Резервное копирование, восстановление и миграция виртуальной машины

Пользователь при включении технологии аппаратной виртуализации может создавать на физическом ПК несколько виртуальных компьютеров. Каждый из них может иметь свою операционную систему. Виртуальные устройства будут работать с мощностями физического ПК, при этом не понадобится разбивать диск на разделы. Кроме того, личные данные пользователя остаются защищенными. Узнаем, что это такое и как включить аппаратную виртуализацию в ОС Widows 10.

KVM — простой в использовании, легкий, нетребовательный к ресурсам и довольно функциональный гипервизор. Он позволяет за минимальные сроки развернуть площадку виртуализации и организовать виртуализацию под управлением операционной системы Linux. В процессе работы KMV осуществляет доступ к ядру операционной системы через специальный модуль (KVM-Intel или KVM-AMD). Изначально KVM поддерживал только процессоры x86, но современные версии KVM поддерживают самые разные процессоры и гостевые операционные системы, в том числе Linux, BSD, Solaris, Windows и др. Кстати, все Wiki-ресурсы (MediaWiki, Wikimedia Foundation, Wikipedia, Wikivoyage, Wikidata, Wikiversity) используют именно этот гипервизор.

Поскольку гостевые операционные системы взаимодействуют с гипервизором, который интегрирован в ядро Linux, у гостевых операционных систем есть возможность обращаться напрямую к оборудованию без нужды изменения гостевой операционной системы. За счет этого замедления работы гостевой операционной системы почти не происходит.

KVM позволяет виртуальным машинам использовать немодифицированные образы дисков QEMU, VMware и другие образы, содержащие операционные системы. Каждая виртуальная машина имеет своё собственное виртуальное аппаратное обеспечение: сетевые карты, диск, видеокарту и другое железо.

 Резервное копирование, восстановление и миграция виртуальной машины

Благодаря поддержке немодифицированных образов VMware, физический сервер можно легко виртуализовать при помощи все той же утилиты VMware vServer Converter, а затем перенести полученный файл в гипервизор.

Установка KVM в операционной системе Linux заключается в инсталляции пакета KVM и библиотеки виртуализации Libvirt, а также в тщательной настройке среды виртуализации. В зависимости от используемой на хосте операционной системы необходимо настроить мост или подключение к VNC-консоли, с помощью которой виртуальные машины будут взаимодействовать с хостом.

Администрировать KVM сложнее, так как прозрачный доступ к файлам, процессам, консолям и сетевым интерфейсам отсутствует, это приходится настраивать самостоятельно. Перестройка параметров VM в KVM (CPU, RAM, HDD) не очень удобна и требует дополнительных действий, включающих перезагрузку ОС.

Сам проект не предлагает удобных графических инструментов для управления виртуальными машинами, только утилиту Virsh, реализующую все необходимые функции. Для удобного управления виртуальными машинами можно дополнительно установить пакет Virt-Manager.

У KVM нет встроенных инструментов, подобных Fault Tolerate для VMware, поэтому единственный способ создать кластер высокой доступности — использовать сетевую репликацию при помощи DRDB. Кластер DRBD поддерживает только два узла, а узлы синхронизируются без шифрования. То есть для более безопасной связи необходимо использовать VPN-соединение.

Кроме того, для построения кластера высокой доступности понадобится программа Heartbeat, которая позволяет обмениваться служебными сообщениями о своем состоянии узлам в кластере, и Pacemaker — менеджер ресурсов кластера.

 Резервное копирование, восстановление и миграция виртуальной машины

Гипервизор KVM распространяется как продукт с открытым исходным кодом, а для корпоративных пользователей существует коммерческое решение Red Hat Virtualization (RHEL), основанное на KVM и платформе управления виртуальной инфраструктурой oVirt.

Несомненным преимуществом этого гипервизора является то, что он способен работать на любом сервере. Гипервизор довольно неприхотлив к ресурсам, что позволяет с легкостью использовать его для задач тестирования.

Читайте также:  Linux копирование файлов и папок через консоль

Следует учесть, что у KVM нет службы поддержки. Если что-то не получится, можно рассчитывать на форумы и помощь сообщества. Или перейти на RHEL.

История гипервизоров

Технологии виртуализации начали активно использоваться разработчиками с конца 60-х годов прошлого века. Мейнфреймы IBM первыми стали поддерживать виртуализацию и предоставлять разработчикам гипервизоры в составе встроенного ПО. Первоначально команды разработки применяли их для эмуляции системных процессов компьютера, тестирования различных операционных систем и улучшений для них.

Повышение интереса IT-сообщества к гипервизорам приходится на середину нулевых. В этот период технологии виртуализации начинают активно использоваться в UNIX-подобных системах. В первую очередь, это было обусловлено ростом производительности серверного оборудования. Также значительную роль сыграла оптимизация архитектуры самих гипервизоров, сделавшая их более надежными и безопасными.

История гипервизоров

Помимо этого, виртуализация позволяла разворачивать и запускать требующие наличия ОС приложения в различных программных или функциональных средах. А в 2005 году технологии виртуализации начинают поддерживаться на аппаратном уровне в процессорах архитектуры x86, что позволяет использовать их как в серверных, так и в домашних системах.

Проверка поддержки технологии виртуализации процессором

Первым делом, столкнувшись с проблемой отключенной виртуализации, следует проверить, поддерживает ли эту технологию ваш процессор. Большинство процессоров работает с VT, однако, стоит проверить, не является ли именно ваш несчастливым исключением. Для этого можно воспользоваться простой и бесплатной утилитой: LeoMoon CPU-V. Скачайте ее по этой ссылке, распакуйте архив и запустите файл, при необходимости – дайте утилите разрешение на запуск.

Программа покажет два пункта: VT-x Supported – поддержка технологии, и VT-x Enabled – включена ли виртуализация для процессоров от Intel. В случае с процессорами AMD пункты будут носить названия AMD-v Supported и AMD-v Enabled соответственно. В идеальном(и наиболее частом) случае под обоими пунктами должны стоять зеленые галочки – это означает, что технология поддерживается и работает.

Проверка поддержки технологии виртуализации процессором

Если оба пункта выделены красными крестиками – значит, ваш процессор не поддерживает технологию. В этом случае, к сожалению, ничего не поделать, кроме смены комплектующих.

Если же пункт поддержки выделен зеленой галочкой, тогда как под надписью Enabled стоит красный крестик – значит, виртуализация поддерживается, но не включена. Активировать ее можно через BIOS.

Как ее включить?

Гипервизор Hyper-V является частью ОС, поэтому не требует установки. Его нужно только включить в устройстве, применив один из трех способов.

Графический режим

Как ее включить?

Этот способ считается одним из самых популярных, подходит также для новичков. Чтобы воспользоваться графическим режимом, нужно:

  • Вызвать командную строку.
  • Ввести значение: control.
  • Найти «Программы и компоненты», нажать по пункту.
Как ее включить?
  • Выбрать слева «Включение или отключение компонентов Windows».
  • Включить Hyper-V, убедиться, что метки установлены напротив всех компонентов.
  • Завершить работу, нажать кнопку выхода.
Читайте также:  Как исправить зависание установщика Ubuntu 20.04 при обновлениях

После выполнения всех пунктов программа выполнит поиск и установку требуемых компонентов. Пользователю останется перезагрузить гаджет.

Как ее включить?

Командная строка

Через консоль также можно выполнить установку компонентов гипервизора. Для этого потребуется:

  • Зайти в «Пуск».
  • Выбрать пункт «Windows PowerShell».
  • Ввести в строку: Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName:Microsoft-Hyper-V –All.
Как ее включить?
  • ОС проведет обработку данных, предложит подтвердить действия.
  • Ввести «Y» в любом регистре.

По завершению устройство выйдет из графического режима, откроется окно работы с обновлениями. Движок заработает с включенным гипервизором.

Использование DISM

Чтобы воспользоваться данной утилитой, потребуется следовать пошаговой инструкции:

Как ее включить?
  • Вызвать строку запроса.
  • Ввести в поле: DISM /Online /Enable-Feature /All /FeatureName:Microsoft-Hyper-V.
  • ОС обработает запрос.
  • Выполнится установка компонентов, подтвердить действия.
  • Ввести значение «Y».

Последняя команда приведет к незамедлительной перезагрузке компьютера. В результате выполнится настройка Hyper-V.

ORACLE VirtualBox — универсальная, бесплатная виртуальная машина

VirtualBox — очень простой, мощный и бесплатный инструмент для виртуализации, развивающийся благодаря поддержке знаменитой корпорации ORACLE. Позволяет устанавливать в качестве «гостевой» практически любую современную операционную систему, будь то Windows, MacOS или любой из многочисленных представителей семейства Linux.

Создание виртуальных машин в VirtualBox выполняется с помощью пошагового мастера. Разобраться в её работе сможет любой, более-менее опытный пльзователь ПК. Система поддерживает работу с сетями, поэтому, при желании можно дать виртуальной машине выход в Интернет.

ORACLE VirtualBox - универсальная, бесплатная виртуальная машина

VirtualBox позволяет создавать «снимки» операционной системы. С их помощью можно создать «точки восстановления», к которым в любой момент можно «откатить» гостевую систему в случае возникновения ошибок или сбоев.

Как активировать виртуализацию на вашем ПК

Хотя выбранная вами гостевая ОС может работать без аппаратной виртуализации, если опция доступна, то ее стоит использовать. Не в последнюю очередь потому, что это уменьшит утечку ресурсов системы вашего компьютера.

Чтобы включить аппаратную виртуализацию, вам необходимо перезагрузить компьютер для доступа к BIOS. Как это будет достигнуто, будет зависеть ваше устройство, но обычно это делается путем нажатия Del или F2 после перезагрузки компьютера.

Найдите экран «Дополнительно» в BIOS и найдите одно из следующего:

  • Виртуализация
  • VT-x (Intel — старые системы будут иметь VT-d)
  • AMD-V (системы AMD)

BIOS управляется с помощью клавиш со стрелками. Когда вы включили виртуализацию, нажмите F10, чтобы сохранить и выйти.

Как только это будет сделано, у вас будет выбор из трех приложений с открытым исходным кодом VM, которые мы рассмотрим ниже (VMWare также доступен для Linux, но не является программой с открытым исходным кодом).

Панели управления

Панели делают гипервизоры удобными для использованияПанель управления виртуализацией — сервис, в котором можно работать с гипервизором через графический интерфейс. Помогает создавать виртуальные машины нужных конфигураций, устанавливать на них ПО, настраивать и делать резервные копии.Панели виртуализации различаются по тому, с каким гипервизором работают. Мы рассмотрим те, что работают с гипервизором KVM, так как у коммерческих гипервизоров Oracle VM Server, Microsoft Hyper-V и VMware ESX свои панели управления.KVM включена в ядро Linux, поэтому управлять ей можно вообще без всякой панели — в консоли. Однако это требует знаний основ администрирования и даже у опытных админов отнимает время. Почитайте сравнение консоли и панели.

Панели управления

Панели управления виртуализацией на KVM: Proxmox, SolusVM и VMmanager. Все они решают примерно одинаковые задачи. Из важных отличий:

  1. у Proxmox есть ограниченная бесплатная версия,
  2. SolusVM кроме KVM поддерживает OpenVZ и Xen,
  3. VMmanager управляет несколькими кластерами и поддерживает создание образов.

Компания ISPsystem разрабатывает VMmanager, поэтому расскажем о нём подробнее.

Понимание локальной виртуализации и облака

Виртуализация является одной из фундаментальных технологий, которая заставляет работать облачные вычисления. Однако виртуализация — это не облачные вычисления. Облачные вычисления — это услуга, которую различные поставщики предлагают вам на основе некоторых затрат.

В корпоративных сетях виртуализация и облачные вычисления часто используются вместе для создания инфраструктуры публичного или частного облака. В малых компаниях каждая технология будет развернута отдельно для получения ощутимых преимуществ. Виртуализация и облачные вычисления по-разному могут помочь вам сократить расходы на оборудование и максимально эффективно использовать оборудование, которое у вас уже есть.

Как упоминалось ранее, программное обеспечение для виртуализации позволяет одному физическому серверу запускать несколько отдельных вычислительных сред. На практике это похоже на получение нескольких серверов для каждого физического сервера, который вы покупаете. Эта технология является фундаментальной для облачных вычислений. Облачные провайдеры имеют большие центры обработки данных, заполненные серверами для обеспечения своих облачных предложений, но они не могут выделить один сервер для каждого клиента. Таким образом, они фактически разделяют данные на сервере, позволяя каждому клиенту работать с отдельным «виртуальным» экземпляром (который может быть частной сетью, фермой серверов и т. Д.) Одного и того же программного обеспечения.

Малые предприятия чаще всего переходят на облачные вычисления, подписываясь на облачные услуги. Крупнейшие провайдеры облачных вычислений являются Microsoft с Azure и Amazon.

Следующая иллюстрация предоставлена Microsoft, где вы можете понять, как использование дополнительной инфраструктуры для вашего бизнеса без необходимости тратить дополнительные деньги помогает. Вы можете иметь локальную базовую инфраструктуру, а в облаке — все свои сервисы, основанные на технологии виртуализации.

Виртуализация 2.0 — за и против

В этой главе мы обсудим некоторые наиболее распространенные преимущества и недостатки виртуализации.

Альтернатива

Владельцы Windows Home, которым недоступен Hyper-V, могут пользоваться бесплатным альтернативным решением от Oracle. В отличие от продукта Microsoft приложение VirtualBox работает в 32-битных системах, имеет больше возможностей и менее требовательно к ресурсам. Для него не требуется специальный набор процессорных инструкций.

Запускаться в VirtualBox будут практически все существующие операционные системы, чего не скажешь о Hyper-V. В нем выбор ограничен несколькими версиями Windows, а с недавних пор еще и Linux.