Alkalmazás virtualizáció

Def.

• Gyűjtőfogalom, mely az olyan szoftvertechnológiákat fed le, melyek:– segítenek növelni a hordozhatóságot – a menedzselhetőséget és a kompatibilitást

• oly módon, hogy elzáraja azokat az alattuk futó operációs rendszertől.

Felépítésük• ugyanúgy indulnak,• nem a tradícionális modón települ és

működik.• Itt az alkalmazásoknak futásidőben kell azt

hinniük, hogy direktben hozzé tudnak férni az operációs rendszerhez és az erőforrásokhoz.

• Az OS virtualizációtól annyiban tér el, hogy nem a teljes operációs rendszer van virtualizálva, csak kizárólag a célalkalmazások.

• teljes alkalmazásvirtualizáció virtualizációs réteg

• Műveletek elfogása és átirányítása– File műveletek– Reg műveletek

• Ez az eljárás lehetővé tezsi, hogy olyan alkalmazások I/O műveleteit, melyek sok fájltól és beállítástól függenek egyetlen fizikai fájlba irányítsuk át – így egymással egyidőben futni képtelen alkalmazások is használhatóvá válnak.

• Általános félreértés, hogy a runtime environment-ek használata is alkalmazásvirtualizáció.

• Ez abból a szempontból nem igaz, hogy míg erre a runtime rétegre szüksége van az alkalmazásnak a futáshoz, a virtualizációs rétegre egyáltalán nincs.

Alkalmazás virtualizáció -1

• Application streaming:– az alkalmazás olyan csomagban érkezik, ami

már tartalmazza az operációs rendszerhez hozzáadandó fájlokaz és beállításokat

– A csoamg futtatásához egy kliens alkalmazásra van szükség

kisebb, olcsóbb– http, rstp

Alkalmazás virtualizáció - 2

• Desktop virtualization:– (Virtual Destop Infrastructure)– amikor a használni kívánt alkalmazás egy

virtualis gépen fut – beleértve egy operációs rendszert is

• Könnyű menedzselhetőség• virtuális munkaasztalok könnyű létrehozása• irányítás lehető leggyorsabb átadásának a

felhasználó felé

Alkalmazás virtualizáció• segítségével programok olyan környezetben is

futtathatóvá válnak, ahol natív állapotukban nem lennének működőképesek

• megvédhető vele az operációs rendszer a hibás programok által keltett zavaroktól

• sokkal kevesebb erőforrást használ, mint egy virtuális gép

• egyszerűsítheti az operációs rendszer migrációt • növeli a biztonságot • elegendővé válnak a szerényebb tudású

számítógépek

Hátrányok

• az alkalmazásokhoz el kell készíteni a virtualizáláshoz szükséges csomagokat

• a szerverekben növelni kell az erőforrásokat (elsősorban memória, CPU és háttértár)

• olyan programok, melyek futásához eszközmeghajó kell nem virtualizálhatóak

• nagyon régi alkalmazások virtualizálása virtuális gépek (régi OS) használata jobb

Application streaming

Application streaming• az alkalmazást csomagokban a szerveren

tárolják• Csomag küldés optimalizálás:

– Sw indítás– általánosabb funkciók– Ahogy a többi funkcióra szükség van, azok ugyanígy

továbbítódnak• Vagy a kliens húzza át a csomagokat igény

szerint (pull)• Vagy a szerver tolja át az összeset a háttérben

(push)

Előnyei

• Ritkán használt funkciók csomagjainak szükség esetén továbbítása:– Erőforrás megtakarítás kliens és szerver oldalon– hálózati hiba esetén is működőképes marad az

alkalmazás • SW fejlesztésnél egyszerűsödik az operációs

rendszer migráció • Központi menedzselhetőség• Licenszek kezelése

Desktop virtualization

Alapprobléma

• sok PC-s munkaállomások:– Telepítés– Karbantartás

• távoli asztali kapcsolat (Terminal Services) és a Citrix Presentation Server / VMware VDI: könnyen állítható elő „zárt” asztali környezet.

Desktop virtualization

• sokkal szerver-centrikusabb elgondolás vékony kliens technológia• rendszer adminisztrátorai és a

felhasználók is jól járnak:– központilag menedzselhetővé válik – felhasználóik mégis úgy tudják használni,

mintha csak hagyományos PC desktopot használnának

Desktop virtualizáció

• Munkaállomások kiváltása• Akár vékonykliensek vagy régi desktop gépek

életciklusok jelentős növekedése• Energia és helykihasználás jobb• Biztonságosabb, gyorsabban költöztethető• Internetkapcsolat elengedhetetlen• a szolgáltatást bárhonnan elérhetik • bármikor kérhetnek új desktopot, egyidejűleg

akár jöbbet is

További előnyök

• hardverhiba esetén elméletileg nullára csökkenthető a kimaradási id

• kliens oldalon következik be a hiba, akkor nem kell adatvesztéssel számolni

• Segítségével más megközelítések szerint a számítógépes munkaasztal (desktop) felfogható és implementálható szolgáltatásként is.

Vékony kliensek

Vékony kliens technológia

• Thin client• kliens-szerver architektúra • központi szerver számítási kapacitására

alapoz• felhasználó és a szerver közti

információcserére fokuszál

Vastag kliensek

• a kliens annyi számítási feladatot végez amennyit csak tud

• minimalizálva a szerverek felé forgalmazandó adatok mennyiségét – csökkennek a szerver követelmények

nagyságrendekkel kevesebb adatforgalom

• jobb a multimédiás teljesítményük rosszminőségű/lassú hálózat esetán is jól használhatóak.

Vékony kliensek

• általában csak web browsereket • vagy távoli asztali kapcsolódásra alkalmas

szoftvert futtatnak • jelentős terhelés jut a szerverekre

• Hybrid kliensek:– Saját OS

Vékony kliensek

• Elterjedésük főként a nagysebességű és megbízható hálózatokbak köszönhető.

• PC, de Több „építőelem hiánya”• Gb/s > PCI sebesség > HDD áthelyezhetőek ezek az erőforrások

máshová.

Vékony kliensek

• Felhasználóval való kapcsolattartást szolgáló program

• Esetleg még: Sűrűn használt programok egy része

• Hálózati OS– ez betöltődhet háttértárról helyben vagy a

indításkor a szerverről is

Vékony kliensek• a terhelés a vékony kliensen kicsi, ezért

lehetnek kicsik és alacsony fogyasztásúak • így bekerülésük és üzemeltetésük is jóval

kedvezőbb• Így minden terhelés a néhány szerverre jut

(programok futtatása, adatok tárolása, szolgáltatások)

• könnyebb menedzselhetőség • nagyobb biztonság• minden adat egy helye tárolódik a biztonsági

másolatok készítése / visszaállítás is sokkal gyorsabb és egyszerűbb

Terhelés összehasonlítás – vékony kliens kiszolgálás

• egy áltagos PC körülbelül 5• nagyobb teljesítményű PC vagy szerver

már akár 100 • „high-end” szerver akár 700

• Lemezképek kezelése: egy kép többfajta igényhez egyszerűbb, kevesebb hely

• majdnem teljesen a szerverről lehet konfigurálni – csökkennek az IT adminisztráció költségei – Kevesebb hw csökken a hardver

meghibásodásának lehetősége – (háttértárak híján bizonyos kártékony

programoktól már eleve védve van a rendszer)– beállítható úgy, hogy használat után semmi

adat- vagy alkalmazástöredék nem marad a klienseken

• Ez szintén növeli a biztonságot, és csökkenti az adatlopás esélyét.

• minden művelet a szerveren folyik a kliensoldalon történő komoly hardverhiba vagy baleset esetén sem kell adatvesztéssel számolni.

Vékony kliens gépek

• önmagukban is olcsóbbak:– sem merevlemez– sem nagyméretű memórai – sem erős processzor

• sokkal lassabban avulnak el• Az egyetlen olyan paraméterük, melyet

nem a szerveroldal határoz meg, az a képernyő felbontás

Vékony kliensek

• Vastag kliensek: átlagosan 3 évente csere• Vékony kliensek: 10 év után is jók

(szervert kell bővíteni)• a szerverkövetelmények

figyelembevételével is sokkal alacsonyabb költségvetés társul kivitelezésükkhöz és üzemeltetésükhöz

• Használatuk jobb CPU kihasználtságot is eredményez, mivel míg a vastag kliens megoldásoknál a processzor az ideje nagy részében tétlen, és annyi példányban kell annyi munkaállomás memóriájába tölteni a használt alkalmazást, ahányan használják, addig vékonykliensek esetén elég ezt a szerveren egyszer megtenni.

• Kisebb értékűek lopások csökkenése• Energia megtakarítás:

– Fogyasztás– Hűtés / légkondi– Kevesebb hálózati erőforrás(!)

• Kliens hw hiba: csere idejére van leállás• Speciális kliensek: legbarátságtalanabb

környezetben is működnek– Hűtendő és mozgó alkatrészek hiánya

Load Balancing

Load balancing• Terhelés elosztási eljárás• Hw vagy sw• az elévgzendő feladaot két vagy több

számítógép, CPU, hálózati kapcsolat vagy háttértár között osztjuk meg– Hatások nő– Teljesítmény nő– Válaszidő csökken– Megbízhatóság nő

Load balancer

Load balancing• csak azt a portot figyeli, ahova a

kliensektől a kérések érkeznek• ezt a kérést továbbítja az egyik mögötte

lévő szerverhez, aki arra válaszol• Szerverfarmok, website-ok, FTP v. DNS

szerverekhez.• Választási algoritmus: véletlenszerű, round

robin, mért értékek alapján számított Szolgáltatás elérhető meghibásodás és

javitás alatt is

Heartbeat

• Linux-HA-ból indult, 1997-1998-tól• HA clusterek képzéséhez:

– Node-ok száma nincs megadva– Eőforrásfigyelés– Hibás node-ok kivonása– Jogosultság alapú erőforráskezelés– GUI

Heartbeat

Virtualizáció előnyei

• Jelentős költségmegtakarítás• Outsourcing• Nagyobb biztonság• Üzemeltetés egyszerűsödése• Hatékonyabb helykihasználás• Leállási idő drasztikus csökkentése• Környezetbarát

Virtualizáció - költségmegtakarítás

• Általános kihasználatlanság• Terhelési hullámok nem esnek egybe• Hagyományos gépek életciklusa: 3év• Vékonykilensek életciklusa sokkal jobb

Virtualizáció - outsourcing

• A rendszer felhasználásának, karbantartásána és telepítésének helye nem kell hogy egybeessen.

• Hol van szükség a szolgáltatásra?• Hol olcsó a hozzáértő munkaerő?• Hol olcsó az energia és a helységbérlet?

Virtualizáció - helykihasználás

• Szerverek tömörítése jobb helykihasználás

• Bárhol a világon• Internet kapcsolat elegendő

Virtualizáció - környezetvédelem

• Szerverek fogyasztása nagy• (vékony)kliensek fogyasztása alacsony• Centralizált rendszerek• Szerverek egy helyen

– Jelentős hő termelés felhasználható?– Klimatizálás, Páratartalom biztosítása