Mikä on virtuaalikone? (Miksi ja milloin sitä käyttää)

Jos työskentelet ohjelmistoteollisuudessa tai sen lähellä, olet luultavasti kuullut virtuaalikoneista. Jos ei, saatat ihmetellä, mitä ne ovat ja mihin niitä käytetään.

Ohjelmistoinsinöörinä käytän virtuaalikoneita päivittäin. Ne ovat tehokkaita työkaluja ohjelmistokehityksessä, mutta niillä on myös muita käyttötarkoituksia. Tunnetaan myös nimellä VM, monet yritykset käyttävät niitä niiden joustavuuden, luotettavuuden ja kustannustehokkuuden vuoksi. ne myös estävät katastrofeja, jotka johtuvat ohjelmistotestauksesta.

Katsotaanpa, mitä virtuaalikoneet ovat ja miksi niitä käytetään.

Mikä on virtuaalikone?

Virtuaalikone on käyttöjärjestelmän (OS), kuten Windows, Mac OS tai Linux, esiintymä, joka toimii tietokoneen pääkäyttöjärjestelmässä.

Tyypillisesti se suoritetaan sovellusikkunassa työpöydälläsi. Virtuaalikoneessa on kaikki toiminnot ja se toimii kuin erillinen tietokone tai kone. Pohjimmiltaan virtuaalikone on virtuaalinen tietokone, joka toimii toisen tietokoneen sisällä, joka tunnetaan isäntäkoneena.

Virtuaalikoneessa ei ole laitteistoa (muistia, kiintolevyä, näppäimistöä tai näyttöä). Se käyttää isäntäkoneen simuloitua laitteistoa. Tämän vuoksi useita virtuaalikoneita, joita kutsutaan myös ‘vierailijoiksi’, voidaan käyttää yhdellä isäntäkoneella.

Isäntä voi myös käyttää useita virtuaalikoneita eri käyttöjärjestelmillä, mukaan lukien Linux, Mac OS ja Windows. Tämä ominaisuus riippuu ohjelmistosta, jota kutsutaan hypervisoriksi (katso kuva 1 yllä). Hypervisor toimii isäntäkoneessa ja antaa sinun luoda, määrittää, suorittaa ja hallita virtuaalikoneita.

Hypervisor varaa levytilaa, ajoittaa käsittelyajan ja hallitsee muistin käyttöä jokaiselle VM:lle. Tätä ovat sovellukset, kuten Oracle VirtualBox, VMware, Parallels, Xen, Microsoft Hyper-V ja monet muut tekevät: ne ovat hypervisoreita.

Hypervisor voi toimia kannettavalla tietokoneella, PC:llä tai palvelimella. Se tuo virtuaalikoneita paikallisen tietokoneen tai verkon yli hajautettujen käyttäjien saataville.

Erityyppiset virtuaalikoneet ja -ympäristöt vaativat erityyppisiä hypervisoreita. Katsotaanpa joitain niistä.

Virtuaalikoneiden tyypit

Järjestelmän virtuaalikoneet

Järjestelmä-VM:itä, joita joskus kutsutaan täydelliseksi virtualisoimiseksi, ajaa hypervisor ja ne tarjoavat todellisen tietokonejärjestelmän toiminnallisuuden. He käyttävät isännän alkuperäistä käyttöjärjestelmää järjestelmäresurssien hallintaan ja jakamiseen.

Järjestelmän virtuaalikoneet vaativat usein tehokkaan isäntäkoneen, jossa on nopeat tai useat suorittimet, suuri määrä muistia ja tonnia levytilaa. Jotkut, jotka toimivat henkilökohtaisissa tietokoneissa tai kannettavissa tietokoneissa, eivät välttämättä vaadi suurten yritysten virtuaalipalvelimien tarvitsemaa laskentatehoa. ne kuitenkin toimivat hitaasti, jos isäntäjärjestelmä ei ole riittävä.

Prosessoi virtuaalikoneet

Prosessivirtuaalikoneet eroavat melkoisesti SVM:istä – ne saattavat olla käynnissä koneellasi etkä edes tiedä sitä. Niitä kutsutaan myös sovellusvirtuaalikoneiksi tai hallituiksi ajonaikaisiksi ympäristöiksi (MRE). Nämä virtuaalikoneet toimivat isäntäkäyttöjärjestelmän sisällä ja tukevat sovelluksia tai järjestelmäprosesseja.

Miksi käyttää PVM:tä? He suorittavat palveluja olematta riippuvaisia ​​tietystä käyttöjärjestelmästä tai laitteistosta. Heillä on oma pieni käyttöjärjestelmä, jossa on vain tarvitsemansa resurssit. MRE on erillisessä ympäristössä; sillä ei ole väliä, toimiiko se Windowsissa, Mac OS:ssä, Linuxissa tai missä tahansa muussa isäntäkoneessa.

Yksi yleisimmistä prosessivirtuaalikoneista on sellainen, josta olet luultavasti kuullut ja jonka olet ehkä nähnyt käynnissä tietokoneellasi. Sitä käytetään Java-sovellusten ajamiseen, ja sitä kutsutaan lyhyesti Java Virtual Machineksi tai JVM:ksi.

Hypervisoreiden tyypit

Suurin osa käyttämistämme virtuaalikoneista käyttää hypervisoria, koska ne emuloivat koko tietokonejärjestelmää. Hypervisoreita on kahta eri tyyppiä: Bare Metal Hypervisor ja Hosted Hypervisor. Katsotaanpa nopeasti molempia.

Bare Metal Hypervisor

BMH:ita voidaan kutsua myös alkuperäisiksi hypervisoreiksi, ja ne toimivat suoraan isännän laitteistolla sen sijaan, että ne toimisivat isännän käyttöjärjestelmässä. Itse asiassa ne syrjäyttävät isännän käyttöjärjestelmän, ajoittavat ja hallitsevat kunkin virtuaalikoneen laitteiston käyttöä, mikä leikkaa ‘välimiehen’ (isännän käyttöjärjestelmän) pois prosessista.

Alkuperäisiä hypervisoreita käytetään yleensä suurten yritysten virtuaalikoneissa, joita yritykset käyttävät tarjotakseen työntekijöilleen palvelinresursseja. Microsoft Azure tai Amazon Web Services ovat tämän tyyppisessä arkkitehtuurissa isännöityjä virtuaalikoneita. Muita esimerkkejä ovat KVM, Microsoft Hyper-V ja VMware vSphere.

Isännöity Hypervisor

Isännöidyt hypervisorit toimivat tavallisissa käyttöjärjestelmissä – aivan kuten kaikki muutkin koneissamme käytettävät sovellukset. He käyttävät isäntäkoneen käyttöjärjestelmää resurssien hallintaan ja jakamiseen. Tämäntyyppinen hypervisor sopii paremmin yksittäisille käyttäjille, joiden on käytettävä useita käyttöjärjestelmiä koneissaan.

Näitä ovat sovellukset, kuten Oracle VirtualBox, VMware Workstations, VMware Fusion, Parallels Desktop ja monet muut. Löydät tarkempia tietoja isännöidyistä hypervisoreista artikkelistamme, Paras virtuaalikoneen ohjelmisto.

Miksi käyttää virtuaalikoneita?

Nyt kun sinulla on perusymmärrys siitä, mitä virtuaalikone on, voit luultavasti ajatella loistavia sovelluksia. Tässä on joitain yleisimmistä syistä, miksi ihmiset käyttävät virtuaalikoneita.

1. Kustannustehokas

Virtuaalikoneet ovat kustannustehokkaita monissa tilanteissa. Yksi näkyvimmistä on yritysmaailmassa. Fyysisten palvelimien käyttäminen työntekijöiden resurssien tarjoamiseen voi olla erittäin kallista. Laitteet eivät ole halpoja, ja niiden ylläpito on vielä kalliimpaa.

Virtuaalikoneiden käytöstä yritysten palvelimina on nyt tullut normi. MS Azuren kaltaisen palveluntarjoajan virtuaalikoneilla ei ole alkuvaiheen laitteistohankintoja eikä ylläpitomaksuja. Nämä virtuaalikoneet voidaan ottaa käyttöön, määrittää ja käyttää vain penniä tunnissa. Ne voidaan myös sammuttaa, kun niitä ei käytetä, eikä niistä aiheudu lainkaan kustannuksia.

Virtuaalikoneen käyttäminen koneellasi voi myös säästää valtavasti rahaa. Jos sinun on tehtävä töitä useissa käyttöjärjestelmissä tai erilaisissa laitteistokokoonpanoissa, voit tehdä sen
käyttää useita virtuaalikoneita yhdellä isännällä – sinun ei tarvitse ostaa erillistä tietokonetta jokaista tehtävää varten.

2. Skaalautuva ja joustava

Olivatpa ne yrityspalvelimia tai kannettavalla tietokoneellasi käytäviä virtuaalikoneita, virtuaalikoneet ovat skaalautuvia. Resursseja on helppo säätää tarpeidesi mukaan. Jos tarvitset lisää muistia tai kiintolevytilaa, siirry hypervisoriin ja määritä VM uudelleen lisäämään sitä. Uutta laitteistoa ei tarvitse ostaa, ja prosessi voidaan suorittaa nopeasti.

3. Pika-asennus

Uusi VM voidaan määrittää nopeasti. Minulla on ollut tapauksia, joissa olen tarvinnut uuden virtuaalikoneen asennuksen, soitin niitä hoitavalle työtoverilleni ja sain ne valmiiksi alle tunnissa.

4. Katastrofi

Jos yrität estää tietojen katoamista ja valmistautua katastrofipalautukseen, virtuaalikoneet voivat olla loistava työkalu. Ne on helppo varmuuskopioida ja niitä voidaan tarvittaessa jakaa eri paikkoihin. Jos kolmas osapuoli, kuten Microsoft tai Amazon, isännöi virtuaalikoneita, ne ovat paikan päällä, mikä tarkoittaa, että tietosi ovat turvassa, jos toimistosi palaa.

5. Helppo toistaa

Useimmat hypervisorit mahdollistavat kopion tai kuvan tekemisen virtuaalikoneesta. Kuvankäsittelyn avulla voit helposti luoda täsmällisiä kopioita samasta perus-VM:stä mihin tahansa tilanteeseen.

Ympäristössä, jossa työskentelen, annamme jokaiselle kehittäjälle VM:n kehitys- ja testauskäyttöön. Tämän prosessin avulla voimme määrittää kuvan kaikilla tarvittavilla työkaluilla ja ohjelmistoilla. Kun meillä on uusi kehittäjä, meidän tarvitsee vain kopioida kuva, ja heillä on mitä he tarvitsevat toimiakseen.

6. Täydellinen kehittämiseen/testaukseen

Yksi virtuaalikoneiden käytön parhaista eduista on, että ne ovat täydellinen työkalu ohjelmistokehitykseen ja -testaukseen. Virtuaalikoneiden avulla kehittäjät voivat kehittää useita alustoja ja ympäristöjä yhdellä koneella. Jos tämä VM vioittuu tai tuhoutuu, uusi voidaan luoda nopeasti.

Niiden avulla testaaja voi saada puhtaan uuden ympäristön jokaista testisykliä varten. Olen työskennellyt projekteissa, joissa määritämme automaattiset testikomentosarjat, jotka luovat uuden VM:n, asennamme uusimman ohjelmistoversion, suoritamme kaikki vaaditut testit ja poistamme sitten VM:n, kun testit on suoritettu.

Virtuaalikoneet toimivat loistavasti tuotetestauksessa ja -arvioinnissa, kuten täällä TechFewer.comissa. Voin asentaa sovelluksia koneellani toimivaan virtuaalikoneeseen ja testata niitä sotkematta ensisijaista ympäristöäni.

Kun olen valmis testaamaan, voin aina poistaa virtuaalikoneen ja luoda sitten uuden, kun tarvitsen sitä. Tämän prosessin avulla voin myös testata useilla alustoilla, vaikka minulla on vain Windows-kone.

Loppusanat

Kuten näet, virtuaalikoneet ovat kustannustehokas ja monipuolinen työkalu, jota voidaan käyttää moniin sovelluksiin. Meidän ei enää tarvitse ostaa, asentaa ja ylläpitää kalliita laitteistoja tarjotaksemme testaajille, kehittäjille ja muille palvelimen pääsyn. Virtuaalikoneet tarjoavat meille joustavuutta helposti ja nopeasti luoda tarvitsemamme käyttöjärjestelmät, laitteistot ja ympäristöt – milloin tahansa.