W celu zaoszczędzenia kosztów i zasobów w infrastrukturze wiele firm sięga po tzw. serwery wirtualne (w skrócie vServers). Jest to wygenerowana programowo kopia maszyny serwerowej, która posiada te same funkcje co serwer dedykowany. Oprócz tworzenia kopii zapasowych, vServery umożliwiają również uruchamianie aplikacji na systemach operacyjnych, dla których w rzeczywistości nie są przeznaczone. W tym artykule dowiesz się, jak działa serwer wirtualny oraz jakie zalety i wady niesie ze sobą ta technologia.

1. definicja: Czym jest serwer wirtualny?

Wirtualny serwer prywatny (VPS) to maszyna wirtual na pełniąca rolę serwera . Jest to plik obrazu, w którym odwzorowana jest architektura rzeczywistego lub hipotetycznego systemu.

Maszyna wirtualna zapewnia własny (wirtualny) sprzęt (m.in. CPU, RAM, HDD, Ethernet) i jest oddzielona od reszty systemu. Oznacza to, że wykonywane w niej oprogramowanie nie może manipulować rzeczywistym komputerem.

Infrastruktura składa się zwykle z wydajnego serwera fizycznego, na którym uruchamiane są maszyny wirtualne. Jest on wyposażony w oprogramowanie zarządzające, tzw. hypervisor (także: „virtual machine manager“, VMM), które odpowiada za dystrybucję zasobów.

Zasadniczo rozróżnia się trzy rodzaje wizualizacji serwera:

• W pełnej wirtualizacji poszczególne VPS-y pozostają od siebie całkowicie niezależne.
• Natomiast w tzw. systemie parawirtualizacji serwery-goście znają się wzajemnie.
• Przy wirtualizacji na poziomie systemu operacyjnego nie ma hiperwizora, lecz funkcja ta jest częścią systemu operacyjnego hosta. Wadą tej metody jest jednak to, że na wszystkich systemach gościnnych musi być uruchomiony ten sam system operacyjny .

Gdzie stosuje się serwery wirtualne?

Istnieje wiele różnych obszarów zastosowania VPS-ów. W firmach często można je spotkać w połączeniu z „cienkimi klientami“, gdzie na prawdziwym serwerze scentralizowanych jest kilka wirtualnych pulpitów. Pracownik ma dostęp do swoich danych z dowolnego miejsca, gdyż loguje się przez klienta, ale pracę wykonuje bezpośrednio na serwerze.

VPS-y można spotkać również w hostingu internetowym: w przypadku hostingu serwerów wirtualnych dostawca udostępnia usługi serwerowe dla aplikacji i usług użytkownika, które nie są przypisane do żadnego konkretnego sprzętu. Serwer wirtualny zachowuje się jak konwencjonalny serwer, ale jest eksploatowany wraz z innymi maszynami wirtualnymi na wspólnej platformie. W ten sposób kilku klientów współdzieli „prawdziwy“ komputer.

Innym typowym wariantem dla serwerów wirtualnych są usługi w chmurze (np. Google Cloud lub Amazon Web Services). Tutaj dostawca obsługuje (wirtualną) infrastrukturę IT, którą klienci wynajmują, aby zlecić mu swoje usługi lub zapasy danych. Ponadto dostawca musi zadbać o to, aby poszczególne VSP nie komunikowały się (nie mogły) ze sobą i aby w ten sposób dane były chronione przed nieuprawnionym dostępem .

Dobrze wiedzieć: W Internecie istnieją również niektórzy dostawcy, którzy oferują Ci darmowe vServery. W ich przypadku trzeba jednak prawie zawsze zaakceptować ograniczenia w konfiguracji i w wyborze systemu operacyjnego. Dla prywatnego projektu internetowego są one jednak zawsze wystarczające.

3 Przegląd zalet i wad serwerów wirtualnych

3.1 Zalety VPS

Korzystanie z serwera wirtualnego opłaca się na wiele sposobów. Oprócz możliwości uruchomienia kilku (różnych) systemów operacyjnych na jednym systemie, korzystasz z całego szeregu innych zalet:

• Szybka dostępność: Nie musisz najpierw zamawiać sprzętu ani planować budżetu dla maszyny wirtualnej, ponieważ można ją po prostu stworzyć kilkoma kliknięciami myszy na już istniejącej infrastrukturze. Jeśli dodatkowo korzysta się z systemu operacyjnego, takiego jak Microsoft Server 2012, nie ma dodatkowych kosztów .
• Scentralizowana administracja i kontrola: całym systemem można zarządzać za pomocą jednego programu zarządzającego, który jest zwykle dostarczany bezpośrednio przez producenta. Konserwacja i aktualizacje są przeprowadzane centralnie i wiązane przez administratora lub w razie potrzeby mogą być również zlecone dostawcy chmury . W ten sposób oszczędza się nie tylko koszty, ale i czas.
• Oszczędnośćzasobów: Dzięki wirtualizacji sprzęt (CPU, RAM i pamięć masowa) może być lepiej i przede wszystkim bardziej stale wykorzystywany. Nowoczesne procesory są wykorzystywane w mniej niż 5% podczas normalnej pracy i często rozwijają swój pełny potencjał tylko podczas szczytów serwerowych. To kosztuje Cię dużo energii i zatrzymujesz zasoby, których w zasadzie nie potrzebujesz.

3.2 Mniejsze koszty, większa elastyczność

• Efektywność kosztowa: Zamiast kupować kilka serwerów fizycznych, przy wirtualizacji wystarczy jeden. To nie tylko zmniejsza koszty nabycia, ale także automatycznie zmniejsza koszty eksploatacji i zużycie energii.
• Elastyczność: VPS można dostosować do konkretnych potrzeb. Oprócz możliwości rozbudowy w zależności od potrzeb (np. w przypadku ekspansji firmy), możliwa jest również sytuacja odwrotna: Jeśli istniejące zasoby nie są już potrzebne, można je zmniejszyć przy stosunkowo niewielkim wysiłku.
• Disaster recovery: VPS może również zdobyć punkty w przypadku awarii sprzętu. Serwer wirtualny może być szybciej przywrócony, w razie potrzeby nawet na innym sprzęcie. Nawet przeniesienie w trakcie pracy jest możliwe, a ponadto można wykonać kopię zapasową wszystkich maszyn wirtualnych razem na poziomie hosta.

3.3 Wady serwerów wirtualnych

Podsumowujemy: istnieje wiele powodów, dla których warto korzystać z VPS. Jednak technologia ta ma również kilka istotnych wad, których oczywiście nie chcemy pominąć w tym artykule.

• Zależność od systemu hosta: Jeśli system hosta musi zostać ponownie uruchomiony, na przykład z powodu aktualizacji lub wymiany sprzętu, wszystkie maszyny wirtualne na nim są również dotknięte. Te muszą być wtedy również zrestartowane, co jeszcze bardziej wydłuża czas przestoju. Ponadto liczba maszyn wirtualnych ma również bezpośredni wpływ na czas ponownego uruchomienia hosta.
• Spadek wydajności: hypervisor systemu hosta sam wymaga zasobów, co oznacza, że wydajność ulega pogorszeniu, a system gościa działa wolniej niż na porównywalnym „prawdziwym“ sprzęcie. Ponadto, jeśli kilka instancji próbuje uzyskać dostęp do tych samych zasobów (np. sieć, pamięć itp.) równolegle, w punkcie mogą tworzyć się wąskie gardła, które spowalniają cały system.
• Problemy z bezpieczeństwem: Wiele instancji na serwerze oznacza, że w przypadku ataku (np. poprzez mechanizmy wirtualizacji) mogą być nim objęte również wszystkie uruchomione na nim maszyny wirtualne . Z tego powodu VPS-y stawiają również zupełnie nowe wymagania wobec obecnych koncepcji bezpieczeństwa.

Dobrze wiedzieć: Zazwyczaj serwery wirtualne współdzielą również adres domenowy systemu nadrzędnego. Jeśli np. serwer zostanie zablokowany przez wyszukiwarki z powodu spamu, dotyczy to również wszystkich innych użytkowników lub maszyn wirtualnych.

Czym jest VPS podsumowuje również poniższy film: