Виртуализация и миграция

Хотя среди российских заказчиков пока наиболее популярны продукты зарубежных вендоров, выбор в пользу российских решений (проприетарных или на базе открытого кода) становится актуальным  все для большего числа компаний. 

Для чего бизнесу нужны системы виртуализации?

Виртуализация давно стала важным трендом информационных технологий. Технология виртуализации позволяет эффективно использовать физические активы ИТ-инфраструктуры, создавать виртуальные пулы, такие как вычислительная мощность, оперативная память, сетевые ресурсы и хранилища данных, разделяя их на несколько изолированных виртуальных сред..

Системы виртуализации играют ключевую роль в современном бизнесе. Виртуализация ИТ-инфраструктуры предприятия может охватывать виртуализацию серверов, приложений, рабочих станций, сети и приложений. Для этого чаще всего используется ПО: VMware, Microsoft, Citrix, Parallels, IBM, Red Hat, а также продукты Open Source — открытое ПО. По данным опросов в ходе мероприятия издания anti -malware.ru, в России лишь около 6% компаний не применяют системы виртуализации. Согласно прогнозу Mordor Intelligence, мировой рынок ПО для виртуализации вырастет в период с 2023 по 2028 год с $86,39 млрд до $135,82 млрд при среднегодовом показателе роста 9,47%.

Виртуализация помогает бизнесу не только оптимизировать нагрузки и сократить объем ИТ-инфраструктуры, снизив число физических серверов. Она позволяет получить преимущества для успешной конкуренции: централизовать управление и снизить затраты на администрирование, масштабировать системы без остановки бизнес-процессов, дает возможность автоматизировать и передать на аутсорсинг рутинные задачи, организовать доступ сотрудников к своим приложениям и данным с любого устройства и в любое время.

Виды виртуализации и ее преимущества

Физическая инфраструктура обычно виртуализируется на аппаратном уровне с помощью гипервизора, управляющего виртуальными машинами, или на уровне операционной системы, когда за доступ к аппаратным ресурсам отвечает сама ОС. 

Существует несколько видов виртуализации:

• Виртуализация серверов (Server Virtualization). Это наиболее распространенный вид виртуализации, который позволяет на одном физическом сервере работать нескольким виртуальным серверам или ВМ. Каждый виртуальный сервер имеет свою операционную систему и ресурсы, такие как процессор, память и дисковое пространство. Примеры платформ для виртуализации серверов – VMware vSphere, Microsoft Hyper-V и KVM.

• Виртуализация приложений (Application Virtualization). Дает возможность запускать приложения в изолированных средах, отделенных от основной операционной системы. Это может упростить управление и обеспечить совместимость приложений. Примеры – Docker и Microsoft App-V.

• Виртуализация рабочих станций (Desktop Virtualization). Физический компьютер заменяется виртуальным рабочим столом, который запускается на сервере. Пользователи могут подключаться к нему с любого устройства и из любого места. Примеры — VMware Horizon и Citrix Virtual Apps and Desktops.

• Виртуализация сети (Network Virtualization). Позволяет создавать виртуальные сети, включая виртуальные маршрутизаторы, коммутаторы и другое сетевое оборудование. Это помогает упростить управление сетью и повысить гибкость. Примеры — технологии Cisco ACI и VMware NSX.

• Виртуализация систем хранения данных (Storage Virtualization). Физические устройства хранения объединяются в пул и абстрагируются для создания виртуальных хранилищ, которыми можно эффективно управлять и масштабировать их. Примеры – VMware vSAN и EMC VPLEX.

• Виртуализация операционных систем (Operating System Virtualization). Предусматривает запуск нескольких экземпляров операционных систем на одном физическом хосте. Виртуальные машины в этом случае используют общее ядро операционной системы. Примеры – OpenVZ и LXC.

Каждый вид виртуализации имеет свои преимущества и недостатки, и выбор подхода зависит от конкретных требований и ситуации. Вот некоторые из преимуществ их применения:

• Эффективное использование аппаратных ресурсов. Системы виртуализации позволяют разделять один физический сервер на несколько виртуальных машин, не привязанных к физическому оборудованию. Это дает возможность консолидировать серверы и запускать на одном сервере десятки и сотни ВМ, работающих с одними и теми же физическими ресурсами. При этом эффективнее используются вычислительные мощности, оперативная память, подсистемы хранения и другие ресурсы серверов. Можно существенно сократить расходы на аппаратное обеспечение, получить максимальную отдачу от инвестиций в оборудование.

• Изоляция и безопасность. Виртуализация обеспечивает изоляцию виртуальных машин, что позволяет избежать конфликтов из-за ресурсов и повышает уровень надежности, так как проблемы в одной ВМ не влияют на другие.

• Управление ресурсами. Системы виртуализации обеспечивают гибкость в управлении ресурсами. Администраторы могут динамически настраивать выделяемые ВМ ресурсы (процессорное время, память, хранилище) в зависимости от текущих потребностей.

• Легкость масштабирования. Виртуализация позволяет быстро разворачивать новые ВМ или масштабировать существующие в зависимости потребностей.

• Тестирование и разработка. Системы виртуализации дают возможность получить среду для разработки и тестирования ПО без покупки отдельных физических серверов. Это позволяет быстрее выпускать новые продукты и обновления. Ускоряется цикл разработки ПО.

• Катастрофоустойчивость (DR), отказоустойчивость (FT) и непрерывность бизнес-процессов. Виртуализация упрощает создание резервных копий ВМ и их быстрое восстановление в случае сбоев или аварий.

• Снижение энергопотребления. Консолидация физических серверов с помощью виртуализации может существенно снизить энергопотребление.

• Экономия затрат и энергосбережение. Виртуализация позволяет сократить расходы: предприятие экономит на покупке вычислительных мощностей, меньше тратит на охлаждение и кондиционирование, энергию, управление и администрирование.

• Гибкая миграция и обслуживание. Виртуальные машины можно перемещать с одного физического сервера на другой (миграция ВМ), что упрощает обслуживание, обновление и замену оборудования.

Эти преимущества способствуют повышению эффективности и управляемости ИТ-инфраструктуры. Виртуализация позволит сократить штат системных администраторов и сэкономить на фонде заработной платы. А встроенные инструменты резервного копирования позволят предотвратить потери данных и избежать незапланированных простоев. Виртуализация также упрощает развертывание филиальной сети, обновление прикладного ПО.

Помимо перечисленных преимуществ, виртуализация обеспечивает высокий уровень информационной безопасности.  Однако ее внедрение нередко связано с высокими первоначальными затратами, да и не все приложения можно виртуализировать. 

Популярные платформы виртуализации

В мире популярны следующие системы виртуализации:

И это лишь небольшой перечень. Аналитики Mordor Intelligence относят к лидерам мирового рынка систем виртуализации компании VMware, Citrix Systems, Oracle, Microsoft и Red Hat (IBM). Выбор конкретной платформы зависит от потребностей, предпочтений и типа ресурсов, используемых организацией.

До 2022 года в России применялись различные решения в области виртуализации. Вот некоторые из них: 

Госкорпорации и госкомпании, а также промышленные предприятия внедряли отечественные решения, однако импортозамещение шло очень медленно. Порядка 90% российского рынка серверной виртуализации занимала VMware. В настоящее время, согласно опросам, почти половина компаний продолжает использовать зарубежные коммерческие системы, главным образом VMware или Microsoft.

Отечественные системы виртуализации или продукты на базе открытого кода применяет примерно четверть компаний. Крупные компании с собственным штатом специалистов нередко используют OpenStack и КVM, другие делают выбор в пользу проприетарных платформ российских вендоров.

Отечественные решения виртуализации

После ухода с российского рынка VMware, Citrix, Red Hat, Microsoft и других зарубежных вендоров систем виртуализации спрос на отечественные платформы увеличился в разы. Это и «Рустек» от одноименной компании, и «РЕД Виртуализация» от РЕД СОФТ, и созданная в НТЦ ИТ РОСА система ROSA Virtualization, а также zVirt от Orion soft, Selectel Private Cloud от компании Selectel, «Р-Виртуализация» от «Росплатформы», ПК СВ «Брест» от ГК «Астра», «Хост» от ГК «Хост», SharxBase от «Шаркс Датацентр», разработка Vell от НИИ «Масштаб», «Горизонт-ВС23» от ИЦ «Баррикады», «СКАЛА-Р Управление» от «Базиса» и SpaceVM от «ДАКОМ М»,  VMmanager  от ISPsystem (решение для создания масштабируемой и отказоустойчивой среды виртуализации на базе QEMU/KVM и контейнеризации LXD/LXC). Этот список далеко не полон. Большинство российских систем реализованы на основе гипервизора KVM.

Ряд российских продуктов уже можно использовать в ИТ-инфраструктурах с критически важными сервисами. Некоторые из них прошли долгий путь эволюционного развития, используют собственный код, а не копируют зарубежные разработки. В числе самых популярных — программный комплекс средств виртуализации «Брест», система управления виртуализацией Rosa Virtualization и среда виртуализации zVirt, платформа управления серверной виртуализацией VMmanager.

‍Сегодня на отечественном рынке виртуализации десятки игроков. Позиция их потенциальных заказчиков разная. Одни уже мигрируют на российские системы, другие выжидают и наблюдают за развитием ситуации, третьи продолжают рассчитывать на параллельный импорт или занимаются собственной разработкой на базе открытого ПО, пытаются заменить поддержку зарубежных вендоров своей службой поддержки.

Проблемы миграции

В настоящее время российский рынок виртуализации претерпевает трансформацию. Процесс импортозамещения существенно ускорился. Многие российские системы виртуализации стали достаточно зрелыми, легко развертываются, предъявляют умеренные требования к аппаратным ресурсам, управлению и сопровождению. Переход на них позволит решить проблемы безопасности, техподдержки и работоспособности продукта.

Многие компании сегодня ищут отечественные решения, на которых можно строить свою ИТ-инфраструктуру. При выборе в первую очередь рассматриваются системы, уже внедренные в крупных организациях, а также рекомендуемые партнерами и интеграторами.

Решение в пользу того или иного продукта нужно принимать после анализа потребностей, разработки плана миграции и успешной реализации пилотного проекта. Миграция также требует оценки рисков и ресурсов, адекватной подготовки персонала.

Переход с зарубежных систем виртуализации на российские может быть сложным и требовать определенных усилий и ресурсов. Важно учитывать несколько аспектов:

• Совместимость и интеграция.

• Обучение и переподготовка персонала.

• Миграция данных и приложений.

• Техническая поддержка и обслуживание.

• Стоимость и бюджет.

• Бизнес-риски.

• Анализ целесообразности.

В процессе миграции могут помочь продукты класса CMP (Cloud Management Platform), например CloudLink от российской компании Orion soft и BILLmanager от ISPsystem. Такого вида ПО служит для управления несколькими платформами виртуализации, включая VMware, а также для администрирования и мониторинга. На их базе можно создать единый портал управления для разных систем виртуализации и в дальнейшем построить частное мультиоблако.

Другой вариант — применение программных инструментов для автоматизации процесса миграции между разными платформами. Например, в среде VMware используется файловая система VMFS и виртуальные диски VMDK, а в KVM — обычно формат raw или qcow2. Для переноса виртуальной машины VMware на KVM необходимо преобразовать файл VMDK в формат, который может работать в среде KVM, а затем импортировать виртуальную машину в KVM. Процесс можно упростить, если использовать для переноса ВМ с VMware на платформу KVM инструмент virt-v2v. Он служит для конвертирования ВМ с других платформ для работы на KVM. Его устанавливают на хост-систему, а затем используют для перемещения ВМ. Никаких дополнительных средств для работы с файлом VMDK не требуется. Подробности можно найти в Интернете.

Кроме того, можно использовать Vinchin Backup & Recovery — профессиональное решение для резервного копирования виртуальной среды и ее восстановления. Кросс-платформенная миграция виртуальных машин поддерживается на 10 основных платформах виртуализации, включая VMware, Red Hat Virtualization, oVirt, Oracle Linux KVM и др.

Очень ценной будет помощь экспертов. У дистрибьюторов отечественных систем виртуализации есть необходимые технические ресурсы, специалисты с требуемыми компетенциями, готовые проконсультировать по любому вопросу. Да и сами вендоры обладают компетенциями по работе с продуктом, разбираются в нюансах этого ПО и могут оказывать необходимую поддержку. Многие из них накопили большой опыт работы с оборудованием и смежными системами, получили значительный объем знаний в области миграции с платформ VMware, Microsoft и др., готовы предоставить комплексное решение.

Что дальше?

Пока что трудно дать прогноз по развитию сегмента российских систем виртуализации в ближайшие годы. Но, несомненно, спрос на них будет расти: одни продукты будут совершенствоваться, чтобы максимально соответствовать западным решениям, другие пойдут по своему уникальному пути.

В ближайшие годы развитие российского сегмента систем виртуализации может зависеть от нескольких факторов:

• Технологические инновации. Если российские компании начнут активно инвестировать в исследования и разработки в области виртуализации, это будет способствовать совершенствованию решений и повышению их конкурентоспособности.

• Растущий спрос на отечественную виртуализацию будет стимулировать развитие этого сегмента. 

• Конкуренция с зарубежными решениями. Для успешного развития сегмента российским компаниям необходимо постоянно совершенствовать свои продукты и демонстрировать их преимущества перед конкурентами.

• Уникальные особенности и потребности российского рынка. Отечественные системы виртуализации могут также развиваться в направлении удовлетворения этих особенностей и соответствия нормативным требованиям.

• Поддержка со стороны государства и отрасли окажет положительное влияние на развитие российских систем виртуализации.

Всё это будет способствовать преодолению функционального отставания российских систем от лидирующих платформ виртуализации, поможет им занять нишу, освобожденную мировыми лидерами.