данным будет предоставляться без транзакционных задержек и потерь в широком смысле этого слова. Сюда я отношу, например, короткий период амортизации ПК, высокое потребление электроэнергии (по сравнению с тонкими клиентами) и более высокий уровень операционных расходов по поддержке инфраструктуры, основанной на ПК. К тому же не требуется революционного замещения унаследованного оборудования.